关键词:
危岩体
发育分布规律
成因机制
稳定性评价
防治
摘要:
随着我国经济的快速发展,国家对能源(尤其是清洁能源)的需求与日俱增,开发利用水力资源,对保障能源的供应十分重要。西南地区水力资源十分丰富,近年来许多大型的水电工程开始兴建或投入运营。由于西南地区脆弱的地质环境条件导致地质灾害频发,水电工程在建设和运营阶段往往都会受到地质灾害的威胁,甚至导致严重的伤亡事故,因此,水电工程地质灾害必须得到足够的重视。危岩体是威胁水电工程的主要地质灾害类型之一。近年来修建的各大水电站均对危岩体做了专门的研究和处理。本文以红石岩堰塞湖治理工程水电工程枢纽区边坡危岩体为研究对象,对危岩体发育分布规律、成因机理、失稳模式进行了研究,评价危岩体的稳定性,并提出了防治措施建议。主要研究成果如下:(1)通过收集研究区的地质环境资料,并进行现场复核和补充,掌握了危岩体发育的地质环境条件。以常规地质调查为主,无人机低空摄影技术和三维激光扫描技术为辅的手段进行危岩体的调查,获取危岩体的位置、几何参数和地质特征,绘制了危岩体的分布图。(2)对危岩体的发育分布规律进行了研究。危岩体主要有四类:坠落式、滑移式、倾倒式、滚(滑)落式。分析了左岸、右岸、珍珠岩边坡危岩体发育分布规律,表明危岩体发育的类型、数量等与地质环境条件相关。(3)分析了研究区地形地貌、地层岩性组合、地质构造、地震、水以及其他因素对危岩体发育的影响,分析了在内、外部因素的作用下研究区危岩体的成因机制及失稳模式。(4)根据结构面特征、风化特征和岩体结构特征三个方面建立了危岩体定性评价标准,并总结了适用于研究区危岩体稳定性计算的方法。采用以定性评价为主、定量评价为辅的评价方法,对研究区危岩体进行稳定性评价。(5)采用非连续变形分析(DDA)法数值模拟软件对研究区典型危岩体进行数值模拟,评价其在天然状态和地震工况下的稳定性、失稳模式及运动特征。以溢洪洞边坡崩塌为例,分析其成因机理及失稳模式。对珍珠岩1号危岩体进行了数值模拟,表明其在地震工况下将发生失稳,对该危岩体失稳后可能发生的涌浪进行了计算,结果表面涌浪的危害性较小。(6)根据研究区边坡的卸荷特征、震裂损伤程度,以及危岩体分布特征与稳定性分类对危岩体采用不同的措施进行治理。对右岸B1-1区,由于震裂损伤严重,考虑采用放坡开挖+锚喷支护的措施进行处理;对右岸其他区域,主要采用小扰动清危+锚喷支护+主被动拦挡等措施进行治理。左岸边坡顶部裂缝发育部位采用放坡开挖+锚喷支护的措施处理,对中下部的处理,考虑到危害对象为公路和下部堰塞坝,建议公路采用开凿隧道的方式通过,并在滑坡堆积体缓坡上设置落石槽和拦石墙,拦截可能威胁堰塞坝的危岩体。