白鹤滩库区巧家县城岸坡动力稳定性研究

发布时间：2017-04-06 14:47

  本文关键词：白鹤滩库区巧家县城岸坡动力稳定性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：白鹤滩水电站位于金沙江下游河段巧家县白鹤滩镇,设计正常蓄水位765m,最高水位825m。电站设计装机容量16000MW,是继三峡水电站之后中国第二、世界第三巨型水电站。本人从2014年7月进入现场工作,后又多次赴现场调查。实地调查得知,正常蓄水位下,巧家县城约1/3将被淹没。巧家县城区域海拔700m左右不同程度发育有砂土层,在正常蓄水位下将处于饱和状态。由于巧家县城地层复杂、构造交错、沟谷纵横、不良地质现象特别发育,高烈度、高蓄水位将成为困扰巧家整体斜坡稳定的关键因素。因此研究岸坡稳定性具有很重要要的工程价值。本文遵循“地质过程机制分析”,与“量化分析”的思想,对岸坡结构,稳定性进行分析:(1)根据已有的资料显示,巧家县城及周边区域斜坡组成主要为第四系冲洪积物质,从下往上分别为金沙江冲积砂卵石层、静水堆积层、泥石流洪积层及金沙江多级阶地;坡体层位较为稳定,整体倾向河流下游,垂直河流方向层位水平。其中砂层的层位较浅,且高程处于金沙江水位变化范围内。研究区域内发育多条断裂带(小江断裂,则木河断裂)。(2)通过现场调查,钻孔,分析巧家县城岸坡结构及发育特征,并将巧家盆地的形成演化过程分为6个阶段:区域断块阶段、局部拉分断陷阶段、断陷湖相沉积阶段、堰塞沉积阶段、堰塞消亡阶段以及不均匀升降阶段。(3)以砂土动三轴试验为核心,研究Ⅸ度烈度区砂土地层液化应力-应变值、应力-应变关系,论证巧家县城周边砂层饱和的状态,在动应力的作用下发生液化的现象。(4)除此之外,本文在试验的基础之上,通过参数取值建立巧家二维剖面,及三维模型。水库建成之后,水位变动必然会影响岸坡坡体内地下水位的变化,整个渗流过程中岸坡稳定性也会随之变化。对蓄水位上升及下降过程中的地下水位进行了模拟分析,并计算了各个过程中岸坡实时稳定性。从现场踏勘、变形迹象和稳定性分析来看,天然状态下巧家县城整体处于稳定状态,在蓄水和未蓄水的状态下,也处于稳定状态。根据三维数值模拟,研究区域内最大,最小主应力主要分布在陡缓相接及断层带的附近。整体分析表明研究区域目前处于稳定状态,但是在地震+蓄水极端工况条件下,可能出现表层砂土液化的情况,进而导致岸坡局部失稳,所以应对研究区域给予高度重视,在库水运行期间进行严密的监测,观测其发展变形趋势。
【关键词】：白鹤滩水电站 岸坡结构 砂土液化 FLAC~(3D) 库岸斜坡稳定性
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 前言10-16
• 1.1 选题依据及研究意义10-12
• 1.1.1 选题依据10
• 1.1.2 研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.2.1 国外研究现状12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 研究内容与技术路线13-16
• 1.3.1 主要研究内容13-14
• 1.3.2 研究思路与技术路线14-16
• 第二章 研究区工程地质条件及强震动力影响环境16-32
• 2.1 地形地貌16-17
• 2.2 地层岩性17-21
• 2.3 气候条件21
• 2.4 水文地质条件21-22
• 2.5 研究区地质构造发育及活动性特征22-32
• 2.5.1 研究区断裂带分布特征24-25
• 2.5.2 断裂带活动性25-32
• 第三章 金沙江巧家段河谷演化与岸坡结构分析32-64
• 3.1 研究区段河谷演化特征32-52
• 3.1.1 研究区域地貌特征33-35
• 3.1.2 钻孔特征描述35-45
• 3.1.3 岸坡结构特征45-51
• 3.1.4 河谷演化简史51-52
• 3.2 县城周边斜坡成因分析52-62
• 3.2.1 静水堆积成因分析52-57
• 3.2.2 岸坡深厚覆盖层成因分析57-59
• 3.2.3 岸坡层位倾斜原因分析59-61
• 3.2.4 盆地演化过程分析61-62
• 3.3 本章小结62-64
• 第四章 巧家县区砂土液化特性研究64-86
• 4.1 砂土物理性质指标64-65
• 4.2 砂土静三轴压缩试验65-67
• 4.3 砂土动三轴强度试验67-69
• 4.3.1 动强度试验仪67-68
• 4.3.2 试验步骤68-69
• 4.3.3 试验数据69
• 4.4 砂土动应力与应变关系69-77
• 4.4.1 砂土动三轴试验69-72
• 4.4.2 砂土动参数曲线与分析72-77
• 4.5 砂土液化判定77-81
• 4.5.1 砂土动强度参数77-78
• 4.5.2 液化判定78-81
• 4.6 粘土结构参数81-82
• 4.7 砂卵石结构参数82-85
• 4.8 小结85-86
• 第五章 水库蓄水前后巧家县城及周边稳定性评价86-133
• 5.1 水库蓄水渗流稳定性评价86-111
• 5.1.1 分析工况86
• 5.1.2 计算模型86-87
• 5.1.3 参数取值87-88
• 5.1.4 渗流场分析88-99
• 5.1.5 巧家县城渗流稳定性评价99-111
• 5.2 巧家县城变形及稳定性三维数值模拟111-131
• 5.2.1 数值模拟基本原理111
• 5.2.2 计算模型建立及参数取值111-113
• 5.2.3 FLAC~(3D)数值分析结果113-131
• 5.3 本章小结131-133
• 结论133-134
• 致谢134-135
• 参考文献135-138
• 攻读学位期间取得的学术成果138

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