39560字硕士毕业论文黑河水利枢纽右岸坝肩稳定岩质边坡的探讨与研究
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：39560字
论点：黑河,滑坡,工程
论文概述：
本文结合黑河水利枢纽右岸坝肩加固岩体边坡工程实例，通过地质勘察资料，了解岩体节理裂隙面和软弱结构面的位置，进行岩体节理裂隙及软弱结构面的描述分析，对边坡岩体进行质量分级，
论文正文：
介绍
1.1概述
滑坡广泛分布于世界各地，造成严重危害。滑坡在美国、美国、加拿大、智利、巴西和其他国家更常见。在欧洲、意大利、前苏联、捷克共和国、挪威、英国等国家，滑坡发生得更频繁。在亚洲，中国、日本、伊朗和其他国家遭受了更多的山体滑坡。中国是一个多山的国家，山区约占全国面积的三分之二，是世界上滑坡最多的国家之一。据不完全统计，从1949年到1990年，中国至少有850次危险和有影响的边坡失稳破坏。滑坡和崩塌每年造成的损失达31.5亿美元。20世纪80年代以来，中国滑坡活动进入了一个新的活跃期，发生了10多次灾难性崩塌，直接经济损失超过100万元。充分关注自然灾害环境和气候变化，确保边坡稳定，预防地质灾害。岩石高边坡在我国分布广泛。无论是自然滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，还是人类工程活动造成的不稳定边坡自然灾害，都给经济建设和人民生命财产造成了巨大损失。据统计，我国滑坡灾害主要分布在24个省、市、自治区，其中四川省工程滑坡发生频率最高，其次是湖北、广东、海南、广西、云南、青海、甘肃等省。总的来说，西南和西北地区是主要地区，其灾害频率完全受中国地质和地理格局的控制。因此，解决边坡问题具有紧迫性、被动性、危险性和综合性。通常，人们把边坡问题称为边坡稳定性分析的研究内容，并运用现有的边坡科学理论成功地解决了大量实际工程问题。然而，各种斜坡复杂的自然条件和环境变化的差异导致了它们为了进行滑坡发育(包括旧滑坡的复活)而具有不同的特征、机制和尺度(地面运动、斜坡运动或山体运动)。这给边坡工程加固和稳定性分析带来了新的挑战。它促使我们不断研究边坡(或滑坡)的区域分布规律、边坡变形破坏机理、边坡稳定性评价与预测、边坡工程管理，以确保国家人民生命财产安全，促进经济发展。
1.1.2岩质边坡工程
岩质边坡工程主要包括岩石天然边坡和开挖的高陡边坡。正如潘贾政院士指出的那样，岩石高边坡的研究是“一个难以攻克的难题”，而“看似简单的边坡问题本质上是非常复杂的，涉及到广泛的问题”。这不仅是一项庞大的调查工作，而且分析实验研究工作也特别困难。岩质边坡的工程稳定性特征:
(1)岩质天然边坡的稳定性首先受岩体质量、结构面特征和地下水条件的影响。它们结合边坡的几何特征来确定边坡的稳定性。对于岩石开挖边坡，还应注意地应力的变化因素和开挖方法的重要影响。此外，在许多情况下，两种类型的斜坡都必须考虑时间因素的影响。
(2)目前，虽然理论分析方法在解决这类问题时得到了广泛的研究和重视，但由于其在计算边界、模型和参数时难以正确反映复杂的岩土条件，在实现精确量化方面存在一定的局限性。因此，经验方法和工程措施的结合在当前的问题处理中仍然占有非常重要的地位。这种现状将理论方法的研究和经验方法的发展置于边坡工程的研究日程上。
(3)在解决实际问题时，首先要对自然边坡的滑动方向、范围和稳定性趋势进行定性分析，然后对稳定性问题进行定量计算，并提出必要的工程处理措施。对于开挖边坡，应根据经验和地质条件选择开挖的边坡比例，并配以必要的支护。然后进行力学计算，确保必要的稳定安全系数。最后，根据具体情况采取必要的施工方法和充分的安全措施。为了得出这样的结论，需要创造条件(特别是对于重要的斜坡)。在开挖施工期间，甚至在运营期间，都要对稳定性进行测试和分析，并及时采取补救措施。两个边坡稳定性定量分析中考虑的因素不同，但基本原理相同。至于实证方法，目前有很多种，有必要选择具有广泛应用经验和一定稳定性的方法。这里，改造和利用自然的基本原则是充分利用自然创造的岩体自身稳定状态条件的顺应性原则和改造岩体不稳定部分与自然条件相协调的协调原则。
2黑河水利枢纽右岸坝肩岩体边坡工程地质条件及分析
2.1项目概述
