亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        周寧抽水蓄能電站下水庫右岸邊坡穩(wěn)定性分析

        2019-10-18 05:28:40黃文洪周順田康志亮
        水電與新能源 2019年9期
        關(guān)鍵詞:壩址卸荷應(yīng)力場(chǎng)

        黃文洪,周順田,康志亮,陳 熠,潘 兵

        (1.華電福新周寧抽水蓄能有限公司,福建 寧德 352100;2. 浙江中科依泰斯卡巖石工程研發(fā)有限公司,浙江 杭州 311122;3. 中國電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州 311122)

        福建周寧抽水蓄能電站位于福建省周寧縣七步鎮(zhèn)境內(nèi),裝機(jī)容量1 200 MW,為I等大(一)型工程。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房等建筑物組成,主體建筑物均為1級(jí)建筑物。下水庫位于七步溪河谷上,為山區(qū)峽谷型水庫,水庫兩岸群山環(huán)抱,山體雄厚,無低鄰谷和低于正常蓄水位的埡口,庫區(qū)總體為長條形峽谷。下水庫大壩為碾壓混凝土重力壩,壩頂高程306 m,最大壩高108 m,壩頂長度216.50 m,壩頂寬度9 m。

        受本工程庫容要求和水位變幅、水庫回水對(duì)龍溪二級(jí)電站攔河壩的影響、泄洪消能對(duì)龍溪二級(jí)電站廠房的影響等因素,下水庫壩址選擇是唯一的。壩址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,發(fā)育多條二級(jí)斷層和巖脈等不利地質(zhì)構(gòu)造,局部天然邊坡強(qiáng)卸荷巖體分布深度較深,特別是右岸壩頭邊坡設(shè)計(jì)開挖深度較淺,開挖后坡面仍以強(qiáng)卸荷巖體為主,預(yù)計(jì)在開挖過程中會(huì)遇到一系列邊坡穩(wěn)定問題。因此,有必要采用三維離散元數(shù)值分析方法,深入開展節(jié)理巖質(zhì)高邊坡開挖變形響應(yīng)特征及穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)工作[1-8],為施工期邊坡開挖支護(hù)方案的制定提供依據(jù),同時(shí)也可為其他類似巖質(zhì)高邊坡工程提供借鑒作用。

        1 工程地質(zhì)條件

        下水庫壩址位于七步溪主河道上,七步溪河道在壩址段蜿蜒曲折,流向?yàn)镹12°E~N67°E,壩址兩岸地形基本對(duì)稱,山體雄厚,左岸山頂高程在450 m以上,右岸山頂高程在550 m以上,河谷呈較狹窄的“V”字形,自然邊坡穩(wěn)定(見圖1)。

        圖1 下水庫壩址區(qū)兩岸邊坡原始地貌圖

        壩址基巖巖性以燕山晚期第三次侵入的鉀長花崗巖為主,輝綠巖脈和石英二長斑巖脈較發(fā)育,巖體以完整性差~較完整為主。壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,淺層卸荷作用較強(qiáng)烈,卸荷裂隙多為陡傾角,主要沿原生構(gòu)造面產(chǎn)生,一般充填巖塊、次生泥。根據(jù)壩址區(qū)兩岸平洞揭露,左岸強(qiáng)卸荷水平深度2.0~9.6 m,弱卸荷水平深度6~19 m;右岸強(qiáng)卸荷水平深度5.0~9.5 m,弱卸荷水平深度6.5~24.0 m,局部受巖脈侵入影響,最大卸荷深度達(dá)48 m。大壩軸線工程地質(zhì)剖面如圖2所示。

        圖2 下水庫大壩軸線工程地質(zhì)剖面圖

        2 三維數(shù)值模型建立

        2.1 計(jì)算范圍選取與模型建立

        計(jì)算模型的計(jì)算范圍一般應(yīng)包括全部整個(gè)工程影響區(qū)域,且應(yīng)適當(dāng)放大,以盡量避免邊界效應(yīng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,數(shù)值計(jì)算模型范圍為:450 m×250 m×300 m(x×y×z),模型底部高程為100 m。模型的坐標(biāo)系x軸為順河向,坐標(biāo)系y軸為橫河向向,z軸為鉛直向,三維數(shù)值分析模型如圖3所示。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的由上至下分期開挖方案,確定了圖3中所示的分序開挖計(jì)算方案,對(duì)應(yīng)于數(shù)值模擬開挖分析中的各典型開挖步。

