东风水电站右坝肩边坡稳定分析及加固处理方案研究

摘要

东风水电站在贵州电网中承担着调峰、调频和事故备用的重要任务，随着形势的发展变化，现需要对其进行扩建改造。尽管在电站技施设计阶段及98年竣工安全鉴定时的稳定分析计算结果均表明右坝肩边坡是稳定的，可直接进行扩建施工，但施工过程中的爆破扰动会使部分岩体因应力释放而卸荷松弛，在开挖面一定深度范围内地应力将重新分布为二次应力场，并沿坡面和洞室岩壁产生随时间增长变化的收敛变形；同时考虑到影响坝肩稳定的因素复杂，边坡的地质参数随时间推移会发生变化；加之在扩建施工和以后的运行期间还有可能导致岩体局部失稳塌落；另外由于东风水电站右坝肩本身存在多处断层及软弱夹层等不良地质，因此在电站扩建之前需要进行坝肩稳定复核和加固研究。 本文首先分别针对扩建工程的四种引水隧洞洞线布置备选方案，采用刚体极限平衡法、平面有限元法和三维非线性有限元法进行了右坝肩边坡稳定分析计算，计算结果表明四种洞挖方案的实施右坝肩边坡基本上都能满足稳定运行要求。其次分别假定在各种备选的加固处理方案实施后再进行扩建施工的条件下，采用刚体极限平衡法进行右坝肩稳定复核，结果表明四种方案的实施均能确保扩建施工期及以后的运行期边坡达到稳定运行的要求。最后在上述稳定计算分析的基础上，从四种加固方案施工的工程量、处理效果、施工难度等方面进行优化比选，最终选定加固处理的实施方案。论文通过分析、论证、评估右坝肩边坡的稳定并通过优化比选得出可行的加固处理方案，不仅为东风水电站扩建工程的施工提供了科学有力的依据和加固方案，同时也对我国高边坡稳定分析及加固处理理论与实践的发展具有一定的推动作用。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 拱坝的发展史

1.2 拱坝稳定的特点及重要性

1.2.1 特点

1.2.2 重要性

1.2.3 可能滑动面的形式及位置

1.2.4 改善稳定的措施

1.3 坝肩稳定是拱坝稳定的关键

1.4 国内外边坡稳定性评价的发展状况

1.4.1 定性评价方法及其近期的发展

1.4.2 定量评价的几种方法

1.4.3 概率分析法

1.4.4 图解分析法

1.4.5 其它方法

1.5 本课题研究的意义和目的及研究工作内容

2 概述

2.1 东风水电站枢纽概况

2.2 问题的提出

2.3 扩建工程洞挖线路布置

2.3.1 方案1

2.3.2 方案2

2.3.3 方案3

3 基本理论

3.1 刚体极限平衡法的基本思路及计算步骤

3.1.1 基本假定

3.1.2 计算步骤

3.2 有限元法的基本思想及计算步骤

4 右坝肩稳定计算分析研究

4.1 工程地质条件

4.1.1 地形地貌

4.1.2 地层岩性

4.1.3 弱结构面

4.2 稳定分析及评价

4.2.1 刚体极限平衡法

4.2.2 平面有限元法

4.2.3 三维非线性有限元法

5 右坝肩加固处理方案研究

5.1 问题的提出

5.2 加固方案及稳定复核

5.2.1 处理方案布置

5.2.2 各方案稳定复核

5.2.3 处理方案比较与选择

6 结论及建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

硕士学习期间发表的论文

附图