本文關(guān)鍵詞：瀾滄江苗尾水電站右岸壩肩邊坡長期穩(wěn)定性評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瀾滄江苗尾水電站壩址是瀾滄江上游規(guī)劃河段的最下游—個梯級水電站。擬建壩體為心墻堆石壩,最大壩高139.80m,水庫正常蓄水位1408.0m,相應(yīng)庫容6.60億m3,死水位1398m,相應(yīng)庫容為5.01億m3。壩址區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,在施工開挖過程中,邊坡出現(xiàn)了—系列變形和局部垮塌現(xiàn)象。應(yīng)急加固處理后,邊坡的變形得到了—定的控制,但在水庫蓄水過程中和運(yùn)行期間的邊坡長期穩(wěn)定性問題成為工程建設(shè)部門關(guān)心的重要工程地質(zhì)問題。因此,研究右岸壩肩邊坡在水庫蓄水后運(yùn)營期間的長期穩(wěn)定性具有極為重要的意義。本文在大量現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查以及室內(nèi)流變等力學(xué)特性實驗分析的基礎(chǔ)上,分析了邊坡傾倒變形的成因機(jī)制,模擬了邊坡局部垮塌的變形破壞過程;利用—般物理力學(xué)試驗和三軸壓縮流變試驗數(shù)據(jù)分析了邊坡巖石的流變方程和長期強(qiáng)度;運(yùn)用三維有限元數(shù)值模擬分析了邊坡在蓄水后的變形特性;基于流固耦合理論分析了邊坡在庫水位作用下各時刻的滲流場和變形場特征;最后綜合以上研究成果對右岸壩肩邊坡作出了在水電站運(yùn)營期間的長期穩(wěn)定性評價。通過上述較為系統(tǒng)的研究,取得了以下的研究成果和基本認(rèn)識：(1)苗尾水電站右壩肩邊坡內(nèi)出露地層主要為J2h1,J2h2中～薄層狀砂板巖、板巖、千枚巖以及變質(zhì)石英砂巖。邊坡內(nèi)部主要發(fā)育Ⅲ～Ⅴ級結(jié)構(gòu)面,邊坡淺層巖體多呈次塊狀～塊狀結(jié)構(gòu),局部呈碎裂結(jié)構(gòu),巖體工程特性稍差。(2)采用離散元對邊坡變形破壞過程進(jìn)行分析,結(jié)果表明開挖后若不進(jìn)行支護(hù),將可能面臨三個階段的變形發(fā)展過程：①巖體彎曲—傾倒變形階段、②傾倒變形持續(xù)發(fā)展—折斷破壞階段、③巖體潰屈—滑移剪切破壞階段;(3)邊坡巖體的力學(xué)特性試驗表明：石英砂巖、板巖、砂質(zhì)板巖、片巖抗拉強(qiáng)度平均值分別為6.22 MPa、2.17 MPa、0.907 MPa、0.31 MPa。層間破碎帶的天然抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c為105KPa,(?)為47°，飽和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c為49KPa,φ為30°。坡腳軟巖的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線,可以分為4個階段：：壓密階段,彈性變形階段,塑性變形階段破壞階段。坡腳片巖的飽和抗剪強(qiáng)度指標(biāo);c為5.54MPa,φ為46.4°。(4)坡腳片巖的流變試驗研究表明,片巖的蠕動變形特征符合Burgeers流變力字模型,其蠕變本構(gòu)方程為：片巖進(jìn)入流變階段的長期抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：c為4.92MPa,φ為38°。(5)蓄水后邊坡穩(wěn)定性的三維數(shù)值模擬研究表明：在未筑壩的基礎(chǔ)上直接蓄水,邊坡總體出現(xiàn)非常大的變形,變形主要集中在邊坡極強(qiáng)傾倒變形A區(qū)部位頂部,變量值最大為60cm;在開挖回填及支護(hù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)筑壩體,筑壩蓄水后邊坡的變形明顯減小,變形最大的部位仍是坡體頂部的強(qiáng)傾倒變形A區(qū)中頂部及臨空面較陡的巖體中,量值最大為8cm。(6)基于流固耦合理論的庫水位作用下右岸壩肩邊坡的滲流場和變形分析表明：邊坡初始的水位線與實際潛水位基本—致,隨著蓄水位的提升,邊坡內(nèi)的浸潤線也不斷升高,邊坡的最大變形量值和范圍也進(jìn)—步增大,變形最大的區(qū)域出現(xiàn)在邊坡中浸潤線附近與斷層相交的巖體中;隨著水位的驟降,邊坡的浸潤線也決速下降,邊坡的Y方向位移變化不明顯,邊坡X方向位移總量值不變,但是變化范圍不斷增加。(7)流固耦合作用下邊坡的長期穩(wěn)定性計算結(jié)果表明：蓄水后天然工況、暴雨工況以及天然+地震工況下邊坡穩(wěn)定性系數(shù)都超過了2.0,處于穩(wěn)定狀態(tài);只是在暴雨+地震工況下,滑面二的穩(wěn)定性系數(shù)有所偏小,但是最低也達(dá)到了1.577,符合穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：苗尾水電站 傾倒變形巖體 流變 流固耦合 長期穩(wěn)定性
【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】：2015
【分類號】：TV223
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 引言11-22
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義11-13
• 1.1.1 選題依據(jù)11
