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)計中的首要問題之一。由拱壩的受力特點可以看出，拱壩的穩(wěn)定性主要是依靠壩肩兩岸巖體來維持，因此，壩肩巖體的穩(wěn)定直接關(guān)系到拱壩的正常運行與安全。壩肩巖體失穩(wěn)最常見的形式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，壩肩變形過大，滲水惡化，導致大壩開裂破壞。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)量分級及物理力學參數(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)值計算模型，運用拉格朗日元數(shù)值計算方法計算壩肩巖體天然和荷載后的應力、變形和破壞的發(fā)展特征，重點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、各

3、級結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)特征和壩肩巖體結(jié)構(gòu)類型，建立了壩肩巖體結(jié)構(gòu)模型。 (2)綜合應用國家標準BQ法、地質(zhì)力學(RMR)分類法、Q系統(tǒng)分類法和壩基巖體工程地質(zhì)分類四種方法對壩肩巖體進行質(zhì)量分級，并結(jié)合巖體力學試驗給出各級巖體的力學參數(shù)，對壩肩巖體質(zhì)量進行了綜合評價。 (3)建立壩肩巖體數(shù)值計算模型，計算了壩肩巖體初始應力場。 (4)研究了壩肩巖體在正常工程荷載下的應力和形變場特征，研究表明壩肩巖體在正常工程荷載下處于