【摘要】：隨著水電工程的開發(fā),一·些面板堆石壩不得不建在深厚覆蓋層、深切河槽、古河床階地、高陡邊坡等不良地基上。復雜地質(zhì)地形條件下修建面板堆石壩已成為壩工建設(shè)面臨的新挑戰(zhàn),其應(yīng)力變形狀態(tài)往往更復雜。本文在對深厚覆蓋層及復雜地形上已建面板堆石壩變形特點分折的基礎(chǔ)上,采用非線性有限元法研究深厚覆蓋層及占河床階地上面板堆石壩應(yīng)力變形特性。討論深厚m蓋層中防滲墻的受力特點,分析了不同材料防滲墻的應(yīng)力變形特性。最后以壩址存在深切河槽、古河床階地及深厚覆蓋層的某面板堆石壩為工程實例,對古河床階地擬定兩種岸坡處理方案分析壩體應(yīng)力變形差異。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)統(tǒng)計分析了深厚覆蓋層及復雜地形上已建面板堆石壩變形特點。結(jié)果表明,國內(nèi)覆蓋層上已建的面板堆石壩最大沉降位置一般位于0.4倍壩高以下,最大沉降位置隨著覆蓋層厚度的增加向壩體底部偏移,面板開裂主要出現(xiàn)在岸坡轉(zhuǎn)折和出現(xiàn)坑起伏變化劇烈處。(2)分別建立深厚覆蓋層及古河床階地上面板堆石壩三維有限元模型,分析了面板堆石壩的應(yīng)力變形特點。結(jié)果表明,深厚擬蓋層上面板堆石壩采用防滲墻防滲時,竣工期壩體向上游水平位移小于向下游水平位移,蓄水后壩體水平位移指向下游,壩體最大沉降靠近壩體底部。古河床階地對其上部堆石和面板有一定的托抬作用,其上部面板軸向位移非常小。古河床階地平臺轉(zhuǎn)角處壩體應(yīng)力呈拱形上抬,轉(zhuǎn)角處應(yīng)力大于該高程其他部位應(yīng)力,面板在轉(zhuǎn)角處有明顯的成力集中。(3)揭示了深厚覆蓋層上面板堆石壩防滲墻的受力特點,分析了不同材料防滲墻應(yīng)力變形特性。結(jié)果表明深厚覆蓋}\0上面板堆石壩防滲墻為彎壓組合結(jié)構(gòu),竣工期不同材料防滲墻水平位移差異不大,普通混凝土防滲墻和低彈模混凝土防滲墻下游面底部存在中性點。蓄水期隨著防滲墻柔性的增加其水平位移顯著增大,普通混凝土防滲墻水平位移最小,高聚物防滲墻水平位移最大。(4)工程實例分析表明,古河床階地和深切河槽共同影響下壩體軸向位移分布極其不對稱。采用碾壓干貧混凝十修整古河床階地能有效改善壩體變形和面板受力,古河床階地上部壩體沉降和水平位移明顯減小,最大沉降位置上移,軸向位移變化分布均勻。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV641.4
【圖文】：

3 復雜地質(zhì)地形條件下面板堆石壩應(yīng)力變形特性分析表 3-1 鄧肯-張 E-B 模型材料參數(shù)Tab. 3-1 Parameters of Duncan-Chang E-B Model密度(g/cm3) K n Kurφ0(°) nurC(kPa) RfK2.25 1200 0.40 2200 49 0.38 0 0.85 75 2.23 1150 0.42 2100 52 0.38 0 0.85 74 2.30 1000 0.45 1950 53 0.40 0 0.73 60 2.15 850 0.35 1450 52 0.39 0 0.66 57 2.05 900 0.43 1000 42 0.43 0 0.80 551.60 800 0.50 1200 36 0.48 6 0.871 40

圖 3-2 竣工期壩體沉降分布Fig. 3-2 Settlement Distribution of Dam at Completion圖 3-3 蓄水期壩體沉降分布Fig. 3-3 Settlement Distribution of Dam after Impoundment

圖 3-3 蓄水期壩體沉降分布Fig. 3-3 Settlement Distribution of Dam after Impoundment圖 3-4 竣工期壩體水平位移分布Fig. 3-4 Horizontial Displacement Distribution of Dam at Completion

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