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《泄洪雾化雨作用下岩质高边坡稳定性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、泄洪雾化雨作用下岩质高边坡稳定性摘要：泄洪雾化对边坡的稳定性有影响不可忽视，根据非饱和渗流计算基本原理，利用二维有限元方法计算了典型剖面的渗流场特征，分析了其对边坡稳定性的影响，提出了相应的边坡加固工程建议。Abstract:Theimpactofflood-dischargingatomizationonthestabilityoftheslopecannotbeignored,accordingtothebasicprinciplesofunsaturatedseepagecalculation,theseepagefieldch
2、aracteristicsoftypicalprofilewascalculatedbyusingtwo-dimensionalfiniteelementmethod,itsimpactonslopestabilitywasanalyzed,andproposalsoftheslopereinforcementprojectwereproposed.关键词：岩质边坡；泄洪雾化；渗流；加固Keywords:rockslope；flood-dischargingatomization；seepage；reinforcement中图分类号：
3、TU4文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)36-0073-021水文地质条件边坡岩体地下水主要为基岩裂隙水，1850m高程以下分布的大理岩，岩溶程度微弱，属岩溶裂隙含水地质体。1850m高程以上分布的变质砂岩和粉砂质板岩，节理裂隙较发育，属基岩裂隙含水地质体。边坡岩体透水性受风化、卸荷程度和NW〜NWW（垂直边坡方向）向结构面发育程度的影响。大理岩段水平深度150m〜200m以外、砂板岩段200m〜330m以外的新鲜岩体透水性具中强透水与弱透水相间特点。强卸荷带和深部裂缝区岩体具有强透水性特征，随着卸荷程度的减弱岩体
4、渗透性明显减弱。两岸地下水位埋藏深，水力坡降平缓（4%左右）。左岸570m水平深度以内地下水位与江水位基本一致，地下水位保持与江水同步变化。地下水接受降雨入渗补给，岩体以垂直补给的非饱和渗流为主，总体上为地下水补给河水。2泄洪雾化问题该水电站泄水及消能建筑物由拱坝坝身4表孔+5深孔+1右岸泄洪洞及坝后水垫塘+二道坝组成，校核洪水位时总泄量为13310m3/so泄洪雾化雨将引起下游边坡岩体非饱和带压力水头升高，甚至局部饱和，易引起边坡岩体破坏。为正确评价边坡岩体的稳定性变化情况，必须合理模拟边坡雾化降雨过程渗流场变化，在此基础上才能合理
5、的评价边坡岩体稳定性，并提出合理、可行的工程控渗及边坡加固措施。3雾化降雨条件下边坡渗流分析3.1饱和非饱和渗流计算基本原理模拟降雨入渗的饱和非饱和渗流问题的数学模型为：■klkl(h)H+kHkH(h)+S=[C(h)+BS・]・h(x,y,z,t・)=hB(x,y,z,t・)h(x,y,z,t)
6、■二h・(x,y,z,t)-klkl(h)l+klkl(h)nl
7、■=qH-kHkH(h)a+klka(h)n・
8、■?叟0且h
9、■=()-k・k・(h)H+kHkH(h)nH
10、■=!(t)(1)式中：S为源汇项；C为容水度；B参数，非饱和
11、区为0,饱和区为1；Ss单位贮水系数，对非饱和体Ss=0,饱和体为一常数；t为时间变量。qn为法向流量，向外为正；ni为边界的单位外法线方向余弦；t0为初始时刻；i(t)为入渗率；？祝1为水头边界；？祝2为流量边界；？祝3为饱和逸出面边界；？祝4为降雨入渗边界。采用Galerkin加权余量法求解，上述饱和非饱和渗流问题的微分方程可表示为：[K][h]+[S][・]=[F](2)实际计算时，一般采用8节点等参单元对空间进行离散,采用隐式差分格式对时间进行离散来求解。在非饱和渗流数值计算时存在以下问题：材料非饱和水力参数的确定，计算范围初
12、始水头场的确定，逸出面边界条件的处理，降雨入渗流量的确定，高效求解器的选择等。3.2计算范围选择左岸典型剖面VI-VI(坝轴距为349.5m)进行雾化降雨渗流计算。计算范围大致为：河床中心往岸坡以内750.0m,垂直向高程在1490m〜2320m之间。3.3计算工况及结果为减小雾化雨入渗对边坡稳定性的不利影响，在雾化区坡面均需采取混凝土护坡和坡面排水沟等排截水措施。考虑坡面排截水作用，计算中分别取雾化雨强的100%、30%和10%作敏感性分析。图1为VI-VI剖面第8天时渗流场特征。计算结果表明，浅部滑动模式：初始时刻稳定系数为1.2
13、23,工况①条件下，经1天降雨，稳定系数已下降至1.182o随着降雨的继续，稳定系数进一步下降，第3天稳定系数降为1.114o第4〜第6天泄洪雾化雨期间，稳定系数降至1.066o天然降雨和泄洪雾化雨结束后，由于局部地层一
