恶滩水电站4＃机边坡预应力锚固数值仿真分析

摘要

锚固机理是边坡工程研究的重要内容，数值模拟方法已广泛应用于岩土工程的许多方面，但运用数值方法研究预应力锚固机理还处于初级阶段。本文以边坡锚固机理分析为主要内容，运用数值模拟方法对恶滩水电站4＃机边坡锚固机理进行分析研究，并在研究基础上，得出比原锚固方案更经济实用的锚固方案。此课题不仅具有一定的理论研究意义，也有重大的实践价值。　　本文首先介绍了研究区的地质条件，然后对研究区边坡岩体质量分类，接着采用拉格朗日法对4＃机边坡进行了数值模拟。先分别模拟了其在天然状态、边坡一次开挖后、水位上升后、边坡二次开挖后及水位下降后几个工况下边坡的应力和变形情况，并对位移和应力等值线图进行了分析，边坡一次开挖后，位移增大，但增大量并不大；水位上升对位移影响不大；边坡二次开挖后，由于开挖了F711断层边坡上的出露点，位移迅速增大，边坡稳定受到严重影响，需对其进行支护；水位下降后，位移继续增大，但增大幅度减小。接着对加固后运行期的工况进行了数值模拟，由位移和应力等值线图可以看出加固后，位移和应力都有所改善，取围堰上和边坡上两个特征点A和B作为跟踪点，由A和B点的历史位移图看出开挖后由于断层和开挖临空面影响，位移一直增大，加固后，位移减小，渐趋于稳定。并对改变锚固参数(砂浆强度、预应力吨位、群锚间距)后的工况进行了模拟，由位移和应力等值线图深入地分析论述了预应力锚固机理，由分析结果得出了较合理的锚固方案。最后对原锚固方案和试验得出的锚固方案进行经济安全比较，最终得出较合理的锚固措施。

目录

摘要

第1章前言

1-1、课题简介

1-1-1、工程概况

1-1-2、选题依据及研究意义

1-2、国内外研究现状

1-2-1、关于预应力锚固

1-2-2、关于预应力锚固机理

1-3、主要研究内容

1-4、研究思路及技术路线

第2章研究区的工程地质条件

2-1、地形地貌

2-2、地层岩性

2-3、地质构造

2-3-1、断层

2-3-2、节理裂隙

2-4、岩体物理力学性质

2-5、水文地质条件

2-6、地震

2-7、岩溶发育特征

第3章边坡岩体分类

3-1、国家标准GBJ86-85《锚杆喷射混凝土支护技术规范》岩体分类

3-2、岩体分类结果

第4章边坡预应力锚固机理分析

4-1、数值模拟方法FLAC-3D介绍

4-1-1、计算方法概述

4-1-2、基本原理

4-2、预应力锚固数值仿真模型建立

4-2-1、岩体

4-2-2、节理、断层等结构面

4-2-3、锚杆单元

4-2-4、模型建立

4-3、计算结果

4-3-1、初始应力场

4-3-2、边坡一次开挖后

4-3-3、水位上升

4-3-4、边坡二次开挖后

4-3-5、水位下降

4-3-6、锚固后

4-3-7、改变参数后

4-4、预应力锚固机理分析

4-5、得出锚固治理方案

第5章锚固治理方案优化设计研究

5-1、原锚固方案

5-2、最佳锚固治理方案

第6章结论

参考文献

致谢

附录

图版

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