倾倒变形岩体的形成经历了漫长的地质历史过程,自然条件下稳定性一般较好。但大量的工程案例表明,库岸蓄水可引起倾倒变形的继续发展。预测蓄水条件下倾倒变形体的变形响应是分析倾倒岩体稳定性的前提。本文以澜沧江苗尾水电站三颗石河左岸边坡为例,结合野外调查和室内试验,分析了边坡蓄水后的稳定性及变形相应。在此基础上建立了倾倒边坡概念模型,采用离散元模拟方法研究了倾倒变形体在蓄水条件下可能的变形。取得的成果主要包括:(1)澜沧江苗尾水电站三颗石河左岸边坡所处河谷为开阔不对称“V”型山谷。澜沧江左岸自然坡度约30°,右岸稍缓约25°。边坡出露板岩、千枚状板岩、及千枚岩,石英砂板岩,岩层面走向与河谷走向接近一致,边坡发育大规模倾倒岩体。(2)根据倾倒岩体的倾倒变形程度,将库岸边坡倾倒变形的强烈程度划分分为极强倾倒折断变形(A)、强倾倒变形(B)和弱倾倒过渡变形(C),三种类型。结合前期地质勘察资料以及现场对边坡倾倒岩体的岩体结构精细描述,分析了边坡倾倒岩体分区特征:三颗石河左岸边坡存在极强倾倒折断变形区(A区)、强倾倒变形区(B区)、弱倾倒过渡变形区(C区)岩体。三颗石河左侧边坡A区水平深度约0~30m,B区水平深度约30~100m,C区水平深度大于100m。(3)揭示了三颗石河左岸边坡发育的板岩、千枚岩、千枚状板岩的全应—力应变曲线具有明显的相似特征;随饱水时间延长,试样达到峰值强度所需应变显著增加。研究表明:板岩峰值强度与饱水时间不存在相关性;千枚岩峰值强度随饱水时间增加显著减少,表现出良好的相关性;千枚状板岩峰值强度随饱水时间增加有降低趋势。(4)根据离散元模拟结果。长期蓄水作用下对倾倒A区千枚岩强度影响较大,加之倾倒A区岩体极为破碎,蓄水后强度急剧降低,产生压缩应变,为上覆岩体变形提供了变形空间,最终导致倾倒A区岩体沿着倾倒A区与倾倒B区分界线蠕滑下错。倾倒B区岩体整体强度强于倾倒A区,蓄水条件下倾倒B区产生的变形较倾倒A区小。(5)基于极限平衡理论的倾倒岩体二维稳定性分析结果表明,蓄水后天然工况岸坡稳定性系数都大于1.13,处于稳定状态;在暴雨工况、地震工况、暴雨+地震工况下,稳定性0.946,处于不稳定状态。岸坡在水位上升过程中,其稳定性逐渐增加,在水位稳定时,由于江水逐渐入渗坡体内,降低岩体物理力学参数,致使坡体稳定性逐渐降低;在水位骤降时,由于动水压力的作用,岸坡稳定性急剧下降,随着动水压力的消散,其稳定性又逐渐上升;在水位回升过程中,岸坡稳定性也快速增加,最后达到稳定状态。