涪江江油市城区河段综合治理工程Ⅲ级闸坝工程地质问题研究

摘要

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利的工程，它的安全使用关系国计民生。确保这类工程在施工和运营过程中的安全，对于保证整个工程的顺利建设和应用，为工程项目的决策提供科学依据等具有十分重要的意义。本文以涪江江油市城区河段综合治理规划的Ⅲ级闸坝工程区(包括闸址区和约4km长的库区)工程地质问题为研究对象，综合运用工程地质及水文地质、岩体力学、流体力学及数值模拟等理论和方法，研究了闸坝场地稳定性及地基变形与稳定性、水库渗漏和江油市城区沼泽化等工程地质及环境地质问题，获得了以下几个方面的研究成果：
　　 (1)通过区域地质资料收集分析和现场调研，对闸址及库区场地区域地质环境、地层结构及岩性分布、地质构造和场地稳定程度进行了分析论证：结果表明场地属于距离龙门山活动断裂带最小距离约20km的江油构造盆地相对稳定的地块内，场地基本稳定：工程区覆盖层主要为第四系冲洪积稍密至密实含漂砂卵砾石层，基岩为侏罗系中厚至厚层状缓倾角砂质泥岩与泥质粉细砂岩互层，岩性相对单一；闸址区为单斜构造，无断裂带发育，构造节理等弱面不发育，地质构造简单。地质结构和构造简单，闸址基岩岩体宏观上较为均一，没有倾向下游的贯通性构造结构弱面，对坝基稳定有利。
　　 (2)通过钻探资料和地面工程地质测绘资料分析，结果显示闸址区岩层走向与河流流向基本一致，没有控制闸基稳定性的层面和构造弱面，但中风化地层中发育断续分布的强风化夹层或透镜体；对此在确定最不利潜在滑动基础上，利用坝基岩体极限平衡方法进行了分析，其稳定性系数为2.03～2.32，表明坝基抗滑稳定。
　　 (3)利用数值计算对坝基的变形破坏特征进行了数值模拟分析，结果表明坝基变形以垂直变形为主，垂直变形和水平变形存在差异性，但其量值在相关规范规定的限值内；局部出现破裂现象但没有形成贯通性破裂面，其综合安全系数为1.80～2.20，与极限平衡稳定性分析结果基本一致，所以闸基稳定性及变形满足要求。
　　 (4)根据水库运行过程设计、水文资料和水文地质调查资料分析结果，利用理论及数值计算方法，对库区堤坝在不同工况下渗流的分析结果表明，堤基卵石层在水库正常水位时渗漏较为严重，影响水库枯季储水，需要封闭防渗。
　　 (5)利用理论及数值计算方法，预测分析了水库蓄水前后江油城区地下水位的变化特征，结合城区建闸前地下水位变化情况、地层结构和现有建筑物基础情况分析了建闸的环境效应。结果表明建闸及库区堤坝封闭防渗后，城区地下水位丰水期上升1.48m～2.69m，枯水期上升0.98m～2.73m；建闸蓄水不会出现浸没和沼泽化现象，也不会对建筑物造成影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1坝基变形研究现状

1.2.2坝基稳定性研究现状

1.2.3水库渗漏研究现状

1.3本文研究内容及方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

1.3.3思路及技术路线

第2章工程概况

2.1坝址区地形地貌

2.2坝址区地层岩性

2.3地质构造与区域稳定

2.3.1地质构造

2.3.2区域稳定性

2.4水文地质条件

2.4.1流域概况

2.4.2气象水文

2.4.3水文地质特征

2.5工程地质问题

2.5.1坝基变形问题

2.5.2坝基稳定问题

2.5.3水库渗漏问题

2.6 小结

第3章坝基变形分析

3.1概述

3.2理论分析

3.2.1弹性力学方法

3.2.2现行规范要求

3.3数值分析

3.3.1原理概述

3.3.2模型及边界条件与工况

3.3.3计算结果

3.4理论与数值结果的比较

3.5 小结

第4章坝基稳定性分析

4.1概述

4.2理论分析

4.2.1表层抗滑稳定分析

4.2.2深层抗滑稳定分析

4.3数值分析

4.3.1原理概述

4.3.2模型及边界条件与工况

4.3.3计算结果

4.4理论与数值结果的比较

4.5小结

第5章水库渗漏及环境地质问题研究

5.1概述

5.2理论分析

5.2.1水文地质特征

5.2.2坝基渗漏计算

5.2.3库岸渗漏计算

5.2.4地下水壅高计算

5.3地下水动态数值计算分析

5.3.1原理概述

5.3.2模型及边界条件与工况

5.3.3计算结果及分析

5.4小结

结论

致谢

参考文献