        圖3 計(jì)算模型圖

        2.2 巖體參數(shù)選取

        巖體本構(gòu)模型采用摩爾庫倫彈塑性本構(gòu)模型,根據(jù)工程勘探揭露的巖性和巖體風(fēng)化特征,對(duì)巖體質(zhì)量進(jìn)行分類,基于現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果,最終確定了各類巖體的力學(xué)參數(shù),見表1。

        表1 巖體力學(xué)參數(shù)取值表

        2.3 結(jié)構(gòu)面模擬及參數(shù)取值

        本次分析采用ITASCA開發(fā)的3DEC離散元數(shù)值分析軟件,該軟件內(nèi)置節(jié)理單元,可以方便地建立節(jié)理巖體數(shù)值計(jì)算模型,并可以描述結(jié)構(gòu)面的張開、壓縮、剪切滑移等基本現(xiàn)象,從而直觀地反映結(jié)構(gòu)面的變形特征和破壞形態(tài)。在本次研究中,主要將壩址區(qū)發(fā)育的斷層等影響較大結(jié)構(gòu)面建入模型中,針對(duì)結(jié)構(gòu)面的模擬將選用接觸面模型,接觸面的破壞準(zhǔn)則基于庫侖剪切強(qiáng)度準(zhǔn)則。模型中主要模擬的結(jié)構(gòu)面及其參數(shù)取值見表2、表3。

        表2 壩址區(qū)發(fā)育主要結(jié)構(gòu)面表

        表3 結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)表

        2.4 河谷地應(yīng)力場(chǎng)分析

        地應(yīng)力場(chǎng)是巖土工程最為重要的荷載之一,其準(zhǔn)確性將直接影響到計(jì)算成果的可靠性。參考國內(nèi)外各種文獻(xiàn)的地應(yīng)力統(tǒng)計(jì)值[3],河谷形成前的初始地應(yīng)力狀態(tài)可以描述為:

        (1)

        式中:σH為最大水平主應(yīng)力,MPa;σh為最小水平主應(yīng)力,MPa;σV為垂直向應(yīng)力,MPa;h為埋深,m;γ為巖石密度,MN/m3;k1、k2、T1、T2為常數(shù),描述了河谷形成前小區(qū)域地應(yīng)力場(chǎng)的狀態(tài)。

        假設(shè)該工程區(qū)域初始地應(yīng)力場(chǎng)符合公式(1)的描述,根據(jù)廠房區(qū)域地應(yīng)力實(shí)測(cè)成果,回歸得到工程區(qū)域的地應(yīng)力分布特征(見圖4),測(cè)點(diǎn)孔口垂直向埋深239 m,最大水平主應(yīng)力方向?yàn)镹16~22°W。

        圖4 初始地應(yīng)力場(chǎng)隨深度分布特征圖

        將該應(yīng)力分布特征作為數(shù)值分析的初始地應(yīng)力輸入條件,計(jì)算得到壩址區(qū)的河谷地應(yīng)力場(chǎng)分布特征,如圖5所示。壩址區(qū)左右岸邊坡應(yīng)力量值基本相當(dāng),以NNW~NNE向水平構(gòu)造應(yīng)力為主,兩岸坡表淺層一定深度范圍內(nèi)卸荷特征明顯,岸坡應(yīng)力從上至下初始地應(yīng)力水平呈增高趨勢(shì),邊坡開挖區(qū)域,最大主應(yīng)力約為2~5 MPa,最小主應(yīng)力一般在1 MPa以內(nèi),河床部位表現(xiàn)出一定河谷應(yīng)力集中特征,量值一般在6~8 MPa,開挖區(qū)整體應(yīng)力水平不高。

