基于水力耦合试验与DDA方法的溪洛渡谷幅变形机制研究

发布时间：2023-03-19 20:57

　　随着我国水利工程建设的飞速发展,以锦屏一级、溪洛渡、小湾等为代表的一批300m级高拱坝相继建成并进入运行期。然而这些拱坝在蓄水后均出现了不同幅度的谷幅变形,且变形时间长,表现出强烈的时效特征,由谷幅变形引发的高坝安全性问题日益突出。为对高坝大库的长期运营维护及稳定性评价提供依据,确保水利设施的安全运行,对谷幅变形机制的研究显得十分必要。本文依托溪洛渡工程,针对溪洛渡谷幅变形的特点,采用水岩耦合力学试验和DDA数值模拟对其谷幅变形机制开展了系统的研究工作。通过坝区玄武岩裂隙岩体水力耦合真三轴试验与层间错动带直剪试验的研究,得到裂隙岩体和层间错动带力学参数在水力耦合作用下的劣化规律;基于DDA方法研究了蓄水后裂隙岩体参数时效劣化与初始应力场调整及应力释放对溪洛渡谷幅变形的影响机制。本文的主要研究内容如下:(1)介绍了溪洛渡坝区工程地质背景,根据溪洛渡谷幅变形监测资料研究分析其变形特点,并与其他高拱坝谷幅变形进行工程类比,得到其变形的特性与共性。(2)研究了溪洛渡裂隙岩体水力耦合现场三轴及剪切耦合试验方法和试验技术。基于溪洛渡裂隙岩体水力耦合层间错动带直剪试验成果,研究了玄武岩裂隙岩体及层间...

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状与存在的问题
        1.2.1 谷幅变形机理的研究现状
        1.2.2 岩体数值分析方法研究
        1.2.3 非连续变形分析方法研究现状
    1.3 研究内容
第二章 溪洛渡拱坝谷幅变形问题研究
    2.1 引言
    2.2 基本地质条件
        2.2.1 水库区域地形地貌
        2.2.2 坝区水文地质条件
        2.2.3 坝区地应力
        2.2.4 岩体的物理力学特性
    2.3 溪洛渡拱坝谷幅变形特征
        2.3.1 监测资料分析
        2.3.2 工程类比
    2.4 溪洛渡谷幅变形的影响因素
    2.5 本章小结
第三章 溪洛渡玄武岩与层间错动带水力耦合试验
    3.1 引言
    3.2 裂隙岩体的水力耦合试验设备
        3.2.1 水的力学效应
        3.2.2 现场水力耦合试验设备
    3.3 裂隙岩体水-力耦合真三轴试验
        3.3.1 试验方案
        3.3.2 水岩作用过程中岩体变形模量的变化
    3.4 层间错动带水-力耦合直剪试验
        3.4.1 试验方案
        3.4.2 典型试验成果解析
        3.4.3 基于水力耦合试验裂隙岩体变形破坏机制
    3.5 本章小结
第四章 DDA基本理论及水库蓄水过程模拟方法
    4.1 引言
    4.2 DDA基本理论
        4.2.1 块体的位移与变形
        4.2.2 块体应力、应变、荷载子矩阵的形成
        4.2.3 块体接触理论
        4.2.4 单纯形积分公式
    4.3 DDA水库蓄水过程模拟方法
        4.3.1 在DDA中考虑水荷载
        4.3.2 考虑库水位变动的DDA分析
    4.4 本章小结
第五章 基于DDA的溪洛渡谷幅变形机制研究
    5.1 DDA模拟基本思路
    5.2 DDA计算模型
    5.3 初始应力场分析
    5.4 考虑高水压下裂隙岩体和错动带参数劣化
    5.5 基于DDA模拟的谷幅变形机制研究
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3765963