重力坝深层抗滑稳定设计初探

针对某水库重力坝坝基地层倾角平缓(8°~15°),基岩为薄层状结构,坝基深层抗滑设计是工程关键技术,在利用抗剪断强度理论进行坝基抗滑稳定计算的基础上,通过分析比较常见的坝基基础处理措施,最终确定重力坝坝基采用坝趾处设置混凝土深齿墙措施,可同时提高坝基浅层及深层抗滑稳定安全系数。     

软基上建重力坝的坝基抗滑稳定分析

针对软基上建重力坝的抗滑稳定问题进行了分析研究。因大坝基础为卵粒岩组和砂粒岩组的互层,为微成岩,采用抗剪公式进行了沿建基面的抗滑稳定计算;针对坝基可能存在的深层抗滑稳定问题,采用公式法和双滑面法两种方法进行了复核对比验算,分析得出本工程坝体结构设计合理,软基上建重力坝不存在浅层及深层抗滑稳定方面的问题。     

重力坝静动力结构特性及深层抗滑稳定性非线性有限元分析

重力坝的深层抗滑稳定性是保证大坝安全的一个重要条件。本文采用三维有限元数值模拟方法，对某重力坝坝体及坝基位移场、应力场，坝基稳定性及加固处理效果进行了静动力分析，探讨了在正常运行工况下地基加固前后坝体及坝基的位移场、应力场规律，坝基可能组合滑移面的抗滑稳定安全系数，以及进行地基加固后地震工况下的坝体动位移、动应力分布规律和坝基的抗滑稳定性，论证了坝基加固处理措施的必要性、有效性及大坝的抗震能力。     

概率极限状态设计法在坝基工程中的应用

为有效反映深层软弱结构面对坝基稳定的影响,针对坝基内部倾向上游的缓倾角结构面,建立了坝基深层抗滑稳定的单滑动面和双滑动面计算模型及相应的抗滑稳定极限状态设计表达式。将建立的模型和推导的理论公式应用于石板水电站重力坝坝基深层抗滑稳定复核计算,结果表明大坝坝基深层抗滑稳定是安全的,这与对大坝多年运行监测资料的分析得到的重力坝是安全稳定的结论相一致。     

红层坝基重力坝深层滑动模式及抗力角论证

亭子口大坝是修建在典型红层地区的混凝土重力高坝,岩层地质特点是地层倾角平缓,软弱夹层较多,这对大坝的深层抗滑稳定十分不利。在现阶段,等K法仍是重力坝深层抗滑稳定的主要分析方法,但在实际操作中,抗力角的不同取值对安全系数结果影响很大。重点分析了亭子口重力坝坝基深层抗滑稳定安全性,采用有限差分强度折减方法和刚体极限平衡等安全系数法对比研究了坝基深层滑面的差异和变化规律,探讨了刚体极限平衡方法中抗力角的合理取值,可为重力坝坝基抗滑稳定设计提供参考依据。     

五马水库大坝深层抗滑稳定分析

五马水库大坝为浆砌石重力坝。在坝基开挖后,发现坝基面有倾向下游的软弱夹层存在,若不采取处理措施,水库蓄水后有泥化的安全隐患。因此,有必要对五马水库大坝深层抗滑稳定进行分析。文中通过对计算大坝深层抗滑稳定中若干问题的讨论,提出了大坝加固的措施。     

云龙水库重力坝深层抗滑稳定分析

云龙重力坝坝基岩体内发育泥化夹层等缓倾角软弱结构面，是影响坝基稳定的最重要因素。经计算分析后采用后齿槽加阻滑拉板解决深层滑稳定问题。同时提出了重力坝的深层抗滑稳定的一种新思路－－整个大坝的整体稳定分析。     

某水库浆砌石重力坝的稳定分析及应力计算

为确保水库安全运行,需要对大坝结构进行安全复核。采用材料力学方法,对浆砌石重力坝进行抗滑稳定计算和坝体应力分析。分析结果表明,大坝抗滑稳定安全系数、坝基最大垂直正应力、坝体最大压应力和最大拉应力均满足规范要求,水库大坝结构安全。     

