重力坝基岩深层多滑模型渗透压影响研究与数值分析

基于等抗力作用比系数(η)方法的原理，本文推导了重力坝基岩深层抗滑稳定分析中双滑动面与多滑动面分析时等价性条件，并改进求解方法探讨这一条件对基岩滑裂面滑出角的影响，确保了多滑动面抗滑稳定分析结果的准确性。本文验证用到的原理同样适用于坝体下有多个折点的坝体。     

基于分项系数的多滑动面抗滑稳定分析方法研究

现行规范的分项系数,是在目标可靠指标约束下优选确定的,体现了可靠度理论,隐含了概率的意义,其设计方法比传统单一安全系数法先进。在工程设计中经常遇到重力坝深层稳定滑动面为多滑面的情况,由于现行规范中没有给出明确的求解方法,笔者根据等安全系数法的原理推导了多滑动面抗滑稳定计算公式,并探讨将双滑面深层稳定计算的分项系数如何应用到多滑动面稳定计算中,对相应的安全评价标准也进行了简单讨论。按照分项系数设计方法的理念,反映了各种材料、各种荷载区分对待的原则,故而采用分项系数的多滑动面抗滑稳定方法计算理论更接近实际,体现了行业发展的趋势。通过例题证明了方法的可行性,但与该方法匹配的分项系数以及安全评价标准尚需进一步研究。     

青驼拦河闸除险加固深层抗滑稳定分析及处理措施

青驼拦河闸除险加固移址改建,新闸址处有倾向下游的软弱结构面,虽然沿闸室底面的抗滑稳定计算满足规范要求,但是深层抗滑稳定不满足要求。参照重力坝深层抗滑稳定计算方法,根据水闸的特殊性,只对ABD滑块进行计算,并提出沿深层软弱结构面滑动的处理措施——预应力锚杆。预应力锚杆处理水闸沿深层软弱结构面滑动的力学模型明确,技术成熟,施工经验丰富,处理效果明显。     

混凝土重力坝深层抗滑稳定分析

以官地水电站重力坝典型坝段为研究对象,对其深层抗滑稳定采用多滑面抗滑稳定和双滑动面抗滑稳定两种方法进行分析,对比两种方法的合理性。结果显示,多滑面抗滑稳定分析方法在结构复杂、错动带比较发育的坝基中的成果较为合理和真实。     

多滑动面方法在官地电站深层抗滑稳定分析中的应用

官地水电站大型碾压混凝土重力坝工程，其深层抗滑稳定是最关注的问题之一，本文采用多滑动面深层抗滑稳定的求解方法进行探讨，建立多滑动面稳定计算的非线性方程组，提出迭代求解方法。并与常规双滑面方法以及有限元方法的计算结果进行比较，表明多滑面方法具有更大的适用性，且计算成本低，可为工程设计提供更好的依据。     

考虑各向异性渗流的重力坝深层抗滑稳定分析

坝基裂隙岩体渗流具有各向异性特征,可能对重力坝深层抗滑稳定产生不利影响。采用等效连续介质模型,进行坝基裂隙岩体各向异性渗流分析,采用有限元滑面应力积分法计算重力坝深层抗滑稳定安全系数。将提出的方法应用于GD重力坝深层抗滑稳定分析。案例分析表明,裂隙岩体各向异性渗流会增大作用在坝基滑动面上的渗透压力,降低深层抗滑稳定安全系数。裂隙开度对滑动面上渗透压力的影响最大,裂隙连通率和间距的影响次之,裂隙相对粗糙度的影响最小。     

泄水闸闸基抗滑稳定分析有限元计算

广西柳江红花水利柜纽泄水闸闸基存在较多的泥化夹层及节理面，影响闸基的稳定。采用非线性平面有限元计算，分析部基应力状态，研究闸基抗滑稳定问题。计算得出闸基下泥化夹层、节理面上单元的抗滑安全系数，可滑动通道上泥化夹层、节理面的抗滑系数及闸基材料强度储备系数，为闸基抗滑稳定分析提供参考，得出闸基稳定、无需进行特殊措施工程处理的结论。     

拱坝三维非线性有限元分析及整体安全度评价——以杨房沟水电站为例

采用三维非线性有限元法,模拟了杨房沟拱坝坝体、坝基岩体及主要断层结构面,对坝体进行了位移应力分析,并结合三维极限平衡法分析,对坝肩关键性的可能滑动块体进行了有限元法抗滑稳定分析,论证了两岸关键性的滑块抗滑稳定安全系数均满足设计要求。超载法计算分析成果表明,杨房沟拱坝起裂超载系数在1.6左右,拱坝强度超载系数为4.5~5.0,与国内同等规模拱坝水平相当。在地震作用下,拱坝变形和应力与国内同等工程相类似,坝肩可能滑动块体抗震稳定性满足要求。综上所述,杨房沟高拱坝在正常工况、超载工况及地震工况下均具有较好的整体安全性。     

