【摘 要】
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通过现场调研和资料收集,在研究坝区工程地质环境条件的基础上,对白鹤滩水电站坝肩岩体结构面进行工程地质分级、分类。分析坝区控制性结构面,对岩体结构面的发育特征进行系
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通过现场调研和资料收集,在研究坝区工程地质环境条件的基础上,对白鹤滩水电站坝肩岩体结构面进行工程地质分级、分类。分析坝区控制性结构面,对岩体结构面的发育特征进行系统性研究,利用大型有限元软件建立三维数值模型。分别模拟坝肩槽开挖、筑坝和正常蓄水工况,分析各工况应力场和位移场的数值模拟结果,研究坝肩岩体受力特征及变形规律。主要研究内容及结果如下:(1)通过现场调研和对地质资料的分析,掌握白鹤滩水电站坝区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质及地应力等基本工程地质特征,并简要分析坝区岩体风化和卸荷特征。(2)对坝区岩体结构面进行工程地质分级和分类,探讨结构面的成因及其演化过程,并对构造结构面发育特征作出详细分析。根据岩石物理力学性质,提出影响岩体质量的主要因素。(3)利用有限元软件建立坝肩三维数值模型,按照设计开挖坡比设置坝肩槽九步开挖方案,模拟坝肩槽开挖工况下岩体的受力变形特征。对比分析模拟值与监测数据,其结果基本吻合。据模拟结果表明,坝肩槽开挖过程对坝肩岩体产生—定的扰动影响,但扰动产生的应力及位移值较小,对整个坝肩稳定性影响不大。(4)根据拱坝设计资料建立坝体数值计算模型,模拟筑坝工况下坝肩岩体的应力-变形情况。结果表明,大坝修筑过程对坝肩岩体的稳定性影响甚微,远不及开挖扰动对坝肩岩体的影响,仅在两岸地形较陡处和软弱结构面发育的局部位置变形稍大,坝肩岩体整体稳定。(5)正常蓄水工况下,拱坝将作用于自身的荷载传递给两岸坝肩岩体,引起坝肩岩体应力场和位移场变化。对坝肩岩体在正常蓄水工况下的应力—变形特征进行数值模拟,其结果表明,正常蓄水工况下,坝肩岩体总位移不大,整体处于稳定状态。但尚应关注库水位变化引起的动水压力等对两岸坝肩岩体的影响,重点关注地质构造发育和地形较陡的部位。
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