柘溪水电站进水口边坡稳定分析及数值模拟

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1、ThestabilityanalysisandnumericalsimulationoftheintakeslopeofZhexihydropowerstationCandidateHuHaoSupervisorProfessorLiuZhengcaiCollegeCivilEngineeringAndMechanicsCollegeProgramDeformationmonitoringoflargestructuresSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterUniversityXiangTanUniversityDateMay

2、20th2012湘潭大学硕士学位论文湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日2湘潭大学硕士学位论文摘要随着我国对水电能源的开发利用，修建了大量的水利工程。特别是对在复杂地质条件下的水力发电站，其进水口边坡的稳定不仅对工程的顺利建设有重要影响，同时关系着水电站以后的安全运营及下游人们的生命财产安全。本文以柘溪水电站进水口边坡为背景，通过详细的工程地质资料对其开挖时的影响因素及稳定性进行分析；通过对进水口边坡的安全监测系统进行研究，了解监测的主要内容及方法，根据监测数据对边坡的稳定性进行评价；最后运用FLAC3D有限差分软件对进水口边坡的典型

4、剖面进行了开挖数值模拟并把数值结果和实际的监测数据进行对比。主要的研究工作和成果如下：1、通过阅读大量的文献对岩质边坡的变形破坏形式进行研究总结。岩质边坡发生变形时主要方式为松动和蠕动；发生破坏时破坏类型为崩塌、倾倒、滑坡，不同的类型具有不同的破坏特点。影响进水口边坡稳定性的因素包括：地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构、施工方法等。其中施工方法对进水口边坡稳定性的影响较大，施工中应严格控制炸药量的大小。2、通过对柘溪水电站进水口边坡的安全监测系统进行研究，对监测的内容进行了划分和主要监测仪器的埋设进行重点介绍。通过实际的监测数据对进水口边坡的1-1断面和3-3断面从内观和外观进行

5、分析，数据显示边坡在开挖后位移和锚杆应力增加较快，开挖完成后测值趋于平稳没有突变，边坡处于稳定状态。建议可根据规范的测量周期要求进行监测。3、通过数值模拟软件对进水口边坡的两个典型断面进行分析，研究边坡在开挖时的变形和内力情况。结果显示边坡在每级台阶开挖后在坡脚处会产生应力集中现象，在边坡马道处会出现拉应力，应加强对其支护和观测。通过设置监测点得到的数值结果和实际的监测数据进行对比，两者的位移差值不大，在锚杆应力方面有个别点差值较大，总的来说模拟符合实际结果，能真实的反映边坡的变形,数值模型是正确的。4、对1-1剖面的锚杆和锚索支护效果进行研究，分析发现加了锚杆及预应力锚索支护开挖后

6、，边坡的塑性区和剪切应变增量区比没加支护的边坡要小，在锚杆支护影响范围内同一监测点的位移要大大减少，超出锚杆长度影响范围对监测点的位移没有影响。关键词：岩质边坡，稳定性，安全监测，数值模拟II湘潭大学硕士学位论文ABSTRACTAsChina'sdevelopmentandutilizationofhydropower,alargenumberofwaterconservancyengineeringhasbeenbuilt,especiallythehydroelectricpowerstationincomplexgeologicalconditions,thewaterinle

7、tslope'sstabilitynotonlyhasimportantimplicationsfortheprojectconstruction,butthesafeoperationofhydropowerstationanddownstreampeople'slifeandpropertysafety.ThearticleisbasedonZhexiHydropowerStation'sintakeslope,throughthedetaileden