【摘要】：西部地區(qū)水力資源豐富,但常存在深覆蓋層或隱伏斷層等不利地質(zhì)條件,透水性強(qiáng),在其上建壩,易存在滲透穩(wěn)定、滲漏損失等問(wèn)題。目前,混凝土防滲墻是深覆蓋層防滲的一種有效手段,能有效解決工程滲漏問(wèn)題。然而,防滲墻處于柔軟的砂礫石地基中,且底部存在較大隱伏斷層,受力情況極為復(fù)雜。若防滲墻出現(xiàn)破壞,導(dǎo)致防滲功能減弱,易發(fā)生流土、管涌等水力破壞,不利于工程安全穩(wěn)定的運(yùn)行。因此非常有必要對(duì)隱伏斷層作用下深覆蓋層防滲墻的防滲及受力情況進(jìn)行系統(tǒng)分析。本文采用數(shù)值模擬方法,在合理考慮土體本構(gòu)模型及墻-土之間相互作用的基礎(chǔ)上,依托柴達(dá)木盆地中哇沿水庫(kù)土石壩工程,系統(tǒng)研究了深覆蓋層及隱伏斷層等不良地質(zhì)條件作用下的防滲墻防滲效果及其應(yīng)力狀態(tài)。具體工作如下:(1)查閱了大量文獻(xiàn)及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,系統(tǒng)總結(jié)了砂礫石壩基及巖石壩基滲流控制技術(shù)的基本方法及原理,為深覆蓋層壩基滲控措施的選擇提供參考。(2)介紹了土體滲流分析及本構(gòu)模型的基本理論知識(shí),運(yùn)用ABAQUS軟件二次開發(fā)功能,實(shí)現(xiàn)了鄧肯張E-B本構(gòu)模型的運(yùn)用,為后續(xù)的滲流及應(yīng)力變形分析提供了一定依據(jù)。(3)根據(jù)工程實(shí)際情況,建立了三維有限元模型,系統(tǒng)分析了隱伏斷層作用下深覆蓋層防滲墻的防滲效果。結(jié)果表明:該工程采用70 m深懸掛式防滲墻可滿足工程要求,若斷層滲透系數(shù)較大,防滲墻需穿過(guò)透水?dāng)鄬?深入密實(shí)巖體內(nèi),或?qū)鄬舆M(jìn)行灌漿,結(jié)合懸掛式防滲墻,避免將其底端置于滲透性差異大的兩種材料交界面處,以避免較大的防滲墻底部水力坡降值導(dǎo)致的局部沖蝕。(4)建立了考慮墻土接觸的三維有限元模型,結(jié)合上述滲流計(jì)算結(jié)果,對(duì)防滲墻的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)分析,指出斷層的存在會(huì)使防滲墻局部位置產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,對(duì)其受力產(chǎn)生不利影響,若斷層較為破碎,整體性較差,可通過(guò)灌漿等措施提高斷層抵抗變形的能力,保證防滲墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。研究成果為哇沿水庫(kù)滲控措施的選擇提供理論及技術(shù)支持,并可為柴達(dá)木盆地類似地質(zhì)條件建壩提供指導(dǎo)及借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV223.4

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