刚体极限平衡法的重力坝深层抗滑稳定分析

指出重力坝设计规范规定对重力坝深层抗滑稳定分析以刚体极限平衡法计算为主,着重讨论了滑块间的作用力夹角φ及下游剪出角度对安全系数的影响,从而选择合理的安全系数,以便于工程设计。     

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。     

重力坝岩基深层抗滑稳定分析的新方法

考虑重力坝岩基各向异性和非均匀强度的特性建立了一种对重力坝岩基深层抗滑稳定分析的方法,对岩基与结构面的弹性模量等参数分别进行设定并且对岩基与结构面破坏强度分别进行讨论,从而建立了岩基的深层滑动面的搜索程序,通过数值试验验证了该方法的计算方法。     

雅砻江孟底沟水电站拱坝拱座抗滑稳定研究

保证拱坝的拱座稳定是拱坝设计和建设的重要问题。孟底沟拱坝两岸抗力体内以断层及蚀变带为代表的各种结构面相对发育且类型复杂,这些结构面相互组合形成的可能滑移块体的稳定问题对孟底沟拱坝方案的成立构成了较大的威胁。本文以传统的刚体极限平衡法及新兴的刚体弹簧元法为主要数值分析方法,结合拱坝——基础整体地质力学模型试验,对孟底沟拱坝坝肩抗滑稳定进行了全面深入的计算分析与论证。通过综合数值分析和模型试验的结果对拱坝的拱座稳定性做出了综合评判,识别了坝肩岩体相对薄弱的部位,并对增强拱坝坝肩稳定的工程措施提出了合理建议。     

用有限元和刚体极限平衡方法分析坝肩抗震稳定

叙述了高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要性、复杂性,简单介绍了用于坝肩稳定分析的离散元、不连续变形分析、数值流形和界面元方法在坝肩抗震稳定分析中的应用,着重介绍了刚休极限平衡和三维有限元方法。指出高拱坝坝肩稳定分析应考虑肩岩体的动力放大和坝－地基－库水的动力相互作用,算例表明所提方法的实用价值。     

基于三维非线性有限元的坝肩稳定刚体极限平衡法机理研究

结合溪洛渡高拱坝三维非线性有限元仿真分析，对拱坝设计规范采用的坝肩稳定的刚体极限平衡法的基本机理和假说进行了探讨。提出了多重网格的概念和方法，将有限元的应力成果转移到任一滑面（平面或曲面）上，进而分析滑面的稳定状态，包括滑面的应力、屈服区及剪应力的分布及变化过程，并求出类似刚体极限平衡法的滑面安全系数和滑块体安全系数，从而对块体变形直至失稳的全过程进行了深入的探讨。     

重力坝深层抗滑稳定可靠度分析研究

为了解决三维安全系数在现有的重力坝设计规范中无法参照的问题,利用基于塑性极限分析理论的三维边坡稳定分析方法对重力坝抗滑稳定的安全系数进行了求解,并且采用Rosenbleuth法计算求解了可靠度指标,从而对重力坝深层抗滑稳定的可靠性进行了研究分析。算例和工程实例表明,通过可靠度指标可以对三维边坡的稳定性从失效概率方面加以解释说明。     

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.     

考虑地震力的刚体极限平衡法及其工程应用

 在斜坡稳定性分析中，地震力偏角对斜坡稳定性的影响极大，但水平方向并不是最危险地震力作用方向，如何合理简单地求取地震力，并参与条分计算，是一个值得研究的问题。针对规范中拟静力法的地震力作用方向为水平方向，提出考虑地震力最危险方向的计算方法。以不平衡推力法为例，对考虑地震力的刚体极限平衡法进行改进，并应用于三峡库区兴山县高阳镇核桃树沟滑坡稳定性评价。结果表明：桃树沟滑坡最危险的地震力作用方向为指向坡外与水平面夹角为7.8°，最安全的地震力方向为187.8°；桃树沟滑坡在库水位175 m以及叠加6度地震时，滑坡的稳定性系数在0.9以下，滑坡处于失稳状态，需要对该滑坡进行治理。     

