多软弱夹层坝基高重力坝深层抗滑稳定与加固措施研究

抗滑稳定分析是多软弱夹层高重力坝坝基设计工作中的关键内容。针对某一高重力坝工程,采用刚体极限平衡三滑面法与有限元强度折减法相结合的研究手段,开展了抗滑稳定计算分析,并确定了适宜的泥化夹层坝基处理措施。研究结果表明,刚体极限平衡三滑面法与双滑面法相比,抗滑稳定结果更为准确、合理,更适合用于软弱夹层坝基的重力坝深层抗滑稳定计算;提出的4种坝基处理方案中,抗剪洞方案的安全可靠性高、工期短、投资低,可优先作为重力坝坝基处理方案;采用有限元强度折减法计算了抗剪洞方案下的坝基深层滑动破坏模式和抗滑稳定安全系数,与三滑面法的计算结果相比,抗滑稳定计算结果相差不大,验证了抗滑稳定分析结果的准确性和所选坝基处理措施的有效性。本研究为类似工程抗滑稳定计算及坝基处理设计提供了参考依据。     

观音岩重力坝深层抗滑稳定分析

采用基于非线性有限元理论的强度储备安全系数法,对观音岩重力坝坝基的深层抗滑稳定进行了研究。通过塑性屈服区的发展过程,得到坝基的渐进破坏过程、可能的失稳模式以及强度储备安全系数,并根据《混凝土重力坝设计规范》(DL5108-1999)采用基于分项系数的刚体极限平衡法对坝基抗滑稳定进行了核算,各坝段的深层抗滑稳定安全系数均大于1.0,满足规范要求;结果表明大坝坝基深层抗滑稳定是有保证的。     

亭子口重力坝复杂坝基稳定分析及

结合亭子口水利工程,采用非线性有限元法对重力坝复杂坝基进行了深层抗滑稳定分析。通过强度储备系数法的计算得到了坝体及坝基系统的渐进破坏过程并搜索出了最危险的滑移模式;同时依据规范规定,采用基于改进等 法的刚体极限平衡法核算了坝基最危险滑动面的稳定性;最后做出安全评价,结果表明采取加固措施后的坝基深层抗滑稳定是安全的。     

重力坝深层抗滑稳定的体系可靠度分析

对于重力坝双斜面深层抗滑稳定,采用一次二阶矩法和等效线性化计算了滑动体、抗力体及体系的抗滑稳定可靠指标;赋予安全系数广义的含义,采用蒙特卡罗法计算重力坝双斜面深层抗滑稳定的体系可靠指标,并与一次二阶矩法和等效线性化计算的体系可靠指标作了比较,探讨了可靠度分析法与安全系数设计法之间的联系.结果表明,安全系数设计法中,一个粗略的安全系数不能真实、准确地反映重力坝深层抗滑稳定的安全度水平,建议结合可靠度分析法和安全系数设计法,在安全系数设计法中引入分项系数,采用广义的安全系数,可供重力坝设计规范修订时参考.     

重力坝抗滑稳定预警研究

针对目前重力坝安全监测预警系统关于抗滑稳定预警存在的不足,在混凝土重力坝设计规范（DL5108-1999）的基础上,以分项系数极限状态设计表达式得到了坝基抗滑稳定预警指标1.0;以双滑面深层抗滑稳定计算式推导出简化的分项系数多滑面计算式。将研究成果运用到监测预警系统中,编制了抗滑稳定预警分析软件。工程实例证明,在电站蓄水期和运行期,预警分析软件能够全程实时采集监测数据,对建基面和不同深层滑动面的安全状态实时分析,超过预警指标及时预警。     

整体式碾压混凝土重力坝的抗滑稳定性分析

文章采用三维弹塑性力学有限元法对整体式碾压混凝土重力坝的应力和抗滑稳定性进行了计算分析，并与刚体极限平衡法的计算结果进行了比较。结果说明，整体式碾压混凝土重力坝的应力和稳定条件较好，狭谷中的中低坝采用整体式碾压混凝土重力坝，具有明显的经济效益，在采取了严格的温控措施后，可推广采用。     

基于随机场理论的水电工程渣料场边坡稳定性分析

渣料抗剪强度参数的空间变异性对渣料场边坡稳定性的影响非常显著。利用随机场理论开展抗剪强度参数空间变异性对水电工程渣料场边坡稳定性影响的分析,首先采用自相关函数构建抗剪强度参数随机场,然后利用改进的乔列斯基分解法离散抗剪强度参数随机场,最后利用非侵入式随机有限元方法进行边坡稳定性分析。算例结果表明岩土体抗剪强度参数的空间变异性对边坡安全稳定性有较大影响,边坡滑动面与抗剪强度参数的空间分布有关。工程实例计算结果表明,对于水电工程渣料场这一典型的非均质边坡,单一的安全系数不足以评价渣料场边坡的稳定性,应考虑渣体抗剪强度参数的空间变异性,并结合工程实际进行稳定性及滑动面的综合分析和评价。     

