坝肩边坡的稳定是保障坝体长期稳定的关键,而工程性质较差的蚀变岩体在坝肩边坡中的发育往往构成大型水电工程的工程地质问题。班达水电站中坝址右岸坝肩边坡发育了多个对边坡的整体稳定性起控制作用的蚀变岩体。这类水电工程岩体地质缺陷对开挖扰动后的坝肩边坡稳定性易造成较大的影响。班达水电站中坝址右岸坝肩边坡内发育的蚀变岩体具有孔隙发育、遇水软化等特性。蚀变岩体在不同赋存环境下的工程地质特性及空间展布特征,将对坝肩边坡稳定性造成不同程度的劣化作用,威胁到坝体的长期稳定。针对澜沧江班达水电站中坝址右岸坝肩边坡蚀变岩的工程地质特性及其对边坡稳定性影响的问题,本文进行了系统深入的研究,取得了如下成果:(1)由详细的野外调查及室内资料整理,认识了坝肩边坡蚀变岩体的空间展布特征、宏观发育特征、坝肩边坡的岩体结构特征及结构面发育特征;通过室内常规试验系统分析了蚀变岩的变形、强度特性和微观发育特征。再根据前述分析结果概化出研究区总体模型进行天然及开挖工况下的数值模拟计算,对比分析蚀变岩体在两种工况下对坝肩边坡稳定性的影响,并对坝肩边坡的长期稳定性进行评价。论文成果可为班达水电站中坝址右岸坝肩边坡长期稳定性评价提供依据。(2)研究区位于西藏高地应力区,属高山峡谷地貌,河谷深切,风化卸荷深度较大,受片理化和蚀变影响,岩体破碎,风化锈蚀严重,坝肩边坡整体岩体质量较差,多为Ⅳ级和Ⅲ级岩体,且个别硐段出水严重。由于强烈的风化卸荷作用,边坡岩体结构较差,主要发育III、IV和V级结构面,其中III、IV级结构面较为发育,且多被碎石或次生泥填充形成软弱结构面,构成了次级应力场边界,主要影响或控制工程岩体。(3)中坝址右岸坝肩边坡发育三条蚀变带。蚀变体SB2规模最大,几乎沿韧性剪切带切割了整个右岸坝肩边坡,对坝肩边坡的稳定性起主要控制作用;蚀变体SB3规模最小,虽发育在韧性剪切带2中,但对边坡稳定性影响较小;蚀变体SB4发育在靠近河谷的韧性剪切带1中,虽规模介于二者之间,但由于靠近河谷,在正常蓄水季水流的浸入,其水岩作用程度较大,岩体工程性质较差,对坡体稳定性有一定程度的影响。(4)根据大量基础试验,对蚀变岩的工程地质特性有了较全面的认识。蚀变岩遇水后,其抗压强度显著降低。随着蚀变、风化程度的增加,其抗压强度和变形模量逐渐降低,泊松比及峰值应变逐渐变大。蚀变对岩体工程性质的劣化作用主要表现为粘聚力的降低,同时蚀变岩的水岩作用也主要表现为粘聚力的降低,且随蚀变程度的增加而增强。(5)通过分析研究中坝址右岸坝肩边坡控制性结构面发育特征、变形破坏特征及失稳破坏模式,计算了不同工况下坝肩边坡的稳定性系数。总体来看,天然状态下边坡整体稳定性较好。在暴雨及地震等恶劣工况下,坡表处的碎裂松动岩体可能发生局部失稳破坏。(6)通过三维数值模拟对边坡进行天然、开挖状态下稳定性分析。结果表明,天然状态下边坡整体稳定性较好。但在开挖扰动的情况下,开挖坡面及开挖坡脚处剪切破坏加剧,破坏区沿强弱卸荷界面在一级开挖平台处贯通,坡体易出现以一级开挖平台附近为剪出口,以强弱卸荷底界为潜在滑动面的失稳破坏。