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《兰州大学》 2011年
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玛尔挡水电站坝肩高边坡工程地质研究

黄吕卫  
【摘要】:在大型水利水电工程中,工程所处的深切河谷地区拥有动辄几百米的自然边坡,其稳定性成为工程设计与施工中的关注重点。对于拱坝建设方案地区,拱肩槽的开挖将形成与自然斜坡同等高度的人工边坡,使得稳定性问题更加突出。因此在水电工程中,对自然斜坡及人工边坡进行研究,评价其稳定性特征,对水电工程本身的修建和运行意义重大。 本文以玛尔挡水电站坝肩边坡为研究对象,主要通过工程地质环境条件研究、现场调研、室内试验与现场原位测试、数值分析、块体理论等理论方法及手段,研究坝肩部位结构面的分布与分级特征,揭露研究区岩体结构及强度特征。并依据河谷演化过程,重现地应力场形成机制及分布特征。在此基础上分析自然斜坡坡体结构及变形破坏特征及模式,并对开挖条件下拱肩槽边坡整体稳定性作出评价,运用块体理论对开挖条件下边坡局部稳定性作评价。主要研究内容及成果如下: (1)通过对玛尔挡水电站坝址区地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质、物理地质现象及新构造运动与地震等方面的研究,得出坝肩边坡岩体主要由二长岩与变质砂岩组成,无区域性断层通过,地质构造主要为小型断层、层间错动带及节理裂隙等。 (2)结合区域地应力研究、河谷区地应力测量及地应力场回归分析等手段,成果表明,研究区主压应力方位近E-W向,与区域应力场方位相吻合,坝区应力处于中等偏上水平。河谷区地应力场分布特征表明,河谷地应力场是在自重应力与构造应力叠加作用下,受后期河流下切、剥蚀等作用下形成的残余应力场。 (3)分别从结构面分布、结构面分级、结构面性状及结构面规模等方面综合阐述结构面发育特征。依据结构面间距、规模等特征,将结构面划分为4级,其中Ⅰ、Ⅱ级结构面多属软弱结构面,Ⅲ、Ⅳ级结构面多属硬性结构面。并结合室内试验及现场原位试验,揭露坝区岩体力学强度特征。 (4)描述坝址区两岸斜坡特征,着重讨论坝肩部位天然斜坡变形破坏特征。在此基础上,结合地应力场形成演化过程,分析总结坝肩部位两岸斜坡坡体结构特征及变形破坏模式。得出斜坡坡体结构主要分为层状与块状坡体结构两大类,每一大类又可进一步细分,斜坡变形破坏模式主要有松动拉裂、楔形块体、平面滑动块体、倾倒变形及潜在崩塌等模式。 (5)玛尔挡水电站高拱坝坝顶高程约3273m,最大坝高215m,坝顶长度达377.447m。从地应力场分布角度评价开挖边坡整体稳定性,得出边坡整体性较好。运用块体理论在坝肩部位搜寻不利块体组合,并计算其稳定性,预测可能破坏方式,对边坡局部稳定性作评价。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV221.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张春峰;地质空间曲面重构及三维建模方法探讨[D];兰州大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 颜慧敏;空间插值技术的开发与实现[D];西南石油学院;2005年
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4 徐峙 李凯;张宗祜:半生黄土恋,沧桑五十年[N];中国国土资源报;2006年
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6 记者 田雪莲 李晓明 李伟锋;南水北调西线工程应加强综合研究[N];地质勘查导报;2007年
7 胡士祥 马楠;冻土地区修建公路又添技术保障[N];中国交通报;2006年
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9 本报记者 喻波;“小湾模式”让我们学到什么[N];云南经济日报;2006年
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5 巨能攀;大跨度高边墙地下洞室群围岩稳定性评价及支护方案的系统工程地质研究[D];成都理工大学;2005年
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8 刘小伟;引洮工程红层软岩隧洞工程地质研究[D];兰州大学;2008年
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10 张文居;基于典型岸坡深部裂缝的岩石力学试验研究[D];成都理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄吕卫;玛尔挡水电站坝肩高边坡工程地质研究[D];兰州大学;2011年
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3 顾涛;雅砻江两河口水电站坝肩边坡稳定性研究[D];成都理工大学;2010年
4 杨静;锦屏水电站地应力场回归分析与坝肩槽开挖高边坡稳定性三维非线性有限元分析[D];四川大学;2003年
5 李济民;江口水电站拱坝稳定工程地质研究[D];大连理工大学;2002年
6 郑金明;拉西瓦水电站地下厂房洞室工程地质研究[D];兰州大学;2013年
7 隆振锐;大渡河大岗山水电站施工期坝肩抗力体深化研究[D];成都理工大学;2012年
8 赵科;地应力场多元线性回归反演方法及其应用研究[D];江西理工大学;2012年
9 魏云杰;金沙江白鹤滩水电站岩体结构及其对坝肩抗滑稳定性的控制作用[D];成都理工大学;2004年
10 李晶;雅砻江锦屏一级水电站左岸坝肩边坡支护效应研究[D];成都理工大学;2011年
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