本文關(guān)鍵詞：某水電站庫(kù)區(qū)大型堆積體形成機(jī)制及穩(wěn)定性研究

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【摘要】：我國(guó)西南地區(qū)水資源豐富，并且主要分布在金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、怒江等五大流域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)能源的迫切需求，加大了對(duì)西南地區(qū)各大流域的水電開(kāi)發(fā)。但是西南地區(qū)水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中工程地質(zhì)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題比較突出，特別是水電工程壩址區(qū)、庫(kù)區(qū)內(nèi)的大型堆積體，因物質(zhì)組成復(fù)雜，變形明顯，穩(wěn)定性較差，成為威脅工程建設(shè)、人員安全的重大安全隱患。因此，探明堆積體的規(guī)模及形態(tài)特征，分析堆積體的成因機(jī)制，掌握和明確堆積體的變形、穩(wěn)定是重大水電工程建設(shè)必須面對(duì)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題之一。 本文以怒江中下游河段的某大型水電站庫(kù)區(qū)堆積體為研究對(duì)象。首先，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，對(duì)水電站庫(kù)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)、地形地貌，地層巖性，地質(zhì)構(gòu)造，風(fēng)化卸荷、水文地質(zhì)等工程地質(zhì)條件進(jìn)行了深入研究，查清了待研究的大型堆積體的基本工程地質(zhì)條件。然后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查開(kāi)展的工程地質(zhì)測(cè)繪和工程地質(zhì)勘察工作，結(jié)合鉆孔和物探剖面，明確了各堆積體的坡體結(jié)構(gòu)特征，并綜合實(shí)驗(yàn)分析、參數(shù)反算以及工程類比，確定了各堆積體巖土體力學(xué)參數(shù)。 通過(guò)前期勘察、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及堆積體特征分析，堆積體地形條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣候環(huán)境條件等因素研究，對(duì)堆積體形成過(guò)程及形成機(jī)制進(jìn)行了探討。根據(jù)堆積體的變形現(xiàn)狀分析，對(duì)變形特征及破壞模式進(jìn)行了總結(jié)。 經(jīng)過(guò)以上分析之后，采用GeoStudio軟件的SEEP/W、SLOPE/W模塊對(duì)堆積體穩(wěn)定性進(jìn)行了極限平衡分析。首先，模擬堆積體在不同水位邊界條件下的滲流場(chǎng)，確定不同工況下堆積體中的水頭變化，通過(guò)分析堆積體滲流模擬計(jì)算結(jié)果可知，在庫(kù)水位蓄水上升、水位驟降條件下，產(chǎn)生影響的范圍主要集中在堆積體前緣庫(kù)水位升降的范圍內(nèi)。同時(shí)，對(duì)堆積體不同工況下整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，堆積體I-1區(qū)受蓄水上升、水位驟降以及降雨、地震等不利作用，堆積體前緣局部將處于危險(xiǎn)狀態(tài)，極易產(chǎn)生局部失穩(wěn)。 最后，應(yīng)用FLAC-3D對(duì)堆積體進(jìn)行了三維變形穩(wěn)定分析。依據(jù)堆積體的工程地質(zhì)平面圖、剖面圖以及鉆孔資料等資料建立堆積體三維數(shù)值模型，根據(jù)3#堆積體地質(zhì)勘查報(bào)告中提供的有關(guān)巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及參數(shù)建議值，確定堆積體三維模型分析計(jì)算參數(shù)取值，對(duì)天然條件下以及1925m正常蓄水條件下堆積體的應(yīng)力場(chǎng)和變形進(jìn)行了分析。三維數(shù)值模擬分析表明，隨著水庫(kù)蓄水后，堆積體穩(wěn)定性降低，其前緣I-1區(qū)局部變形加大。根據(jù)計(jì)算結(jié)果推測(cè)，，隨著涉水岸坡坡體軟化，I-1區(qū)頂部變形加劇，可能產(chǎn)生張拉—剪切滑移破壞。 本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、地質(zhì)機(jī)制分析、堆積體穩(wěn)定性計(jì)算評(píng)價(jià)以及堆積體變形三維數(shù)值模擬分析，對(duì)某大型水電站庫(kù)區(qū)的堆積體形成及變形特征有了深入的認(rèn)識(shí)，根據(jù)這些認(rèn)識(shí)，提出了相應(yīng)的變形監(jiān)測(cè)方法以及防治措施建議，為堆積體后期安全管理和防治工程設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV221.2

【參考文獻(xiàn)】

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