本文關(guān)鍵詞：瀾滄江苗尾水電站壩肩傾倒巖體開(kāi)挖變形響應(yīng)研究

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【摘要】：傾倒變形體的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過(guò)程,自然條件下穩(wěn)定性一般較好。但大量的工程案例表明,開(kāi)挖坡體坡腳部位可引起傾倒變形的繼續(xù)發(fā)展。認(rèn)識(shí)傾倒變形體開(kāi)挖響應(yīng)是進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。本文以瀾滄江苗尾水電站左右岸壩肩邊坡為例,結(jié)合野外調(diào)查和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析了邊坡開(kāi)挖與變形的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上建立了傾倒邊坡概念模型,采用離散元模擬方法研究了傾倒變形體在開(kāi)挖條件下的變形響應(yīng)。取得的成果主要包括:(1)瀾滄江苗尾水電站左右壩肩邊坡所處河谷為開(kāi)闊不對(duì)稱“V”型山谷。左岸壩肩邊坡較緩,自然坡度約30°,右岸壩肩邊坡較陡,自然坡度達(dá)50°~60°。兩邊坡內(nèi)出露板巖、砂板巖、變質(zhì)石英砂巖以及千枚巖,巖層走向與河谷走向平行,兩岸山體均發(fā)育大規(guī)模傾倒變形體。(2)根據(jù)傾倒巖體的傾倒變形程度,將左右岸壩肩邊坡傾倒變形的強(qiáng)烈程度分為極強(qiáng)(A)、強(qiáng)烈(B)和弱傾倒(C)三種類型。結(jié)合前期地質(zhì)勘察資料以及現(xiàn)場(chǎng)對(duì)邊坡傾倒巖體的巖體結(jié)構(gòu)精細(xì)描述,分析了邊坡傾倒巖體分區(qū)特征:左右壩肩邊坡均存在極強(qiáng)傾倒區(qū)(A區(qū))、強(qiáng)傾倒區(qū)(B區(qū))、弱傾倒區(qū)(C區(qū))巖體。左壩肩邊坡A區(qū)水平深度約0~15m,B區(qū)水平深度約0~135m,C區(qū)水平深度約0~130m;右壩肩邊坡A區(qū)水平深度約0~25m,B區(qū)水平深度約0~110m,C區(qū)水平深度大于110m。(3)邊坡監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,左右壩肩邊坡表面變形表現(xiàn)為坡面裂縫,裂縫走向與巖層走向近平行。深部最大位移一般發(fā)生在高約90m和深度約50m范圍內(nèi),整體變形隨埋深增加而減小,一般開(kāi)挖后,位移出現(xiàn)突變,并在完成開(kāi)挖后存在一段緩慢變形期。(4)采用離散元顆粒流數(shù)值模擬,研究了4種開(kāi)挖部位對(duì)傾倒巖體變形的影響,結(jié)果顯示傾倒巖體開(kāi)挖后的變形大致可以分為四個(gè)階段:①開(kāi)挖面卸荷回彈階段②開(kāi)挖坡腳部位破壞,上部巖體滑動(dòng)下錯(cuò)③軟巖塑形變形、硬巖“轉(zhuǎn)動(dòng)”變形,在巖體內(nèi)部形成沿結(jié)構(gòu)面的剪脹或脫離母巖的巖體破壞④當(dāng)坡腳無(wú)阻滑物存在時(shí),邊坡整體變形呈現(xiàn)加速狀態(tài)直至整體完全破壞;當(dāng)坡腳有阻滑物存在時(shí),邊坡整體變形呈現(xiàn)減速狀態(tài)直至平衡。(5)根據(jù)離散元模擬結(jié)果,提出了右壩肩邊坡開(kāi)挖坡腳后的變形破壞機(jī)制,結(jié)果顯示:開(kāi)挖后開(kāi)口線附近巖體首先發(fā)生卸荷回彈變形,坡腳開(kāi)挖形成的臨空面為中上部巖體提供了變形空間,A區(qū)巖體發(fā)生沿切層結(jié)構(gòu)面的剪切破壞,形成內(nèi)部架空和坡表反坡臺(tái)坎,坡頂部位產(chǎn)生拉裂縫。受A區(qū)巖體變形的影響,B區(qū)巖體發(fā)生沿切層結(jié)構(gòu)面的剪切錯(cuò)動(dòng)。隨時(shí)間推移,AB區(qū)巖體剪切破壞現(xiàn)象加劇,形成臺(tái)階狀貫通滑面,坡體滑面發(fā)生整體滑移破壞。
【關(guān)鍵詞】：苗尾水電站 傾倒變形 開(kāi)挖響應(yīng) 離散元模擬 變形破壞機(jī)制
