近坝库岸边坡安全性评价研究

发布时间：2017-04-09 13:19

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【摘要】：近坝库岸边坡由于距大坝等主要水工建筑物近,它的失稳会对相邻的主要水工建筑物造成严重的影响,因此近坝库岸边坡一直是工程建设关注的重点和研究的热点。当前,我国正处于水利工程建设的高峰时期,梯级水库群成为流域开发的主要形式,梯级水库群可形成上下落差800～2000m、总容量超过千亿立方米的水体,整个系统安全显得尤为重要。在梯级水库群中,近坝库岸边坡失稳的危害并不只针对单一梯级本身,这些危害可能在整个流域梯级系统内部传导、叠加和放大,酿成巨大的人类灾难。近坝边坡是影响水工建筑物安全,进而甚至会影响整个水库群系统安全的重要因素之一。目前边坡规范都是针对单库单坝的,不能反映梯级水库边坡的风险和安全标准,并且对于规划中的特高坝风险等级,其边坡风险标准等级也要与之匹配；库岸边坡由于分布区域广和地质情况复杂,若采用传统方法评价工作量巨大,加之梯级水库群联合调度库水位变化对边坡稳定影响很大,迫切需求一种考虑库水位影响的边坡快速稳定分析方法。因此,深入研究近坝库岸边坡安全性评价具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文基于梯级水库群中近坝库岸边坡的设计施工和工况运用特点,分为重要泄水建筑物进出口边坡和一般库岸边坡两类边坡针对各自特点进行专门研究。主要研究内容如下：(1)总结现行边坡规范,明确边坡安全等级划分原则和安全系数标准取值原则。综合分析各个国家、不同行业的可接受风险水平,借鉴前人的边坡风险及可靠指标研究成果,结合我国实际,建议1级边坡的安全系数为1.30,可接受风险水平为以年计1.00×10-5,可靠指标为3.10。(2)针对重要泄水建筑物进出口边坡,以前人研究成果中超常规高坝的设计标准和风险控制标准研究成果为参照,提出与之相对应匹配的特1级边坡和特2级边坡。特1级边坡风险以年计失效概率为1.00×10-6,特2级边坡风险以年计失效概率为5.00×10-6；相应的允许可靠指标分别为3.70和3.45。依据相对安全率理论,通过岩质边坡模型,建议特1级和特2级边坡安全系数取值分别为1.45和1.40,并用四个工程实例边坡对建议的标准进行验证。(3)针对一般库岸边坡,采用能反应边坡稳定性状的位移资料,通过有限元方法反演边坡受水位变化影响的安全性状。解决位移-应力场模拟和强度折减法安全系数取值等关键技术问题,在单一因素条件下,证明了位移反演边坡安全性状的方法是可行的。(4)根据小浪底受水位变化影响的1#滑坡体长系列位移监测资料,基于位移场反演该边坡长期随水位变化的安全系数,通过公式将安全系数转化为最接近实态评分值ESMR,研究库水位变化与安全系数及ESMR值的相关性。考虑库水位变化影响因素,分施工期、蓄水期和运行期三个时期对CSMR评价体系修正进行初步探讨,以使CSMR体系适用于梯级水库库岸边坡。
【关键词】：近坝库岸边坡 相对安全率 安全系数 有限元位移反演 CSMR评价体系
【学位授予单位】：中国水利水电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV223
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-22
• 1.2.1 边坡稳定风险和可靠度分析13-16
• 1.2.2 边坡稳定安全系数标准16-19
• 1.2.3 边坡稳定经验性分析方法19-22
• 1.3 研究内容和技术路线22-25
• 1.3.1 研究内容22-23
• 1.3.2 技术路线23-25
• 第2章 重要泄水建筑物进出口边坡安全评价标准研究25-51
• 2.1 引言25-26
• 2.2 现行规程规范建议的边坡稳定相关标准26-33
• 2.2.1 边坡等级及安全系数标准26-27
• 2.2.2 边坡风险图及风险标准27-31
• 2.2.3 边坡可靠指标31-33
• 2.3 重要泄水建筑物进出口边坡安全等级33-34
• 2.4 重要泄水建筑物进出口边坡安全控制标准34-45
• 2.4.1 相对安全率理论34-37
• 2.4.2 可靠度计算方法37-38
• 2.4.3 岩体抗剪强度参数取值38-39
• 2.4.4 重要边坡安全系数标准39-45
• 2.5 工程实例验证45-48
• 2.5.1 特1级边坡46-47
• 2.5.2 特2级边坡47-48
• 2.6 工程应用48-50
• 2.7 小结50-51
• 第3章 适用于库岸边坡特性的CSMR评价体系修正51-83
• 3.1 引言51-52
• 3.2 CSMR评价体系52-55
• 3.2.1 RMR评分52-53
• 3.2.2 F_1、F_2、F_3、F_4取值方法53-54
• 3.2.3 ζ及λ的取值方法54-55
• 3.3 基于位移场的边坡安全系数反演方法研究55-65
• 3.3.1 边坡位移-应力场模拟及安全系数取值55-59
• 3.3.2 边坡模型验证59-65
• 3.4 基于小浪底长期边坡位移监测的库岸边坡CSMR方法修正65-81
• 3.4.1 小浪底1#滑坡监测资料分析65-73
• 3.4.2 边坡安全性状反演73-78
• 3.4.3 考虑库水位因素的CSMR评价体系修正78-81
• 3.5 工程应用81-82
• 3.6 小结82-83
• 第4章 结论与展望83-85
• 4.1 结论83-84
• 4.2 展望84-85
• 参考文献85-93
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研项目93-94
• 致谢94-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 董玉革,赵征权;模糊可靠性分析一次二阶矩法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年09期

  本文关键词：近坝库岸边坡安全性评价研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：295356