• 1.1.2 研究意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 巖體傾倒變形研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 軟巖流變特性研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 巖石高邊坡穩(wěn)定性評價研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.4 流固耦合作用下邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線20-22
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容20
• 1.3.2 研究思路及技術(shù)路線20-22
• 第二章 壩區(qū)工程地質(zhì)條件22-29
• 2.1 地形地貌22
• 2.2 地層巖性22-23
• 2.3 地質(zhì)構(gòu)造23-25
• 2.4 水文地質(zhì)條件25-27
• 2.4.1 地下水類型及水位埋深25-26
• 2.4.2 巖體透水性26-27
• 2.4.3 水化學(xué)類型27
• 2.5 不良地質(zhì)現(xiàn)象27-28
• 2.5.1 崩塌27
• 2.5.2 傾倒變形27-28
• 2.6 地震28-29
• 第三章 右壩肩邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征及傾倒變形破壞機(jī)理研究29-59
• 3.1 概述29-30
• 3.2 邊坡巖體的巖性組合特征30-32
• 3.2.1 軟質(zhì)巖組合特征31-32
• 3.2.2 硬質(zhì)巖組合特征32
• 3.3 邊坡巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征分析32-48
• 3.3.1 優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征33-44
• 3.3.2 軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征44-48
• 3.4 邊坡巖體傾倒變形分區(qū)48-50
• 3.5 邊坡巖體傾倒變形破壞機(jī)理分析50-59
• 3.5.1 邊坡巖體傾倒變形破壞過程演化分析50-51
• 3.5.2 開挖后邊坡巖體傾倒變形破壞過程數(shù)值模擬分析51-56
• 3.5.3 邊坡傾倒巖體形成機(jī)制總結(jié)56-59
• 第四章 邊坡軟弱巖體的力學(xué)特性及流變特性試驗研究59-82
• 4.1 概述59
• 4.2 邊坡巖體的一般物理力學(xué)指標(biāo)59-61
• 4.3 點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗成果分析61-64
• 4.4 常規(guī)三軸試驗分析64-70
• 4.4.1 層間破碎帶三軸壓縮試驗分析64-67
• 4.4.2 坡腳軟弱巖體三軸壓縮試驗分析67-70
• 4.5 邊坡軟弱巖體的三軸流變試驗研究70-80
• 4.5.1 流變試驗方案70-71
• 4.5.2 坡腳軟弱巖體流變試驗成果分析及長期強(qiáng)度指標(biāo)確定71-80
• 4.6 本章小結(jié)80-82
• 第五章 蓄水后右壩肩邊坡穩(wěn)定性的三維數(shù)值模擬研究82-98
• 5.1 蓄水后邊坡三維模型的構(gòu)建及計算參數(shù)的選取82-86
• 5.1.1 模型的構(gòu)建82-84
• 5.1.2 參數(shù)的選取84-86
• 5.2 筑壩前后邊坡變形特性的三維模擬分析86-96
• 5.2.1 開挖支護(hù)后邊坡應(yīng)力場分析86-87
• 5.2.2 未筑壩直接蓄水邊坡變形特性分析87-91
• 5.2.3 蓄水后邊坡變形特性分析91-96
• 5.3 本章小結(jié)96-98
• 第六章 庫水位作用下邊坡流固耦合分析及長期穩(wěn)定性評價98-132
• 6.1 邊坡滲流場 應(yīng)力場耦合分析模型98-101
• 6.2 耦合分析計算參數(shù)及工況的選取101-103
• 6.2.1 計算參數(shù)101-102
• 6.2.2 計算工況102-103
• 6.3 流固耦合作用下邊坡滲流場與應(yīng)力場計算分析結(jié)果103-125
• 6.3.1 初始的滲流場及應(yīng)力場計算結(jié)果分析103-105
• 6.3.2 庫水位上升過程中的滲流場及應(yīng)力場計算結(jié)果分析105-115
• 6.3.3 庫水位驟降過程中的滲流場及應(yīng)力場計算結(jié)果分析115-125
• 6.4 流固耦合作用下邊坡長期穩(wěn)定性計算125-131
• 6.4.1 潛在滑動面的設(shè)定126-127
• 6.4.2 計算參數(shù)及工況的選取127-128
• 6.4.3 計算結(jié)果分析128-131
• 6.5 本章小結(jié)131-132
• 結(jié)論132-135
• 致謝135-136
• 參考文獻(xiàn)136-141
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果141

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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  本文關(guān)鍵詞：瀾滄江苗尾水電站右岸壩肩邊坡長期穩(wěn)定性評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：304780