糯扎渡水电站溢洪道消力塘左侧边坡岩体力学参数反演

摘要

糯扎渡水电站位于云南省普洱和澜沧交界处的澜沧江下游干流上，是澜沧江流域开发中具有十分重要意义的工程。 糯扎渡水电站堆石坝枢纽区高边坡主要包括右岸坝肩边坡、左岸溢洪道消力塘段边坡等临时五处边坡。工程堆石坝方案枢纽区地质条件复杂、边坡较高，多组结构面组合对建筑物边坡安全极为不利，存在严重的边坡稳定问题。其中最高的溢洪道开挖边坡达235m，边坡高度大，且处于全、强风化花岗岩岩层，地质条件较差，支护难度大。而岩石高边坡工程的挑战是西南水电开发中遇到的重要课题，关系到重大水电站建设的安全经济和正常运行。根据昆明勘测设计研究院的建议，需要对溢洪道消力塘左侧边坡做施工过程反演，同时也需要对其进行长期稳定性分析。故本文针对溢洪道消力塘左侧边坡的岩体力学参数进行分析，主要工作如下： 1．基于传统的BP神经网络算法，采用双极性压缩函数为激励函数，调用模拟退火算法修正权值来改进BP网络，以一二维边坡位移反分析的算例证明了该反演方法的可行性。 2．通过对溢洪道消力塘左侧边坡监测资料的分析，确定位移反分析目标及反演开挖步。 3．根据溢洪道消力塘左侧边坡地质资料，用ANSYS软件建立数值计算模型。依据设计的计算方案，利用FLAC-3D软件进行正向计算。以正算结果为基础训练改进的BP网络，对边坡进行岩体力学参数反演计算。 4．基于反演得到的岩体力学参数，对该边坡进行正向预测分析，预测边坡在后续阶段的稳定性，验证参数反演的合理性。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1糯扎渡水电站工程背景简介

1.2国内外反分析研究现状及存在问题

1.2.1反分析方法的现状

1.2.2反分析中存在的问题

1.3问题的提出

1.4本文的主要研究内容

1.4.1本文的研究工作

1.4.2研究的技术思路

第二章参数反演的优化方法

2.1参数反演的基本理论

2.1.1反演问题的提法

2.1.2位移反分析的描述

2.1.3弹塑性本构模型的选取

2.1.4边坡反演的基本原理

2.1.5位移反分析目标函数的确定

2.2 BP网络的改进及其实现

2.2.1引言

2.2.2 BP网络的基本原理

2.2.3存在的问题及其改进

2.2.4数值分析方法

2.2.5算例分析

2.3本章小结

第三章工程地质特性及监测资料分析

3.1高边坡地址概况

3.1.1地形地貌

3.1.2地层岩性

3.1.3地质构造

3.1.4岩体风化特征

3.2现场监测资料分析

3.2.1监测主要目的

3.2.2监测设施布置

3.2.3监测资料分析

3.2.4监测剖面的选取

3.3位移反分析目标确定

3.4反演开挖步的确定

3.5本章小结

第四章岩体力学参数反演

4.1反演参数及各参数范围

4.2反演计算方案的确定

4.2.1计算方案和计算模型

4.2.2岩体的初始地应力取值

4.2.3反演步骤

4.3计算结果分析

4.4正演分析预测边坡的稳定性

4.4.1变形特征分析

4.4.2应力场特征分析

4.4.3塑性区分布

4.4.4边坡稳定性评价

4.5本章小结

第5章总结和展望

5.1本文总结

5.2展望

参考文献

个人简历及攻读硕士期间参加的科研项目

致谢