高拱坝坝肩坝基整体稳定地质力学模型试验研究

锦屏一级水电站是雅砻江干流上的重要梯级电站。工程主要开发任务是发电，同时还兼有拦沙、防洪、蓄能作用。该工程大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高305m，为目前世界上最高拱坝。坝址区地质构造复杂，两岸谷坡为近千米的高陡边坡，两坝肩岩体内存在断层、煌斑岩脉、层间挤压带、深部裂隙等各类软弱结构面，对拱坝坝肩坝基稳定带来不利影响。采用三维整体地质力学模型试验研究方法，研究了锦屏一级高拱坝坝肩坝基的整体稳定性。试验中充分考虑了影响坝肩坝基稳定的各种因素，既考虑拱坝上游超载情况，同时还重点模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响，为此研制了适合该工程的变温相似材料及试验模拟新技术，并在一个模型上进行了强度储备与超载相结合的综合法试验。通过试验获得了坝肩坝基的变形及分布特征、失稳的破坏形态和破坏机理，确定了拱坝坝肩坝基整体稳定安全度为4．7～5．0，评价了工程的安全性，并针对坝肩的薄弱环节提出了加固处理措施建议。     

乌东德拱坝坝肩三维抗滑稳定分析

 基于非线性有限元分析,采用三维有限差分程序FLAC3D,对乌东德拱坝联合坝肩岩体进行三维弹塑性数值模拟。由拱座岩体内不连续裂隙产状确定9个可能滑动楔块。将有限元计算的应力值通过插值转移到楔块滑面上,以滑面内短小裂隙建议连通率为依据折减滑面抗剪强度,采用三维矢量和法计算楔块安全系数。弹塑性计算结果表明,坝肩岩体在荷载条件下位移、应力分布基本对称河谷,但是受近坝断层F15,f42及K25岩溶系统影响,右坝肩受影响范围略大于左岸。正常蓄水条件下9个楔块具有较高的安全裕度,温升荷载导致大部分楔块稳定性降低,温降荷载主要对右坝肩稳定不利。地震荷载条件下,所有楔块稳定性大幅降低,平均降低30%,最大降低53.9%,坝肩岩体整体仍能保持稳定。     

基于三维非线性有限元的拱坝坝肩稳定分析

 刚体极限平衡法不能反映岩体中实际的应力分布,而基于有限元的强度折减系数法在判断收敛性方面也存在一些问题。为了解决这些问题,采用多重网格法,分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格。基于有限元计算的应力结果,通过插值获得滑面的受力分布情况,然后可以方便地计算得到任意滑面或滑块的稳定安全系数,从而将非线性有限元和刚体极限平衡分析方法结合起来。为了改善计算的收敛性和提高非线性求解的精度,非线性有限元计算采用一种基于Drucker-Prager准则的理想弹塑性增量分析方法,无论是对于小荷载步长还是大荷载步长,弹塑性计算均具有很好的收敛性。该方法已经集成到三维非线性有限元分析程序TFINE中,在分析了插值方法和网格密度对计算结果精度的影响基础上,将该方法应用于某水电站高拱坝坝肩的稳定分析中。计算结果分析以及与刚体极限平衡法结果的对比表明,由于考虑了计算过程中的非线性应力调整,所提出方法的计算结果虽然比刚体极限平衡法偏大,但更符合实际情况。     

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。     

拱坝坝肩抗滑稳定分析中岩体抗拉强度初探

本文介绍了岩体抗滑稳定计算中的抗拉强度指标及其实用方法.     

拱坝坝肩岩体稳定地质力学模型试验

保证坝肩岩体稳定是拱坝设计和建设中的重要问题。由于岩体通常是非均匀、非弹性的不连续体,故其三维稳定性分析十分复杂。利用能反映地质构造特点的地质力学模型试验研究拱坝坝肩岩体稳定是一种较新的有效方法。本文论述了拱坝坝肩稳定的类型及性质、地质力学模型试验的原理和方法以及试验技术问题。文中并介绍了为国内一座大型重力拱坝进行的坝肩稳定三维小块体地质力学模型试验研究成果,分析了该坝左坝肩在水压超载条件下的破坏机理,指出它与通常采用的刚体极限平衡理论分析结果差异较大。     

单江混凝土拱坝坝肩向斜结构抗滑稳定计算分析

单江拱坝右坝肩存在一个向斜岩体结构,在拱坝推力作用下,有可能滑动破坏.利用有限元计算坝基、坝肩的渗流场以及拱坝传递到坝肩的推力,在此基础上利用三维极限抗滑稳定计算方法,计算在各种工况情况下,向斜结构的抗滑稳定安全系数;并利用锚索对滑动体进行加固,计算满足规范要求的抗滑稳定安全系数所需要的锚索数量,以及计算分析锚索施加角度对抗滑稳定的影响.所得结果为该向斜岩体结构的抗滑设计提供了理论依据.     

