基于坝基岩体结构的重力坝建基面选择.pdf

摘要坝基岩体稳定性分析——重力坝选择建基面项必不可少的工作。对此,本文重力坝坝基建基面的选择对大坝安全和造价至关重要。现行规范要求按单一因素岩体风化分带来选择建基面,在复杂地质条件下规范的这一选择标准显的过本文围绕坝基岩体结构这一基本概念的定义及其内在含义,在前人大量研究基础之上提出坝基岩体结构基本类型的划分;提出按坝基岩体结构对复杂地质条件下重力坝建基面进行选择,并给出了选择流程及选择方法。介绍了坝基岩体结构对坝基岩体稳定的控制作用及坝基岩体的滑动类型与破坏机制;介绍了用于分析坝基稳定性的刚体极限平衡法与非线性有限单元分析法:提出基于岩体结构破坏定义的失稳判据,并结合重力坝坝基深层抗滑稳定问题的特点及其滑动机制对非线性有限元分析深层抗滑稳定问题的失稳判据作了适宜性分析。本文以金安桥大坝建基面选择工作为例,实践了按坝基岩体结构进行重力坝建基面选择工作的一整套流程与方法,验证该方法的可能性。最后,通过对比规范要求,进一步验证了按坝基岩体结构进行重力坝建基面选择的可行性。关键词:重力坝建基面岩体风化分带坝基岩体结构极限平衡法非线性有限元深层抗滑稳定失稳判据于简单。
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凋年鹿θ沙,瓿г虑扇学位论文独创性声明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实,、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布ǹ授权河海大学研究生院办理。论文作者┟:ⅲ菏中辞妆是┟
第一章绪论研究的目的和意义我国重力坝设计规范对坝基的要求作了相应的规定。概括起来有强度、抗滑、抗渗等方面的要求。这些要求均为原则性的,不同工程在具体设计和施工中,判断坝基是否达到了这些要求及如何达到这些要求的看法和所采取的措施则有很大程度的不同。一般是在对坝基岩体充分了解后,再决定坝体轮廓设计。以期得到安全、经济的工程设计。坝基岩体利用和开挖深度问题对大坝的安全和造价关系甚大,是坝工设计和措施或加固措施,减少坝基开挖,使所利用的坝基岩体能够满足大坝安全的各项由于坝基地质条件大多很复杂,使得准确确定岩体承受大坝荷载的能力十分困难,而大坝的安全又必须确保,因而对坝基开挖问题应持慎重态度。但过去往往过于偏重安全的一面,而对降低造价的一面重视不够。我国比较倾向追求以新鲜完整的岩石做坝基,对有缺陷的岩石及风化裂隙岩石倾向尽量挖除。设计和地质人员沿袭过去习惯,思想上的“宁可多挖些,以策安全”的想法是造成坝基开挖量过多的原因。后来我国《重力坝设计规范补充规定》规定了风化裂隙岩石并非都不能做坝基,它是否可用,不仅与岩石的类型惭摇⑷硌、岩体的构造裂发育情况泄兀褂氩扇〉拇泶胧┟芮邢喙兀蚨虻セ刈非笮孪释暾坝基岩石是不恰当的。实际上,不适当的过量开挖并不有利,它不仅浪费了开挖岩石和回填混凝土的工程量,增大了工程投资,延长了施工工期,而且也加大了坝体受水压力和扬压力的面积。深挖后暴露的新鲜岩石仍会产生卸荷松驰裂隙,并可能遭受到爆破和风化影响的破坏,因而希望将坝基置于新鲜完整基岩上的目的往往仍然达不到。坝基的过量开挖,严重地改变了山体的自然平衡条件,容易引起施工和运行中新的复杂问题,造成难以处理的不良后果。随着对风化裂隙岩体性质的认识逐步深化及坝基处理加固技术的发展和进步,世界上不少国家已日益主张尽量用加固处理措施代替坝基深挖,利用风化裂隙岩石做坝基,认为这样设计坝基是比较施工中十分重要的问题。应根据坝基岩体所受的各种荷载情况,采取适当的处理要求,且工期最短、投资最少。经济的。第一章绪论
国家规范基本规定重力坝坝基岩体是存在于一定环境中的地质体,其形成和发展经受过地质历史时期各种内外动力地质作用的改造和影响,在不同工程荷载作用下,岩体的物理力学性质、变形、破坏机理有极大差异,对这些问题能否正确认识、,直接影响大坝的安全和经济。坝基岩体合理利用的重要标志之一就是优选建基面。影响建基面选择的因素很多,既有岩体本身所处的地质环境因素,又有上部结构因素,既有技术因素又有经济因素。重力坝的地基应有足够的强度和承载能力,在承受建筑物荷载时既不出现较大范围的屈服,也没有显著的变形。在满足各坝段坝体对坝基承载能力和抗滑稳定的基本要求的前提下,选择开挖离程,结合地形地质条件,对大坝建基面进