發(fā)布時(shí)間：2017-09-13 19:50

  本文關(guān)鍵詞：大渡河卡卡滑坡成因機(jī)制及工程影響研究

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【摘要】：丹巴水電站是大渡河干流22級(jí)梯級(jí)開(kāi)發(fā)中的第8級(jí)梯級(jí)電站,采用混合方式開(kāi)發(fā),其壩址位于水卡子溝口上游400m處的大渡河(大金川河)干流上,地下廠房位于丹巴縣城東側(cè)大渡河支流小金河口上游450m處的右岸。電站裝機(jī)容量約為1176.6MW,總投資103.33億元,屬二等大(2)型工程,樞紐建筑物主要由攔河閘壩、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房及開(kāi)關(guān)站等組成。丹巴水電站大壩采用礫石土心墻堆石壩,最大壩高36m,正常蓄水位1997m,死水位1991m�？ǹɑ聻橐还呕�,位于丹巴水庫(kù)右岸,下游側(cè)緊鄰大壩�；轮芙缜逦�,后緣以基巖陡坡處為界,前緣插入大渡河現(xiàn)代河床底部,上下游兩側(cè)均以山梁基巖出露為界�？ǹɑ缕矫嫔铣噬刃�,前緣呈弧形,沿大渡河展布長(zhǎng)度820m,垂直河流方向長(zhǎng)度380~624m;滑坡中部縱向上略微凸起,上部稍緩,下部較陡,整體坡角35~40°;滑坡平面展布面積29.09×104m2,平均厚度68m,總方量約2000×104m3。根據(jù)地形地貌、物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征、變形特征、成因機(jī)制等,可將卡卡滑坡按距離壩址由近及遠(yuǎn)的順序劃分為I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)三個(gè)部分,其中,II區(qū)為滑坡體,方量約1250×,I區(qū)和III區(qū)為崩坡積體,方量分別為500×104m3、250×104m3,其中II區(qū)為滑坡主體部分�；掳l(fā)育于志留系茂縣群()薄~中厚層變粒巖夾片巖邊坡,基巖層面走向N25~40°W,與河流走向平行,傾向NE,傾角∠50~75°,局部80~90°,結(jié)構(gòu)上屬于典型的順層陡傾坡外斜坡。該區(qū)域大渡河沿岸發(fā)育一系列特大型、巨型滑坡,這些滑坡均發(fā)育于順層陡傾坡外結(jié)構(gòu)的右岸,而陡傾坡內(nèi)結(jié)構(gòu)的左岸無(wú)典型滑坡發(fā)育,因此,不禁要問(wèn)卡卡古滑坡的形成與這種順層陡傾坡外的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系,其成因機(jī)制是什么樣的?卡卡滑坡規(guī)模巨大,緊鄰壩址,其穩(wěn)定性對(duì)工程建設(shè)和運(yùn)行意義重大,因此滑坡在當(dāng)前條件下及蓄水條件下穩(wěn)定性情況如何,會(huì)不會(huì)發(fā)生整體或者局部失穩(wěn)破壞呢?這樣的問(wèn)題尤為重要。如果發(fā)生局部失穩(wěn)破壞,對(duì)大壩和水庫(kù)影響怎樣,會(huì)不會(huì)引起涌浪及涌浪危害程度怎樣?如何科學(xué)地預(yù)測(cè)涌浪危害?這些問(wèn)題不僅關(guān)系到工程建設(shè)和運(yùn)行的安全、電站的預(yù)期效益能否達(dá)到,更為關(guān)切的是對(duì)沿岸群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全、對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件構(gòu)成威脅。因此查明滑坡體基本特征、弄清古滑坡的成因機(jī)制、合理地對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)工程影響進(jìn)行研究從而科學(xué)地預(yù)測(cè)滑坡危害尤為必要。論文依托導(dǎo)師項(xiàng)目“大渡河丹巴水電站可研階段閘址右岸滑坡體穩(wěn)定性研究專(zhuān)題”,以卡卡滑坡為研究對(duì)象,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、勘測(cè)和室內(nèi)研究,在對(duì)滑坡基本特征深入研究的基礎(chǔ)上,對(duì)滑坡滑坡的成因機(jī)制、穩(wěn)定性及變形破壞模式、滑坡局部失穩(wěn)后工程影響,尤其是滑坡涌浪的工程影響等問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究。