        圖5 天然邊坡壩軸線剖面初始地應(yīng)力場(chǎng)分布特征圖

        3 邊坡開挖變形特征及穩(wěn)定性分析研究

        3.1 邊坡開挖變形特征分析

        邊坡開挖主要是剝離自然邊坡淺部質(zhì)量相對(duì)較差的卸荷風(fēng)化巖體,一般淺部巖體開挖所導(dǎo)致的應(yīng)力釋放很小,不可能導(dǎo)致相對(duì)新鮮巖體的應(yīng)力型屈服,但開挖在剝離淺部質(zhì)量相對(duì)較差巖體的同時(shí),也可能改變一些結(jié)構(gòu)面、特別是結(jié)構(gòu)面組合塊體的臨空狀態(tài),從而影響它們的穩(wěn)定性,現(xiàn)實(shí)中開挖導(dǎo)致的這種影響往往成為工程中最需要關(guān)心的問題。

        圖6給出了下水庫右岸邊坡開挖過程中累計(jì)變形分布情況,在邊坡上部278 m高程以上開挖過程中,由于開挖深度較淺,應(yīng)力釋放導(dǎo)致的變形量相對(duì)較小,計(jì)算結(jié)果揭示坡體變形多在毫米級(jí);隨著邊坡持續(xù)下挖,坡體變形呈逐漸增長趨勢(shì),特別是坡腳區(qū)域開挖過程中,受坡體賦存應(yīng)力條件影響,整體開挖變形量值比前一階段相對(duì)偏大,坡腳區(qū)域壩基邊坡變形一般可達(dá)到10 mm量級(jí)水平;整個(gè)邊坡開挖過程中,坡體以向臨空面的卸荷回彈變形為主,變形較大區(qū)域主要位于開口線附近,但未表現(xiàn)出明顯結(jié)構(gòu)面控制的非連續(xù)變形或滑移變形特征,顯示了邊坡較好的整體穩(wěn)定特征。

        圖6 右岸邊坡開挖過程中巖體變形響應(yīng)特征圖

        3.2 邊坡整體穩(wěn)定性分析

        本次研究主要采用“強(qiáng)度折減法”來分析邊坡的整體穩(wěn)定性,通過對(duì)巖體和結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行折減、即人為惡化邊坡條件的方式,使邊坡變形增長、乃至出現(xiàn)失穩(wěn)征兆,并根據(jù)臨界狀態(tài)的變形場(chǎng)分布或變形速率分布情況判斷出邊坡潛在失穩(wěn)模式,以達(dá)到認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定特征的目的。

        圖7、圖8是開挖邊坡不同強(qiáng)度折減系數(shù)下的位移云圖(強(qiáng)度折減系數(shù)范圍為1.0~1.6),其中顯示了該邊坡在巖體條件不斷惡化時(shí)的變形發(fā)展過程。在強(qiáng)度折減系數(shù)為1.6的情況下,計(jì)算結(jié)果沒有指示任何潛在滑動(dòng)破壞的位移場(chǎng)特征,整體變形能趨于收斂,且變形量值偏低,可以認(rèn)為該邊坡仍處于穩(wěn)定狀態(tài)??梢?,右岸邊坡開挖,并不會(huì)對(duì)邊坡整體穩(wěn)定產(chǎn)生明顯影響,邊坡安全性較高(Fos>1.6),工程區(qū)域發(fā)育主要結(jié)構(gòu)面均為陡傾角,基本不會(huì)在開挖坡面揭露,不存在大的深層塊體穩(wěn)定問題。

        數(shù)值計(jì)算中并沒有考慮節(jié)理等淺層延伸較短結(jié)構(gòu)面的影響,現(xiàn)實(shí)中節(jié)理可能會(huì)導(dǎo)致淺表小塊體的破壞,特別是開口線區(qū)域,一般為強(qiáng)卸荷巖體,節(jié)理裂隙相對(duì)發(fā)育,局部淺層巖體存在塊體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn),在邊坡開挖前應(yīng)及時(shí)施作鎖口支護(hù),開挖過程中根據(jù)實(shí)際揭露地質(zhì)情況可適當(dāng)控制爆破、加強(qiáng)噴層、乃至掛網(wǎng)支護(hù),以維持邊坡良好的開挖形態(tài)。

        圖7 右岸工程邊坡不同強(qiáng)度折減系數(shù)下坡體位移分布圖

        圖8 右岸工程邊坡不同強(qiáng)度折減系數(shù)下坡體位移分布圖(典型剖面)

