向家坝地下厂房进水口边坡稳定性分析及边坡加固措施_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果向家坝地下厂房进水口边坡稳定性分析及边坡加固措施摘要：运用波前法进行有限元法求解，对向家坝地下厂房进水口边坡进行了三维非线性有限元计算分析，对其稳定性进行安全评价，并提出相应的边坡加固措施。关键词：边坡稳定边坡开挖有限元法边界条件边坡加固一、前言边坡稳定与否在土木工程中是一个非常重要的问题。在开挖的过程中，由于边坡结构的改变而使其应力状态发生变化，常常会导致边坡失稳。因此预先做好边坡的稳定性分析，并提出有针

2、对性的工程处理措施，是工程顺利进行的保证。本文以向家坝地下厂房进水口边坡为例，通过三维非线性有限元计算分析，对进水口边坡的整体稳定进行安全评价，并提出边坡加固的工程处理措施。二、边坡开挖方式和分析方法向家坝地下厂房进水口边坡开挖方式为分层开挖、逐层开挖逐层加固。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果计算方法为波前法求解的有限元方法。单

3、元编号时先对非开挖单元进行编号，然后是后开挖的单元，最后才是最先开挖的单元。这样就保证了在分析每步开挖后的岩体结构时，剩下单元和结点的编号仍然是连续的，且和初始单元和结点编号一致。三、计算工况及荷载组合本次研究分别对施工期、运行期等多种工况进行计算。计算工况对应的荷载组合如表1所示。计算荷载包括：水荷载(包括地下水和水库蓄水)、岩体自重、地震荷载、岩锚荷载以及地应力作用等，用A1～A6表示。工况及荷载组合如下表1所示：表1计算工况及荷载组合计算工况荷载组合库水位工况1(施工开挖)课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能

4、在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果A2+A5工况A1+A2+A3+A5工况A1+A2+A5工况A1+A2+A3+A5+A6工况A1+A+A+A5A1——水荷载；　　A2——结构自重；课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新

5、见解，特别是博士生必须有创新性的成果A3——地震荷载；A4——岩锚荷载；A5——地应力作用；A6——渗透力作用。四、边界条件和计算假设边界条件：(1)在X方向的边界上，采用约束X方向位移；(2)在Y方向的边界上，采用约束Y方向位移；(3)在Z=平面上，采用约束Z方向位移；计算假定：(1)在进水口边坡面上低于相应水位的节点满足第一类边界条件，即满足渗流分析中的Dirichlet条件，故取固定水头，其值为相应的水位值；(2)在Z=平面上，采用隔水层边界；课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验

6、条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果五、计算成果1．工况1计算结果位移计算成果边坡坡面上最大回弹位移为，位于②号机纵剖面附近。引水隧洞进水口底板处出现整个开挖面位移最大位置，其最大值达到。应力计算成果进水口边坡坡面部分区域第一主应力出现拉应力，在软弱夹层处出现～的较大拉应力，其它部位拉应力很小或无拉应力。边坡岩体第三主应力仍处于受压状态，坡面处压应力较小，其值在～之间，随着坡面深度的增加，压应力值也逐渐增加。2．工况2在

7、开挖完毕后，下闸蓄水至高程时，水荷载作用在进水口边坡岩体上产生的变形和应力分布如下所述：课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果位移计算成果进水口边坡底板的最大位移为，比施工开挖时减少。进水口边坡坡面上位移的变化量要小于底板，最大仅在1mm左右。边坡上的最大位移值为。应力计算成果边坡坡面上岩体的应力变化较小，坡脚的应力变化也只有左右。应

8、力分布规律基本与工况1相同。3．工况3工况3是在工况2的基础上不考虑地震荷载时对进水口边坡进行计算分析，并将其计算结果与工况2进行对比分析。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，