混凝降雨对近坝库岸边坡的稳定性影响分析

摘要

水库边坡破坏是工程界普遍存在的地质灾害之一，对人类的建设工程以及生命财产构成了巨大的威胁。我国自1994年开始设计修建大型水利枢纽三峡工程以来，标志着在中国水力发电已经迎来了高潮。在不断扩大水力发电工程规模的大环境下，水库安全问题毋庸置疑地成为了保证民生的重要环节。由于水库一般修建在高山峡谷地区，再加上库区由于泄洪雾化频繁，空气湿度大等原因，降雨对库岸边坡的影响显得尤为突出。本文以研究降雨入渗对边坡内的孔隙水压力和体积含水率的影响为切入点，进而研究降雨对边坡稳定性影响的机理。
　　本论文第一部分以一个理想土质边坡为研究对象，研究土体渗透系数，降雨强度，降雨历时等非饱和参数变化以及理想土质边坡的坡度，压坡高度，斜坡断面类型等模型尺寸参数变化对该理想边坡模型安全系数造成的影响。其计算结果表明：降雨强度的增大、降雨历时的增大等都会造成坡体内的体积含水率增大，从而使水分在边坡内的运动速率增大，导致坡体内的基质吸力减小，进而导致边坡的安全系数降低；在降雨条件同等的条件下，理想土质边坡模型的坡度增加、压坡高度降低、斜坡面分段不合理也会导致土坡的安全系数下降的幅度增大。
　　本文第二部分以金平河水库工程为例，建立Studio有限元模型，结合库区的水文气象资料，在考虑水库蓄水变化及场区地震条件的情况下研究降雨对近坝库岸边坡1-1至6-6剖面的稳定性影响。其计算结果表明：金平河水库蓄水后遭遇暴雨情况下近坝库岸边坡1-1至6-6剖面的安全系数均下降明显，采取必要的支护措施后均达安全设计要求，从而验证了对近坝库岸施加支护措施的科学性及合理性。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外相关研究及进展

1.3 本文的研究思路与主要内容

2 饱和-非饱和渗流理论与边坡稳定性分析方法

2.1 非饱和渗流达西定律

2.2 饱和土体渗流的控制方程

2.3 非饱和渗流的控制方程及定解条件

2.4 多孔介质的水力特征曲线

2.5 非饱和边坡稳定性分析方法

2.6 降雨条件下边坡入渗理论

2.7 Geo-studio 2007软件介绍

3 降雨条件下理想边坡的渗流计算分析

3.1 计算模型概况

3.2 Studio有限元计算结果及结论分析

3.3 几何尺寸变化对边坡稳定的影响

3.4 本章小结

4 降雨入渗对金平水电站近坝库岸边坡的影响分析

4.1 工程概况

4.2 基本资料

4.3 研究主要内容及计算目的

4.4 金平水电站边坡稳定计算分析条件

4.5 金平水电站近坝库岸边坡稳定计算结果

4.6 金平近坝库岸边坡加固措施研究及计算结果

4.7 地震工况下金平近坝库岸边坡稳定性分析

4.8 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 不足与展望

致谢

参考文献