CN110135107B - 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法 - Google Patents

一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110135107B
CN110135107B CN201910457152.7A CN201910457152A CN110135107B CN 110135107 B CN110135107 B CN 110135107B CN 201910457152 A CN201910457152 A CN 201910457152A CN 110135107 B CN110135107 B CN 110135107B
Authority
CN
China
Prior art keywords
arch
dam
topographic
ring
geological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910457152.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110135107A (zh
Inventor
张敬
刘小强
赵艳
李金洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Original Assignee
PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd filed Critical PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Priority to CN201910457152.7A priority Critical patent/CN110135107B/zh
Publication of CN110135107A publication Critical patent/CN110135107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110135107B publication Critical patent/CN110135107B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明涉及一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，属于拱坝工程技术领域，其包括以下步骤：a、沿拟建拱坝的坝高方向，将拟建拱坝的拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈；b、将分拱圈为左分拱圈、右分拱圈；c、选取各个左分拱圈、右分拱圈所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E为评价参数；d、将对应高程的评价参数S和E按照公式ηf＝S/E进行计算；e、根据步骤d得到的ηfl和ηfr求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε；f、制定地形地质复杂性指标M；g、拱坝坝址的地形地质条件评价。本发明评价方法实现量化评价拱坝坝址地形地质条件的复杂性，对拱坝布置设计具有较好的指导性。

