雾化条件下裂隙岩体水力学特性及对边坡变形的影响

来源 :成都理工大学   | 被引量 : 0次 | 上传用户:guomeixiang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
泄洪雾化是水电站调峰泄洪时产生的一种强雨雾现象,其形成的雾化雨强度常常能达到特大暴雨以上的强度。这种雾化雨入渗到裂隙岩体边坡中,其物理力学作用将对边坡造成严重的影响。随着我国各种大型、超大型水电工程的建设,开挖高边坡工程也随之出现,降雨或雾化雨入渗作用,都直接威胁着这些岩质高边坡的变形、稳定性。
  本文从裂隙岩体水力学基本原理出发,在分析已有研究成果的基础上,结合瀑布沟水电站溢洪道出口陡槽段边坡基础地质资料,通过对裂隙几何参数的统计,运用蒙特卡罗(MonteCarlo)随机模拟的方法,生成了二维裂隙网络。对裂隙岩体渗流等效连续介质模型及其应用的必要条件做了详细分析,确定了裂隙岩体饱和渗透系数张量。通过相似工程类比的方法,确定了裂隙岩体的非饱和水力学参数。根据该边坡泄洪雾化及边坡变形监测资料,对泄洪雾化因子做了较深入的分析,选取典型的边坡计算剖面。运用有限元分析软件,对边坡在泄洪雾化条件下的渗流及边坡变形进行计算,通过对上述计算结果的分析得出如下认识:
  (1)裂隙岩体是一种非均质各向异性的介质材料,地下水在其中的渗流体现出了高度的各向异性,通过渗透系数张量理论,裂隙岩体渗流的各向异性即能得到较全面的体现。
  (2)在实际工程中,等效连续介质模型应用的首要前提是确定表征单元体(REV)的存在性及大小。一般的,当裂隙岩体中裂隙延伸在10~20m之间时,裂隙平均间距小于4m的情况下,表征单元体(REV)都能被找到。
  (3)通过裂隙几何参数统计、相似工程类比的方法确定的裂隙岩体饱和、非饱和水力学参数,在结合实际工程的应用中,均表现较为适宜,计算结果可靠度较好。通过这种思路、方法,对裂隙岩体在雾化雨入渗条件下的计算分析具有方便、快捷的特点,在一定程度上能够指导工程的安全运行。
  (4)通过对雾化雨入渗条件下,边坡渗流的计算分析结果可以看出。由于坡体内部地下水埋深较大,在各工况条件下,雾化雨入渗对边坡稳定地下水位影响不大,仅在边坡浅表层裂隙岩体形成暂态饱和区。并且,暂态饱和区的形成除了与雾化雨入渗量及入渗持续时间有关系外,还与坡体结构密切相关。在坡体上部有渗透性较强的堆积体存在的部位,以及坡体下部有渗透性较强的辉绿岩脉入侵体存在的部位较容易形成暂态饱和区。当泄洪雾化停止后,渗透性较强的堆积体及辉绿岩脉入侵体中的暂态饱和地下水能在较快的时间内消散,而渗透性相对较弱的Ⅳ~Ⅴ类裂隙岩体中的暂态饱和地下水则需要较长的时间来完成消散。
  (5)在雾化雨入渗计算分析的基础上,通过单向耦合地下水的方法对边坡变形进行了有限元计算分析。从计算的结果中发现,边坡变形与裂隙岩体中形成的暂态饱和区范围及坡体结构密切相关。边坡X方向最大位移均出现在坡体下部辉绿岩脉入侵体附近,最大位移在2.3~2.5cm之间,可适当加强该部位监测工作。
其他文献
新型复合材料钢-连续纤维复合筋(简称SFCB),由内部钢筋和外部FRP材料制成。考虑到针对SFCB梁弯曲性能进行了多项研究,但目前对用SFCB筋纵向加固的RC梁的剪切性能还未有相关的探索。为了促进这种新型筋材的应用,本文探讨了SFCB筋加固混凝土梁抗剪性能的试验研究。  本研究介绍了钢筋混凝土梁的剪切性能的试验结果,用钢-连续玻璃纤维复合筋(GSFCB)纵向加固。在静荷载下测试了16根混凝土梁。8
本文基于连续介质力学、统计损伤理论与接触力学,提出了一种新颖的能够有效模拟节理岩体非线性变形与破坏行为的全过程分析方法,即非连续变形与位移分析方法(Thediscontinuousdeformationanddisplacementmethod,简称DDD方法)。该方法通过将经典的RFPA方法与DDA方法在理论与程序层面进行深度耦合,从而能够继承并融合两者的优势,并能够提供一种描述岩体从连续到非连
