怒江桥水电站位于西藏省境内的怒江上游,受怒江河谷下切作用,形成了高山峡谷地貌。倾倒变形边坡位于怒江桥水电站坝址左岸坝前约768m左右,距离坝轴线较近,变形体变形破坏较强烈,蓄水后变形体大部分将被水淹没,存在失稳的可能。所以该变形体边坡的稳定性以及蓄水后边坡的稳定性问题,成为现阶段急需解决的问题。为此本文以西藏怒江桥水电站坝前左岸倾倒变形体边坡为对象,遵循现场调研-工程地质条件分析-倾倒变形现象认识-变形机制分析-蓄水边坡渗流场-应力场分析-稳定性定量评价的基本思路,在分析其工程环境地质条件的基础上,对倾倒变形体边坡的空间展布特征、边坡岩体结构特征、边坡变形破坏特征、变形影响因素以及变形破坏机制进行了研究。在此基础上,分析了变形体在蓄水条件下渗流场的变化特征,以及渗流场与应力场进行耦合下的变化特征,并对变形体的稳定性进行了计算分析,得到了以下几个方面的研究成果。(1)该倾倒变形体位于石炭系下统错绒沟组地层,主要岩性为灰黑色细粒大理岩,局部夹片岩,主要为薄层-中厚层状,正常岩层产状为N12~38°E/SE∠68°~85°,倾倒后岩层倾角小于60°,该倾倒变形体属于特大型倾倒变形体,坡度较陡峻,上缓下陡,平均坡度40°。根据勘探和现场调查,按照地形地貌差异和变形破坏特征将变形体从上游到下游分为三个区。(2)倾倒变形体边坡II级、IV级、V级结构面较发育,受强烈的风化、卸荷作用以及重力场的作用,岩层弯曲拉裂剧烈,外部与深部均呈现不同程度的倾倒弯曲变形,目前整体变形不明显。根据倾倒倾角、层内最大拉张量、边坡卸荷风化以及平硐纵波波速等方面的特征,将变形岩体分为强倾倒和弱倾倒两种级别。(3)倾倒变形体边坡变形的主要影响因素为边坡地形地貌、坡体结构特征、反倾薄层-中厚层状岩体、河谷下切等作用。倾倒变形体经历了初始变形、初始微弯曲、弯曲-拉裂以及折断、压碎四个阶段,其变形破坏机制为倾倒~弯曲、弯曲~折断型。(4)利用渗流Seep计算软件对变形体在蓄水条件下进行非饱和渗流计算,分析了各工况下各水位浸润线及孔隙水压力的等值线的变化特征,,探求库水位在上升速度的变化对变形体渗流场的影响。基于流固耦合理论,将库水位变化下产生的渗流场与应力场进行了耦合计算分析,在考虑库水位上升的影响下,以1区变形体为例,探求了其在各工况下变形体耦合应力场的变化特征。(5)变形体浅部和深部稳定性计算结果显示,天然状态下1区、2区、3区变形体均处于稳定状态;蓄水条件下,变形体稳定性随着水位的升高先降低后升高,上升速率越大对稳定性影响越不利;蓄水条件下,3区强倾倒变形带稳定性处于稳定~欠稳定~基本稳定的状态,2区与1区变形体相对较稳定,变形体不会产生强倾倒带产生滑移失稳。FLAC强度折减法模拟显示,天然状态下1区前缘坡脚不稳定,2区主要集中于变形体上部,会产生局部的崩塌破坏。蓄水后,边坡变形量有所增加,但量值不大,1区变形体边坡变形量较小,2区、3区变形体剪应变增量带有贯通的趋势,有潜在失稳的可能。