Description

一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法
技术领域
本发明涉及一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，属于拱坝工程技术领域。
背景技术
拱坝是安全性和经济性都较好的坝型，但拱坝对地形和地质条件的要求相对较高。在对称的地形地质条件下，拱坝的应力和变位都比较均匀对称，属于比较理想的状况，但大部分的坝址条件，都达不到理想的坝址条件要求，为保证拱坝的长期安全运行，有适度的安全储备，在拱坝布置时，应根据坝址地形地质条件的复杂性进行有针对性的设计。
目前，坝址地形地质条件的复杂性往往是凭设计人员的经验而判定，并没有一个量化的评价标准，造成个体差异性较大，对拱坝布置设计的指导性不强，影响拱坝根据坝址地形地质条件进行针对性设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，该评价方法实现量化评价拱坝坝址地形地质条件的复杂性，对拱坝布置设计具有较好的指导性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拟建拱坝地形地质条件的评价方法，包括以下步骤：
a、沿拟建拱坝的坝高方向，将拟建拱坝的拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈；
b、以拱坝中心线为界线，将各个分拱圈分为左、右两部分，与左岸坝基相连接的为左分拱圈，与右岸坝基相连接为右分拱圈；
c、选取各个左分拱圈、右分拱圈所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E为评价参数；
d、将对应高程的评价参数S和E按照公式ηf＝S/E进行计算，从而得到各个左分拱圈的地形地质系数ηfl以及各个右分拱圈的地形地质系数ηfr；
e、根据步骤d得到的ηfl和ηfr求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε；
f、制定地形地质复杂性指标M；
g、拱坝坝址的地形地质条件评价，若步骤e得到ε的值小于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件不复杂，若步骤e得到ε的值大于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件复杂。
进一步的是，在步骤e中，单一宏观地形地质复杂性评价参数ε由以下步骤求得:
e1、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Bl＝ηfl/ηfr进行计算，从而得到各个分拱圈的左不对称系数Bl；
e2、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Br＝ηfr/ηfl进行计算，从而得到各个分拱圈的右不对称系数Br；
e3、计算出所有左不对称系数Bl的离散系数Cl,
Figure BDA0002076956830000021
其中：n为左不对称系数Bl的数量，μl为左不对称系数Bl的平均值；
e4、计算出所有右不对称系数Br的离散系数Cr,
Figure BDA0002076956830000022
其中：n为右不对称系数Br的数量，μr为左不对称系数Br的平均值；
e5、按照公式ε＝Cl/2+Cr/2进行计算，从而得到单一宏观地形地质复杂性评价参数ε。
进一步的是，在步骤f中，地形地质复杂性指标M的值为0.3。
本发明的有益效果是：本发明所提出的拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，在新拱坝布置设计时，根据坝址的一些条件设计出拟建拱坝，以拟建拱坝的拱圈作为分析评价的基础，先将拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈，将拱圈细化，然后对细化的分拱圈再次细化为左分拱圈、右分拱圈，选取左分拱圈、右分拱圈所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E作为评价参数，求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε，再然后根据对大量已建拱坝的数据为依据，制定评价标准M，最后根据单一宏观地形地质复杂性评价参数ε与评价标准M的值进行评价，若ε的值小于f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件不复杂，拟建拱坝设计比较合理，若ε的值大于制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件复杂，拟建拱坝设计需要考虑坝址地形地质条件复杂性，进行针对性的布置，可见，本发明评价方法实现量化评价拱坝坝址地形地质条件的复杂性，拱圈弧长S、坝基基础变形模量E评价参数获取简单，通过简单地计算就能获得准确性较高坝址地形地质条件的复杂性数据，对拱坝布置设计具有较好的指导性。
附图说明
图1是分拱圈的俯视结构示意图；
图中零部件、部位及编号：拱坝中心线1、左岸坝基2、左分拱圈3、右岸坝基4、右分拱圈5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，包括以下步骤：
a、沿拟建拱坝的坝高方向，将拟建拱坝的拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈；拱圈作为拱坝的主体结构，起挡水的作用，将承受的水荷载传递给左岸坝基2、右岸坝基4，根据拱坝的坝高而定，优选每个分拱圈的高度为40m。
b、以拱坝中心线1为界线，拱坝中心线1指的是拱圈拱冠点与拱圈中心段曲线焦点的连线，将各个分拱圈分为左、右两部分，与左岸坝基2相连接的为左分拱圈3，与右岸坝基4相连接为右分拱圈5。
c、选取各个左分拱圈3、右分拱圈5所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E为评价参数。左分拱圈3、右分拱圈5两端地形差异较大，则左分拱圈3、右分拱圈5承受的水荷载相应地差异较大，拱推力除了传递到左岸坝基2、右岸坝基4上，还在分拱圈内部产生横河向的推力，使分拱圈相对拱坝中心线1产生偏转变形，从而在分拱圈内形成不对称的应力分布，而分拱圈不对称的应力与左岸坝基2、右岸坝基4的地形地质条件、拱圈弧长S有关，所以选用各个左分拱圈3、右分拱圈5所对应的拱圈弧长S作为评价参数能够反应出坝址地形地质条件复杂情况。坝基基础变形模量E代表拱端范围的基础岩石的抗变形能力，对特定的分拱圈，坝基基础变形模量E越小则拱端变形也越大，坝基基础变形模量E越大则拱端变形也越小，可见坝基基础变形模量E也能够反应出坝址地形地质条件复杂情况。
d、将对应高程的评价参数S和E按照公式ηf＝S/E进行计算，从而得到各个左分拱圈3的地形地质系数ηfl以及各个右分拱圈5的地形地质系数ηfr；通过上文对对应高程的评价参数S和E分析可知，左分拱圈3的地形地质系数ηfl以及右分拱圈5的地形地质系数ηfr的值能够粗略放映出对应的左分拱圈3、右分拱圈5坝址地形地质条件，也即是ηfl、ηfr的值越小表示对应的左分拱圈3、右分拱圈5坝址地形地质条件越不复杂，反之就越复杂。
e、根据步骤d得到的ηfl和ηfr求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε；由于ηfl、ηfr的值只能够粗略放映出对应的左分拱圈3、右分拱圈5坝址地形地质条件，不能完全反映出对应分拱圈的坝址地形地质条件，也不能放映出整个拱圈坝址(左岸坝基2、右岸坝基4)地形地质条件，根据对大量已建拱坝的数据为依据得出，单一宏观地形地质复杂性评价参数ε由以下步骤求得:
e1、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Bl＝ηfl/ηfr进行计算，从而得到各个分拱圈的左不对称系数Bl；
e2、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Br＝ηfr/ηfl进行计算，从而得到各个分拱圈的右不对称系数Br；
e3、计算出所有左不对称系数Bl的离散系数Cl,
Figure BDA0002076956830000041
其中：n为左不对称系数Bl的数量，μl为左不对称系数Bl的平均值；
e4、计算出所有右不对称系数Br的离散系数Cr,
Figure BDA0002076956830000042
其中：n为右不对称系数Br的数量，μr为左不对称系数Br的平均值；
e5、按照公式ε＝Cl/2+Cr/2进行计算，从而得到单一宏观地形地质复杂性评价参数ε。
左不对称系数Bl是对应高程左分拱圈3的地形地质系数ηfl与对应高程右分拱圈5的地形地质系数ηfr的比值，右不对称系数Br是对应高程右分拱圈5的地形地质系数ηfr与对应高程左分拱圈3的地形地质系数ηfl的比值，左不对称系数Bl、右不对称系数Br能够反映出对应高程左分拱圈3、右分拱圈5地形地质条件的不对称性，从而指导在拱坝布置设计时应考虑地形地质条件的不对称性。从统计学上分析，所有高程分拱圈左不对称系数Bl、右不对称系数Br的离散程度，即Cl和Cr则能够放映出整个坝基的地形地质条件的复杂性，由于对应的左不对称系数Bl、右不对称系数Br是一组互为倒数的值，统计其离散系数会有差别，为避免这种影响，可以采用取平均值的办法消除，这个平均值就是单一宏观地形地质复杂性评价参数ε。
f、制定地形地质复杂性指标M；根据对大量已建拱坝的数据为依据得出，地形地质复杂性指标M的值为0.3
g、拱坝坝址的地形地质条件评价，若步骤e得到ε的值小于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件不复杂，若步骤e得到ε的值大于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件复杂。
综上所述，本发明所提出的拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，在新拱坝布置设计时，根据坝址的一些条件设计出拟建拱坝，以拟建拱坝的拱圈作为分析评价的基础，先将拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈，将拱圈细化，然后对细化的分拱圈再次细化为左分拱圈3、右分拱圈5，选取左分拱圈3、右分拱圈5所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E作为评价参数，求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε，再然后根据对大量已建拱坝的数据为依据，制定评价标准M，最后根据单一宏观地形地质复杂性评价参数ε与评价标准M的值进行评价，若ε的值小于f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件不复杂，拟建拱坝设计比较合理，若ε的值大于制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件复杂，拟建拱坝设计需要考虑坝址地形地质条件复杂性，进行针对性的布置，可见，本发明评价方法实现量化评价拱坝坝址地形地质条件的复杂性，拱圈弧长S、坝基基础变形模量E评价参数获取简单，通过简单地计算就能获得准确性较高坝址地形地质条件的复杂性数据，对拱坝布置设计具有较好的指导性。

