【摘要】：膠凝砂礫石壩是使用力學(xué)性能介于土石料和貧碾壓混凝土之間的膠凝砂礫石材料,采用上下游對(duì)稱梯形斷面設(shè)計(jì)的一種新壩型。膠凝砂礫石材料是在砂礫石、堆石等材料中添加少量膠凝材料經(jīng)簡單拌合而獲得的一種新型低強(qiáng)度筑壩材料,其對(duì)材料強(qiáng)度的要求較低,取材廣泛,施工簡便、快捷;膠凝材料用量少,造價(jià)低廉,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。隨著膠凝砂礫石壩的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,考慮多種影響因素下膠凝砂礫石壩強(qiáng)度安全性和抗滑穩(wěn)定性的影響,是一個(gè)值得深入研究和關(guān)心的問題。本文采用有限元法,對(duì)膠凝砂礫石壩的應(yīng)力變形規(guī)律、強(qiáng)度安全性,以及抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行研究,論證剖面對(duì)稱性,對(duì)比碾壓混凝土重力壩,進(jìn)一步分析了考慮多種影響因素條件下膠凝砂礫石壩壩體的結(jié)構(gòu)特性及抗滑穩(wěn)定性,深入探究了不同壩高、坡比、基巖等條件對(duì)壩體的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)通過研究膠凝砂礫石壩體應(yīng)力變形規(guī)律,發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力整體處于較低水平,僅為重力壩的54%,可使筑壩材料的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。由于膠凝砂礫石可降低壩體內(nèi)部應(yīng)力水平,筑壩過程中對(duì)骨料分離和層面處理要求也可放寬,降低了筑壩成本,且各種荷載下梯形斷面的膠凝砂礫石壩均表現(xiàn)出更好的工作性能。結(jié)合守口堡大壩有限元分析結(jié)果,進(jìn)一步體現(xiàn)了膠凝砂礫石壩在體型上的優(yōu)越性。(2)綜合考慮了不同壩高、不同壩坡比,以及不同基巖條件對(duì)壩體工作性態(tài)的影響及其影響規(guī)律,不同壩高、不同基巖條件,以及合理壩坡比下膠凝砂礫石壩按壓應(yīng)力大小及分布可劃為高應(yīng)力區(qū)、中高應(yīng)力區(qū)、低應(yīng)力區(qū),對(duì)應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分別為C6、C4、C2標(biāo)號(hào)的膠凝砂礫石料。(3)對(duì)膠凝砂礫石壩的整體抗滑穩(wěn)定性,以及各個(gè)滑動(dòng)面如壩基面、水平層面及1/3壩高處的抗滑穩(wěn)定性展開分析,研究了壩坡比與安全系數(shù)的相關(guān)性。膠凝砂礫石壩安全性明顯優(yōu)于重力壩,膠凝砂礫石壩的內(nèi)摩擦角較小,在低強(qiáng)度的巖石地基上建壩也可滿足穩(wěn)定要求。本文建議抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)的取值范圍為:c '應(yīng)不小于0.30MPa,φ '應(yīng)不小于30。,E應(yīng)不小于2GPa。(4)剖面對(duì)稱的膠凝砂礫石壩穩(wěn)定安全性明顯優(yōu)于非對(duì)稱的膠凝砂礫石壩。非對(duì)稱相比對(duì)稱剖面所產(chǎn)生的不利影響在于損失了 50%左右的安全度。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV64
【圖文】：

可以說，Ｌｏｎｄｅ在Ｒａｐｈａｅｌ的設(shè)想上進(jìn)行升華，膠凝砂碌石材料與逡逑Ｒａｐｈａｅｌ的水泥膠結(jié)堆石料的同一材料，而膠凝砂碌石現(xiàn)與Ｒａｐｈａｅｌ的最優(yōu)重力逡逑壩則是一脈相承。其典型斷面如圖１．１－２。逡逑防滲面板邐＾邐＼邐邐［＾ １逡逑ｈａｒｄｆｆｌｌ邐＼邋＾邐、、逡逑／邐Ｖ逡逑Ｉ邐邐逡逑（ａ）非溢流壩段邐（ｂ）溢流壩段逡逑圖１．１－２膠凝砂礫石壩典型斷面圖逡逑１．１．２幾個(gè)典型工程逡逑膠凝砂礫石壩起源于歐洲，包括土耳其和希臘等國已完建數(shù)量達(dá)１０余座。逡逑諸如希臘的Ｍａｒａｔｈｉａ壩和Ａｎｏ邋Ｍｅｒａ壩、土耳其的Ｏｙｕｋ現(xiàn)和Ｃｉｎｄｅｒｅ瑣、菲律逡逑賓的Ｃａｎ－Ａｓｊｕａｎ大壩，以及日本的膠凝砂礫石壩等。目前國內(nèi)第一座永久性工逡逑程為守口堡大壩，其余工程多為圍堰。逡逑１９９３年世界上第一座膠凝砂碌石壩邐希臘的Ｍａｒａｔｈｉａ壩建成，瑣高２５ｍ。逡逑１９９７年又建成了一座階梯形坡面的Ａｎｏ邋Ｍｅｒａ現(xiàn)，如下圖１．１－３，瑣高３２ｍ，上逡逑下游面坡比都是１：０．５，碾壓層厚度為２０－３０ｃｍ。筑壩材料經(jīng)搗碎和篩分，膠凝材逡逑料的摻量為７０ｋｇ／ｍ３。逡逑層厚２００或３００逡逑%藉澹常村澹埃板澹澹懾澹渭懼澹藻危В苠義先萐緬義銑＃啄翦澹ｅ嗚瓥ㄊκ苠義希懾�，，，辶x�！专辶x希鰨危體危赍危

本文編號(hào)：2726274