金盆水利枢纽是Xi市黑河引水工程的主要水源工程。它是以城市供水为主体，集灌溉、发电、防洪等综合利用为一体的大型水利工程。黑河引水一期工程建成后，枢纽是确保黑河引水工程全面效益、促进Xi经济发展、维护社会稳定、改善投资环境的重点工程。它是Xi人民的“生命线”工程，被陕西省委、省政府列为基础设施建设项目的重中之重。枢纽工程位于Xi市以东约86k的周至县Xi市南黑河干流玉口以上1.skm处。；坝址控制65。黑河流域面积的6%。水库设计正常水位为594。总库容2亿巴姆，有效库容1.77亿米，多年平均调节水量扩大到4.28亿桶，其中3.05亿桶供Xi市使用，日平均供水量76万吨，供水保证率95%。农田灌溉年供水量1.23亿立方米，灌溉面积37万亩。坝后水电站装机容量2万千瓦，年平均发电量7308万千瓦。黑河水利工程位于陕西省周至县城南约14公里的黑河玉口。它位于秦岭北麓的山区，北面对关中平原。它主要受秦岭纬向构造带和渭河地堑两个构造单元控制。自2003年以来，黑河水利枢纽右坝肩坡体上游排水塔附近的高边坡部分路段发生了明显的变形破坏。坡体上部出现了许多裂纹和位错，而喷涂层在某些部位出现了严重的裂纹和脱落。斜率_l:。由于边坡的变形和蠕变，一些修建的防渗排水渠道也被拉开甚至损坏。斜坡的某些部分甚至遭受了严重的坍塌。目前，变形体已发展成为不稳定的滑坡体，对水利枢纽尤其是排水塔构成严重威胁。
2.2工程地质条件
2.2.1地形
滑坡后缘暴露出相对稳定的基岩。上游(左)边界为地形不太明显的小沟谷，其落差与周围斜坡地形基本一致。滑坡分布在海拔624 ~ 76°的伪线范围内，其中滑坡左翼中下部覆盖有喷浆混凝土和导流槽，滑坡后已被破坏。自2003年以来，右岸坝肩坡体上游排水塔附近的部分高边坡发生了明显的变形破坏。其中，最明显的标志是边坡体沿软弱片岩层蠕变变形的影响和拉动作用。一些植物甚至在一些裂缝中定居下来并茁壮成长。特别是自2005年夏季以来，由于降雨量较前几年明显增加，边坡变形随着渗水量的增加而加快，导致边坡上部出现多处裂缝和错位，部分地段喷涂保护层出现严重裂缝和脱落(图2-2)。
3岩体工程分类标准及其对大坝岩体质量的评价……黑河右岸34-44
3.1岩体边坡工程……34-37
3.1.1岩体质量评价为分析岩石……34
3.1.2岩体质量评价的影响因素……34 [/BR/] 3.1.3现行各种岩体分类标准分析方法的研究内容……34-35
3.1.4……35 [/BR/] 3.1.5边坡稳定性分析方法……35-37[/比尔/] 3.2……37-44
4黑河水利枢纽右岸坝肩岩质边坡加固设计……44-49
4.1滑坡稳定性分析计算的极限平衡法……44-47 [/BR/] 4.1.1滑坡稳定性分析的逆安全系数算法……44-45 [/BR/] 4.1.2滑坡稳定性分析计算的极限平衡法……45-47
4.2新滑坡治理计划……黑河水利枢纽右岸坝肩岩体边坡稳定性分析47-49
5……49-60
5.1岩体力学参数……49-50
5.2边坡稳定性分析……50-60 [/BR/] 5.2.1边坡有限元模型的建立……50-54 [/BR/] 5.2.2加固后锚杆加固效果分析……54-55
5.2.3计算单元安全系数……55-58 [/BR/] 5.2.4整体边坡稳定性分析……58-60
结论
(1)黑河水利枢纽右岸岩质高边坡地形地质条件复杂，岩层风化程度强，断层裂隙发育，覆盖在高边坡表面的第四纪沉积物新滑动，岩石风化形成砾石堆积，一定范围内岩体变形发育显著。根据岩石单轴抗压强度和点荷载强度、岩石质量指标、裂隙间距、结构面条件、地下水条件五个因素，通过岩石质量分级，确定新滑坡岩体稳定等级为M级。岩石特征一般，平面或楔形体会发生小规模滑动破坏，需要系统的加固和处理。
(2)根据滑坡松散面、结构面的明显发育和浅层岩体的变形情况，分析了滑坡的综合治理方案，该方案主要由路堑和锚杆组合组成，辅以各级排水沟的面锚喷射防水排水。削坡减荷，剥离松散堆积体；挂网和喷锚处理防止局部坍塌，加强砌块与砌块表面裂缝的连接；建立完善的排水系统，防止地表径流汇集并渗入岩体；钢筋混凝土抗滑桩锚固在基床上，增加变形体的抗滑力，抗滑桩顶部与钢筋混凝土梁连接，形成整体结构。这些加固处理措施提高了边坡的稳定性，保证了边坡的安全。
(3)根据岩体力学性质试验分析结果和滑坡反分析强度指标，合理确定了边坡中滑动体、滑动带、变形体和基床的力学参数。在考虑新滑坡加固处理的基础上，分别采用极限平衡法和有限元计算分析方法对加固后的岩质边坡进行稳定性分析。极限平衡法分析表明，喷锚加固级配路堑边坡的安全系数均大于1.3。采用有限元方法，用粘结单元模拟锚喷支护砂浆锚杆，用结构单元模拟钢筋混凝土抗滑桩。对应力场进行了计算和分析。根据滑动面上各单元的受力情况，边坡中下部滑动面上各单元节点的安全系数相对较小。抗滑桩加固中上部滑动面各节点的安全系数较大，表明加固效果明显。根据给定弱结构面上各节点的受力情况，计算确定该面上的滑动剪应力和抗滑动剪应力，分别得到该区域的总滑动力和总抗滑动力，确定整个边坡的安全系数为1.257。结果表明，加固处理后的边坡满足一级边坡稳定要求，无滑移，黑河水利枢纽运行安全。
(4)黑河水利枢纽右岸岩质边坡经加固处理后，稳定性满足要求，但黑河水利枢纽右岸岩质高边坡地形地质条件复杂，现有分析方法在理论上仍有不足，评价分析结果有待进一步验证。因此，为了保证黑河水利工程的安全运行，需要对黑河边坡进行长期监测！
参考
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