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古水水电站是云南省境内澜沧江上游水电规划梯级开发的第一级,左岸坝前边坡由上覆的冰水堆积体和下伏的倾倒变形体组成,目前处于自然稳定状态,但当水库蓄水后,水文地质条件的改变、高烈度的地震将对堆积体的稳定性产生不利的影响,直接关系到古水水电站的正常运行与否。
地下水对边坡稳定性的影响是不容忽视的,特别是对于类似古水水电站坝前左岸堆积体这一类型的边坡,地下水的影响不但极其重要,而且又有其特殊的一面。
本文在野外工程地质勘测基础上,对左岸坝前堆积体进行了系统深入的分析研究。主要采用三种方法对该堆积体边坡进行了稳定性研究:二维极限平衡法、三维有限差分法、三维极限平衡法。
首先运用二维极限平衡方法,选取两个典型剖面,对其进行了多方法、多工况下的稳定性分析研究,得出了古水水电站左岸坝前堆积体边坡两个典型剖面的各工况下的安全系数,并对这两个典型剖面的相关参数进行了敏感性分析;
其次建立坝前堆积体三维计算模型,采用三维有限差分软件FLAC<3D>对堆积体边坡进行了三维弹塑性应力变形分析,研究堆积体边坡在正常运行水位工况下的应力变形规律;
最后借鉴前人的研究成果,编制了可考虑库水位下降情况下计算边坡安全系数的三维极限平衡程序,再结合利用位移梯度理论搜索到的堆积体边坡的潜在最危险滑动面,对堆积体边坡进行了三维极限平衡稳定性计算研究,其中包括不考虑库水位下降情况下的多工况稳定性计算研究,以及考虑库水位下降情况下的自然边坡稳定性计算研究,在考虑库水位下降情况下,又包括水位下降速度不确定和水位下降速度确定两种情况。同时在不考虑水位下降情况下,对局部滑块进行了参数敏感性分析,根据不同c,ψ来判断其对滑体安全性的影响;在自然工况下,对不考虑水位下降和考虑水位下降两种情况下的边坡安全系数进行了比较。