影响坝基开挖边坡的主要结构面是近SN向的缓倾节理，以及近SN向的陡倾结构面（如近SN陡倾节理、蚀变带等）和近EW向的陡倾结构面（如Ⅲ级断层F3、F11等）。它们相互切割、组合，构成对边坡不利的块体单元组合。
左岸坝基上游侧边坡开挖深度在高程1170.00m以上地段为37～55m，以下地段为95～112m。在建基面高程1010.00～1140.00m范围内，边坡开挖将触及饮水沟堆积体。根据开挖体形、具体地形和地质条件，边坡的可能失稳形式有：
（1）向基坑内的倾倒破坏。
（2）沿顺坡中缓倾角结构面向基坑和河床方向的平面型滑移破坏。
（3）坝前河边陡坡的崩塌和坡顶的浅层平面型失稳。
左岸坝基下游侧边坡开挖深度30～55m，高度不大，岩体完整，风化卸荷不深，顺坡裂隙不发育，稳定条件好。
左岸坝端边坡开挖深度45～50m，后侧山坡地形陡峻，边坡岩体全部为风化卸荷岩体，且强风化、强卸荷岩体较厚，破坏形式主要为滑移型和倾倒型崩塌破坏。
右岸坝基上游侧开挖边坡根据地形地质条件，可分为上、中、下三段：
（1）下段建基面高程975.00～1050.00m，上游侧为1号山梁，边坡高度一般为110～130m。由于边坡较高，1号山梁卸荷裂隙发育，上部存在强卸荷岩体，可能的主要失稳形式是：上部卸荷岩体向基坑的倾倒型崩塌和下部风化卸荷岩体沿近EW向倾S或近SN向倾E的中缓倾角卸荷裂隙向基坑的滑移型倾倒破坏。
（2）中段建基面高程1050m～1130.00m，坝基位于1号山梁和3号山梁之间的凹槽中，边坡最大高度约90m，因岩体风化、卸荷浅，边坡总体稳定条件相对较好。
（3）上段边坡开挖已进入3号山梁北坡，由于蚀变和F11等近EW向断层影响，岩体完整性差，边坡的可能失稳机制与左坝基上游侧开挖边坡相同。
右岸坝基下游侧开挖边坡以建基面高程1090.00m为界分为上、下两段：
（1）下段岩体完整，强风化层厚11～23m，地表有松散层分布，建基面高程975.00m附近松散层厚约32～34m。边坡失稳的主要形式是土坡的滑动破坏和强风化层的崩塌破坏。
（2）上段由于蚀变岩带和F11等近EW向断层分布，近SN向陡倾角节理和节理密集带发育，边坡岩体的完整性差。边坡失稳的主要形式是风化卸荷岩体和蚀变岩带、F11等软弱岩体的压缩、蠕变而引起的倾倒、崩塌破坏。
右岸坝端开挖边坡主要为风化卸荷岩体，F11出露在开挖边坡下游侧地段，边坡失稳的主要形式是向基坑的滑移型和倾倒崩塌破坏。
研究分两个阶段：典型比选方案分析和优化方案分析。
一、典型比选方案分析
1.计算条件
断层、蚀变带及节理的产状，计算模型，开挖台阶，块体单元系统等以及渗流分析成果参见本章第五节。
坝基开挖边坡初步考虑以1000k N、2000k N、3000k N和6000k N级的预应力锚索进行加固，并辅以锚喷支护和坡面排水措施，锚杆采用φ25Ⅱ级钢筋。分别计算了以下3种工况。
工况1：不加固方案。
工况2：采用加固方案一进行加固处理，开挖一个台阶处理一个台阶。
工况3：采用加固方案二进行加固处理，开挖一个台阶处理一个台阶。
加固方案一的布设如图2-8-39和表2-8-11所示，加固方案二的布设如图2-8-40和表2-8-12所示。
图2-8-39 方案一加固布设示意图
2.计算成果
（1）位移。3种工况下的位移结果表明：两种加固方案对位移的控制效果都很明显，整体上加固方案二的位移比加固方案一的位移小。3种工况下的左岸位移整体上比右岸位移大，左岸上游特征点的位移比下游对应的特征点的位移大，右岸上游特征点的位移比下游对应的特征点的位移小。
表2-8-11 方案一加固布设表
图2-8-40 方案二加固布设示意图(www.xing528.com)
