發(fā)布時間：2018-04-14 01:23

  本文選題：傾倒巖體 + 持水特性�。� 參考：《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：水庫蓄水后,岸坡常常會發(fā)生塌岸或者滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,誘發(fā)這些災(zāi)害的主要因素和岸坡中的暫態(tài)水位有著密切的關(guān)系。瀾滄江上游的苗尾水電站大溜槽溝-干溝岸坡處于水位變幅的急變帶,水庫蓄水及降雨等外部因素影響下的岸坡暫態(tài)水位變化情況、穩(wěn)定性狀況成為建設(shè)部門關(guān)心的工程技術(shù)問題。本文在大量現(xiàn)場工作的基礎(chǔ)上,查明岸坡的結(jié)構(gòu)特征;通過歸納苗尾水電站壩址區(qū)右岸的巖石力學(xué)試驗與補充的堆積體抗剪強度試驗、顆粒分析試驗、土水特征曲線試驗研究了岸坡巖土體參數(shù)的取值;運用飽和-非飽和滲流理論計算了岸坡在滲流場邊界條件變化時的暫態(tài)水位變化特性;結(jié)合三維有限差分法計算了岸坡因暫態(tài)水位變化導(dǎo)致的變形響應(yīng),分析了岸坡的變形機理;使用極限平衡理論評價了岸坡的穩(wěn)定性。取得的主要成果如下:(1)大溜槽溝-干溝岸坡位于苗尾水電站庫區(qū)右岸,為單斜地形斜坡,地貌類型為中高山深切河谷地貌。岸坡基巖為中侏羅系花開左組下段(J2h1)板巖、變質(zhì)石英砂巖、千枚巖,基座階地上覆第四系堆積體。岸坡在河谷下切的影響下,形成了坡腳為45°~50°、中上部位為25°~35°的自然坡度,溝壁較陡。研究區(qū)無區(qū)域性大斷裂通過,區(qū)域三向應(yīng)力狀態(tài)以潛在走滑型為主,應(yīng)力集中程度較低。(2)以高密度電法勘探為手段探查了堆積體與基巖接觸面的起伏形態(tài)。通過對岸坡結(jié)構(gòu)面調(diào)查資料的整理,提出了岸坡的結(jié)構(gòu)面分級體系,岸坡巖體的結(jié)構(gòu)面包括Ⅱ類結(jié)構(gòu)面(壓性斷層破碎帶F146)、Ⅲ2類結(jié)構(gòu)面(順層面發(fā)育的層間錯動帶)、Ⅳ類結(jié)構(gòu)面(層面C)、Ⅴ類結(jié)構(gòu)面(節(jié)理面J1與J2)。根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)隨深度的變化特性,提出了岸坡傾倒巖體分級體系,將岸坡傾倒巖體區(qū)分為水平深度分別為10~30m和50~70m的強傾倒巖體和弱傾倒巖體。以前期勘察成果及補充的工程地質(zhì)調(diào)查成果為基礎(chǔ),構(gòu)建了由堆積體、強傾倒巖體、弱傾倒巖體、未傾倒巖體和壓性斷層破碎帶F146組成的地質(zhì)概念模型。(3)通過壩址區(qū)右岸的巖石力學(xué)試驗和堆積體直剪試驗獲取了岸坡巖土體抗剪強度指標(biāo),基于鉆孔壓水試驗資料評價了傾倒巖體的滲透特性,并結(jié)合堆積物的SWCC試驗評價了堆積體的持水性與非飽和滲透性。根據(jù)上述試驗成果研究了岸坡巖土體的計算參數(shù)取值。(4)根據(jù)飽和-非飽和滲流理論計算了岸坡的暫態(tài)滲流場,計算結(jié)果顯示:庫水位下降對暫態(tài)水位的影響主要為暫態(tài)潛水位的滯后性下降,其水壓力為暫態(tài)水位與下降后的穩(wěn)態(tài)水位間的靜水壓力;汛期常規(guī)降雨條件下,岸坡暫態(tài)飽和區(qū)以“水膜”的形式發(fā)育于堆積體及路塹邊坡的表層,暫態(tài)上層滯水位產(chǎn)生變化;提升降雨強度至偶然雨強后,暫態(tài)飽和區(qū)擴張為可控制岸坡深層滑面穩(wěn)定性的“飽和殼”,飽和區(qū)水壓力值也得以增大,降雨結(jié)束后的暫態(tài)飽和區(qū)在重力控制下向下轉(zhuǎn)移并漸漸消散。降雨停止前后的暫態(tài)水荷載可分別等效于均布荷載及折減后的靜水荷載,但等效荷載及折減系數(shù)的大小受降雨雨強、降雨持時和滲透介質(zhì)的滲透性、持水性等多重因素影響。(5)采用三維有限差分數(shù)值模擬,計算了岸坡的天然應(yīng)力場以及蓄水、長期強降雨等工況下的變形響應(yīng):蓄水導(dǎo)致的變形響應(yīng)主要集中于蓄水位以下的表層強傾倒巖體,位移量最大值為0.3m,該區(qū)域巖體產(chǎn)生拉張塑性變形,岸坡易在河水側(cè)蝕作用下產(chǎn)生塌岸;長期強降雨導(dǎo)致岸坡整體趨于飽和時,岸坡變形響應(yīng)主要集中于堆積體上,前后邊界分別為坡表高程約1440m處和堆積體后緣,最大變形量約14.2m,附加位移等值線圖呈圓弧形。采用板梁地質(zhì)力學(xué)理論,計算得到岸坡傾倒巖體在天然、飽和狀態(tài)下的折斷面深度分別為31.77m和16.10m。以岸坡的變形響應(yīng)為基礎(chǔ),結(jié)合變形理論與板梁地質(zhì)力學(xué)理論分析了岸坡的變形破壞機理,推測岸坡的潛在變形破壞模式為沿基覆界面與強傾倒巖體折斷面的滑移-拉裂。(6)路塹邊坡表面幾何尺寸較大的傾倒塊體穩(wěn)定性受暫態(tài)水壓力的影響較小,但表層因Ⅳ、Ⅴ類結(jié)構(gòu)面密集切割而成的塊體的穩(wěn)定性較弱,是路塹邊坡局部淺層破裂的成因。基于極限平衡理論計算了岸坡在天然、蓄水、暴雨、庫水位突降等工況的穩(wěn)定性系數(shù):岸坡天然工況的穩(wěn)定性較好,滑面(1)在蓄水和暴雨工況下的穩(wěn)定性系數(shù)符合規(guī)范中的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),但蓄水和庫水位突降對于涉水滑面(3)的穩(wěn)定性弱化效果顯著,該滑面在庫水位突降工況對應(yīng)的穩(wěn)定性系數(shù)僅為1.087,處于臨界穩(wěn)定狀態(tài);暴雨對滑面(2)的穩(wěn)定性擾動最大,因此路塹邊坡在汛期產(chǎn)生較多噴漿護壁破裂。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV223

【參考文獻】

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本文編號：1747095