学位
太阳辐射能是地球上最丰富的可再生能源。在聚光太阳能热利用系统中,太阳能集热器通过辐射能向热能转化的形式将太阳能储存在导热流体中,产生的高温导热流体可进一步被用于生产高温蒸汽。根据卡诺定律,在聚光太阳能热利用系统中太阳能集热器生产的高温导热流体的温度直接关系到后续热机的能量转化效率。  相比于传统的导热流体,例如导热油(操作温度上限~400℃)、熔融盐(操作温度上限~600℃),颗粒可以作为一种操作
肝素是一种高度硫酸化的多糖,临床上主要应用于抗凝血药物。色谱分离技术作为一种重要的分离手段,广泛用于肝素产品纯化,然而肝素分离过程中环境污染大、经济成本高、纯化周期长、和纯化效率低等问题依然制约着色谱分离技术的发展。因此,本文设计和制备了新型环境敏感微球,并实现了通过环境的调控,完成肝素产品的廉价、快速、高效地分离纯化。主要研究内容如下:  1、季铵化壳聚糖琼脂微球制备及其在肝素选择性吸附中的应用
氨硼烷(NH3·BH3)是一种白色的固体,分子量很低,有很高的储氢含量(19.6wt%),非常稳定而且容易制备,因此受到广泛关注。作为一种理想的储氢材料,化学工作者报道了一系列的催化剂催化氨硼烷的放氢反应。此外,氨硼烷也常被用作还原剂直接参与转移氢化。氨硼烷可以作为氢源直接参与还原,在最近的十年里,报道了氨硼烷可以直接转移氢化亚胺、烯胺、醛、酮以及极性烯烃类化合物得到对应的饱和产物。此外,各种各样
木质纤维素生物质作为重要的可再生资源,已经被广泛地用于燃料、化学品及材料制备研究中,以解决化石能源枯竭及全球气候变化问题。玉米芯是玉米的副产物,作为一种典型禾本科木质纤维素生物质,在中国储量巨大,利用前景广阔。本课题组采用酸催化蒸汽爆破技术,开发了玉米芯清洁高效生产木糖的工艺。然而,对于蒸汽爆破残渣并没有实现有效利用,主要原因在于残渣结构尚不明确。蒸汽爆破残渣中木质素的结构解析最为困难,且残渣中木
学位
近几年来,恶性肿瘤的诊疗领域越来越受到人们的关注。准确探测活体内的肿瘤组织,并将其消灭,成为了该领域的研究目标。氟硼类荧光染料(BODIPY)因其易修饰等优点被广泛用于肿瘤诊断。同时,其独特的光学特性可通过光治疗等方式有效消灭肿瘤细胞。但是,目前大多数BODIPY分子波长达不到近红外区域,同时缺乏足够的水溶性与生物相容性,在生物体中难以得到良好地运用。  为解决上述问题,本论文设计并合成了6种新型
学位
This talk explores the tradeoffs between the strong and weak formulation for solving partial differential equations. Finite element method is based on weak formulation, which requires integration over
拟建的牙根二级水电站是雅砻江中游规划的第三个梯级电站,设计重力坝最大坝高153m,右坝肩及缆机平台边坡开挖高度近300m,最大开挖深度近100m。边坡断裂、裂隙发育,地质条件复杂,尤其是右坝肩及缆机平台边坡发育一组顺坡缓倾小断层及裂隙密集带,受其控制,边坡变形强烈,浅表岩体松弛拉裂,稳定性较差,工程开挖边坡存在极大的安全隐患。因此,研究右坝肩及缆机平台边坡稳定性,进而提出相应的支护措施建议,对确保
学位
滇中引水工程是民生工程,整个引水线路长252.650km,隧洞占线路总长的86.50%,并且穿越了大量红层软岩地区,区内岩性主要以侏罗系及白垩系的泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩(含泥灰岩)及砂岩等为主。本文通过对滇中引水线路穿越的红层地区所进行的现场勘查和室内试验分析,得出红层软岩的力学特性,并结合区域地质环境和工程地质条件,对红层软岩的隧道围岩进行了初步分级,最后通过数值模拟手段对围岩分级的合理性进行
学位