乐昌峡水利枢纽工程右岸坝肩边坡变形稳定分析

乐昌峡水利枢纽右岸高边坡风化层深厚,岩石强度弱,大坝右岸坝肩开挖后,将形成约215m的开挖边坡,边坡处于降雨强度大的地区,在施工期边坡开挖过程中的变形稳定,直接影响到碾压混凝土大坝的施工工期,十分关键.为了验算边坡开挖中和开挖后的稳定性,首先采用有限元法,对边坡开挖过程进行模拟,给出边坡的变形、屈服区等应力应变情况,利用强度折减法得到边坡的抗滑稳定安全系数,其次,用刚体极限平衡法计算安全系数,并与有限元的计算结果进行对比分析.在缺少渗流基本资料情况下,对深厚风化层的稳定状态,在极限平衡分析中,进行受降雨影响下的敏感性分析.最后对该工程提出加强观测和排水等措施,对边坡的稳定具有指导意义.     

索风营水电站Dr2危岩体稳定性研

针对贵州索风营水电站Dr2危岩体的工程实际，采用刚体极限平衡法和三维有限单元法进行计算分析，得到了Dr2危岩体加固治理前后的稳定性安全系数，并对结果进行了比较，为其边坡治理提供了依据。     

Cosserat连续体的本构参数对重力坝深层抗滑稳定的影响

基于ABAQUS的UEL自定义单元接口二次开发,采用基于有限元的强度储备系数法模拟重力坝坝基应变局部化的渐进破坏过程,分析比较Cosserat连续体模型中的本构参数Cosserat剪切模量、软化模量以及内部长度参数对结果的影响。结果表明:在一定范围内,Cosserat剪切模量对模拟结果影响不大;软化模量的取值在一定范围内,渐进破坏过程基本相同,当达到某一定值时,计算在坝基塑性屈服区未贯通时即迭代不收敛,当其绝对值进一步增大时,降低坝基抗剪断强度的过程中软弱夹层未屈服,与实际不符;内部长度参数的取值不同,对渐进破坏过程塑性屈服区的发展影响不大。     

考虑基岩蠕变特性的重力坝深层抗滑稳定性分析

对于坝址岩性软弱的重力坝,其基岩的蠕变特性导致地基应力随时间不断调整,目前采用的弹塑性计算无法得到坝体的长期深层抗滑稳定性。通过典型算例,分别采用基于Cvisc模型的考虑蠕变的强度折减法以及常规的弹塑性强度折减法进行深层抗滑稳定计算,并对结果进行比较。结果表明,考虑基岩的蠕变特性时,重力坝的深层抗滑稳定安全系数偏小,而坝体失稳时的特征点位移值偏大。当重力坝的基岩较软,蠕变特性较明显时,必须充分考虑基岩的蠕变特性对坝体深层抗滑稳定性的影响。     

土体强度参数统计特性对土石坝边坡可靠性的影响分析

针对传统边坡稳定安全系数设计法的不足,将抗剪强度参数c、φ作为随机变量,建立安全系数FS的极限状态方程,通过可靠度原理的验算点法建立土石坝边坡可靠度分析模型,编制C＋＋程序,并结合河南省某水库续建工程大坝边坡稳定可靠度分析,探讨了参数变异性、相关性对边坡稳定可靠度的影响,论证了采用可靠度方法分析计算边坡稳定的实用性。     

JC法求重力坝可靠度的电算程序

结构的可靠度设计法由于考虑了变量的随机性及分布状态，比安全系数法更接近实际，将逐渐取代安全系数法而成为一种新的设计法。而ＪＣ法则是国际上通用的计算结构可靠度的有效方法。文章从可靠度的基本概念入手，向读者介绍了目前国际国内的实用计算法，并用ＪＣ法的电算程序算出了某一重力坝基面的抗滑、抗压、抗拉等极限状态的可靠度及相应失效概率。结果和实际吻合良好，在日前阶段，可以用来验证和校核重力坝的安全性能。当《当     

预应力锚固在杉木河水库大坝坝基

在大坝地基中，往往存在对基础稳定有一定影响的各种软弱结构面，或者由于坝基岩体软弱、破碎，使大坝的抗滑稳定安全系数降低。为了增加大坝的稳定，采用预应力锚杆乃是经济、安全的加固措施之一。湖南省杉木河水库大坝在坝基内下伏13条倾向下游的缓倾角夹层，其摩擦系数仅0.4，深层抗滑稳定安全系数不满足规范要求，需加固处理。经方案比较，确定采用预应力锚索来加固溢流坝段，以提高深层抗滑稳定安全系数，满足大坝稳定要求.应用结果表明,预锚效果显著.     

