紫坪铺高边坡稳定性的流固耦合计算分析
摘要
地下水对边坡岩体的强度和变形有显著的影响,由于地下裂隙水的渗流作用,岩体强度降低,边坡稳定性减弱。紫坪铺导流洞出口高边坡位于四川省紫坪铺水利枢纽工程坝址右岸条形山脊下游侧,有规模较大的F3断层,地下裂隙水位较高,地下裂隙水使边坡岩体抗剪强度降低,并与软弱岩体结构相互作用,从而导致紫坪铺导流洞出口高边坡在支护过程中曾发生过4次比较大的滑坡。为有效反映地下裂隙水对紫坪铺导流洞出口高边坡稳定性的影响,本文根据岩体流固耦合作用机理,采用FLAC3D计算程序对该边坡稳定性进行了计算分析,通过流固耦合计算得知,紫坪铺边坡最大位移发生在F3断层与坡面交界处,边坡变形在允许范围内。坡体内部应力主要以压应力为主,在F3断层和强卸荷带部位局部出现拉应力和张剪破坏区,但不会影响边坡的整体稳定。流固耦合作用导致岩体强度降低、变形增大,因此,边坡稳定计算考虑流固耦合十分必要,计算结果有利于进行安全的边坡加固设计。流固耦合计算结果表明:紫坪铺导流洞出口高边坡经过加固治理后,边坡整体已趋于稳定。