金沙江虎跳峽水電站高拱壩壩肩工程巖體變形穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、高拱壩的壩肩巖體穩(wěn)定性分析是拱壩設(shè)計(jì)中的首要問(wèn)題之一。由拱壩的受力特點(diǎn)可以看出，拱壩的穩(wěn)定性主要是依靠壩肩兩岸巖體來(lái)維持，因此，壩肩巖體的穩(wěn)定直接關(guān)系到拱壩的正常運(yùn)行與安全。壩肩巖體失穩(wěn)最常見(jiàn)的形式是壩肩巖體受荷載后發(fā)生滑動(dòng)破壞，另一種是壩肩巖體受荷載后，大面積屈服，壩肩變形過(guò)大，滲水惡化，導(dǎo)致大壩開(kāi)裂破壞。所以拱壩壩肩的變形穩(wěn)定往往成為拱壩安全的重要問(wèn)題。 拱壩壩肩巖體的穩(wěn)定分析方法包括數(shù)值分析法和模型試驗(yàn)法。本文從虎跳峽壩區(qū)

2、工程地質(zhì)條件、巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體質(zhì)量分級(jí)及物理力學(xué)參數(shù)等地質(zhì)原型研究入手，以壩肩變形穩(wěn)定性分析為研究方向，建立壩肩巖體的數(shù)值計(jì)算模型，運(yùn)用拉格朗日元數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算壩肩巖體天然和荷載后的應(yīng)力、變形和破壞的發(fā)展特征，重點(diǎn)分析了壩肩巖體在正常工程荷載下的變形穩(wěn)定性及壩肩超載特性，得到了壩肩巖體變形破壞機(jī)制和超載安全系數(shù)。具體內(nèi)容和研究成果如下： (1)全面研究了壩肩巖體結(jié)構(gòu)特征，其中包括不同結(jié)構(gòu)面的成因分析、結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)分級(jí)、各

3、級(jí)結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)特征和壩肩巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型，建立了壩肩巖體結(jié)構(gòu)模型。 (2)綜合應(yīng)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)BQ法、地質(zhì)力學(xué)(RMR)分類(lèi)法、Q系統(tǒng)分類(lèi)法和壩基巖體工程地質(zhì)分類(lèi)四種方法對(duì)壩肩巖體進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，并結(jié)合巖體力學(xué)試驗(yàn)給出各級(jí)巖體的力學(xué)參數(shù)，對(duì)壩肩巖體質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。 (3)建立壩肩巖體數(shù)值計(jì)算模型，計(jì)算了壩肩巖體初始應(yīng)力場(chǎng)。 (4)研究了壩肩巖體在正常工程荷載下的應(yīng)力和形變場(chǎng)特征，研究表明壩肩巖體在正常工程荷載下處于