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锦屏二级水电站闸基深厚覆盖层渗流分析与控制研究

作　者: 王华俊
导　师: 韩文喜；赵其华
学　校: 成都理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 深厚覆盖层 渗流稳定 数值模拟分析 渗流控制 因素敏感性分析
分类号: TV223.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 264次
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内容摘要


锦屏二级水电站位于四川省凉山州境内的雅砻江干流上,系雅砻江梯级开发的骨干电站。研究区闸址深厚覆盖层结构松散,成因类型复杂,物理力学性质呈现较大的不均匀性,是一种地质条件差且复杂的砂砾石地基。而据国内外资料表明,在砂砾石地基上修建闸坝,因地基渗流控制不当,发生渗流事故和破坏的数量约占总事故的35%～40%。由于研究区覆盖层的渗透性普遍较强,且不均一,各层的渗透性能差异较大,因此,渗流稳定问题为闸坝的安全施工和运行带来极大的安全隐患。 本文依托“锦屏二级水电站闸址深厚覆盖层工程特性研究”课题,以闸址深厚覆盖层为研究对象,结合前人的部分研究成果,进一步研究了闸址的工程地质条件,对闸基的渗透稳定问题进行了评价,然后概化地质模型,对闸基的天然渗流场进行了数值模拟分析,根据计算结果对闸基础渗流控制方案进行了研究,提出了三种防渗方案,并分别对各种方案的防渗效果进行了分析比较,同时分析了影响防渗措施效果的敏感性因素,最后本文还对反滤措施进行了探讨。 对闸址覆盖层的渗流稳定问题进行系统分析,其研究成果有助于提高锦屏二级水电工程建设的施工控制质量和设计精度,对于保证闸坝的安全,以及优化设计具有十分重大的工程实践意义,对西部大开发中其它水利水电建设工程的渗流稳定分析及防渗措施的选择亦有相当的参考价值。

全文目录


第1章 前言  6-13
  1．1 选题依据及研究意义  6-8
  1．2 国内外研究现状  8-11
    1．2．1 渗流计算方法研究  8-9
    1．2．2 渗流控制原理研究  9-10
    1．2．3 渗流控制技术研究  10-11
  1．3 研究内容及技术路线  11-13
    1．3．1 研究内容  11
    1．3．2 研究思路和技术路线  11-13
第2章 区域地质背景  13-21
  2．1 地形地貌  13
  2．2 地层岩性  13-15
  2．3 地质构造  15-18
    2．3．1 大地构造位置  15
    2．3．2 主要断裂构造基本特征及活动性  15-18
  2．4 水文地质  18-19
  2．5 地震与区域构造稳定性  19-21
第3章 闸址区工程地质条件研究  21-37
  3．1 闸址区工程地质概况  21-29
    3．1．1 地形地貌  21
    3．1．2 地层岩性  21-22
    3．1．3 地质构造  22-24
    3．1．4 岩体风化及物理地质现象  24
    3．1．5 水文地质条件  24-26
    3．1．6 岩土体的物理力学特性  26-29
  3．2 河床覆盖层基本特征  29-32
  3．3 覆盖层渗透稳定特性分析  32-37
    3．3．1 覆盖层的渗透特性  32-33
    3．3．2 覆盖层渗透变形形式  33-35
    3．3．3 抗渗强度的确定  35-37
第4章 闸基覆盖层渗流场数值模拟研究  37-55
  4．1 渗流的基本理论  37-40
    4．1．1 渗流的基本概念  37
    4．1．2 渗流基本定律  37-39
    4．1．3 渗流的基本方程  39-40
    4．1．4 定解条件  40
  4．2 渗流有限元基本理论  40-45
    4．2．1 概述  40-41
    4．2．2 有限元法实施步骤  41-42
    4．2．3 单元划分与插值函数  42-43
    4．2．4 稳定渗流场的变分原理  43-45
  4．3 模型建立  45-46
    4．3．1 计算范围  45
    4．3．2 计算参数选取  45-46
    4．3．3 边界条件  46
    4．3．4 模型离散及计算方案  46
  4．4 渗流场数值模拟计算研究  46-52
    4．4．1 计算工况  46
    4．4．2 计算结果分析  46-52
  4．5 小结  52-55
第5章 闸基覆盖层渗流控制研究  55-79
  5．1 渗流控制概述  55-59
    5．1．1 渗透破坏的主要类型  55-56
    5．1．2 渗流控制的主要内容  56-57
    5．1．3 渗流控制原则  57
    5．1．4 渗流控制措施  57-59
  5．2 防渗方案研究  59-61
    5．2．1 水平铺盖防渗(方案I)  59-61
    5．2．2 垂直防渗(方案II)  61
    5．2．3 水平铺盖与防渗墙联合防渗(方案III)  61
  5．3 防渗效果分析  61-66
  5．4 因素敏感性分析  66-72
    5．4．1 水平铺盖防渗长度敏感性分析  67
    5．4．2 混凝土防渗墙深度敏感性分析  67-70
    5．4．3 渗透系数敏感性分析  70-72
  5．5 反滤措施研究  72-77
    5．5．1 反滤层的作用及原理  73-75
    5．5．2 反滤层设计  75-77
  5．6 小结  77-79
第6章 结论  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-84

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水工勘测水工设计 > 地基基础及其加固 > 水工建筑物的渗流和防渗
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