重力拱坝坝肩岩体稳定与工程处理对策

本文通过对石膏山水库拱坝坝肩岩体的地质分析,以及对其工程地质特征进行了详细的研究,为认识和解决存在的工程地质问题提供了全面的可靠的地质资料。     

拱坝坝肩稳定的地质力学整体模型试验研究

本文介绍了国内某拱坝基础未加处理时的整体抗滑稳定三维小块体拼砌的地质力学模型试验研究情况。其中包括模型的设计和制作、测点布置和加荷量测,试验成果及分析等。还分析了拱坝及两坝肩山体在漫坝超水头作用下的超载能力及其破坏机理,并指出了影响该工程安全的主要因素及薄弱部位。     

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。     

基于逆可靠度法的钢管混凝土拱肋稳定性分析

针对钢管混凝土拱肋稳定性评估指标单一的问题,提出了一种基于逆可靠度分析的拱肋稳定安全系数评估方法。该方法通过一次逆可靠度算法将稳定安全系数和可靠指标联系起来,求得的稳定安全系数满足预先给定的目标可靠指标,同时考虑结构中存在的不确定性因素,从而建立起具有目标可靠指标和稳定安全系数的拱肋稳定性评估方法。运用所提方法对一工程实例进行计算,并进行参数分析。计算结果表明,随着目标可靠指标的逐渐增加,拱肋稳定安全系数呈递减趋势;折减系数对拱肋稳定安全系数的影响显著,钢材强度对拱肋稳定安全系数的影响相对较小。     

大山口水电站左坝肩边坡稳定分析及处理

大山口水电站左坝肩边坡由于断裂结构面以及风化节理裂隙等不利地质条件存在,大坝施工过程中曾发生两次数百立方米的塌滑。左坝肩的稳定性直接关系到砼重力拱坝的稳定,关系到工程的安全。在70年代末,80年代初勘察后,通过对坝肩边坡工程地质条件进行分析并结合工程类比,对左坝肩边坡进行稳定分析,采用护坡及锚索处理,经过1991~2004年的运行期间的监测,大坝及边坡稳定性良好。本工程采用综合加固岩质边坡的工程措施是成功的,尤其在采用预应力锚索加固岩质边坡方面,在新技术应用上取得了一定经验,该工程大坝于2000年通过了国家大坝中心的大坝安全定期检查。     

岩溶洞穴对拱坝坝肩稳定性的影响

1前言平寨坝址为拟建黔中水利枢纽工程的比选坝址之一。钻探揭露显示,钻孔遇洞率高,线岩溶率为0.9~13.60%,综合平均线岩溶率为6.6%,由于岩体中发育各种岩溶形态,破坏了岩体的完整性,使局部岩体架空呈架空结构。在大坝及库水作用下,局部将因应力集中而破坏。因此,有必要在建坝之     

重力坝抗滑稳定的研究方法概述

重力坝失稳问题的产生几乎全部是因为在工程勘测的前期对地质地况没有进行详细的了解,以致忽视了坝基中存在的软弱夹层,最终导致了各种工程问题的产生。本文通过总结重力坝抗滑稳定的分析方法,比对各种方法的优缺点,从而清晰地得出重力坝抗滑稳定分析的趋势,为工程的建设提供了借鉴意义。     

某铜矿尾矿坝稳定性分析研究

以某铜矿尾矿坝为例,进行了调洪演算分析和稳定性分析。鉴于尾矿坝在堆积过程中形成的材料变异性较大,以极限平衡理论和传统的安全系数法为基础,将可靠度理论引入尾矿坝稳定性分析中并进行了初步的分析。分析结果表明,目前尾矿坝处于稳定状态,尾矿材料的重度与粘聚力对稳定性的影响较大,内摩擦角的影响则很微小。     

边坡稳定性的模糊可靠度分析

边坡工程的稳定性受多种因素的影响,其中一些还是随机性与模糊性等非确定性的因素。本文将统计分析、模糊数学和边坡破坏的可靠度理论结合起来,建立了粘性土坡破坏的随机模糊可靠度分析模型,并导出了相应的计算公式。     

广州新光大桥静风稳定性风洞试验与数值分析

广州新光大桥主桥为177 m 428 m 177 m中承式三跨连续刚桁拱桥,位处台风多发的南部沿海区域,其静风稳定问题在施工阶段和运营状态下较为突出.设计并加工了1∶ 100缩尺比的新光大桥全桥气弹模型,为确保结构气动外形精确相似,将双箱形拱肋截面的形心位置偏移到拱肋的箱形下弦内部,采用微调拱肋顶部截面的抗弯刚度、主梁质量分布等手段较好地模拟桥梁的各阶振型和频率,克服了大跨度拱桥气弹模型设计中弯扭刚度和轴向刚度缩尺比不协调的问题.均匀流场中全桥气弹模型静风稳定性试验结果与基于主梁和拱肋二维节段模型测力风洞试验的全桥三维静风稳定性数值结果进行了对比和分析,并初步探讨了良态及台风气候模式下结构静风位移响应的差别.     

索-拱体系的静力与动力特性分析

索-拱体系是索与拱杂交而成的一种新型大跨度屋盖结构，可以充分发挥各自的特点，而且相互限制了彼此的弱点。比单一索的形状稳定性好，比单一拱的整体稳定性好。本采用能量变分原理对索-拱体系的静力与动力特性分析进行了阐述，并列举有算例说明其应用。     

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。