本文以雅泸高速公路岗子上隧道进口库岸边坡为研究对象,遵循现场调研—影响因素分析—概念模型的建立—变形破坏机制分析—稳定性评价—治理方案评价优化的基本技术路线。通过对边坡工程地质条件、岩土体结构及物理力学特性、边坡影响因素的分析,深入研究了边坡的变形机制与破坏模式,其中主要论述了水对岸坡稳定性的影响以及由于库岸再造所引起的边坡失稳方式,并采用卡丘金法、两段法(多段法)、极限平衡分析法对库岸再造影响宽度进行预测。进一步采用FLAC-3D计算软件对天然状态下和蓄水以后的边坡分别进行模拟,从得出的应力场特征及变形破坏特征分析边坡的稳定性状态,为边坡的支护设计提供理论依据。然后,根据已提供的三套治理方案,分别采用数值模拟对其支护设计的合理性进行评价和优化,最后综合对比三种方案的优劣程度,确定采用第二套方案对边坡进行治理。主要内容和研究成果如下:(1)结合库岸边坡的现场调查,较全面的研究了岗子上隧道进口边坡的岩土体结构特征和物理力学特性,特别是冰水堆积物的物理力学工程效应。由于土石的差异性,故当土石混合体受力而发生变形时,在碎块石和土体的接触面上容易产生拉裂和滑移,而在水的作用下冰水堆积物粗颗粒之间原本存在的弱泥质胶结作用将被弱化甚至失去,其物理力学强度也将会明显降低。(2)从内因和外因两个方面深入研究了库岸边坡稳定性的影响因素,重点分析了水和岩土体的相互作用机制,以及对边坡稳定性的影响和作用。总结出三种主要作用,一是蓄水后后风浪对岸坡岩土体的冲蚀、磨蚀作用;二是库水位升降过程产生的孔隙水压力和动水压力;三是水对蓄水位以下岩土体的软化作用,主要表现为降低岸坡岩土体的物理力学强度。(3)根据库岸边坡的主要特点,采用卡丘金法、两段法、极限平衡法分别对塌岸宽度进行预测。三种方法的预测结果表明瀑布沟电站蓄水后该段岸坡各个不同部位均会产生不同程度的塌岸,其中2—2、4—4剖面揭示的隧道进口部位岸坡的塌岸范围最广,塌岸宽度分别可达83.65m和89.04m,塌岸高度可达51.20m和54m,最终塌岸高程均在900m左右,即位于环湖公路路面高程左右。(4)库岸边坡变形机制与破坏模式分析中,在水对岸坡岩土体变形破坏机制影响分析的基础上,分别论述了路基以下岸坡岩土体和隧道进口仰坡岩土体的破坏失稳机制。路基以下岸坡岩土体失稳破坏模式在蓄水过程和泄洪过程中具有显著差异,包括后退式失稳破坏和逐渐前进式失稳下滑;隧道进口仰坡的主要失稳破坏模式为:后缘(主要在环湖公路部位)以张拉破坏为主,前缘以剪切破坏为主,破坏面的形态近似为圆弧形。(5)采用数值分析方法对天然和蓄水以后的岸坡分别进行模拟,根据得出的应力场和形变场特征分析岸坡的稳定性状况。数值计算结果则表明蓄水后在隧道进口所在的凸出山嘴部位极有可能产生失稳破坏;隧道进口两侧1—1、3—3剖面所在岸坡在蓄水后的变形均较为有限,坡体内部未见明显的剪应变集中带,因此可以认为蓄水后该部位岸坡整体稳定性较好,出现整体式失稳破坏的可能性较小。(6)根据变形破坏机制分析、稳定性计算和数值模拟分析,并考虑水库蓄水后的库岸再造的影响范围及其影响程度,针对提出的三种支护设计建议,分别对其进行评判,最后对比确定采用第二套方案的合理性,并对整个库岸边坡的防护措施提出建议。