3 边坡稳定定量分析及处理措施

3.1 2号崩塌体

根据勘探揭露的地质情况,古崩塌体未发现滑动的迹象,古崩塌体底部残积土具不连续性,天然状态下属于稳定边坡。但在施工扰动、水位骤降或饱水地震等条件下,崩塌体力学参数将有所下降,存在局部坍塌或由坍塌引起的分级滑塌的可能。

经过反演和敏感性分析,古崩塌体上层及中层采用提供参数的平均值(表1),下部与基岩交界面的古残坡积土按60%连续较为符合实际,计算参数按60%连续状态取均值。

表1 2号古崩塌体计算参数

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古崩塌体的稳定分析采用边坡稳定分析的程序EMU(Energy Method Upper Bound Limit Analysis,简称EMU)计算,和《水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程》(DL/T 5337—2006)推荐的萨尔玛法(Sarma)等效。计算采用随机搜索的方法,通过对不同假定滑动面进行优化随机搜索,得出各工况安全系数的极小值(表2)。

通过结果分析,对照2级边坡抗滑稳定系数标准,圆弧滑动计算的各种工况均满足DL/T 5337—2006要求,不会发生整体滑动。经过治理方案的比较,最终确定了格构梁+长锚杆的支护措施。

表2 2号崩塌体稳定计算结果表

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在施工期及运行期,针对支护结构和2号古崩塌体布置监测系统,通过分析监测数据,了解崩塌体的变形、应力情况以及支护结构的工作状态,来判断加固措施是否合理以及是否需要采取进一步的治理工程。

3.2 岩质边坡

根据赤平投影分析,左侧边坡由③、④组节理和F12断层切割形成的岩体滑动可能性较大。按刚体极限平衡理论建立模型,断层F12所形成楔形体的计算参数见表3。

表3 断层F12所形成楔形体的计算参数表

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经反演计算分析,沿F12断层在左侧坡的出露线,施加锚索锚固力50t/m,各工况抗滑稳定安全系数均满足规范要求,计算结果见表4。综合考虑,设计时每6.0m布置1根300t的锚索,锚索方向指向下游,偏向山里并向下方向,并与综合斜坡方向成40°。进口开挖形成的左侧高边坡和进水塔后仰坡在各种运用条件下抗滑稳定安全系数均满足规范要求,系统支护后可保证边坡的整体稳定。

表4 正常工况和地震工况下断层F12楔形体稳定计算结果表

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