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随着我国大型水利水电工程的兴建,边坡的失稳破坏成为各界关注的焦点。而渗流作用又是水电工程边坡失稳破坏的重要原因。边坡因开挖导致岩体损伤并引起坡体局部渗透系数发生显著改变。而渗透系数是水电高陡边坡渗流控制研究的重要参数之一,它的准确与否直接关系到渗流分析结果的可靠性。因此,研究开挖卸荷引起的边坡岩体渗透系数弱化和改变,是目前渗流力学与岩石工程界探讨的重要问题之一,对我国高陡边坡的稳定性评估和水电工程的运行安全具有重要意义。 本文以大岗山水电站右岸边坡为研究对象,基于大岗山水电站右岸边坡开挖过程中的微震监测数据,从开挖卸荷条件引起岩体渗透特性变化和库水位升降条件引发边坡内部渗流变化两个角度,探讨高边坡裂隙岩体渗流演化机制的创新研究方法。分析了由卸荷引起的微震能量释放的时空规律,尝试定量地给出渗透系数增量的空间分布及其随时间的累积演化,并分析右岸边坡在库水位升降条件下的渗流场的变化规律。本文主要做了以下工作: (1)基于大岗山右岸边坡LPV-LPV横剖面开挖过程中的微震能量数据,分析了开挖过程中边坡内部微震能量释放的时空演化规律。结果表明,开挖卸荷活动是诱发边坡内微震能量事件的主要因素,微震活动的变化规律随施工活动的开展和停歇而变化。微震能量逐月累积等值线空间分布图可初步定量地识别和圈定边坡深部岩体的损伤区域及损伤程度,及不良地质结构面的位置和走向。微震能量沿断层和卸荷裂隙带等软弱结构面易形成积聚带,并遵循能量的累积、释放和转移的规律。 (2)基于大岗山右岸边坡LPV-LPV横剖面开挖过程中释放微震能量的大小,通过研究微震释放能量与岩体渗透系数改变量的关系得出,岩体因损伤而释放的微震能量与岩体渗透系数的变化趋势具有一致性,并得到开挖卸荷引起的边坡内不同空间位置渗透系数改变量的空间分布图,便于对开挖后边坡内的渗透系数进行标正。 (3)通过CAD建立大岗山右岸边坡LPV-LPV横剖面的二维模型,在ANSYS中生成地质概化模型,并划分网格,最后导入FLAC3D进行模拟计算。分析了在库水位骤然升降条件下,边坡内孔隙水压力等值线图和渗流矢量图的变化规律。分析认为:库水位升降对边坡内孔隙水压力的变化有重大影响,尤其对坡体上部岩体。在库水位相同,而阶段不同的情况下,边坡内孔隙水压力分布等值线存在差异。库水位上升后,边坡内的孔隙水压力等值线较平缓,平行于坡底。而库水位下降后,比边坡内的孔隙水压力等值线有上凸的趋势。在库水位骤然变化时,无论是蓄水还是降水的情况下,边坡浅部上部岩体内的渗流速度较深部和坡底大,坡体内孔隙水压力的变化存在滞后现象。边坡内卸荷裂隙带等不良地质结构面的存在对边坡内渗流场的变化有重要影响。