白鹤滩库区巧家防护工程稳定分析与抗震设计

摘要

本文研究目标如下:
　　本研究结合理论分析与数值分析等研究手段，研究库区蓄水前、后防护堤和堤后场地的稳定性;研究库水位升、降工况下防护堤和堤后场地的稳定性;研究蓄水后遇强震工况下，防护堤和堤后场地的稳定性。最终，提出一种改进拟静力法对存在可液化土基础的防护堤和围地工程的稳定性分析方法，并提出相应措施，为工程应用和参数设计提供理论依据。
　　本文主要研究内容如下:
　　1)高防护堤边坡的抗滑稳定性
　　高防护堤边坡失稳造成的损失远大于普通防护堤边坡失稳造成的损失，特别是地震区域地基情况较差的防护堤边坡工程。本课题主要研究高防护堤边坡在不同工况下的稳定性情况，从而优化防护堤边坡坡比与加固措施的设计。
　　2)可液化土地基抗剪强度参数变化规律
　　通过研究砂土、粉土等可液化地基在地震动力作用下抗剪强度参数折减，并将该种强度参数变化应用于防护堤边坡稳定计算中，获得考虑地基液化情况下的防护堤边坡稳定性。
　　3)采用相应的抗液化措施
　　针对本工程液化土层的种类、性质和埋深，选用合适的抗液化处理措施。
　　本文研究方法如下:
　　1)依托“金沙江白鹤滩水电站-巧家县城防护工程”，对不同工况下高防护堤边坡的稳定性进行分析，优化防护堤边坡坡比。其中，高防护堤边坡安全性指标将借助Geostudio等软件进行分析。
　　2)针对可液化土层，分析其参数折减和折减后的防护堤稳定性。分析工具将借助Geostudio等软件进行分析。
　　本文研究结论如下:
　　1)巧家防护工程防护堤及其堤后填地面对白鹤滩库区水位大幅涨落的不利条件，在稳定渗流期、施工期遭遇暴雨、水位降落期和水位骤降期等各个工况下，经过有限元静力计算，安全系数均达到了规范要求。
　　2)对于防护堤堤基土层中存在的可液化土层，即细粒土质砂，参照类似工程规范，对其强度参数进行折减后，经过有限元静力计算，安全系数未能满足规范要求。可见液化对防护堤稳定造成了较大影响，需对其采取处理措施。
　　3)根据相关规范，采取强夯处理措施，消除了防护堤堤基的细粒土质砂的液化可能后，采用正常的强度参数进行有限元静力计算，安全系数满足了规范要求。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题来源

1．2 课题的研究意义

1．3 国内外研究进展与现状回顾

1．3．1 防护堤边坡静力稳定研究

1．3．2 防护堤边坡地震稳定研究

1．3．3 砂土地基地震液化研究

1．4 研究方案

1．4．1 研究目标、内容和拟解决的关键问题

1．4．2 拟采取的研究方法、技术路线、试验方案及可行性分析

1．4．3 研究的创新点

2．1 工程场地勘察

2．2 地震液化判别

2．3 地震液化影响折减系数计算

3．1 防护堤选型

3．2 防护堤非地震工况稳定计算

3．2．1 计算工况

3．2．2 计算参数

3．2．3 计算断面

3．2．4 计算结果

3．2．5 小结

4 防护堤抗液化措施和验算

4．1 防护堤抗液化措施设计

4．2 防护堤抗液化后验算

4．2．1 计算工况

4．2．2 计算参数

4．2．3 计算断面

4．2．4 计算结果

4．2．5 小结

5 结论与展望

5．1 全文总结

5．2 展望

参考文献

作者简历及学术成果