1 绪论

1.1 问题的提出

近些年来，我国水电事业得到了长足的快速发展，水电工程主要集中在云南、贵州、四川、西藏等地。受印度洋板块与欧亚板块的碰撞、隆升影响，该地区河谷深切狭窄，谷坡陡峻，地质条件异常复杂，出现了一批100～300m级的高坝，开挖边坡高达300～500m，开挖边坡之上还可能存在数百米至千余米的自然边坡，岸坡坡度40°～70°。例如：大岗山水电站坝址开挖边坡高达313m，自然边坡高度近600m；猴子岩电站工程开挖边坡最大超过150m，自然边坡800～1000m；双江口最大坝高314m，开挖边坡高达378m，坝顶至山顶尚有800～1000m斜坡；锦屏一级水电站开挖边坡540m，自然边坡高度达1500～1600m等^［3，4］。这些边坡的规模是世上少有的。边坡稳定性问题成为水电工程中迫切要求解决的关键性工程地质问题，地质工程师面临前所未有的挑战。迄今为止，人们普遍对开挖的工程边坡稳定性研究予以特别的关注和开展较深入的研究，而对工程边坡之上的自然边坡稳定性缺乏应有的足够重视，尚未开展系统的研究。其实，由于周边边坡位置高程高，势能大，任一小型的边坡失稳都有可能对下部工程构筑物构成巨大的危害，为确保施工期及运营期的保障车辆、设备和人员的安全，保障工程的顺利施工和长期运营，对其进行研究与评价刻不容缓。工程边坡之上的环境边坡问题是摆在我们面前的又一新的研究课题。

尽管危岩体的研究取得了大量研究成果，但是危岩体发育和形成机制、失稳模式和演化过程、运动特征及防治措施在水电工程环境边坡中还没有很好的解决，存在诸多问题，主要表现如下：

（1）西南地区水电工程环境边坡危岩体的主要类型是什么?其失稳的主要模式又是什么?

（2）危岩体的发育失稳过程有其发生的物理力学机制，如何结合工程地质学从岩土力学的角度来研究这一问题?

（3）地震荷载作用下危岩体失稳的物理机制是什么?不同类型的危岩体其失稳的物理机制有何区别?

（4）危岩体崩塌之后的运动特征、轨迹是什么?不同崩塌方式的滚石对建（构）筑物的危害程度如何评价?

（5）危岩体防治中所应用的方法种类繁多，但很多方法都是凭经验进行设计的，缺乏理论指导。

（6）水电工程环境边坡危岩体的研究还处于探索阶段，没有形成完整的研究体系，也没有成熟的相关规范。

西南地区在兴建高坝大库后形成了很多不稳定环境边坡危岩体，在降雨入渗和地震荷载作用下这些环境边坡危岩体会发育、失稳、滑动，从而进一步危及水利枢纽建筑物的安全，所以对这些环境边坡危岩体在地震荷载作用下的安全评估和预测是必需的。