論文采用地質(zhì)過(guò)程機(jī)制分析法,在分析卡卡古滑坡各種形成條件的基礎(chǔ)上,對(duì)其成因機(jī)制進(jìn)行分析和探討,提出滑坡II區(qū)原始邊坡變形破壞模式為“傾倒變形-拉裂-滑動(dòng)”,并采用離散元軟件UDEC再現(xiàn)滑坡形成過(guò)程。同時(shí),論文對(duì)I區(qū)和III區(qū)形成過(guò)程進(jìn)行分析,認(rèn)為主要為原始斜坡崩塌堆積而成,并且形成時(shí)間早于滑坡II區(qū)。論文在定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,采用基于極限平衡分析法的GEO-SLOPE軟件計(jì)算卡卡滑坡II區(qū)滑坡體和I區(qū)、III區(qū)崩坡積體在各種工況條件下的穩(wěn)定性,并采用有限元軟件FLAC3D分析II區(qū)滑坡體應(yīng)力場(chǎng)和變形情況,研究認(rèn)為卡卡滑坡整體穩(wěn)定性較好,并具有一定安全儲(chǔ)備,II區(qū)中下部偶然工況下存在局部失穩(wěn)破壞的可能,方量81.7×104m3�？ǹɑ驴赡苁Х�(wěn)部分方量較小,水庫(kù)淤積影響不大,鑒于滑坡靠近壩址,滑坡局部失穩(wěn)引發(fā)涌浪危害更為顯著。為了科學(xué)預(yù)測(cè)滑坡涌浪工程影響,論文采用水科院經(jīng)驗(yàn)公式、潘家錚法、美國(guó)土木工程協(xié)會(huì)推薦公式三種經(jīng)驗(yàn)公式和物理模型模擬法相結(jié)合,對(duì)卡卡滑坡可能失穩(wěn)塊體涌浪高度進(jìn)行研究,論文認(rèn)為水科院公式法計(jì)算結(jié)果與物理模擬結(jié)果最接近,因此更適用于丹巴水庫(kù)。為了進(jìn)一步揭示滑坡涌浪的產(chǎn)生與滑坡體特征的關(guān)系,論文選取滑坡入水速度、入水規(guī)模、滑動(dòng)面角度、庫(kù)水位四個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn),測(cè)量滑坡初始涌浪最大高度,并對(duì)每個(gè)因素進(jìn)行敏感性分析,顯示四個(gè)因素對(duì)初始涌浪最大高度敏感性大小排序?yàn)?滑坡入水速度滑坡規(guī)�；瑒�(dòng)面角度入水處水深。在此基礎(chǔ)上,論文采用回歸分析方法提出適合丹巴庫(kù)區(qū)的初始涌浪最大高度經(jīng)驗(yàn)公式。此外,論文通過(guò)試驗(yàn)對(duì)滑坡解體后塊體尺寸對(duì)初始涌浪最大高度影響進(jìn)行探討,發(fā)現(xiàn)在滑坡充分解體條件下,初始涌浪最大高度有隨著滑坡解體后塊體尺寸變小而增大的趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：卡卡滑坡 成因機(jī)制 工程影響 物理模擬試驗(yàn) 涌浪
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV223;P642.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 引言12-22
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 順層陡傾坡外斜坡變形破壞機(jī)制研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 滑坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 滑坡涌浪研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 研究區(qū)的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容19
• 1.4 研究思路和技術(shù)路線19-22
• 第2章 地質(zhì)環(huán)境條件22-34
• 2.1 氣象及水文22-23
• 2.1.1 氣象22
• 2.1.2 水文22-23
• 2.2 地形地貌23
• 2.3 地層巖性23-25
• 2.4 地質(zhì)構(gòu)造25-28
• 2.5 水文地質(zhì)28-29
• 2.6 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震29-31
• 2.6.1 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)29
• 2.6.2 地震29-31
• 2.7 河谷演化史31-34
• 第3章 滑坡基本特征34-47
