某工程重力坝地基深层抗滑稳定分析

结合某水坝工程6号与7号坝段坝体参数,采用两种计算方案分析了地基深层抗滑稳定性,重点计算了6号坝段第二层软弱夹层的情况,结果表明:最危险剪切破裂面的起始点在坝趾正下方,软弱夹层越深,抗滑稳定安全系数就越大,两坝段沿软弱夹层面的抗滑稳定最小安全系数均满足混凝土重力坝设计规范要求。     

岸坡坝段抗滑意定分析与开控方式选择

本文以某工程为例，主要介绍了岸坡坝段不同开挖方式的侧向抗滑稳定计算，以提高坝基侧向抗滑稳定性。     

基于矢量法安全系数的边坡与坝基稳定分析

滑动是一个矢量概念,基于矢量法安全系数的边坡与坝基抗滑稳定的矢量分析法,以边坡与坝基的整体抗滑稳定性为研究对象,根据边坡与坝基的整体滑动趋势方向确定安全系数的计算方向θ,在方向θ上由抗滑力与滑动力的矢量特征定义矢量法安全系数F(θ),以F(θ)进行边坡与坝基的抗滑稳定分析.在边坡与坝基的荷载和滑裂面已知的情况下,运用有限元法计算滑裂面上的真实应力分布,滑裂面上各处静滑动摩擦力合力方向的反方向就是θ,沿此θ方向F(θ)的求解公式直接根据滑裂面上的真实应力分布情况和莫尔-库仑强度准则导出.矢量法安全系数F(θ)的定义以力的矢量分析为基础,具有明确的物理和力学意义,求解时不需要引入过多的人为假定,并以显式格式求解,计算过程简便,便于工程应用.运用矢量分析法法求解ACADS两道标准考题算例的F(θ),得到与考题标准答案一致的结果;应用矢量分析法法求解三峡工程3#坝段坝基抗滑稳定问题的F(θ),计算结果与已有的有限元强度折减法模拟该坝段坝基渐近破坏的定性分析成果相吻合.通过实例分析表明矢量分析法的可行性和工程实用性.     

三峡工程左岸厂房坝段深层抗滑稳定的物理模拟

通过建立三峡工程左岸厂房坝段坝基的地质概化模型，采用物理模拟方法对其深层抗滑稳定性问题进行了系统研究，获得了典型坝段的滑动破坏机理与稳定安全系数。在此基础上，对坝基在处理措施进行了讨论，从而为该坝段的深层抗滑稳定性安全评价与基础另固处理设计提供了有重要参考价值的科研依据。     

结构面按薄层单元模拟的三峡左厂3#坝段安全系数研究

按照结构面的真实产状和面积，建立了包含4l条长大结构面和5条断层的三维有限元模型。研究了三峡工程左厂3^#坝段的深层抗滑稳定问题以及厂房的破坏模式，建议了一个实用的基于三维有限元计算结果的坝基强度储备安全系数的综合判断准则。根据计算结果，建议3^#坝段的储备安全系数为3．5左右。计算结果表明，厂房是安全的。     

武都碾压混凝土重力坝深层抗滑稳定破坏试验研究

通过建立武都碾压混凝土重力坝典型坝段坝基的地质概化模型,采用三维地质力学模型试验方法对其天然地基条件下的深层抗滑稳定问题进行系统研究.试验对典型坝段的地形、地质条件,包括岩体、断层、节理等主要地质缺陷的特征进行模拟,根据岩体力学参数及软弱结构面力学参数,研制出适合武都工程地质条件的模型材料,采用超载法进行破坏试验研究.根据试验结果,分析坝体、坝基以及主要断层的变形特征,探讨坝与地基整体失稳的破坏过程、破坏形态和破坏机制,揭示影响坝基稳定的控制性因素,获得典型坝段的滑动破坏机制与稳定安全系数.在此基础上,对坝基加固处理措施进行讨论,为典型坝段的深层抗滑稳定安全评价与基础加固处理设计提供科学依据.     

