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三河口拱壩建基巖體特征及壩肩穩(wěn)定研究
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資料類別
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化工建筑畢業(yè)論文（設計） |
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課程(專業(yè))
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地質(zhì)工程 |
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關(guān)鍵詞
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巖體結(jié)構(gòu)|巖體質(zhì)量 |
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適用年級
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研究生 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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20 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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caj |
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文件大小
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1438K |
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發(fā)布時間
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2014-10-29 06:47:00 |
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無 |
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| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
三河口拱壩建基巖體特征及壩肩穩(wěn)定研究，碩士學位論文，共164頁。
摘 要
三河口水利樞紐為引漢濟渭工程的兩個水源之一，是整個調(diào)水工程的調(diào)蓄中樞。拱壩壩高 145m，水庫總庫容為 7.1 億 m3，調(diào)節(jié)庫容 6.6 億 m3。壩址區(qū)工程地
質(zhì)條件復雜，斷裂及節(jié)理發(fā)育，對壩肩的穩(wěn)定有一定的影響�？衫脦r體為變質(zhì)砂巖、結(jié)晶灰?guī)r，局部夾大理巖、偉晶巖脈及石英巖脈，該類巖體主要為堅硬巖，但在縱波波速、力學參數(shù)上存在較大的波動性，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范在劃分巖體結(jié)構(gòu)、巖體風化及巖體質(zhì)量方面與實際存在一定的偏差，劃分結(jié)果不能真實反映巖體的工程地質(zhì)特征，直接影響建基面的選擇。如何準確評價建基巖體的特征，安全、經(jīng)濟的選擇建基面的位置，以及根據(jù)選擇的建基面進行壩肩穩(wěn)定性的分析，成為該工程重要的研究課題。
論文以三河口拱壩建基巖體為研究對象，重點開展建基巖體的結(jié)構(gòu)、風化劃分和巖體質(zhì)量評價，在此基礎(chǔ)上進行建基面的選擇及壩肩穩(wěn)定性分析研究，主要取得的成果如下：
（1）開展了大量的巖體變形試驗、直剪試驗、波速測試、鉆孔變形試驗等現(xiàn)場原位試驗，重點研究了變質(zhì)砂巖、結(jié)晶灰?guī)r的力學特性，獲得了一系列巖體力學參數(shù)，建立了巖體變形模量與波速的關(guān)系。
（2）通過區(qū)域斷裂特征、震源機制解、地應力測試、有限元數(shù)值模擬等方法，確定該區(qū)最大主應力方位為 NE 向；根據(jù)壩址區(qū)橫剖面應力場的數(shù)值模擬結(jié)果，把河谷應力場分為 5 個帶，獲得了每個應力分帶的基本特征。
（3）在對結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征進行分析的基礎(chǔ)上，采用結(jié)構(gòu)面間距、完整性系數(shù)、RQD 等定量指標，結(jié)合水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范，提出了三河口拱壩壩址區(qū)巖體結(jié)構(gòu)分類標準。根據(jù)壩址區(qū)巖體結(jié)構(gòu)分類結(jié)果，中壩線巖體結(jié)構(gòu)較上、下壩線更好。
（4）利用縱波波速、波速比、完整性系數(shù)等定量指標，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場平硐的調(diào)查，對壩肩、壩基進行巖體風化程度的劃分。劃分結(jié)果表明右岸壩肩巖體風化程度整體高于左岸。
（5）建立了以變形模量、縱波波速、完整性系數(shù)、巖體抗剪強度指標、巖體結(jié)構(gòu)類型等為代表性指標的三河口建基巖體質(zhì)量分級標準。采用 BQ 分級標準、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（2008）標準及本文分級標準對三河口壩址區(qū)巖體進行質(zhì)量分類，分類結(jié)果表明本文分級標準更合理、經(jīng)濟。
（6）采用拱梁分載法、有限元法對三河口拱壩拱端應力進行了分析，并選取控制性指標建立了三河口拱壩建基面選擇的量化標準，最終確定了三河口拱壩建基面界限。
（7）利用三維數(shù)值模擬計算分析了建基面上部巖體挖除后巖體的應力、變形特征，以及在基本荷載作用下壩肩的變形特征、應力特征及穩(wěn)定情況。計算結(jié)果表明，在正常工程荷載作用下，壩肩巖體整體是穩(wěn)定的。
關(guān)鍵詞：三河口拱壩、巖體結(jié)構(gòu)、巖體質(zhì)量、建基面標準、壩肩穩(wěn)定性
1 緒論
1.1 選題依據(jù)及研究意義
我國是一個水能資源非常豐富的國家，但分布十分不均，其中 68%分布在云、貴、川、渝等西部地區(qū)。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，特別是西部大開發(fā)的大力實施，合理、有效的開發(fā)我國西部豐富的水力資源，將是保證我國經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一，也是保證西部地區(qū)人民正常生活的有力舉措。
西部地區(qū)由于受印度板塊與歐亞板塊強烈擠壓作用的影響，致使地質(zhì)環(huán)境十分復雜。主要表現(xiàn)為：構(gòu)造運動強烈、地震頻發(fā)，地質(zhì)構(gòu)造復雜，深大斷裂發(fā)育，巖土體性質(zhì)不均，不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。在這樣復雜的地質(zhì)環(huán)境下進行水利樞紐工程建設，對壩體結(jié)構(gòu)及建基巖體提出了更高的要求。在水電工程中，拱壩工程以其特殊的結(jié)構(gòu)性能而備受青睞。拱壩是一種超靜定結(jié)構(gòu)，具有較強的穩(wěn)定性和抗震能力，還是一種節(jié)省材料的經(jīng)濟壩型[1]。二十一世紀以來，我國有一批高拱壩先后建成，如二灘（240m）、拉西瓦（250m）、溪洛渡（278m）、小灣（292m）、錦屏一級（305m）等[2]。說明在地質(zhì)環(huán)境復雜的地區(qū)進行水利樞紐工程建設，拱壩具有重要的應用前景。拱壩在安全性及經(jīng)濟性方面雖較其它壩型有較大優(yōu)勢，但對壩體的穩(wěn)定性要求也更為苛刻。拱壩的穩(wěn)定性主要有兩方面決定：一是壩體結(jié)構(gòu)強度決定，為可控制因素，通過選擇適合的材料、合理的施工方法、嚴格的施工組織管理使其達到設計要求；二是地質(zhì)條件決定，為客觀性因素，主要表現(xiàn)為壩基、壩肩的工程地質(zhì)特征，需通過詳盡的工程地質(zhì)勘察對其進行認識，并進一步開展巖體結(jié)構(gòu)、風化特征、巖體質(zhì)量分級等研究，準確獲得巖體物理力學參數(shù)，合理地進行巖體質(zhì)量分類，為建基面的選擇及拱壩設計提供重要依據(jù)。因此，建基巖體的工程地質(zhì)特征是拱壩穩(wěn)定性的主要決定因素之一，開展拱壩建基巖體的工程地質(zhì)特征評價研究，對于水利水電工程建設具有重要的理論意義和實際應用價值。
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