苏阿皮蒂重力坝深层抗滑稳定分析研究

针对重力坝坝基存在缓倾角软弱夹层的深层抗滑稳定问题,利用刚体极限平衡法分析软弱夹层的埋深、位置及倾角对深层抗滑稳定安全系数之间的影响规律。以苏阿皮蒂水利枢纽为例,根据《混凝土重力坝设计规范》,采用“等安全系数法”进行深层抗滑稳定计算,并提出在坝址处设置混凝土深齿槽,切断软弱夹层,以提高坝基的深层抗滑稳定性。结果表明,坝基经加固后的抗滑稳定安全系数满足规范要求。     

渗流应力耦合作用下重力坝深层抗滑稳定分析

重力坝坝基岩体中包含软弱结构面和性质复杂、方向各异的裂隙,在外力作用下易形成滑移通路,导致大坝稳定性遭到破坏,对人民生命财产安全造成严重威胁。本文以白石水库重力坝溢流坝段为例,采用弹塑性有限元强度折减法,通过ANSYS有限元软件对渗流应力耦合作用下抗滑稳定安全系数和坝基坝体应力应变进行研究,进而分析渗流应力耦合作用对重力坝深层抗滑稳定的影响。研究表明:渗流应力耦合场作用下重力坝抗滑稳定安全系数小于单一应力场;渗流应力耦合场作用下,白石水库重力坝抗滑稳定安全系数为2.4。研究成果可为重力坝深层抗滑稳定数值模拟提供工程依据,具有重要的现实意义。     

向家坝水电站重力坝深浅层抗滑稳定分析

针对向家坝水电站坝基地质条件的复杂性,采用弹塑性块体单元法计算坝体与复杂基岩的位移和应力,并运用间接法分析坝体与坝基系统的深浅层抗滑稳定性及破坏演变过程,得到在未采取工程加固措施前系统的整体稳定安全度至少有2.5的结论。研究表明,对于复杂地质条件下大坝地基系统的应力、变形和稳定性问题,块体单元法是一种适用且有效的分析方法。     

软弱地基土石坝坝基抗滑稳定计算及加固处理

抗滑稳定是软弱地基上土石坝坝基安全的关键问题之一,其抗滑稳定计算及加固处理技术也一直是学者研究的热点。以深厚覆盖层软弱地基上的仙女山水库土石坝为背景,针对软弱土层抗剪能力低、坝基深层抗滑稳定安全系数低于规范要求的问题,通过渗流和抗滑稳定计算,并进行加固措施对比分析,提出了在大坝下游坡脚设置压重体的处理措施。计算结果表明:在大坝下游设置压重体后,坝基深层抗滑稳定安全系数满足规范要求,且压重体结构简单、施工快捷,可为类似工程的坝基抗滑稳定加固处理提供借鉴。     

Application of strength reduction method to dynamic anti-sliding stability analysis of high gravity dam with complex dam foundation

Considering that there are some limitations in analyzing the anti-sliding seismic stability of dam-foundation systems with the traditional pseudo-static method and response spectrum method,the dynamic strength reduction method was used to study the deep anti-sliding stability of a high gravity dam with a complex dam foundation in response to strong earthquake-induced ground action.Based on static anti-sliding stability analysis of the dam foundation undertaken by decreasing the shear strength parameters of ...     

泥质夹层对重力坝坝基抗滑稳定的影响研究

为探讨泥质夹层对重力坝坝基抗滑稳定的影响,以几内亚苏阿皮蒂水利枢纽为背景,选取47号坝段作为典型砂岩坝段建立三维数值分析模型,采用强度折减法分析泥质夹层埋深、倾角与抗滑安全系数之间的关系,研究47号坝段抗滑失稳模式。结果表明,泥质夹层埋深、倾角与抗滑稳定安全系数呈正比例关系,47号坝段失稳为坝踵岩层断裂滑移模式;在坝趾设置齿槽,坝基抗滑稳定安全系数为3.01,满足规范要求。     

