浅论白龙江苗家坝水电站茅垭里变形体稳定性评价及其治理措施研究

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1、成都理工大学硕士学位论文白龙江苗家坝水电站茅垭里变形体稳定性评价及其治理措施研究姓名：付华民申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：任光明20100601摘要白龙江苗家坝水电站茅垭里变形体稳定性评价及其治理措施研究作者简介：付华民，男，1981年07月生，2007年从师于任光明教授，于2010年6月毕业于成都理工大学岩土工程专业，获得工学硕士学位。摘要苗家坝水电站位于白龙江中游，甘肃省文县境内，设计总装机容量240MW，以发电为主，兼有防洪、提高下游梯级电站发电量等综合效益，工程规模属二等大(2)型。茅垭里变形体位于苗家坝水电站左岸导流洞出口

2、下游约50m处，前缘高程750左右，后缘高程1190左右，呈上宽下窄的楔形，总方量约380×104m3，属大型岩质古变形体。在变形体前缘下方高程741m、718m和705m处，设计上有高、中、低三条交通线路通过，若变形体失稳，必然会切断这三条交通线路并堵塞左岸导流洞，它的稳定性直接影响着大坝的安全施工和蓄水后的正常运营。本文在野外地质调查、现场试验测试、室内试验及资料整理的基础上，详细阐明了茅垭里变形体的工程地质条件和变形体的基本特征。在地质原型的基础上，采用3DEC软件通过数值模拟的方法分析了变形体的成因机制，找出了变形体形成过程中的主控性因

3、素；在此基础上，采用FLAC3D数值模拟的方法，对变形体在天然、暴雨和地震三种工况下的应力场、位移场和塑性区分布进行了分析研究，并采用强度折减法计算出了变形体在三种工况下的稳定系数。依据计算结果，提出了变形体的可行性治理措施，并采用数值模拟的方法对治理效果进行了评价。在茅垭里变形体区有三条小型断层，分别为JL2、JF2、JF3，走向均与变形体临空方向同，倾角52°左右，三条断层构成“X”形交叉，在变形体早期形成阶段起到了重要的作用。3DEC数值模拟分析显示：导致变形体形成的主要因素是JL2和JF2、JF3形成的“X”形切割，使变形体构成楔形体，

4、其中JL2和JF3为变形体的上下游边界，致使变形体在重力作用下向临空方向滑移变形。FLAC3D软件分析显示在天然和暴雨状况下变形体处于稳定状态，在地震条件下变形体可能失稳破坏，认为其需要加固，通过方案比选，采用预应力锚索+锚墩方案予以加固，数值模拟加固后的效果显示该方案作用效果良好。关键词：茅垭里变形体变形体特征成因机制分析稳定性分析治理措施I成都理工大学硕士学位论文THESTABILITYEVALUATIONANDCONTROLMEASURESSTUDYOFMAOYADEFORMATIONINMIAOJIABAHYDROPOWERSTATIO

5、NIntroductionoftheauthor：FuHuamin，boninJul.1981，underthetutorofProfessorRenGuangmingsince2007，graduatedfromChengduUniversityofTechnologyininGeotechnicalEngineeringmajorandwasgrantedtheMasterDegreeinJune，2010AbstractMiaojiabaHydropowerStationislocatedinBailongjiangRiver,Gansu

6、WenCountyterritory,thetotaldesignedcapacityis240MW,mainlyforgeneratingelectricity,bothincloudfloodcontrol,toimprovethecomprehensivebenefitsofdownstreamcascadeelectricitypowerstations,projectsizeisthesecondlargest(2)type.MaoYaDeformationlocateatabout50mdownstreamOfficeinleftb

7、ankdiversiontunnelofMiaojiabaHydropowerStation,frontelevationisabout750m,andtheafterelevationis1190m,goestothenextnarrowwidthofthewedge,thetotalsquareofabout380×104m3,belongtoalargeRockdeformablebody.In741m,718mand705mofficesunderthefrontofthisdeformationdesignonahigh,medium

8、andlowthreetrafficroutes,ifdeformedinstabilityisboundtocutoffthethreetraffi