深溪沟水电站库区苏姑坪危岩体稳定性及支护方案研究

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边坡的变形现象、变形机制、演化过程、稳定性计算分析、失稳成灾性评价以及合理的治理措施一直是岩土工程界面临的重要问题。苏姑坪危岩体位于四川大渡河深溪沟峡谷河段左岸,规模大,破坏失稳后会堵塞大渡河,将给深溪沟水电站、成昆铁路以及上游瀑布沟水电站造成严重的灾害。本文针对苏姑坪危岩体变形特征,在以下几方面进行了研究并获得了相应成果。(1)通过现场调查测绘收集相关资料,利用岩土工程地质力学分析原理,对该危岩体的变形特征、变形机制及其破坏模式进行了分析,并就其稳定性进行了评价,研究结果表明该危岩体的变形破裂模式为卸荷-拉裂-蠕滑型,即岸坡岩体随着大渡河下切卸荷变形,在后缘形成近垂直拉裂缝,同时在自重和外部偶然荷载作用下沿缓倾坡外的层面发生剪切蠕滑变形。(2)根据苏姑坪危岩体变形破裂模式,利用岩体流变学理论与方法建立了该危岩体流变滑移力学模型,并根据后缘裂缝宽度与河流下切深度分析以及前期蠕滑速率推测出变形破裂失稳时间为——6.70×10~5年。(3)利用GEO-SLOPE软件对危岩体进行了稳定性计算分析及数值模拟计算,结果表明危岩体变形破裂是由内部结构面控制,理论分析所得出的变形破裂范围与实际破裂范围基本吻合。(4)根据苏姑坪危岩体破坏模式和变形特征,进行了支护方案论证分析,提出采用预应力锚索进行治理是技术可靠、经济合理的方案。(5)以弹性理论为基础,借鉴已有的研究成果,提出预应力锚索锚固长度、最优化锚固角、锚索间距以及自由段长度的计算方法,对苏姑坪危岩体进行治理方案设计。
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