水位上升对燕云重力坝坝基稳定性影响研究

为了研究水位变化对重力坝坝基稳定性的影响,以拟建燕云电站重力坝为例,采用有限元软件PLAXIS计算了坝体在水位上升过程中的抗滑稳定,重点研究了重力坝坝基破坏模式、抗滑稳定系数、塑性破坏区、渗流场以及防渗帷幕受力的变化情况。结果表明:水位上升对重力坝坝基破坏模式影响显著,水位较低时为浅层滑动,水位升高后为表层滑动;水位上升将导致坝基抗滑稳定系数减小,坝基塑性破坏范围增大,在坝踵处集中分布;防渗墙底部渗流速度最大,两侧剪应力主要分布在墙体中部与岩层交界处。研究成果对工程的顺利开展有一定指导意义。     

宋农水电站混凝土重力坝断面优化设计

由于层次多、倾角缓、抗剪强度较低的泥化夹层或破碎夹层广为分布,故宋农水电站混凝土重力坝基础沿缓倾角软弱夹层的深层滑动是大坝抗滑稳定要控制的重点。经多方案比较,最终采用了坝体上游设置防渗板的处理方案。该方案不仅满足了坝体强度及稳定要求,而且使坝体工程量减少了26%,且加大了溢流坝的泄流能力。此方案是较为经济安全的处理办法,解决了不良坝基的大坝深层抗滑稳定问题,而且优化了坝体断面体形。     

重力坝失稳破坏变形表征指标警戒值的拟定

抗滑稳定是重力坝设计与运行中关注的最基本要求,其宏观层面一定程度上可表征为重力坝变形性状的转异行为。大坝变形安全警戒值的确定,传统上多基于各种确定的结构参数和数学模型,缺乏对相关影响因素不确定性的考虑。因此,从不确定性分析理论入手,在对重力坝抗滑稳定可靠指标、变形与坝前水深相关性剖析的基础上,引入响应面法,通过对大坝变形水压分量与抗滑稳定可靠指标之间函数关系的合理拟合,依据现行可靠性设计规范,提出了一种基于抗滑稳定可靠指标的重力坝变形安全警戒值拟定方法,并进行了实际工程案例验证。通过与传统典型小概率法拟定结果的比较,得出了总体合理、可行的结论。文中方法是传统方法的有益补充,可作为传统方法计算结果的有效验证手段。     

基于双滑面模型的混凝土重力坝深层抗滑动力稳定分析方法

地震作用下混凝土重力坝的深层抗滑稳定是设计关心的问题。应用刚体极限平衡方法,并与有限元相结合进行重力坝深层抗滑稳定动力分析,制定了相关的计算流程:①通过黏弹性地基模型考虑地基岩体的辐射阻尼效应;②通过不同岩体中地震波速的分段处理确定入射波在不同岩体中的传播时间,从而考虑岩层的不均匀性;③应用直接计算截面内力的方法提取有限元结果中的滑动力和阻滑力,并采用规范给出的抗滑模型进行深层抗滑稳定分析;④通过敏感性分析确定了双滑面模型的2个关键参数,并比较了地基均匀性对结构变形和稳定的影响。基于上述计算流程,结合小南海重力坝工程实例,计算了地震作用下重力坝深层抗滑稳定安全系数,计算结果验证了方法的有效性,并与常规方法作了对比,其一致性较好。     

坝体材料非线性对坝基深层抗滑稳定影响分析

结合亭子口水利枢纽升船机上闸首坝基深层抗滑稳定研究,采用非线性有限元法对坝基软弱夹层及抗滑齿槽受荷破坏过程进行了计算分析。为考证齿槽周边坝体混凝土是否会先于软弱夹层屈服,考虑坝体材料为非线性本构关系,并将计算成果与坝体材料为线性本构关系的结果进行比较,分析认为坝体为非线性材料时计算出来的安全系数较小。计算表明,升船机上闸首在设置抗滑齿槽后,整个坝基系统的安全系数较高,坝基深层抗滑稳定是安全的。