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大坝基岩灌浆对趾板抬动变形的影响机理研究

发布时间:2016-10-17 20:52

  本文关键词:四川紫坪铺水库区水文地质与工程地质条件研究,由笔耕文化传播整理发布。


《西华大学》 2009年

大坝基岩灌浆对趾板抬动变形的影响机理研究

刘永豪  

【摘要】: 灌浆在水利水电工程中是最常见的一种施工方法,它包括固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆等。近年来,混凝土面板堆石坝在水利水电工程中是一种常见的坝型,而此坝型的固结灌浆和帷幕灌浆一般都是在趾板上进行施工。在施工中经常会引起趾板的抬动变形,甚至可能使趾板产生裂缝,从而严重影响混凝土面板堆石坝的整体性和防渗能力。为了能够为以后此类工程的趾板基岩灌浆提供理论依据和解决方案,提高灌浆质量,我们有必要对趾板抬动机理进行分析研究。 本论文为了探讨大坝灌浆趾板抬动机理,首先介绍了灌浆的几种理论和浆液在裂隙中的流动规律及其扩散半径,又阐述了灌浆的作用机理,从而使我们在理论上对灌浆有了一个深入的了解,为后续的工作奠定了基本理论。其次又分析了影响趾板抬动值的几种因素,如灌浆压力、注入率、观测距离和趾板厚度,让我们深入了解了这些因素是如何影响地表抬动值的。最后根据统计模型方法和概率模型方法,对节理裂隙岩体网络系统进行模拟,建立起可供模拟灌浆过程和分析计算的节理裂隙网络系统。通过一些条件的假设和利用“等效岩体”的方法,对节理岩体模型进行了简化,建立适合有限元方法分析的计算模型。利用有限元ANSYS软件对实际工程——紫坪铺水利枢纽工程大坝趾板灌浆施工过程中出现的抬动变形进行模拟计算分析,其结果与灌浆实验报告中的趾板抬动值基本相符,并在此基础上对灌浆抬升机理进行了研究分析。

【关键词】:
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TV543
【目录】:

  • 摘要3-4
  • Abstract4-10
  • 第一章 绪论10-16
  • 1.1 前言10-13
  • 1.2 本课题研究的意义13-14
  • 1.3 国内外发展现状14-15
  • 1.4 论文的主要工作15-16
  • 第二章 灌浆的基本理论及作用机理分析16-41
  • 2.1 灌浆的基本理论16-20
  • 2.1.1 多孔介质灌浆理论16-18
  • 2.1.2 裂隙介质灌浆理论18-20
  • 2.1.3 拟连续介质灌浆理论20
  • 2.2 浆液的分类20-23
  • 2.2.1 牛顿(Newton)体21
  • 2.2.2 宾汉姆(Bingham)体21-22
  • 2.2.3 牛顿体与宾汉姆体的区别22-23
  • 2.3 浆液在裂隙中的流动规律23-36
  • 2.3.1 小水灰比较为稳定的悬浮浆体在裂隙中的流动规律23-26
  • 2.3.2 大水灰比不稳定浆体在裂隙中的运动26-29
  • 2.3.3 浆液扩散半径分析29-36
  • 2.4 灌浆的作用机理36-41
  • 2.4.1 渗透灌浆的机理36
  • 2.4.2 压密灌浆机理36-38
  • 2.4.3 劈裂灌浆机理38-41
  • 第三章 灌浆各因素与地表抬动值的关系41-50
  • 3.1 趾板基岩灌浆41-43
  • 3.2 灌浆压力与抬动值的关系43-46
  • 3.3 注入率与抬动值的关系46-47
  • 3.4 观测距离对抬动值的影响47-48
  • 3.5 混凝土趾板对抬动值的影响48-50
  • 第四章 计算模型的建立与灌浆数值模拟50-87
  • 4.1 节理裂隙岩体网络系统模拟50-55
  • 4.2 建立计算模型55-62
  • 4.3 数值方法简介62-64
  • 4.4 工程实例64-87
  • 4.4.1 工程概况64-67
  • 4.4.2 单孔灌浆数值模拟67-76
  • 4.4.3 多孔同时灌浆数值模拟76-87
  • 第五章 工程措施模拟87-95
  • 5.1 锚杆的种类和布置形式87-88
  • 5.2 锚固效果验算88-90
  • 5.3 锚固效果模拟90-95
  • 第六章 结论与展望95-97
  • 6.1 结论95-96
  • 6.2 展望96-97
  • 参考文献97-100
  • 攻读硕士学位期间发表的论文100-103
  • 致谢103
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    本文编号:143432

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