【摘要】：一些高壩大庫已經(jīng)投入運行,未來幾年,我國西南地區(qū)還將有多座大型水電工程相繼完工。這些工程開挖邊坡高度大,巖體完整性差,地質(zhì)條件惡劣,對邊坡的穩(wěn)定性造成了極大挑戰(zhàn)。不僅這些高邊坡自身穩(wěn)定性不強,在水庫蓄水等水位變化作用下,邊坡更易發(fā)生局部失穩(wěn),引起滑坡災(zāi)害。較大滑坡體滑落至水庫,不僅危害水庫的健康運行,伴隨產(chǎn)生的巨大的涌浪還對大壩作用超載力,甚至造成漫壩危險,對庫區(qū)及下游安全構(gòu)成了極大的威脅。為了能對邊坡的穩(wěn)定安全及涌浪災(zāi)害提供預(yù)警,本文提出了庫岸邊坡穩(wěn)定性及滑坡涌浪分析系統(tǒng)。首先進(jìn)行庫岸邊坡的穩(wěn)定性分析,并確定可能出現(xiàn)的滑坡,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行滑坡涌浪的模擬。庫岸邊坡的穩(wěn)定性分析采用基于變形加固理論的三維非線性有限元方法。通過計算分析工程應(yīng)用的簡化模型,即均質(zhì)邊坡、含有軟弱夾層的邊坡、邊坡坡腳加固等,說明了不平衡力在邊坡穩(wěn)定性分析中的適應(yīng)性,提出利用不平衡力的分布確定潛在的滑坡體。涌浪災(zāi)害的分析采用基于淺水波方程和類流體顆粒模型的海嘯模擬程序COMCOT,該程序可以模擬滑坡涌浪的產(chǎn)生與傳播過程�；麦w的確定采用前述邊坡穩(wěn)定分析方法。用類流體顆粒模型模擬滑坡的運動時,顆粒底部與地面的摩擦對其運動有著重要影響。通過參數(shù)敏感性分析可知,摩擦系數(shù)越小,滑坡下滑速度越快,引起涌浪的首波高度也越大。利用上述庫岸邊坡穩(wěn)定性及滑坡涌浪分析系統(tǒng)對拉西瓦果卜邊坡的穩(wěn)定性和可能的滑坡涌浪進(jìn)行了模擬。計算分析了水位在2452m和2448m的正常工況下的邊坡穩(wěn)定性,對削坡方案的處理效果進(jìn)行了評價。同時,基于邊坡穩(wěn)定性分析,確定了3個比較危險的滑坡體進(jìn)行了涌浪的數(shù)值模擬。結(jié)果表明,滑坡涌浪到壩前最高約為6.8m,部分區(qū)域涌浪爬坡較高,對工程有一定的影響。本文提出的邊坡滑塌及涌浪數(shù)值模擬方法能夠科學(xué)地進(jìn)行庫岸邊坡滑塌的風(fēng)險分析,相關(guān)成果可以為庫岸邊坡及類似工程的除險加固提供合理建議,為庫岸邊坡滑塌及涌浪災(zāi)害提供預(yù)警信息。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV223;TV139.2

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本文編號：2772964