某碾压混凝土重力坝稳定应力分析

针对某坝高超过200m的碾压混凝土重力,按照DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》规定,以分项系数极限状态设计表达式进行结构计算,坝体应力计算采用材料力学方法,坝基抗滑稳定计算采用抗剪断公式,计算时坝段均取单宽进行。计算结果表明,各典型坝段坝基稳定满足要求;正常蓄水位、校核洪水位和施工完建工况,各典型坝段坝趾、坝踵均为压应力,坝基应力满足基岩承载力要求,施工期坝趾未出现拉应力。     

红石水电站断层交汇带处理的经验

红石水电站枢纽为混凝土重力坝·埧基为前震旦系混合岩、岩石坚硬、但埧填基下有37条断层,其中最大为F_6、F_(52)及其交汇带,斜穿8个坝段,断层最大宽度达12m,断层交汇的破碎带变形模量只有0.5GPa,由计算对2~#—7~#坝段影响最为严重,抗滑稳定安全系数仅0.7,必须加固处理,本文介绍了对破碎交汇带采用开挖7m和10m,换以混凝土塞的两种方案,通过计算和模型试验,以及考虑施工后综合比较,最后选用7m换基方案,并辅以结构加固和防渗措施,在施工期间埋设了各种监測设备,大坝于1985年建成蓄水,根据1983—1986年长期监测结果,说明收到预期效果,在断层交汇带最不利的坝段的抗滑稳定安全系数,已普遍提高到1.3以上.     

坝基深层抗滑稳定的刚体极限平衡法研究

深层抗滑稳定一直是重力坝设计的关键性问题,由于该问题的复杂性,目前对于分析方法尚无明确和统一的规定。在介绍常用分析方法——刚体极限平衡法力学原理的基础上,给出了等安全系数值的计算式,并结合弄另水电站非溢流7号坝段,分析比较了该法常用的三种计算方法,同时推导了相应的垂直渐近线。在实际工程设计中,应根据工程的重要性,参照已建工程,采用合理的分析方法进行研究。     

百色水利枢纽主坝坝基三维抗滑稳定分析

百色水利枢纽位于广西百色市郁江上游的右江河段，其溢流坝段深层抗滑稳定问题受到高度关注。山于溢流坝段不同断面的二维安全系数相筹较大，很难确定整个坝段的抗滑稳定安全系数，采用基于上限定理由的三维极限分析方法米分析这一问题。计算中采用的岩体参数通过地质力学试验以及节理随机网络模拟确定，分析了两种最可能的滑动模式。结果表明，在考虑三维效应之后，溢流坝段可以认为足安全的。然而，为进一步确保坝基的安全，需要在溢流坝段坝踵位置建造一个5m深的齿槽。     

白鹤滩水电站上坝线左拱座楔形体安全性能分析

 白鹤滩水电站上坝线左拱座底部岩体被陡倾断层切割成多个楔形体,坐落于拱坝底部及其下游,其稳定性直接影响到坝基和拱坝的安全。考虑楔形岩体各滑动面上复杂的渗透压力进行拱坝及楔形体安全性能分析,在FLAC3D中编制多种形式水压力施加程序,并以概念模型进行验证。根据数值计算结果,通过分析所选取结构面的典型节点位移变化,研究楔形体的稳定安全度、面安全系数及超载条件下屈服扩展状况,对其安全性能进行综合分析。研究表明：楔形体滑面考虑裂隙水压力和扬压力作用下,底部LS331滑面的安全度低于坝基接触面,上游右岸坝踵处开始出现局部屈服的超载安全系数为1.5,楔形体不能正常运行的超载安全系数为3.1,坝基不能正常运行的超载安全系数为3.3,坝基岩体整体破坏的超载安全系数为5.5。     

Three-dimensional stability analysis of the dam foundation at Baise

It is usually difficult to determine the actual safety factors of rock masses in an ordinary two-dimensional stability analysis if the safety factors of the different cross sections in the rock mass vary significantly. In addition to the actual slope, arch dam abutment, and the actual foundation of a high building, another example is that the different cross sections of the foundation in the monolith of a gravity dam vary significantly, just like the condition at the overflow dam in the Baise project. A three-dimensional stability analysis method based on the upper-bound theorem was employed to solve this problem. The parameters used in the analysis were obtained from geomechanics tests, as well as continuity simulations of the randomly distributed joints. Two failure patterns against sliding are analyzed. One pattern is the foundation slide along deep-seated planes which were determined by calculations. The other pattern is the foundation slide along the planes across the bottom of the high steps in the foundation pit. The results indicate that a special overflow dam monolith can be considered to be safe in case of considering the three dimensional effect. However, a key wall with a depth of 5m must be constructed at the upper side of this monolith in order to ensure the safety of the foundation. Translated from Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006, 25(3): 533–538 [译自: 岩土力学与工程学报]     