表2-8-12 方案二加固布设表
（2）安全系数。根据弹粘塑性块体单元法的分析结果，共搜寻到533种可能滑动的块体单元组合，并且获得了在3种工况下的强度储备安全系数。图2-8-41和图2-8-42中表示了左右岸各8种典型的危险块体单元组合位置。
根据计算结果，若采用不加固方案，则左右岸坝肩部位和左岸坝基部位中下部高程的块体单元组合安全系数不能满足要求。采用加固方案一或加固方案二进行加固处理后，安全系数整体上有所提高，尤其是预应力锚索加固区及其影响区附近的块体单元组合安全系数提高较为明显，且基本上已处于稳定状态。
图2-8-41 块体单元组合位置示意图（一）
图2-8-42 块体单元组合位置示意图（二）
两种加固方案的计算结果均表明，左岸坝肩部位已处于稳定状态。左岸坝基部位中部高程的上游侧开挖已经触及堆积体，两种加固方案均采用1000k N级预应力锚索进行加固，安全系数比较富余，可结合堆积体的加固措施进行适当的优化。左岸坝基部位中下部高程的下游侧边坡经两种方案加固后基本上都已处于稳定状态，仅在部分开挖步的安全系数稍低，考虑到该部位已经处于水垫塘边坡加固区，稳定应该没有问题。
右岸坝肩部位经加固后基本上已处于稳定状态，局部尚存在安全系数不能满足要求的块体单元，但该部位受电站进水口、右岸缆机平台加固体系和坝肩抗力体加固体系的影响，安全系数将会有所提高。右岸坝基部位下游侧边坡在开挖过程中安全系数逐步提高，且该部位受坝肩抗力体和水垫塘边坡加固体系的影响，稳定也应该没有问题。
从整体上看，两种加固方案的效果相差不大，但是加固方案二的预应力锚索的布设范围比方案一小，且平均间距比方案一略大，因此方案二比方案一更经济。
二、优化方案分析
1.分析条件
根据比选方案的分析结果，对开挖与加固方案进行了调整，以确定优化方案。该阶段坝基开挖与加固优化方案分析的计算范围有所扩大，包括坝基、坝肩、电站进水口及部分水垫塘的开挖及加固。上游以Y=37200m为边界，下游以Y=36200m为边界，左岸以X=14200m为边界，右岸以X=12600m为边界，底部高程为700.00m。
断层、蚀变带及节理的产状，计算模型，开挖台阶，块体单元系统等以及渗流分析成果参见本章第五节。
最终方案的加固布设如图2-8-43和表2-8-13～表2-8-15所示。预应力锚索和系统锚杆的方位都按垂直于坡面下倾15°考虑。
表2-8-13 最终方案加固分区
表2-8-14 最终方案预应力锚索参数
表2-8-15 最终方案系统锚杆参数
2.分析成果
（1）位移。整体上左岸建基面上游特征点的位移比下游对应的特征点的位移大，右岸建基面上游特征点的位移比下游对应的特征点的位移小；左岸建基面上游特征点的位移比右岸对应的特征点的位移大，左岸建基面下游特征点的位移比右岸对应的特征点的位移小。最大位移发生在电站进水口附近，达到7.8cm。
图2-8-43 最终方案加固布设示意图
（2）安全系数。根据弹粘塑性块体单元法的分析结果，共搜寻到596种可能滑动的块体单元组合，并且获得对应的强度储备安全系数。图2-8-44和图2-8-45表示了左右岸各8种典型的危险块体单元组合位置。
图2-8-44 块体单元组合位置示意图（一）
图2-8-45 块体单元组合位置示意图（二）
计算结果表明：该优化加固方案能保证坝肩和坝基边坡在施工期间整体上都处于稳定状态，其中预应力锚索加固区及其影响区附近的块体单元组合安全系数均能满足工程要求，只有少数处于锚杆加固区的块体单元组合在开挖过程中的安全系数略有不足。
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