基于FLAC3D的深水高土石圍堰安全性研究.pdf

1、圍堰是水利樞紐工程中重要的臨時(shí)性建筑物,其安全關(guān)系到整個(gè)施工導(dǎo)流工程和主體工程的安全和進(jìn)度,甚至涉及到下游的安全問題。國(guó)家“十二五規(guī)劃”中提到重點(diǎn)推進(jìn)西南地區(qū)大型水電站建設(shè)。近些年,隨著大型、特大型水利樞紐工程的修建,圍堰的規(guī)模越來(lái)越大,施工難度也隨之增加,圍堰的安全穩(wěn)定問題也越來(lái)越引起人們的重視。本文基于有限差分軟件 FLAC3D,以烏東德水電站上游深水高土石圍堰為研究對(duì)象,主要從流-固耦合和應(yīng)力變形兩個(gè)方面對(duì)圍堰的安全性進(jìn)行研究,主

2、要內(nèi)容如下:
　　(1)闡述了本課題的選題意義,介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水電工程圍堰的發(fā)展現(xiàn)狀以及影響土石圍堰安全的主要因素。
　　(2)總結(jié)了土石圍堰的特點(diǎn)和適用范圍,結(jié)合葛洲壩大江上游土石圍堰和三峽工程二期土石圍堰兩個(gè)工程實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明了土石圍堰的特點(diǎn)。從抗剪強(qiáng)度、壓實(shí)性能和滲透特性三個(gè)方面介紹了圍堰粗粒料的工程特性。
　　(3)從定性、定量和不確定性三個(gè)方面總結(jié)了邊坡穩(wěn)定分析方法,通過(guò)比較分析最后選用數(shù)值模擬軟件 FLA

3、C3D進(jìn)行計(jì)算。
　　(4)對(duì)有限差分軟件 FLAC3D的計(jì)算原理、求解過(guò)程、本構(gòu)模型及求解流程進(jìn)行介紹,并指出本文所用到了FLAC3D的哪些功能。列舉了兩個(gè)簡(jiǎn)單算例,驗(yàn)證了有限差分軟件 FLAC3D在計(jì)算施工過(guò)程中應(yīng)力變形和不同工況下圍堰邊坡穩(wěn)定流-固耦合的可行性。
　　(5)流-固耦合邊坡穩(wěn)定分析,計(jì)算4種工況下的孔隙水壓力云圖和塑性區(qū)域圖,通過(guò)對(duì)比分析,說(shuō)明開挖、蓄水、防滲墻上部防滲體有無(wú)復(fù)合土工膜對(duì)堰體邊坡穩(wěn)定的影響