木里河立洲拱坝整体稳定地质力学模型试验研究

采用三维地质力学模型超载法试验,对立洲拱坝的整体稳定性进行研究,在模型中充分反映断层、层间剪切带、裂隙密集带及长大裂隙等复杂地质构造对拱坝与地基整体稳定性的影响。通过超载法破坏试验获得坝体、坝肩、坝基岩体及结构面的变形特征、破坏失稳过程、破坏形态和破坏机制,揭示影响稳定的控制性因素和工程薄弱部位,确定拱坝与地基在各阶段的超载安全系数为：起裂超载安全系数K1 = 1.4～2.2,非线性变形超载安全系数K2 = 3.4～4.3,极限超载安全系数K3 = 6.3～6.6。通过对比分析类似拱坝工程的超载法试验结果可知,立洲拱坝的超载安全系数在统计分布范围之内,但两坝肩中上部的岩体和结构面局部破坏较严重,需对这些薄弱部位进行重点加固处理,以进一步提高坝与地基的整体稳定安全性。     

白鹤滩水电站拱坝及坝肩加固效果分析及整体 安全度评价

 白鹤滩水电站拱坝左侧坝肩断层及层间、层内错动带发育,拱推力作用下易发生剪切变形。坝基柱状节理层发育,变形模量等力学指标相对较低,表现出显著的各向异性力学特性。由于以上地质缺陷的影响,设计采取沿拱推力方向设置抗剪洞及扩挖坝基处柱状节理层岩体设置垫座的工程处理措施,以期对坝肩、坝基岩体的抗剪、传力等进行改善。采用三维非线性数值分析方法,根据实际地质信息建立三维数值模型,模拟白鹤滩中坝址主要地质现象及相关工程措施,通过坝肩、坝基岩体及坝体的应力、位移对比,定量分析主要地质缺陷的影响以及工程处理措施的效果。采用超载法、强度折减法及点安全系数法评价下坝线拱坝的安全度,为该水电站坝线比选提供技术依据和科研成果支撑。     

静动力作用下高拱坝坝肩稳定性三维分析

 按照静载设计、动载复核的设计原则,基于地质勘测资料,针对坝肩抗滑稳定问题的三维特性,采用关键块体理论来识别和描述被结构面切割的岩体,确定相应的控制性滑块,进而运用程序实现三维刚体极限平衡法,选取不同高程的试算面对某水电站300 m级高拱坝左、右岸坝肩的静动力抗滑稳定性进行计算分析。在动力分析中,将坝体、库水及其地基作为整个体系,充分考虑坝体、地基和库水三者的动力相互作用。静动综合计算分析的结果表明,拱坝左、右岸坝肩在静力作用下是安全的,且安全富裕较大;在地震作用下也是安全的,但安全裕度不大。这为该拱坝的设计和论证提供了重要的科学依据。     

Experimental study on a geo-mechanical model of a high arch dam

This paper presents the complete experimental study on the Geo-Mechanical Model of Jinping high arch dam to observe the deformation and study the stability of the dam abutment and foundations of the Jinping first stage hydropower project. The model considers various factors influencing the stability of dam abutment and foundation during the test, which includes overloading and strength-decreasing of weak structural planes in the rock mass of the dam foundation. A temperature-analogue material is employed to simulate the decreasing strength of the weak structural planes. The temperature-analogue material and model testing technique are developed for the first time. Secondly, the comprehensive method that considers both overloading and strength-decreasing is applied to the model successfully. Deformation characteristics, failure patterns and mechanisms of the dam abutment and foundation are achieved. The safety evaluation based on the experimental model indicates that the whole stability safety factor of the dam abutment and foundation is 4.7–5.0.     

基于FLAC^3D软件的土石坝应力应变分析

利用有限差分计算分析软件FLAC^3D对某土石坝坝体进行了应力与变形非线性有限差分计算,得到坝体在施工期与稳定蓄水期的应力与变形值,计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求。