楊君

摘 要：水電站順層巖質邊坡的穩(wěn)定性分析，通過對水電站順層巖質邊坡進行有限元法的分析，建立穩(wěn)定性的參考數(shù)據(jù)，從而得出了影響順層巖質邊坡穩(wěn)定性的因素，主要包括地下水對邊坡的侵蝕，結構邊角對于邊坡穩(wěn)定性的影響等，從而得出對順層巖質邊坡的穩(wěn)定性的一些分析結果。

關鍵詞：順層巖質邊坡；穩(wěn)定性；有限元

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.093

0 引言

我國是全世界興建水利工程的大國，但是，水利工程的大量建設，隨之而來的一個問題就是順層巖質邊坡的穩(wěn)定性的問題，有很多邊坡的工程質量問題直接影響到整個工程的穩(wěn)定性，目前可以得出的，影響水利工程穩(wěn)定性順層巖質邊坡的主要成因有結構面傾角大小粘聚力，地下水對邊坡的侵蝕，結構邊角對于邊坡穩(wěn)定性的影響等。

因而，本文通過對水電站順層巖質邊坡進行有限元法的分析，建立穩(wěn)定性的參考數(shù)據(jù)并且對影響水電站順層巖質邊坡的穩(wěn)定性的因素進行分析得出順層巖質邊坡穩(wěn)定性的一些因素，從而對鞏固水電站順層巖質邊坡的穩(wěn)定性提出一些建議和意見。

1 邊坡工程概況

某水電站邊坡工程的地理位置是位于西南山區(qū)地帶，地理條件十分復雜，主要的地形式高坡，隨處可見裸露的地貌，地基的穩(wěn)定性非常差，而且順坡的土壤條件很差，因此沒有形成穩(wěn)定的護坡，而且?guī)r層中主要是以不穩(wěn)定的花崗巖為主，在進行護坡建設中，自燃坡高度是即將開挖的頗高一倍多，所以需要對整體坡度進行防護，而且層面傾斜度較高，通過測試，軟弱夾層的傾斜面比較強，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以得出。

2 順層巖質邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究

2.1 有限元模型

本次所采用的數(shù)據(jù)是在將土壤視同為同等情況下的彈性塑料材料。用Drucker-Prager屈服準則來進行描述這種材料的彈性，DruckerPrager函數(shù)的表達式如下：

其中，I1 為應力第一不變量； J2 為偏應力第二不變量； a，y 均為Drucker-Prager準則的相關參數(shù)。

2.2 邊坡穩(wěn)定性與粘聚力關系

假設沒有地下水位時，起不同的七個數(shù)值，保持其他數(shù)值不變，從而得出一個相對的安全系數(shù)值。

由得出的系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，安全系數(shù)和土壤的粘聚力之間是有一定的關系的，成線性發(fā)展關系，隨著安全系數(shù)的增加，土壤粘聚力也逐漸增加。

而且，安全系數(shù)與內摩擦角也是保持線性關系，安全系數(shù)增大的同時，內摩擦角的增大，安全系數(shù)Fs 也隨之增大，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)也隨著安全系數(shù)的增加而增加。

2.3 邊坡穩(wěn)定性與地下水位的關系

地下水位的的數(shù)值從0取了相應的六個數(shù)值，進行地下水位與邊坡穩(wěn)定性的關系測試，從地下水位的高度距離可以看出，邊坡穩(wěn)定性對于地下水位的變化影響較大，地下水位升高，邊坡穩(wěn)定性會逐漸降低。隨著地下水位的下降，邊坡穩(wěn)定性也在不斷加強，因此，地下水位的高度與邊坡穩(wěn)定性有很大關系。

從以上分析可以得出，邊坡的結構面傾斜度對于邊坡結構的穩(wěn)定性起到重要作用，邊坡結構夾角有一個數(shù)值的范圍，是34°前后的范圍，當邊坡結構面傾角小于34°時，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)隨著邊坡夾角增大呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的特點，從而可以得出，邊坡的角度越小，對于結構的穩(wěn)定性越強，越有利于邊坡的結構性穩(wěn)定。但當結構面傾角大于34°時，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)隨著邊坡夾角增大呈現(xiàn)出穩(wěn)定的特點，從而可以得出邊坡安全系數(shù)隨著結構面的增強而呈現(xiàn)出穩(wěn)定，因此，邊坡的角度越大，對于結構的穩(wěn)定性越差強。

3 結語

（1）根據(jù)以上的數(shù)據(jù)得出，順延角的傾斜度大小，地下水位的高低都會對邊坡穩(wěn)定性造成一定的影響，隨著數(shù)據(jù)的增大，表現(xiàn)為傾斜坡度的增大以及地下水位的升高，會對邊坡的穩(wěn)定性造成壓力，反之，如果斜坡度的減小以及地下水位的降低，會對邊坡的穩(wěn)定性減小壓力，從而可以在坡度建設時，注意地下水位的高度，以及在工程同等條件下，如果坡度的傾斜角高于34°時，斜坡的穩(wěn)定性降低，所以，斜坡的夾角度數(shù)對于巖體的穩(wěn)定性十分重要。（2）其次， 軟弱結構面的強度參數(shù)對于順層巖質邊坡的穩(wěn)定性影響非常大，邊坡的穩(wěn)定性隨著軟弱結構面的強度增高而增強，因此，在修建護坡時，要注意加強邊坡排水的建設，保持邊坡排水順暢，從而降低邊坡的地下水位。

參考文獻：

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