Claims (2)

1.一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、沿拟建拱坝的坝高方向，将拟建拱坝的拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈；
b、以拱坝中心线(1)为界线，将各个分拱圈分为左、右两部分，与左岸坝基(2)相连接的为左分拱圈(3)，与右岸坝基(4)相连接为右分拱圈(5)；
c、选取各个左分拱圈(3)、右分拱圈(5)所对应的拱圈弧长S、坝基基础变形模量E为评价参数；
d、将对应高程的评价参数S和E按照公式ηf＝S/E进行计算，从而得到各个左分拱圈(3)的地形地质系数ηfl以及各个右分拱圈(5)的地形地质系数ηfr；
e、根据步骤d得到的ηfl和ηfr求得单一宏观地形地质复杂性评价参数ε，
单一宏观地形地质复杂性评价参数ε由以下步骤求得:
e1、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Bl＝ηfl/ηfr进行计算，从而得到各个分拱圈的左不对称系数Bl；
e2、将对应高程的ηfl、ηfr按照公式Br＝ηfr/ηfl进行计算，从而得到各个分拱圈的右不对称系数Br；
e3、计算出所有左不对称系数Bl的离散系数Cl,
Figure FDA0003672135590000011
其中：n为左不对称系数Bl的数量，μl为左不对称系数Bl的平均值；
e4、计算出所有右不对称系数Br的离散系数Cr,
Figure FDA0003672135590000012
其中：n为右不对称系数Br的数量，μr为左不对称系数Br的平均值；
e5、按照公式ε＝Cl/2+Cr/2进行计算，从而得到单一宏观地形地质复杂性评价参数ε；
f、制定地形地质复杂性指标M；
g、拱坝坝址的地形地质条件评价，若步骤e得到ε的值小于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件不复杂，若步骤e得到ε的值大于步骤f制定M的值，则该拟建拱坝坝址的地形地质条件复杂。
2.如权利要求1所述的一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法，其特征在于：在步骤f中，地形地质复杂性指标M的值为0.3。
CN201910457152.7A 2019-05-29 2019-05-29 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法 Active CN110135107B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910457152.7A CN110135107B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910457152.7A CN110135107B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110135107A CN110135107A (zh) 2019-08-16
CN110135107B true CN110135107B (zh) 2022-08-05

