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右坝肩边坡变形原因与分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:在对工程地质和监测资料分析的基础上,对右坝肩边坡的变形机制进行初步探讨,采用DDA方法对右岸山体出现的裂缝进行数值模拟,研究倾倒变形体的发生、变化、发展过程,结合实地踏勘现场,分析论证右坝肩边坡的变形机制,为进行边坡加固设计提供依据。图10-4是DDA计算迭代结束后的位移矢量彩色渲染图,右边的小图块标示相应颜色的位移量,边坡的最大位移矢量是28.2cm。下部强倾倒体的坐落是右坝肩边坡的主要变形机制。

右坝肩边坡变形原因与分析

在对工程地质和监测资料分析的基础上,对右坝肩边坡的变形机制进行初步探讨,采用DDA方法对右岸山体出现的裂缝进行数值模拟,研究倾倒变形体的发生、变化、发展过程,结合实地踏勘现场,分析论证右坝肩边坡的变形机制,为进行边坡加固设计提供依据。

截渗墙轴线工程地质剖面是右坝肩边坡倾倒变形体的典型剖面,如图10-1所示,以该剖面来进行倾倒变形体裂缝数值模拟。在概化数值模型时,只考虑地质剖面图中标示的一级和二级结构面,三级结构面统计资料不多,在模型中不予考虑。简化的数值模型如图10-3所示。

右坝肩边坡出现的裂缝距离水库坝面高约100m,张开宽度8~20cm,由地质剖面图可以看到,这个位置正是倾倒变形体的顶部。以倾倒变形体顶部最大裂缝20cm为计算标准,通过非连续变形方法DDA进行反分析,模拟倾倒变形体顶部的裂缝,求得一组各类岩体的物理力学参数,再以该组参数为基础,通过正分析DDA计算,给出削坡、锚固后的位移状态,边坡的加固效果,评价右坝肩的稳定状态。

图10-3 DDA数值模型

综合考虑克孜尔水库右坝肩边坡的工程地质条件,在设计单位提供的右坝肩各类岩体物理力学参数的基础上,结合相似工程岩体的特性,反复试算,以确定右坝肩强倾倒体、弱倾倒体、微倾倒体,以及深部滑裂缝等的物理力学参数。副坝坝体材料参数则按设计院提供的试验值计算。通过反分析,得到右坝肩岩体的物理力学参数如表10-1所示。

表10-1 主要计算参数表

在计算模型中,倾倒变形体的顶端,设置一个测量点,在其靠近的基岩附近,也设置一个测量点,分别测试测量点在迭代过程中的位移量。由于两点相距很近,两点的位移差就可以近似看作倾倒变形体顶端的裂缝宽度。(www.xing528.com)

图10-4是DDA计算迭代结束后的位移矢量彩色渲染图,右边的小图块标示相应颜色的位移量,边坡的最大位移矢量是28.2cm。图10-5为主应力矢量图,图10-6是倾倒变形体顶部与基岩相对位移过程线,是倾倒变形体顶部测点与相邻基岩测点的位移差,用于模拟倾倒变形体顶部的裂缝,图中系列1表示位移矢量,系列2表示垂直位移,系列3表示水平位移,最大位移矢量为20.6cm最大垂直位移为19.9cm,最大水平位移是5.2cm,从图中可以看到,迭代计算的最后,位移变形趋于常量,说明迭代计算是收敛的。

图10-4 原地形,位移矢量图,bl—k00.dat

分析位移图可知,在上部倾倒岩体的作用下,副坝坝面以下强倾倒体向外挤压副坝,产生明显较大的变位,以张性裂缝为界产生倾倒变形,导致不均匀沉降变形而产生山体裂缝。在现场监测资料分析和工程地质条件分析的基础上,通过DDA数值模拟认为,组成边坡强倾倒体的泥岩、泥质砂岩等结构破碎的软岩长期浸水弱化软化,变形量相对较大。由于岩性的不同、构造裂隙发育程度的不同,两种岩石变形程度有所差异。下部强倾倒体的坐落是右坝肩边坡的主要变形机制。

图10-5 原地形,主应力矢量图

图10-6 原地形,倾倒变形体顶部与基岩相对位移过程线

系列1—水平位移;系列2—垂直位移;系列3—位移矢量

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