• 3.1 邊界、規(guī)模、形態(tài)及分區(qū)34-36
• 3.2 物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)36-43
• 3.2.1 滑坡物質(zhì)組成36
• 3.2.2 滑坡結(jié)構(gòu)特征36-43
• 3.2.2.1 滑坡II區(qū)結(jié)構(gòu)特征36-40
• 3.2.2.2 滑坡I區(qū)結(jié)構(gòu)特征40-42
• 3.2.2.3 滑坡III區(qū)結(jié)構(gòu)特征42-43
• 3.3 滑床特征43-44
• 3.4 滑帶土特征44-45
• 3.5 變形破壞特征45-47
• 第4章 滑坡成因機(jī)制研究47-61
• 4.1 滑坡形成條件分析47-51
• 4.1.1 順層陡傾坡外結(jié)構(gòu)47-49
• 4.1.2 不利小斷層發(fā)育49
• 4.1.3 河流強(qiáng)烈下切并形成三面臨空地貌49-50
• 4.1.4 降雨條件50
• 4.1.5 地震50-51
• 4.2 滑坡成因機(jī)制分析51-54
• 4.2.1 II區(qū)滑坡形成過(guò)程51-52
• 4.2.2 I區(qū)、III區(qū)崩坡積體成因52-54
• 4.3 動(dòng)態(tài)離散元模擬再現(xiàn)II區(qū)形成過(guò)程54-60
• 4.3.1 模型的建立54-55
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果55-60
• 4.3.2.1 變形破壞過(guò)程分析55-57
• 4.3.2.2 滑坡變形量值分析57-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第5章 滑坡穩(wěn)定性研究61-78
• 5.1 定性分析61
• 5.2 極限平衡分析61-68
• 5.2.1 計(jì)算模型61-63
• 5.2.2 計(jì)算工況及荷載組合63-64
• 5.2.3 計(jì)算參數(shù)64
• 5.2.4 整體和局部穩(wěn)定性計(jì)算分析64-68
• 5.3 敏感性分析68-73
• 5.4 數(shù)值模擬分析73-77
• 5.4.1 模型建立準(zhǔn)則73-74
• 5.4.2 應(yīng)力場(chǎng)分析74-75
• 5.4.3 變形及穩(wěn)定性分析75-77
• 5.5 失穩(wěn)方式及規(guī)模77-78
• 第6章 滑坡工程影響研究78-106
• 6.1 滑坡危害性分析78
• 6.2 涌浪經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算78-87
• 6.2.1 滑坡入水速度計(jì)算79-80
• 6.2.2 水科院經(jīng)驗(yàn)公式法80-81
• 6.2.3 潘家錚法81-84
• 6.2.4 美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)推薦公式法84-85
• 6.2.5 三種方法計(jì)算結(jié)果比較與分析85-87
• 6.3 涌浪物理模型模擬試驗(yàn)87-105
• 6.3.1 試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?/span>87
• 6.3.2 模型設(shè)計(jì)及制作87-91
• 6.3.3 試驗(yàn)觀測(cè)及布置91-92
• 6.3.4 實(shí)驗(yàn)方案92-95
• 6.3.4.1 卡卡滑坡局部失穩(wěn)部分涌浪模擬方案92-93
• 6.3.4.2 丹巴水庫(kù)滑坡初始涌浪研究模擬方案93-95
• 6.3.5 卡卡滑坡局部失穩(wěn)破壞涌浪分析95-97
• 6.3.6 丹巴水庫(kù)滑坡初始涌浪最大高度敏感性分析97-102
• 6.3.6.1 單因素敏感性分析97-100
• 6.3.6.2 正交試驗(yàn)的敏感性分析100-102
• 6.3.7 滑坡解體后塊體尺寸對(duì)初始涌浪最大高度影響分析102-103
• 6.3.8 丹巴水庫(kù)滑坡初始涌浪最大高度回歸公式103-105
• 6.4 小結(jié)105-106
• 結(jié)論106-108
• 致謝108-109
• 參考文獻(xiàn)109-114
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果114-115
• 附圖115-119

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：845581