【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
【分類號(hào)】：TV223
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 傾倒變形機(jī)理研究11-13
• 1.2.2 邊坡開(kāi)挖變形響應(yīng)研究13
• 1.2.3 顆粒流數(shù)值模擬研究13-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-17
• 第2章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件17-23
• 2.1 氣象條件17
• 2.2 地形地貌17-18
• 2.3 地層巖性18-20
• 2.4 壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征20-22
• 2.5 水文地質(zhì)條件22
• 2.6 壩址區(qū)地震動(dòng)效應(yīng)22-23
• 第3章 壩肩邊坡坡體結(jié)構(gòu)特征23-42
• 3.1 邊坡幾何特征23-24
• 3.2 巖性組合特征24-26
• 3.3 巖體結(jié)構(gòu)特征26-38
• 3.3.1 巖體結(jié)構(gòu)面類型26-27
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征27-32
• 3.3.4 壩基巖體結(jié)構(gòu)特征32-34
• 3.3.5 左壩肩邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征34-36
• 3.3.6 右壩肩邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征36-38
• 3.4 傾倒巖體結(jié)構(gòu)特征38-41
• 3.4.1 傾倒變形強(qiáng)烈程度劃分38-39
• 3.4.2 左壩肩邊坡傾倒巖體發(fā)育特征39-40
• 3.4.3 右壩肩邊坡傾倒巖體發(fā)育特征40-41
• 3.5 小結(jié)41-42
• 第4章 壩肩邊坡變形破壞特征42-72
• 4.1 宏觀變形42-55
• 4.1.1 左壩肩邊坡宏觀變形現(xiàn)象42-50
• 4.1.2 右壩肩邊坡宏觀變形現(xiàn)象50-55
• 4.2 變形處理措施55-58
• 4.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析58-66
• 4.3.1 左壩肩邊坡監(jiān)測(cè)資料分析58-63
• 4.3.2 右壩肩邊坡監(jiān)測(cè)資料分析63-66
• 4.4 變形與開(kāi)挖相關(guān)性分析66-71
• 4.4.1 表面變形與開(kāi)挖的關(guān)系67-69
• 4.4.2 坡體內(nèi)部變形和開(kāi)挖的關(guān)系69-71
• 4.5 小結(jié)71-72
• 第5章 傾倒巖體邊坡開(kāi)挖變形響應(yīng)研究72-96
• 5.1 地質(zhì)概念模型72-74
• 5.2 顆粒流數(shù)值模擬原理74-76
• 5.2.1 PFC程序的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)74
• 5.2.2 PFC的接觸模型74-75
• 5.2.3 PFC的計(jì)算參數(shù)75-76
• 5.3 開(kāi)挖變形響應(yīng)模擬76-94
• 5.3.1 模型的建立76
• 5.3.2 模型參數(shù)取值76-80
• 5.3.3 開(kāi)挖方案設(shè)計(jì)80-81
• 5.3.4 計(jì)算結(jié)果分析81-94
• 5.4 小結(jié)94-96
• 第6章 右壩肩邊坡開(kāi)挖變形破壞機(jī)制分析96-99
• 結(jié)論99-101
• 致謝101-102
• 參考文獻(xiàn)102-105
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果105

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：886681