坝基岩体质量评价及其建基面优化分析.pdf

重庆大学
硕士学位论文
坝基岩体质量评价及建基面优化分析
姓名:王文杰
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:刘东燕
20030510
摘要慷茸荚蛴隤姨逯柿科兰厶逑迪嘟岷掀兰垩姨逯柿康姆椒评价则存在一定的局限性,主要是因为逑凳墙⒃诘刂首柿系母怕释臣颇拉强度以及应力一应变曲线。由于狟准则能够很好的描述节理岩体的破坏,可应力一应变曲线确定。这样,通过该方法确定的岩体参数就可以代表该“代表单是应用广泛的岩体质量评价方法,该方法在国内一些大型的水电工程中得到应用并取得了较好的结果。但是,对于中小型的坝基工程,采用该方法进行岩体质量型基础上的,为了保证模型完整的体现区域岩体的地质特性,必须对现场的岩体进行大规模的地质调查,搜集大量的数据资料,以期对岩体地质分布特征作出合理的估计;同时,由于婪窒低炒嬖谝欢ǖ娜宋R蛩兀伤范℉狟准则中的参数Ⅲ,约把姨宓谋湫文A恳蚕嘤Φ拇嬖谝欢ǖ牟蝗范ㄐ裕匦胪ü大量的现场原位试验进行验证,这些是中小型工程很难办到的;并且,利用狟确定岩体变形模量也没有考虑完整岩块的弹性模量对其的影响。针对以上情况,本文在分析过程中对该体系作了一定的改进,具体的步骤如首先,根据现场统计结构面的几何参数,利用聚类分析的方法将统计结构面中对岩体稳定影响较大的结构面分离出来,并结合坝区岩体的岩性、施工区域等对坝址岩体进行分区,保证分区后各区域内岩体具有统一的岩性、结构分布特征,这样,区域内的岩体就可以按等效连续体考虑。其次,引入“代表单元集合体”的概念,在区域内选取合适的“代表单元集合体”,对该“代表单元集合体”进行数值模拟试验,模拟出单轴抗压、单轴抗以认为该“代表单元集合体”的破坏服从瓸准则,将单轴抗压、单轴抗拉强度代入瓸准则反算出强度参数瑂,而变形参数可以通过“代表单元集合体”的元集合体”所在区域的岩体性状。再次,在上一步求得岩体强度及变形参数的基础上,利用有限元对坝基岩体进行数值分析,从整体稳定性方面对建基面进行优化,其中区域间的软弱结构面采用节理面单元处理。该过程可以结合建基面开挖现场反馈的信息对模型进行及时更正,使之尽可能反映开挖岩体的实际情况,并在对坝基岩体进行质量评价以及对建基面进行优化分析的基础上指导施工,确定出合理的建基面位置。重庆大学硕士学位论文中文摘要下:
最后,本文通过贵:郊水厂沙老河水源工程的坝基岩体质量评价及建基面分析说明了上述体系在实际工程中的应用。关键词:中小型坝基,聚类分析,代表单元集合体,数值模拟试验岩体质量评价,建基面优化重庆大学硕士学位论文中文摘要
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髀概述坝基岩体质量评价以及宏观参数预测研究现状在水利水电工程建设中,坝基因其复杂的工程地质条件及其工程重要性一直是研究的热点,根据世界已建水工建筑物的调查,在威胁建筑物的诸多因素中,岩体条件是最重要的因素之一』”,这充分说明了对坝基岩体进行研究的重要性。岩体是漫长地质年代的产物,自形成以来就不断经受各种自然历史的变迁和人为活动的影响,各种影响作用的综合就形成了岩体中大大小小的不连续面,这些不连续面不仅影响了岩体几何概念上的完整性,在很大程度上还决定着岩体的力学及变形特性。并且,除了外界因素的不确定性影响,在岩体强度及变形参数确定的过程中也存在很大的人为影响因素,正是这些不确定的影响因素,使岩体参数成为各类岩体工程研究的重点和难点。在数值计算模型发展日益成熟的今天,相信其确定也有了更科学的研究手段和更广阔的发展前景。在岩体参数研究基础上的岩体质量评价一般是采用地质因素、力学因素、工程因素等多因素组合、定性与定量相结合来研究岩体质量的优劣程度、工程适应性、可利用性及应采取的工程处理措施。在坝基岩体工程中,质量评价的结果为坝基建基面的优化确定提供了一定的理论依据,可以通过对坝基建基面岩体进行质量评价及对其进行优化分析来分析建基岩体的稳定性以及开挖岩体是否满足设计承载力的要求,判断已开挖面是否达到要求的安全度,同时这一过程对现场建基面开挖施工也具有一定的指导意义。坝基的岩体质量评价与一般的岩体工程地质分类有一定的联系,但又存在一定的差别,岩体的工程地质分类是表征岩体的工程地质属性与特征的分类,它为岩体的质量评价奠定了基础。。进入年代后,岩体的分类由定性向定量、单因素向多因素发展,具有代表性且应用广泛的岩体分类方法主要有挪威学者提出低法和波兰学者提出的掷嘞低场N夜踊姨宸掷嘌芯科鸩浇贤恚主要有谷德振等提出的岩体质量系数旨叮锕阒姨岢龅难姨辶ρЫ橹驶重庆大学硕士学位论