互层岩质重力坝坝基稳定性.研究

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1、学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文作者(签名)：二蓬一2。。8年占局9日学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一

2、致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河海大学研究生院办理。论文作者(签名)：2008年占月l扫第一章绪论1．1问题的提出西南地区的巨大的水资源储量使其成为我国重要的水电开发生产基地。据有关普查资料，西部占全国的可开发水电资源总量约75％，而西部的资源主要集中在地质构造运动强烈的西南地区。西南川黔云藏渝四省一市地形以山地为主，区域海拔落差大，高海拔的冰雪融化以及西南地区雨水充沛的温带气候为水电开发提供了非常充足的条件。国家的快速发展需要充足、环保的能源，党中央的西部大开发政策为西部水电开发和快速

3、发展提供有力支持，西电东送也极大的缓解了东部经济快速发展能源紧张的状况。世界第一的三峡电站装机容量已扩至2240万千瓦，溪洛渡电站、白鹤滩电站分别以1260万千瓦、1200万千瓦的装机容量分列中国的二、三位，还有众多已建和在建的各型电站，其中超过lOO万千瓦的就有20多座。在大量水电站修建的同时，各种复杂工程地质问题随之而来。各种地形地质条件不但成为坝址、坝型的重要影响条件【l】，如高地应力、岩体渗漏、区域稳定、坝基坝肩稳定，也关系到工程的投资、施工工期、工程效益和工程安全。国际大坝失事和事故委员会的统计表明，由坝基地质缺陷而引起的大坝失事约占40

4、％，另对失事大坝的分析，由于地基管涌、渗漏、不均匀变形、抗剪强度等地质问题造成失事的占31．7％。由于重力坝的对地形的适应性较强，所以应用特别广泛，但是重力坝对坝基抗剪、抗压、渗漏等方面的要求相当高，坝基的稳定性就是一个需要特别关注的课题。互层岩体独特的地质特性在作为坝基需要特别的考虑。西南地区互层岩体分布广，延伸范围大，岩性变化多样，以这类岩体作为坝基需要在参数取值方面作更详细的评估，相对于单一的岩性的岩基，互层岩体需要考虑层间摩擦、接触关系、渗透变形等诸多因素的结合。更详细一点的解释就是互层岩体根据岩性、岩体的强度、水理性质、岩体结构各异组成特

5、定的岩基：不同岩体强度在承受坝体荷载时会有不同抗压系数，各部位坝基不均匀的沉降是坝基不稳的重要原因之一；岩石的水理性质【2】主要是渗透性、膨胀性、崩解性、软化性四方面，岩石在作为水电站基础时，水理性质是影响坝基稳定的最重要因素之一；岩体结构包括两个组成部分，即结构面和结构体，互层岩体的层面就是一种结构面，断层裂隙面也为一种结构面，岩体在作为水电站坝基时，不稳定的滑动面就主河海大学硕士学位论文要为结构面，另外，由结构面相互切割岩体形成的结构体体积的压缩变形和剪切变形是岩体变形主要原因，因此结构体的形态和结构面的形式对坝基稳定有着非常大的影响。在对互层

6、岩体作为坝基的存在性解释之后，就必须去考虑怎样去分析这类坝基的岩体性质，在作为坝基时是否稳定?怎样去分析，要考虑那些的因素，如何去安排分析的步骤，会产生什么样的结果?1．2本课题国内外研究动态重力坝作为一种适应性强的坝型在国内外水电站的应用较为广泛，正如前文所述，坝基稳定是修建重力坝最关心的问题之一。目前在国内外已经有很多关于重力坝坝基的学术研究论文和实际工程报告，大致可以将他们分成两类：一种是从宏观的地质构造条件出发来分析，如地震，构造应力，大的断裂带；另一种从微观方面考虑，如岩块的抗压抗拉性质，节理裂隙的密度、透水性，不同岩层裂隙接触关系，剪切

7、破坏等。在大多数这些科研报告及论文中，在分析岩质坝基的时候，把岩体作为单一性质的结构体作为研究前提，然后结合岩体内结构面的发育形态内判定坝基的稳定。以前在开发水电站时在比选坝址时对坝基的要求比较高，单一岩性在这些坝基中占的比例较大，但随着水电站的增多，如铁笼堡电站类似的互层岩体坝基越来越多，以往所建电站也有少量夹杂这类型的复合岩基，所以，讨论互层岩质坝基的稳定的科研论文也逐渐出现，刘彬【3】根据数值模型模拟试验判断岩体的变形，郭志华【4】根据宏观力学参数计算机模拟层状岩体性质，杨学堂等【5】进行工程实际的数值计算分析岩体的应力应变状况。在研究重力坝

8、坝基稳定的文章中除了对岩性的数值、试验模拟计算以外，也有很大一部分对岩体内结构面的分析来判别失稳的可能性，即是通过对结构面