近坝库区倾倒体稳定性研究——以茨哈峡4#倾倒体为例

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近年来,随着我国各种大型水利水电工程的兴建,近坝库区边坡倾倒体稳定性问题越来越成为各种工程项目中的关键性问题。在各种因素中,降雨、水库蓄水水位变化以及地震荷载在边坡倾倒体变形破坏中起主要作用。本文主要以茨哈峡水电站4#倾倒体为研究对象,首先对国内外有关倾倒体的研究方法和理论进行归纳和总结,然后对坝址区工程地质条件进行实地调查,分析4#倾倒体的结构特征以及成因机制,最后利用geo-studio数值模拟软件中seep/w模块模拟其在不同蓄水水位、蓄水位变化、不同降雨条件下边坡倾倒体内部的渗流场,并将此渗流计算成果应用到坝坡稳定分析模块slope/w中得出不同条件下的坝坡稳定性系数及变化趋势。此外,根据当地有关部门记录的地震时程曲线,在特定库水位条件下利用 seep/w、quake/w、slope/w模块之间的耦合得出地震荷载作用下边坡的稳定性和破坏方式,并根据极限平衡法评价了边坡倾倒体的整体稳定性。具体研究工作如下:  1.运用有限元计算分析边坡倾倒体天然状态下的渗流、内部应力场特征以及变形趋势,运用极限平衡法得出边坡整体稳定状态。  2.采用数值方法对库水上升过程以及不同降雨工况进行模拟,得出过程中边坡内部渗流场、压力水头变化规律,计算过程中边坡倾倒体稳定性。  3.分析地震及渗流耦合作用下边坡的稳定性。对水库蓄水后在地震荷载作用下边坡内部应力、位移状态进行分析计算,并得出过程中边坡的稳定状况。
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