边坡稳定性长期以来始终都是水利水电工程最关注的问题,其中水对边坡的稳定性影响不容忽视。在水库的运营或蓄水阶段,水位的变化对于边坡的稳定性有其至关重要的影响,可以说水位的改变对于岸坡的稳定性起着控制性作用。中坝址地理位置处于色汝小河上游0.6km左右,坝址区拥有顺直的河道,并且在河流枯水期时期,坝址河流高程为2892m,河水面宽度为40m～90m,水深程度一般,大致范围为5m～10m;而在正常蓄水后的蓄水位为3054m,此时河水面宽范围为400m～440m。通过中坝址右岸的工程地质条件、岩体结构面发育特征、岩体质量等级以及通过试验所得的各类岩体的物理力学性质参数等的调查研究的基础上,运用数值模拟对天然条件下和蓄水条件下的边坡渗流场、应力场变化,对其边坡的稳定性进行分析。研究成果主要为以下几个方面:(1)中坝址右岸边坡原生结构面、构造结构面和浅表生结构面较为发育,使得中坝址右岸边坡的岩体结构比较复杂。同时根据野外地质调查,参照相关的规范将研究区按照岩体结构、岩体结构面、岩体质量进行分级分类:研究区的岩体结构分四类,分别为散体-碎裂结构;碎裂-块裂结构;镶嵌-次块状结构;次块状-块状结构;研究区岩体结构面分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,并进一步分析三类结构面的发育特征;研究区的边坡岩体质量按照BQ法进行评价,岩体质量可以分为四大类:分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,其中强风化岩体和强蚀变岩体属于Ⅴ类。(2)根据各平硐的总体风化特征可以发现:研究区大部分岩体的风化特性较强,也不乏有强风化段,但弱上风化带中高程、高高程的厚度均大于100m;在高程方向上岩体的风化程度与高程的增加呈现出同向加强,随距坡表距离的增加,在水平方向上风化程度递减。根据各平硐的卸荷裂隙发育情况,分为强卸荷、弱卸荷、未卸荷,同时在坡表位置的卸荷程度明显更强。(3)运用数值模拟Geo Studio中Seep模块,计算了三个剖面在不同蓄水速度条件下,不同高程的浸润线和孔隙水压力变化情况。结果表明:坡体内部的浸润线和孔隙水压力表现出一定的滞后性,同时蓄水速度越快,滞后性越显著。另外孔隙水压力在坡体坡表附近,出现了负压力,向坡体前缘的方向。(4)运用有限元软件Geo Studio中Sigma模块,分析库水位上升条件下的渗流场与应力场变化特征。结果表明:由于水位的上升,应力应场发生了不同程度的变化,最大主应力、最小主应力、剪应力等值线分布图变密,数值有所变大,同时坡表碎裂松动岩体产生了一定的位移。(5)根据边坡失稳破坏模式可能存在的潜在滑动面,运用刚体极限平衡法计算潜在滑动面在不同高程不同蓄水速度条件下,稳定性系数总体表现为先下降后上升。同时在天然状态下,潜在滑动面处于稳定或基本稳定状态,由于水位的上升,一些潜在滑动面的稳定性系数出现了不同程度的折减,有发生局部失稳的可能。(6)运用FLAC3D三维数值模拟方法,分析边坡在天然和蓄水条件下的整体稳定性,对于天然工况,在计算蓄水工况下边坡的最大主应力、最小主应力、位移场及剪应变增量的结果表明,最大主应力值增大,最小主应力在坡表碎裂松动岩体表现为拉应力,位移值扩大数倍,同时B-B’剖面剪应变增量几乎已经贯通,有发生失稳的可能。