怒江罗拉水电站坝前左岸大型堆积体稳定性研究

论文摘要

堆积体是个依据成因和岩土体性状的概念,系指第四系堆积作用形成的地质体,属于斜坡变形破坏后继续运动阶段的产物。研究区地处青藏高原东部,伴随着青藏高原的隆起,形成了这一地区高山峡谷的地貌景观。同时,河谷的强烈下切加上该地区强烈的构造运动,造成了河谷边坡的强烈变形,形成大量的堆积体边坡。这类堆积体边坡经常处于临界状态,给工程建设带来了安全隐患。因此,研究堆积体边坡的稳定性具有重要的理论意义。罗拉水电站坝址位于西藏左贡县的怒江上游河段上,属于怒江上游梯级水电开发的骨干电站,上游接拉龙梯级电站,下游接昂曲梯级电站。罗拉堆积体位于坝址上游2km的河流左岸,属于大型崩塌堆积体。罗拉堆积体结构松散,在水库蓄水情况下,堆积体稳定性下降,一旦失稳,将会威胁拟建罗拉坝址的安全,影响电站的正常运行。本论文以该堆积体边坡为研究对象,结合前人的部分研究成果,深入研究了研究区的工程地质条件和堆积体的基本特征,然后,根据堆积体边坡上下游物质组成的不同进行分区。由于堆积体表面的变形破坏迹象多数被松散堆积物掩埋,因此,通过堆积体周边岩体的破坏迹象（主要收集堆积体后缘和下游边缘岩体结构面发育特征）,研究罗拉堆积体的成因机制。采用极限平衡法计算边坡稳定性,分别计算边坡不同区域的稳定性。计算工况考虑天然、暴雨、蓄水、蓄水+暴雨以及蓄水+暴雨+地震,计算结果分析蓄水和降雨对边坡稳定性的影响程度,然后对5种工况下堆积体的稳定性进行综合评价。论文采用3D-FLAC对堆积体边坡进行数值模拟,分别计算蓄水前边坡的应力特征和蓄水后边坡的应力—应变场特征,得到堆积体不同区域的计算结果。通过蓄水前和蓄水后边坡应力场的变化,分析堆积体边坡不同区域蓄水前后的稳定性变化;通过蓄水后边坡应变场的特征,得到堆积体边坡在蓄水后最容易发生变形破坏的位置、变形量以及滑面分布。堆积体边坡具有体积大、落差大和坡度陡的特点,计算边坡失稳后形成的涌浪在不同位置的最大浪高,评价对罗拉电站的危害程度,保证罗拉电站的安全运营。论文对罗拉堆积体稳定性问题进行了系统分析,其研究成果有助于提高罗拉电站工程建设的施工控制质量,对保护罗拉坝址安全有重要的工程实践意义,同时,具有重要的理论意义,对怒江上游梯级电站建设中遇到的堆积体稳定性问题有一定的产考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容和技术路线
• 1.3.1 主要研究内
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 主要成果
• 第2章 区域地质条件
• 2.1 地形地貌
• 2.2 地层岩性
• 2.3 地质构造
• 2.4 新构造运动和地震
• 2.5 水文地质条件
• 第3章 研究区工程地质条件
• 3.1 地形地貌
• 3.2 地层岩性
• 3.3 岩体结构面发育特征
• 3.4 物理力学性质
• 3.5 水文地质条件
• 第4章 罗拉堆积体特征及成因机制研究
• 4.1 堆积体基本特征
• 4.1.1 堆积体形态特征
• 4.1.2 堆积体分区
• 4.1.3 堆积体物质组成
• 4.2 堆积体成因机制研究
• 4.2.1 堆积体形成的影响因素分析
• 4.2.2 岸坡岩体变形破坏迹象
• 4.2.3 斜坡变形破坏过程分析
• 4.2.4 堆积体成因机制
• 第5章 堆积体稳定性计算分析
• 5.1 极限平衡计算分析
• 5.1.1 计算剖面选取和参数取值
• 5.1.2 计算工况及安全标准
• 5.1.3 计算结果分析
• 5.1.4 堆积体稳定性评价
• 5.2 数值模拟分析
• 5.2.1 计算模型的建立与参数取值
• 5.2.2 天然状态下堆积体应力场分析
• 5.2.3 蓄水后堆积体应力—应变场分析
• 5.2.4 蓄水后边坡稳定性评价
• 第6章 涌浪计算
• 6.1 堆积体边坡滑速计算
• 6.1.1 滑速计算方法
• 6.1.2 滑速计算结果
• 6.2 堆积体边坡涌浪计算与分析
• 6.2.1 涌浪计算方法
• 6.2.2 涌浪计算结果
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文