金安桥重力坝坝基稳定问题分析

采用三维弹塑性有限元方法，对金安桥水电站的碾压混凝土重力坝坝基的深浅层抗滑稳定进行了研究。强度储备系数方法计算所得出的渐进破坏过程揭示了重力坝坝基深浅层滑动的模式，同时根据新的重力坝设计规范。对大坝在设计阶段的抗滑稳定安全度进行了分析，大坝坝基的深浅层抗滑稳定是可以保证的。     

多滑动面深层抗滑稳定求解方法探讨

深层抗滑稳定是重力坝最关注的问题之一,目前运用最广泛的计算方法主要是双滑面方法,但对于基岩分布复杂、错动带较为发育的情况,双滑面稳定计算所作的主滑面和次滑面假设,容易与实际情况产生较大偏差。针对这一问题,本文着眼于多滑动面深层抗滑稳定求解方法的探讨,建立多滑动面稳定计算的非线性方程组,并根据方程组的特点提出迭代求解方法。通过采用本文方法对某重点工程溢流坝段基岩深层抗滑稳定性进行分析,计算结果表明该方法具有更大的适用性,可为工程设计提供更好的依据。     

软岩地基进水塔群的侧向抗滑稳定的分析

位于高地震烈度区的卡拉贝利水利枢纽工程,其联合进水口的高大塔群坐落在软岩之上,塔基形成有坡度的建基面,侧向抗滑问题值得关注。塔基侧向抗滑稳定需考虑多个建筑物、构筑物之间的荷载传递,给设计计算带来困难。本文借鉴重力坝深层抗滑稳定分析的“等安全系数法”原理,编制程序,计算得出抗滑稳定安全系数,为解决塔群地基侧向抗滑的设计计算提供了一种途径,对类似工程的设计有借鉴意义。对影响抗滑稳定安全系数的河床滑出块底面倾角、岩-砼摩擦系数进行了敏感性分析。     

边坡局部稳定性变化规律的研究

现有边坡稳定性分析方法大多假定边坡滑面各部位的安全系数相等,既不能反映边坡潜在滑面上稳定系数的分布规律,也不符合工程实际情况。分别基于超载储备安全系数定义和强度储备安全系数定义研究了边坡局部稳定性变化规律,并分析了滑体条块数目以及滑面形状对边坡局部稳定性分布规律的影响。此外,还提出了由局部稳定系数求解整体稳定系数的加权方法。研究结果表明：滑体条块的划分数量对边坡局部稳定性的分布规律几乎没有影响,而滑面形状对其影响较大;取微段下滑力占各微段下滑力代数和的比值作为权重,是由边坡局部安全系数加权计算整体安全系数的最优加权方法。     

强风化灰岩块体落石几何特征的地质学意义

针对强风化片状灰岩块体,采用统计学方法得出强风化片状灰岩块石主要形状为块状、板状和长条状。块状灰岩的几何尺寸频率图具有相对集中性和阶段集中性;不同区域块石总体的长度、宽度和高度频率值具有不同的离散特性;不同区域的块石表现出长度、宽度、高度上的相似性和一致性,并具有一比例系数1.22。块状块石、板状块石和长条状块石长度比较发现,块状块石长度板状块石长度长条状块石长度;块状块石长度尺寸分布较为均匀,基本无间断值,而板状和长条状有明显的间断尺寸。不同区域的不同形状块石频率具有相似的规律,块状块石频率值最高,长条状块石频率值其次,板状块石频率值最低;不同区域不同形状块石在数量上具有一定的相似性,存在一比例系数1.92。强风化岩体块石几何统计特征具有岩体分级中节理参数选取的参考、落石灾害的群发性预测及危险性评价以及落石防治工程参数设计的依据3个地质学意义。     

三峡三期上游RCC围堰接头块应力及稳定研究

采用有限元方法对三峡三期上游RCC围堰与混凝土纵向围堰接头块进行了应力及稳定分析。重点分析了接头块在水压力、扬压力等主要荷载作用下的变形场和应力场 ,对接头块之间的接缝灌浆、考虑止水与不止水等方案进行了比较计算 ,在此基础上对建基面进行了局部和整体抗滑稳定分析。计算表明 :接头块受扬压力和止水影响明显 ,并有一定的抗滑稳定安全度     

EFFECTS OF UNDERSCOUR DEPTH AND HORIZONTAL SPACING BETWEEN TWO BED PROTECTION BLOCKS ON STABILITY OF FRONTAL BLOCK

The stability of a river-bed protection block in a flood event is affected by underscouring of the block. The effects of block spacing on block stability were investigated in different underscour conditions. Three blocks were placed at the bottom in a flume, and the underscour depth of the frontal block and distance between the first and second blocks were changed. Drag and lift forces were measured directly in each experimental condition. Particle Image Velocimetry (PIV) was used to visualize the flow and eva- luate the streamline pattern. Pressure measurements around the block to understand the pressure distribution show that the pressure distribution on the rear and bottom surfaces of the block is significantly affected by changes in block spacing and underscour depth. The experimental results show that for the same underscour gap, lift, and drag coefficients decreased with increasing space between the two blocks. In addition, if the underscour gap is increased with the same horizontal spacing, the lift coefficient increases and drag coefficient decreases. These results demonstrate that wider spacing enhance stability of the frontal block in the underscour condition. Moreover, analysis of block stability with changing underscouring and horizontal spacing shows that bed protection blocks seem to have more stability when the gap between two bed protection blocks was equal to height of the blocks.     

抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算

滑坡具有发生频率高、灾害损失严重等特点,合理计算抗滑桩滑坡推力及桩前抗力对于滑坡治理具有重要意义。滑面抗剪强度参数c、φ的设计值是根据少数钻孔取样进行试验得到或根据经验取值,不能代表滑面的平均抗剪强度,导致滑坡稳定安全系数及相应的滑坡推力曲线计算结果与实际情况存在差别。单排抗滑桩设计计算时通常不考虑桩前抗力,双排或多排抗滑桩滑坡推力的分配尚无相关规定,造成了抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算不合理。通过理论分析、数值模拟和工程应用等手段对滑坡稳定性状态及相应的滑坡推力曲线、单排抗滑桩滑坡推力与桩前抗力计算、双排抗滑桩滑坡推力分配等进行研究。研究得出:滑坡体处于极限平衡状态的判定依据为滑坡末端条块剩余滑坡推力T_n=0和滑坡体天然边坡稳定系数K=1.0,两个条件需同时满足;单排抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算中,当滑坡天然稳定系数K≥1.0时,采用实际c、φ求得的设计滑坡推力与实际滑坡推力之差作为抗滑桩桩上的设计值能保证滑坡的稳定;当K1.0时,应采用实际c、φ求得的设计滑坡推力曲线与桩前剩余抗滑力之差作为抗滑桩设计值。提出的考虑桩前土体剩余下滑力的设计计算方法能使双排抗滑桩更合理地分配滑坡推力。研究成果对抗滑桩的设计计算具有一定参考价值。     

利用黄河泥沙制作防汛备防石的试验研究

结合黄河泥沙的特点,通过试验确定了以天然淤泥沙为主要原材料的人造备防石材料配方,实现了备防石的原材料免淘洗、现场制作和免烧免蒸养。应用结果表明:该产品具有单块质量大、适合机械化抢险的特点,并有可能较好地解决根石走失的问题。     

新型生态防洪护面连锁块的水力特性研究

通过模拟试验研究,检测了预制混凝土连锁块在洪水期水流中的受力状况,整体稳定性、孔内填充碎石的作用及连锁块阻力参数,综合分析了混凝土连锁块结构的力学稳定性和抗冲性,给出了碎石填充的要求及安全度.通过水面线观测与水力计算,提供了混凝土连锁块糙率与流速（Fr数）的关系.试验表明：新型生态防洪工程护面连锁块与传统堤防工程的护面形式相比,具有抗高切应力、稳定、透水性好、改善河道生态环境等优点.本文提供的填充碎石度及糙率等试验参数可供生态与防洪工程铺排连锁块的河渠水力设计参考.     

无波浪力重力式码头稳定性可靠指标的简化计算

研究了无波浪力情况下重力式码头的抗滑、抗倾稳定性可靠指标的简化计算方法和简化设计方法.通过Monte-Carlo模拟和统计分析,确定了重力式码头抗滑、抗倾稳定性计算中抗力和荷载效应的统计参数和概率分布;提出了抗滑、抗倾稳定性可靠指标的简化计算方法和计算式,并根据11个方块码头、8个扶壁码头和25个沉箱码头的JC法可靠指标计算结果分析确定了简化计算式和简化设计式的系数.研究表明,同类型重力式码头抗滑、抗倾稳定性计算中抗力和荷载效应的均值系数和变异系数基本为常数;采用简化式计算的重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠指标与JC法的计算结果非常接近.     

高碾压混凝土重力坝的失稳破坏机理和极限承载能力分析

针对碾压混凝土坝的结构和施工特点，采用弹塑性有限元和不等比例降材料强度参数的方法，对高碾压混凝土重力坝的渐进破坏过程、破坏机理和极限承载能力进行了分析计算，结果表明，大坝的破坏失稳表现为沿RCC层面（包括建基面）的剪切滑移，或表现为从坝体下部下游侧RCC本体开始的大面积压剪屈服为主的与沿RCC层面剪切滑移的组合，它取决于大坝的断面形态和RCC层面与块体材料强度的组合情况。因此，在研究评价大坝的稳定安全程度时，除核算沿关键层面（或建基面）的抗滑稳定性外，还应考虑坝践区块体的抗压剪能力。用不等比例降材料强度参数的方法提示了碾压混凝土坝的破坏规律，且结果合理，符合实际。