Family

ID=67582727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910457152.7A Active CN110135107B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110135107B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111832918B (zh) * 2020-06-30 2024-01-09 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种拱坝安全性和经济性评估的m法
CN112926121B (zh) * 2021-03-12 2022-06-14 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种判断拱坝结构不对称性的判别方法
CN113761637B (zh) * 2021-09-26 2023-06-27 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种拱坝体形设计的方法
CN114021240B (zh) * 2021-11-16 2023-10-13 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 基于3dexperience平台的拱坝建基面开挖边坡模型建模方法
CN114117610B (zh) * 2021-11-30 2023-09-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 拱坝地基地质不对称的处理设计方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009294026A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 岩盤物性評価方法、及び岩盤物性評価装置
CN106906785A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 基于结构强度、基础抗滑和整体稳定的拱坝安全评价方法
CN106996096A (zh) * 2017-05-24 2017-08-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种拱坝结构安全性的分析处理方法
CN106996097A (zh) * 2017-05-24 2017-08-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种拱坝结构的安全评价方法
CN107133383A (zh) * 2017-04-05 2017-09-05 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种抛物线双曲拱坝拱圈编绘方法
CN108060661A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种拱坝中心线的拟定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009294026A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 岩盤物性評価方法、及び岩盤物性評価装置
CN106906785A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 基于结构强度、基础抗滑和整体稳定的拱坝安全评价方法
CN107133383A (zh) * 2017-04-05 2017-09-05 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种抛物线双曲拱坝拱圈编绘方法
CN106996096A (zh) * 2017-05-24 2017-08-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种拱坝结构安全性的分析处理方法
CN106996097A (zh) * 2017-05-24 2017-08-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种拱坝结构的安全评价方法
CN108060661A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种拱坝中心线的拟定方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhanping Song et al..Analyzing Abutment safety degree of slope based on dynamic quasi continuous model.《Advanced Materials Research》.2011, *
傅春江.华光潭拱坝扬压力偏高成因分析及安全性评价.《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技II辑》.2012,(第1期), *
王仁坤.特高拱坝建基面嵌深优化设计分析与评价.《中国博士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技II辑》.2009,(第6期), *
陈林等.叶巴滩高拱坝抗震安全分析与评价.《地下空间与工程学报》.2018,第14卷(第6期), *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110135107A (zh) 2019-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110135107B (zh) 一种拟建拱坝坝址的地形地质条件的评价方法
CN110287579A (zh) 一种基于河道测站控制分析的多级水位流量关系确定方法
CN106952003B (zh) 高地应力区层状岩体地下洞室围岩破坏类型预测方法
US10750683B2 (en) Drip irrigation emitter flow channel structural design method and fractal flow channel drip irrigation emitter product therefor
CN104091028A (zh) 一种螺旋油楔轴承的多目标优化设计方法
CN112287436B (zh) 一种多沙河流水库淤积断面和有效库容设计方法及系统
CN109918793A (zh) 一种转向架悬挂参数快速优化方法
CN104747224B (zh) 一种基于矿井通风等效面积的通风难易程度分析方法
CN106996097A (zh) 一种拱坝结构的安全评价方法
CN105843733A (zh) 一种大数据平台的性能检测方法及装置
CN106996096B (zh) 一种拱坝结构安全性的分析处理方法
CN112668129A (zh) 基于空间负荷聚类的配电网多级网格智能划分方法
CN114418333A (zh) 一种多因素综合定权的公路路线方案评价方法
CN111090921B (zh) 一种边坡锚固结构体系的安全性评价方法
CN109166173B (zh) 基于bim的多精度三维测绘数据融合方法
CN110335329A (zh) 一种基于dem获取电力线路断面图的方法
CN112926121B (zh) 一种判断拱坝结构不对称性的判别方法
CN117553738A (zh) 一种隧道围岩变形监测及预测的方法
CN102521480A (zh) 中药材新产地选择方法
CN107871045A (zh) 一种基于bim的传动建筑构件量化提取方法
CN107034909B (zh) 一种基础环节点抗弯承载力的简化计算方法
CN110532627B (zh) 一种盾构掘进对邻近高铁桩基侧向变形的计算方法
CN112465275A (zh) 高山峡谷地区人口数据空间化的方法
CN104179127B (zh) 顶推变曲率竖曲线梁支点标高确定方法
CN106156443A (zh) 一种在冷却塔上布设加劲环和子午肋的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant