前坪水库右坝肩高边坡设计优化研究

发布时间：2018-10-21 16:15

【摘要】：前坪水库右坝肩边坡高陡,基岩裸露,主要为安山玢岩,镶嵌-碎裂结构,完全开挖后边坡高达100 m以上。右坝肩高边坡稳定性直接影响前坪水库工程施工安全。采用三维激光扫描技术对右坝肩岩体结构特征进行了分析,右坝肩岩体两组陡倾角裂隙倾向坡外,对边坡的稳定性不利,可能产生浅层滑动破坏。原设计方案右坝肩边坡开挖坡比为1:0.5,坡面上不设置马道。优化方案将坡比提高至1:0.3,并增设了3m宽的4级马道,同时坡面增设柔性防护网,以避免岩体卸荷后表层岩石松动坠落带来的安全隐患。本文采用极限平衡法、FLAC3D数值模拟和蒙特卡洛可靠性分析研究了多种工况下的右坝肩边坡的稳定性。优化设计方案右坝肩边坡完全开挖后正常工况下的安全系数为1.49,开挖后无拉应力,坡体最大变形为2.13cm,可靠性指标为4.07;原设计方案下完全开挖后正常工况下的安全系数为1.50,开挖后坡体分布有拉应力,坡体最大变形2.39cm,可靠性指标为4.40。右坝肩边坡开挖优化方案整体稳定性满足边坡稳定性规范要求。右坝肩优化方案减少石方开挖量约10万m3,同时可减少同等方量坝体材料的填筑,缩短施工工期,具有较好的经济和社会效益。
[Abstract]:The slope of the right abutment of Qianping Reservoir is high and steep, the bedrock is exposed, mainly composed of anshan porphyrite, inlaid and broken structure, and the slope is more than 100 m after full excavation. The stability of the high slope of the right abutment directly affects the construction safety of Qianping Reservoir. The structural characteristics of the right abutment rock mass are analyzed by using 3D laser scanning technique. Two groups of steep inclined fractures incline to the slope of the right abutment rock mass, which is unfavorable to the stability of the slope and may result in shallow sliding failure. The excavation slope ratio of the right abutment slope is 1: 0.5, and there is no horse track on the slope. The optimized scheme raised the slope ratio to 1: 0.3, and added 3 m wide 4 grade horse track, at the same time added flexible protective net on the slope to avoid the safety hidden danger caused by the loosening and falling of the surface rock after unloading the rock mass. In this paper, the stability of right abutment slope under various working conditions is studied by using limit equilibrium method, FLAC3D numerical simulation and Monte Carlo reliability analysis. The safety factor of the right abutment slope under normal working condition is 1.49 after full excavation, and there is no tensile stress after excavation. The maximum deformation of slope is 2.13 cm, the reliability index is 4.07, the safety factor is 1.50 under normal working condition after complete excavation, the maximum deformation of slope is 2.39 cm, and the reliability index is 4.40. The overall stability of the right abutment slope excavation optimization scheme meets the requirements of slope stability code. The optimization scheme of right abutment can reduce the excavation amount of stone square by about 100000 m3, at the same time, it can reduce the filling of dam body material of the same quantity, shorten the construction period, and have better economic and social benefits.
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV223

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王泉伟;刘建磊;杜朋召;;模糊综合评价方法在边坡岩体卸荷程度分级中的应用[J];华北水利水电大学学报(自然科学版);2016年06期

2 高玉峰;王迪;张飞;;三维土质边坡稳定性分析方法研究现状与展望[J];河海大学学报(自然科学版);2015年05期

3 李国圣;刘振田;;综合分析方法在边坡稳定性评价中的应用与探讨[J];铁道工程学报;2013年06期

4 赵胜杰;苏健;;边坡稳定性分析方法现状及发展简述[J];土工基础;2012年06期

5 王玉平;曾志强;潘树林;;边坡稳定性分析方法综述[J];西华大学学报(自然科学版);2012年02期

6 李刚;魏伟;张勇;赵其华;;镶嵌-碎裂结构建基接触面抗剪强度试验研究[J];人民长江;2012年05期

7 边慧霞;宋劲草;张俊霞;房殿荣;张东;;堤防溃口冲刷试验中三维激光扫描技术的应用[J];人民黄河;2011年10期

8 丁参军;张林洪;于国荣;张永祥;;边坡稳定性分析方法研究现状与趋势[J];水电能源科学;2011年08期

9 刘明;黄润秋;;确定岩质坡面上结构面迹线侧伏特征的算图[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

10 杨天鸿;张锋春;于庆磊;蔡美峰;李海洲;;露天矿高陡边坡稳定性研究现状及发展趋势[J];岩土力学;2011年05期

相关会议论文 前2条

1 刘汉东;王思敬;;边坡岩体表面及其内部位移相关性实验研究[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年

2 李晓;张年学;李守定;廖秋林;;奉节白衣庵滑坡演化的工程地质与历史地质分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所2006年论文摘要集[C];2007年

相关博士学位论文 前1条

1 崔银祥;碎裂岩体用作高混凝土重力坝坝基的可能性评价[D];成都理工大学;2005年

相关硕士学位论文 前4条

1 薛秀;库水及降雨作用下二滩金龙山Ⅰ区滑坡的变形机理研究[D];成都理工大学;2016年

2 张国臣;边坡稳定性评价的技术预见方法研究[D];重庆交通大学;2016年

3 李冬冬;文家沟滑坡碎屑流动力特性分析[D];华北水利水电大学;2016年

4 张宏云;模糊数学在边坡稳定性评价中的应用[D];昆明理工大学;2011年

，

本文编号：2285660