        4 結(jié) 語

        采用三維離散元數(shù)值分析方法,對(duì)周寧抽水蓄能電站下水庫右岸邊坡施工期開挖變形特征及穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)分析,主要結(jié)論如下。

        1)周寧抽水蓄能電站下水庫右岸邊坡開挖過程中,坡體以向臨空面的卸荷回彈變形為主,邊坡變形隨高程由上至下呈現(xiàn)逐步遞增的規(guī)律,中下部開挖的卸荷作用相對(duì)明顯,邊坡典型部位的開挖變形量值總體在10 mm以內(nèi),其中壩基面的變形特征總體良好,未見明顯的松弛卸荷變形問題。

        2)邊坡整體穩(wěn)定性較好,工程區(qū)域發(fā)育主要結(jié)構(gòu)面均為陡傾角,基本不會(huì)在開挖坡面揭露,不存在大的深層塊體穩(wěn)定問題,強(qiáng)度折減分析結(jié)果表明,邊坡開挖完成后,整體安全系數(shù)仍可維持在1.6以上,滿足設(shè)計(jì)要求。

        3)邊坡開口線區(qū)域,一般為強(qiáng)卸荷巖體,節(jié)理裂隙相對(duì)發(fā)育,局部淺層巖體存在塊體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn),是工程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題,開挖過程中可根據(jù)實(shí)際揭露地質(zhì)情況適當(dāng)控制爆破、加強(qiáng)噴層、乃至掛網(wǎng)支護(hù)。

        猜你喜歡
        壩址卸荷應(yīng)力場(chǎng)
        庫爾楚水庫壩址比選分析
        淺析步亭水庫壩址、壩線的方案比選
        減速頂與調(diào)速技術(shù)(2018年1期)2018-11-13 01:09:18
        酒泉市洪水河水庫壩址方案比選
        仙洞溝水庫壩址選擇分析
        鋁合金多層多道窄間隙TIG焊接頭應(yīng)力場(chǎng)研究
        焊接(2016年9期)2016-02-27 13:05:22
        考慮斷裂破碎帶的丹江口庫區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)與水壓應(yīng)力場(chǎng)耦合反演及地震預(yù)測(cè)
        基于位移相關(guān)法的重復(fù)壓裂裂縫尖端應(yīng)力場(chǎng)研究
        斷塊油氣田(2014年5期)2014-03-11 15:33:49
        岸坡應(yīng)力場(chǎng)及卸荷帶劃分量化指標(biāo)研究
        二次卸荷中邊坡應(yīng)力變化規(guī)律的相似試驗(yàn)研究
        金屬礦山(2013年7期)2013-03-11 16:54:11
        18级成人毛片免费观看| 一本一道久久精品综合| 国产v片在线播放免费无码| 越南女子杂交内射bbwxz| 免费国产99久久久香蕉| 国产av自拍在线观看| 国产精品日日做人人爱| 国产97在线 | 中文| 亚洲色AV性色在线观看| 人妖系列在线免费观看| 亚洲a无码综合a国产av中文| 黑人巨大av在线播放无码| 欧美日韩国产亚洲一区二区三区 | 亚洲午夜av久久久精品影院色戒 | 国产成人精品久久亚洲高清不卡| 亚洲午夜福利在线观看| 2020久久精品亚洲热综合一本| 亚洲av无一区二区三区综合| 人妻精品久久久久中文字幕| 老少交欧美另类| 一本色道久久综合中文字幕| 日本一本一道久久香蕉男人的天堂 | 五十六十日本老熟妇乱| 国产精品人妻一区夜夜爱| 亚洲日日噜噜噜夜夜爽爽| 亚洲男人免费视频网站| 黑森林福利视频导航| 无国产精品白浆免费视| 亚洲一区二区三区av天堂| 国产精品女同久久久久电影院| 大伊香蕉在线精品视频75| 亚洲免费不卡av网站| 97精品一区二区三区| 精品人妻va出轨中文字幕| 久久国产精品99精品国产987| 三级国产自拍在线观看| 亚洲中文字幕无码av| 国产亚洲欧美在线观看的| 国产成人高清亚洲一区二区| 免费观看成人欧美www色| 午夜精品一区二区三区在线观看|