基于三維地質(zhì)分析模型的水電工程復(fù)雜壩基處理分析研究.pdf

1、觀音巖水電站壩址工程地質(zhì)條件復(fù)雜,壩基為軟硬相間的層狀地層巖體,且局部區(qū)域有巖溶現(xiàn)象發(fā)育。在這樣復(fù)雜的地基條件下,修建高達(dá)160m級的碾壓混凝土重力壩,準(zhǔn)確認(rèn)識與把握復(fù)雜巖體特性,通過進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算與分析,提出切實(shí)可行的基礎(chǔ)處理方案,是確保整個工程安全的必要條件。
　　 本文針對觀音巖水電工程復(fù)雜的地質(zhì)條件,基于所建立的三維地質(zhì)分析模型,充分考慮壩基存在軟硬相間、有巖溶發(fā)育等多種結(jié)構(gòu)面組合的巖體特性,重點(diǎn)研究了各種工況下壩體、壩

2、基的應(yīng)力變形特性。考慮到巖溶發(fā)育的不確定性,采用隨機(jī)有限元仿真分析方法,研究了溶蝕區(qū)域在壩址基巖部位分布對大壩安全性的影響。在對提出的壩基處理方案進(jìn)行計(jì)算、分析與評價(jià)基礎(chǔ)上,提出了較優(yōu)的地基處理方案。
　　 論文主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)充分考慮包括巖溶發(fā)育在內(nèi)的復(fù)雜壩基地質(zhì)條件,建立了工程三維地質(zhì)分析模型并進(jìn)行精細(xì)的可視化分析研究。在此基礎(chǔ)上,采用數(shù)值模擬的方法建立三維整體地質(zhì)的有限元模型,可完全模擬壩基巖

3、層軟硬相間、有巖溶發(fā)育及多種結(jié)構(gòu)面組合的壩基巖體特性。
　　 (2)運(yùn)用有限元結(jié)構(gòu)數(shù)值仿真分析方法,研究復(fù)雜層狀壩基基巖條件下,特別是溶蝕區(qū)域存在時壩體、壩基的靜、動力特性,并對壩基基巖內(nèi)有無溶蝕區(qū)域分布的不同計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 (3)在考慮實(shí)體模擬溶蝕分布對壩體影響分析基礎(chǔ)上,加入了溶蝕區(qū)域材料參數(shù)隨機(jī)和溶蝕區(qū)域位置隨機(jī)兩種方法,進(jìn)行了溶蝕區(qū)域在壩址基巖部位分布對典型壩段安全性影響的有限元分析研究工作。