重力坝坝基稳定三维地质力学模型试验研究

采用三维地质力学模型运用超载与强度储备相结合的研究方法了坝基稳定破坏试验，获得了坝基失稳破坏过程，破坏形态和破坏机理，经分析得到两个坝段的综合稳定安全度K为3．3。同时提出了对坝基相应部位进行灌浆和提高灌质量以及以下游蚀变睡E6断层加深混凝土塞等加固处理建议。     

缓倾角层状岩基对重力坝稳定性的影响

本文利用某水电站溢流坝和挡水坝段结构模型试验成果,探讨了坝基内软弱带以及夹层对重力坝稳定性的影响,通过上述试验成果的分析,获得其破坏过程、破坏机理及超载安全度。     

基于实测资料的混凝土拱坝反馈分析及安全度评价

基于原型观测资料及坝体坝基弹模反演结果,采用有限元法对贵州地区某混凝土拱坝进行了反馈分析及安全度复核.首先对大坝在不同设计工况下的工作性态进行了反馈分析,并对坝体弹模进行了敏感性分析;然后采用强度储备安全系数法和超载法,对拱坝沿坝肩薄弱面的抗滑稳定性及大坝坝体损伤进行研究,并采用塑性区贯通和迭代过程不收敛时的强度储备安全系数或超载系数作为大坝安全度评价指标.本工程研究结果表明,不考虑温度荷载时,坝体弹模值主要影响坝体应力的分布,对最大拉应力值影响不大;考虑温度荷载后坝体弹模值对坝体的最大拉应力及分布均有显著影响;温度荷载对沿坝肩薄弱面的大坝抗滑稳定安全度影响不大,但对基于坝体损伤分析的大坝整体安全度有一定影响.     

超载频度对大坝稳定模型试验结果的影响研究及工程应用

地质力学模型试验是研究大坝稳定安全的重要手段之一,其通过选择一定的超载频度进行逐级超载,来获得模型大坝的变位、应变、破坏过程和破坏形态等成果,从而综合评价原型大坝工程的稳定安全性。因此,超载频度的选择直接影响试验成果的可靠性,需要进行深入研究。本文结合国家自然科学基金面上项目“高坝稳定地质力学模型综合法试验科学基础与应用研究(51379139)”,针对超载频度对模型试验成果的影响程度及超载频度的合理取值等问题,基于重力坝与地基整体稳定典型案例,开展了不同超载频度(ΔP=0.2P,0.5P,1.0P)的地质力学模型试验,研究超载频度对大坝稳定地质力学模型试验成果的影响。结合数值计算和刚体极限平衡法结果,综合分析并确定了超载频度的合理取值,即ΔP=0.2P。在此基础上,将研究成果运用到丹巴水电站典型坝段坝基稳定分析中,通过模型试验研究分析了坝与地基的变位分布特征、变位关系曲线规律、破坏过程及破坏形态,得到了丹巴水电站典型坝段超载稳定安全系数,研究成果为大坝稳定地质力学模型试验的加载方式提供科学依据,评价了丹巴水电站典型坝段的坝基稳定性和安全性,为该工程的设计和施工提供参考。     

溪洛渡高拱坝渐进破坏过程仿真分析与稳定安全度研究

采用三维弹塑性有限元方法，模拟施工程序和加载过程，考虑坝体基础相互作用，利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等，对坝体－坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明，模拟破坏的方法不同，其渐进破坏过程和失稳模式不同，相应强度储备安全系数和超载安全系数也不同，而用强度分析法和稳定分析法求得的极限承载能力完全一致，大坝的稳定安全度满足要求。     

研究生论坛：含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

为了研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题,本文基于超载理论的地质力学模型试验,对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验,得到坝基的破坏机理以及超载安全系数K_p=3.0,再采用有限元,对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析,得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.6、双倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.4。研究结果表明：对于含双倾斜结构面的重力坝坝基,模型试验与有限元计算所得的大坝破坏失稳过程相似,模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数;含不同倾角结构面重力坝坝基,其失稳滑动模式和破坏机理均不同。本研究采用两种不同的方法进行对比分析,相互验证,揭示了含不同倾角结构面的重力坝坝基深层滑动的破坏机理。     

含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

为研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题,基于超载理论的地质力学模型试验,对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验,得到坝基的破坏机理及超载安全系数Kp=3.0;采用有限元,对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析,得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数Kc=2.6,双倾斜结构面坝基超载安全系数Kc=2.4。研究结果表明:对于含双倾斜结构面的重力坝坝基,模型试验与有限元计算所得的大坝破坏失稳过程相似,模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数;含不同倾角结构面重力坝坝基,其失稳滑动模式和破坏机理均不同。研究采用两种不同的方法进行对比分析,相互验证,揭示了含不同倾角结构面重力坝坝基深层滑动的破坏机理。     

铜街子水电站坝基深层抗滑稳定性分析

本文用有限单元法配合锏街子水电站大坝设计及模型试验,对三种类型剖面共四个坝段进行了计算分析,在单元布设、坝基深层失稳方式、有限元计算成果的整理方法以及抗滑稳定安全度的衡量准则等方面作了探索,並提出一些建议。     

基于有限元法的重力坝双斜面抗滑稳定分析

对坝基含双斜面软弱结构面的某重力坝工程挡水坝段,以非线性有限元法进行静力荷载作用下的深层抗滑稳定研究.计算结果表明,当坝基内含有双斜面软弱结构面时,在超载过程中,坝体沿该双斜结构面向下游滑动,其中坝踵附近的软弱结构面最危险,坝趾下游结构面次之,判定超载安全系数K=3.0～4.0.并通过刚体极限平衡法对有限元计算结果进行...     

