澜沧江曲孜卡水电站三家村堆积体的成因机制和稳定性分析

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三家村崩塌堆积体位于西藏自治区昌都市芒康县境内曲孜卡乡和盐井乡交界的河段上,处在拟建曲孜卡水电站下坝址区域。拟建的曲孜卡水电站是澜沧江上游古水至苗尾河段水电梯级开发方案的第一级水电站,其工程建设具有重要的区域战略意义。坝址往澜沧江上游有活动断裂,往下游有三家村村落及曲孜卡乡政府驻地,受断裂和村落所限,坝址选择无法有效避让三家村崩塌堆积体。该堆积体一旦失稳,将对整个水电站工程建设及人民群众生命财产安全造成巨大影响。三家村崩塌堆积体的成因机制有待研究,其稳定性尚不明确,因此研究三家村崩塌堆积体的成因机制、分析其稳定性有重要理论意义和实践价值。在总结区域地质条件基础上,通过钻孔、平硐等工程资料研究,结合岩土力学试验。运用GEO-Slope软件、FlAC3D软件,总结了三家村崩塌堆积体的形成条件及成因机制,并开展了数值模拟计算,结合工程地质条件,综合研究了崩塌堆积体的稳定性。取得如下成果:(1)岸坡陡峻的地形三家村崩塌堆积形成提供了诱因,堆积体受到地其形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化、岩体卸荷、岩体蚀变、降雨等多种形成条件下,并结合河谷的下切作用,导致三家村崩塌堆积体的形成。(2)从三家村崩塌堆积体的工程地质特征出发,结合堆积体岩土物理力学性质,运用有限元软件构建了堆积体区域内河谷下切作用的模型,研究堆积体演化过程的力学机制。由于澜沧江的快速下切,导致岸坡应力场发生显著变化,将三家村堆积崩塌、滑移、堆积的演化分为三各阶段进行分析,客观地展示三家村崩塌堆积体的形成过程。(3)基于GEO-STUDIO软件,采用定量方法对堆积体在天然工况、暴雨工况和地震工况下的整体及岩土界面稳定性进行了计算评价,并分析了由空间结构特征决定的可能变形破坏模式:沿基-覆界面的整体滑移模式和分层指定滑动面滑移模式两种。计算分析结果表明:三种工况下的堆积体稳定性系数均在允许范围内,安全储备较高。(4)基于FlAC3D软件,对三家村崩塌堆积体在天然工况、暴雨工况、地震工况下的稳定性进行了模拟验证,从剪应变增量,位移场规律、应力场进行稳定性分析。结果显示剪应变增量和位移最大值主要在堆积体的表层中下缘表层,近坡脚位置。稳定性系数相较于堆积体其它岩层较低,但从整体来看堆积体总体较为稳定性。
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