随着我国水电建设逐步向西藏地区转移,该地域多为高山峡谷地区,其地质环境复杂,其边坡建设的稳定性尤为重要。西藏如美水电站右坝肩边坡所处河谷为深“V”型,岩性以英安岩为主,岩质坚硬,该边坡地形陡峻、地应力复杂、卸荷裂隙与倾坡外节理组合发育(平硐中裂隙之间形成岩桥),边坡开挖后其裂隙间的岩桥会产生破裂,形成破坏贯通面。右坝肩边坡为岩质高边坡,整体地形陡缓相间,其中裂隙、断层较为发育,整体受到构造作用、岩体结构、风化等的影响,浅表层岩体破碎。本文选择如美水电站右坝肩边坡为研究对象,开展野外调查和试验,掌握其工程地质条件(平硐卸荷裂隙性质、岩体结构及岩体物理力学特征)。通过室内物理模型试验,研究卸荷条件下裂隙岩体力学特性、变形破坏特征,采用离散元程序模拟试件岩桥破裂特征,建立了岩桥贯通强度回归模型,为研究卸荷条件下岩桥破裂特征及其力学行为,对开挖条件下边坡岩体稳定性评价提供理论依据。主要成果如下:(1)根据现场实测地应力结果反演了河谷下切过程中应力场分布特征,研究了应力变化特征,为卸荷实验应力路径设计提供理论依据。河谷下切早期阶段,河床应力变化相对不大,强烈的应力变化出现在最近一期的河谷下切过程中。河床应力集中范围有限,历史演化过程河床较高时,不会影响到现今河床高程位置的地应力状态,当河床下切到指定部位时,河谷底部出现应力集中,形成“高应力包”现象。(2)提出了卸荷条件下英安岩岩石变形破裂现象和声发射发展规律,为岩桥破裂判断提供依据。低围压下张性裂隙发育,裂隙贯通试件两端。高围压下以剪切破坏为主,剪切破裂面存在共轭“X”或压扭性雁式裂隙,整体产生裂隙较少。试验中声发射监测AE事件明显,说明卸荷时有强烈的脆性特征,破坏时可以听到裂纹扩展能量释放产生的破裂声。低围压开始卸荷时,试件轴向产生张拉裂纹,峰值时AE事件活跃,峰前AE事件较少。高围压时,试件破坏产生宽张度小的单一剪切面,监测的AE事件大部分集中在峰值附近。(3)提出了岩桥破坏贯通时的启裂应力,查明了岩桥破坏的裂纹发展规律。双裂隙试件中,裂隙之间岩桥均直接贯通破坏,裂隙本身组合模式控制试件破坏形式,其次为围压影响。中缓倾和陡缓倾组合裂隙在试验模拟中表现更强的张拉性质,与实际平硐内中缓倾结构面发育模式一致。基于二维离散元程序PFC2D 5.0,模拟了单、双裂隙试件的变形破特征,并与实际试验进行对比。(4)基于多元线性回归分析,建立了岩桥贯通强度回归公式。采用SPSS软件中多元回归模型,建立裂隙倾角、围压、岩桥倾角、裂隙长度、岩桥长度与岩桥贯通强度之间的关系。