含反倾结构面的坝基深层滑动模式研究

对于含反倾结构面的高坝岩基,一般认为其深层滑动模式为沿反倾结构面的楔形体滑动。通过弹性理论和有限元法分析,发现反倾结构面上存在剪应力为零的临界点,临界点下游侧反倾结构面上的剪应力指向临空面方向;临界点上游侧结构面的剪应力指向坝基内部。剪应力临界点的位置受反倾结构面的产状、坝体参数、上下游水位差等多种因素的影响。反倾结构面的倾角愈小、上下游水位差愈大,剪应力临界点的位置愈靠近坝踵铅垂线;反之,剪应力临界点的位置愈向下游偏移。初步研究表明,含反倾结构面的高坝岩基的深层滑动模式可能有两种:一是沿反倾结构面的楔形体滑动;二是表浅层与沿剪应力临界点下游段结构面的组合滑动。当反倾结构面的倾角较大时(如大于10°),沿反倾结构面的楔形体滑动的可能性很小,大坝工程设计时应当考虑组合滑动模式。关于反倾结构面剪应力临界点的解析,不仅可判断含反倾结构面的坝基深层滑动模式,而且可作为修正现行高坝岩基抗滑稳定性校核方法的理论依据。     

一个用于边坡稳定分析的通用条分法

介绍了通用条分法的基本方程。与经典公式的不同在于，它直接将条间力合力的大小和方向作为未知数，通过定义不同的条间力倾角函数，可以方便地模拟各种严格条分法，如Spencer法、Morgenstem-Price法以及基于力平衡的简化法，如不平衡推力法、陆军工程师团法、罗厄法等。方程的求解采用了Rapid Solver法，算例分析表明，通用条分法GLE具有较高的数值精度和实用价值，且方程形式简单、易于编程。     

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。     

一种基于Morgenstern-Price法假定的三维边坡稳定性分析法

 通过侧向剪力系数和侧向剪力分布函数对条间力进行假定,提出所有条柱满足3个力的平衡、滑坡体满足3个力矩平衡的三维边坡极限平衡分析法,可看作是二维Morgenstern-Price法的三维扩展。利用滑体力的平衡条件和边界条件分别得到条柱各行和各列的安全系数,再利用滑体整体力矩平衡条件确定侧向剪力系数?1,?2,?3,?4。该法考虑了所有条间剪力对安全系数的影响,采用直接迭代法求解,提高计算效率。算例分析表明,对于对称边坡,侧向剪力系数?1,?3,?4对安全系数影响不大;对于非对称边坡,?4对安全系数影响也不大,且获得的安全系数均与已有文献结果接近。非对称复合滑动面算例还表明,简化方法给出的安全系数不一定偏于安全。     

重力坝抗滑稳定的强度折减法探讨及应用

 通过两个比较典型的重力坝坝基模型，应用有限差分强度折减法对坝基抗滑稳定进行分析，并与极限平衡的Sarma法进行对比，得到比较一致的结果，说明强度折减法在重力坝抗滑稳定分析中是可行的。同时也对强度折减法的极限状态判别标准进行初步探讨，认为对于折线型底滑面的失稳模式，用塑性区贯通的判据有所保守，用滑面以上特征点的位移突变作为极限状态判据，可得到与极限平衡法一致的结果。     

承压水基坑抗突涌稳定判定方法研究

 以离心模型试验提出的承压水基坑突涌模式(整体顶升破坏、表面砂沸破坏及接触面涌水涌砂破坏)为基础,借助数值模拟、理论分析的手段,研究基坑发生突涌的判定方法。结果表明：基坑发生整体顶升突涌的破裂面形式主要有2种：铅直面以及与隔水层呈45°+ 的圆弧面,在此基础上建立破裂面抗剪力的计算公式,推导基坑发生整体顶升突涌的定量判定公式;根据承压水基坑发生表面砂沸突涌的机制及土体的拉剪强度指标,推导基坑发生表面砂沸突涌破坏的判定公式。通过与室内试验结果对比可知,该判定公式具有一定的适用价值。