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文檔簡介
1、拱壩是一種經(jīng)濟合理、安全可靠的壩型,但拱壩的穩(wěn)定性主要是依靠壩肩兩岸巖體來維持。壩肩巖體失穩(wěn)最常見的形式一是壩肩巖體受荷載后發(fā)生滑動破壞,另一種是壩肩巖體受荷載后,大面積屈服或不均勻變形過大。由于拱壩特殊的空間殼體結(jié)構(gòu),對壩基(肩)巖體的變形十分敏感,特別是變形的不均勻會導(dǎo)致壩體應(yīng)力的分異和集中,影響壩體的整體安全。而白鶴灘水電站左壩肩存在的柱狀節(jié)理玄武巖,由于變形模量相對較小,易于產(chǎn)生不均勻變形,成為白鶴灘水電工程重要工程地質(zhì)問題之一
2、。本文通過對壩基(肩)玄武巖巖體結(jié)構(gòu)的分析以及巖體質(zhì)量的劃分,特別是在對柱狀節(jié)理玄武巖空間分布、結(jié)構(gòu)特征、強度特征及變形特性研究的基礎(chǔ)上,借助數(shù)值模擬論證了柱狀節(jié)理作為壩基巖體的可行性,主要取得了以下成果: (1) 白鶴灘水電站主要發(fā)育有層間、層內(nèi)錯動帶、斷層、基體裂隙和柱狀節(jié)理,其中,層間、層內(nèi)錯動帶和斷層控制了巖體的宏觀結(jié)構(gòu),節(jié)理裂隙影響了巖體的局部結(jié)構(gòu)及完整性。在此基礎(chǔ)上,通過大量資料統(tǒng)計及其他工程經(jīng)驗,提出了白鶴灘巖體結(jié)
3、構(gòu)的劃分標準,從分類結(jié)果看,右岸巖體結(jié)構(gòu)普遍優(yōu)于左岸。 另外,根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50287-99》中有關(guān)壩基(肩)巖體工程地質(zhì)分類的基本原則,針對白鶴灘高拱壩的規(guī)模和結(jié)構(gòu)特點,提出了白鶴灘水電站巖體質(zhì)量分級方案。從分級結(jié)果看,從低高程到高高程,巖體逐漸變差,且右岸巖體質(zhì)量總體好于左岸。 (2) 在分析柱狀節(jié)理玄武巖空間分布特征的基礎(chǔ)上,從柱狀節(jié)理玄武巖幾何特征、結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征等方面介紹其巖體結(jié)構(gòu)特征;而后
4、對比研究了柱狀節(jié)理玄武巖與一般玄武巖在強度特征及變形特性方面的差別,結(jié)果表明,柱狀節(jié)理在強度及變形特性上均有所降低,且變形模量減少值相對較多。 (3) 建立白鶴灘水電站三維有限元模型,對壩基(肩)巖體及拱壩應(yīng)力、位移及變形破壞區(qū)域進行詳細分析研究。分析結(jié)果表明,柱狀節(jié)理影響下,壩基(肩)巖體及拱壩位移量均增大,且塑性區(qū)較不考慮柱狀節(jié)理時分布范圍大;但模擬結(jié)果顯示,拱壩在柱狀節(jié)理影響下,并未出現(xiàn)明顯應(yīng)力集中和分異,對大壩安全不夠成
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