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析中可以得到：1）在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位较大;2）在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3）CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4）重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5）模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果得到相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。     

复杂岩基上重力坝坝基稳定模型试验与有限元分析

软弱结构面发育、断层与错动带相互交错是复杂岩基的重要特征。针对武都重力坝地质条件极其复杂的特点,试验研制出适合该工程地质条件的模型材料,建立了典型坝段坝基的地质力学试验模型和3维非线性有限元计算模型。采用地质力学模型综合法试验和3维非弹性有限元计算方法研究武都重力坝加固方案的坝基稳定问题,两种方法得出16^#-19^#坝段的综合安全系数Kc分别为3.6-4.8和3.8-5.4,两种研究方法的结果基本一致。同时,试验和计算研究成果表明,坝基加固处理后,坝与地基的变形明显减小,稳定安全系数显著提高,为坝基抗滑稳定安全性评价和加固设计提供了科学依据。将试验与计算紧密结合起来进行复杂岩基上重力坝的坝基稳定分析为其他类似工程提供了参考。     

子坝布置优化对尾矿坝稳定性影响分析

尾矿库是矿山重要设施,其安全影响周围人员和财产安全.堆积坝子坝布置是影响尾矿坝稳定性的因素之一.利用FLAC软件采用强度折减法分析了子坝高度和子坝坡比对尾矿坝安全系数影响.结果表明,子坝坡比不变条件下,尾矿坝安全系数随堆积坝子坝高度升高而降低.在子坝高度不变条件下,尾矿坝安全系数随子坝坡比增加而增大.分析成果对尾矿坝设计及现场管理具有一定的应用价值.     

重力式坝抗滑稳定安全系数研究

本文建议以“沿坝底面抗剪最不利点未达到屈服状态”作为稳定准则,采用了真实弹性抗剪强度这一新概念,导出了岩基混凝土坝沿坝底进行抗滑稳定分析的理论公式,提出了确定安全系数的方法和计算公式。并证明当混凝土与基岩弹模比不同,坝高、坝型不同时,应采用不同的安全系数,坝越高、基岩越坚硬则安全系数越小。     

凤山峡水库大坝渗流及稳定计算分析

对凤山峡水库大坝现状渗漏及稳定等问题进行的基础上,对正常蓄水位和校核洪水位等不同库水位情况下浸润线、大坝现状坝坡各工况下稳定安全系数和除险加固工程完成后坝坡抗滑稳定进行了计算和分析,根据计算结果,提出了凤山峡水库大坝工程主坝坝体防渗处理采用粘土斜墙防渗方案,对主坝坝基防渗处理采用帷幕灌浆等除险加固处理措施,经检验效果良好,措施可行.     

有限元强度折减法在边坡稳定分析中的应用

为研究渠河河堤跨河大桥桩基工程对河堤稳定性的影响,采用有限元方法对河堤边坡加固方案及施工过程进行稳定性计算分析。对渠河大桥处渠堤断面图进行概化,构建二维平面应变有限元计算模型;利用有限元强度折减法,借助PLAXIS软件实现对设计坝体加宽和桩基桩孔施工情况下边坡的稳定性分析。计算结果表明,当坝坡坡度调整为1.00∶3.00时,最小稳定安全系数达到1.179,满足规范要求值1.150;桩孔开挖过程中,边坡稳定安全系数均大于1.150,坝坡稳定性可以得到保证,但是桩孔孔壁存在渗透变形和塑性变形的安全隐患,需采取防护措施。     

垂直扩容垃圾挡坝稳定性离心机试验与数值仿真

垃圾填埋场的稳定性事关填埋场工程安全,为此,采用离心机试验和数值仿真模拟研究垂直扩容垃圾填埋场挡土土坝的稳定性.利用离心机试验检验陡峭垃圾挡坝在纯素填土材料填筑和加筋填土两种工况下的稳定性,验证其设计的合理性.通过与离心机试验获得的位移进行比对验证数值模型的可靠性,而后通过数值仿真扩展离心机试验结果,研究施工阶段和运营阶段,考虑加筋填土坝在施工运营阶段不同工况下的坝体安全系数和潜在滑移面的位置和形状,并对坝体填料渗透性、加固措施、坝体填料强度、筋材刚度和布置形式等影响因素进行对比分析.研究结果显示:对于垂直扩容垃圾挡坝扩容工程,加筋挡土坝的采用能有效提高由于场地限制的陡峭挡土坝的稳定性,使其达到设计要求.     

屈服准则与重力坝超载安全系数的相关分析

有限元法的计算精度与可靠性和屈服准则的适当选择直接相关。因此,在坝体稳定性数值分析中,屈服准则的选择对重力坝超载安全系数影响较大。为了研究屈服准则与重力坝超载安全系数的本质关系,进而给数值计算中屈服准则适当选择提供理论依据,运用应力解法推导了屈服准则随着罗代角的变化与重力坝超载安全系数之间的函数关系,并运用有限元法对向家坝水利工程大坝深层抗滑稳定性进行验证与研究。研究表明内切圆锥屈服准则使得超载安全系数取得极小值,坝体最容易发生塑性流动失稳,而扩展锥屈服准则下的超载安全系数最大,坝体不容易发生塑性流动失稳     

土石坝优化设计研究

在主要考虑坝体抗滑稳定安全的前提下,应用混合离散变量优化方法,建立土石坝优化设计数学模型,应用结构优化设计程序和研制的FORTRAN-LISP开发系统,可根据优化后的结果直接绘出土石坝断面图形,初步实现了土石坝的自动化设计。