基于分区有限元与块体界面元混合算法的重力坝深层抗滑稳定分析

考虑到重力坝沿岩基软弱结构面的深层滑动问题属于典型的局部位移非连续的接触问题,传统算法在求解此类问题上有较大的局限性,采用分区有限元与块体界面元混合算法对某重力坝进行深层抗滑稳定分析。鉴于该算法需预先知道可能的接触面,先采用弹塑性有限元强度折减法搜索出可能的深层滑动面,然后在滑面上生成接触点对。再采用分区有限元与块体界面元混合算法,整体折减滑动面的抗剪断强度参数,定义接触点对全部失效时重力坝失稳,求出抗滑稳定安全系数,并将结果与传统的弹塑性有限元强度折减法计算结果进行比较。结果表明该方法能较好模拟岩基不连续结构面的力学行为,计算效率高,有效避免了弹塑性有限元强度折减法在失稳判据上的人为性。     

JC法求重力坝可靠度的电算程序

结构的可靠度设计法由于考虑了变量的随机性及分布状态，比安全系数法更接近实际，将逐渐取代安全系数法而成为一种新的设计法。而ＪＣ法则是国际上通用的计算结构可靠度的有效方法。文章从可靠度的基本概念入手，向读者介绍了目前国际国内可靠度的实用计算法，并用ＪＣ法的电算程序（可求截尾的和不截尾的）算出了某一重力坝基面的抗滑、抗压、抗拉等极限状态的可靠度及相应的失效概率。结果和实际吻合良好。在目前阶段，可以用来验证和校核重力坝的安全性能。当《水工结构设计统一标准》开始实施时，本程序可作为设计程序用来设计、修改重力坝剖面等。     

竹篙滩浆砌石空腹重力坝有限元分析

竹篙滩坝型选用浆砌石空腹重力坝,这对减少坝基扬压力及改善坝基应力有利,也可以减少工程投资;同时将砌渣作为空腹填料处理,可以相对增大坝体重量,对抗滑稳定有利。但空腹重力坝坝体本身应力比较复杂,尤其在空腔周围容易出现拉应力。因此,本文在考虑坝体和坝基接触部位的处理方式影响以及空腹填料和坝体接触部位的模拟等情况的基础上,应用大型有限元软件ANSYS,对溢流坝段的应力状况及抗滑稳定性进行了平面有限元计算分析,为坝型进一步优化提供参考依据。     

考虑降雨特征的浅层边坡稳定性分析

由降雨诱发的残积土滑坡在亚热带和热带地区非常普遍,产生此类滑坡的主要原因是雨水入渗使斜坡内非饱和区材料抗剪强参数和基质吸力降低导致了土体抗剪强度的减小.基于Mein-Larson模型,用一种近似的显式方法模拟入渗过程,得出了实际入渗率和湿润锋深度随时间变化规律,在此基础上,采用考虑基质吸力的极限平衡方法进行了边坡稳定性分析.计算结果表明实际入渗率在积水之前为降雨强度,之后逐渐减小;湿润锋深度随时间成近似线性变化;边坡安全系数随降雨的入渗而显著下降.     

等壳碾压混凝土重力坝层间抗滑稳定可靠度分析

针对以有限元为基础分析碾压混凝土重力坝层间可靠度其功能函数不能显式表达的特点,采用响应面法、JC法、窄界限法原理相结合的可靠度计算方法。由三维非线性有限元对等壳水电站碾压混凝土重力坝各随机变量分位点值的计算结果,采用抗剪断公式构建该电站非溢流坝段层面的功能函数,求得响应面方程,并应用JC法和窄界限法计算层间单元可靠度指标及层间体系可靠度指标,进一步分析材料的变异系数对体系可靠度的影响。结果表明,φ是影响体系可靠度指标的最敏感因子,碾压各层β值一般为4.16～5.70,层间体系可靠度β'为4.12,满足工程要求。该方法计算效率高,实用性强,用于碾压混凝土重力坝层间抗滑稳定可靠度分析是可行的,值得推广。     

基于贝叶斯理论的土体抗剪强度参数最优二维分布模型识别方法

提出了基于贝叶斯理论的土体抗剪强度参数最优二维分布模型的识别方法。首先,介绍了基于Copula函数的土体抗剪强度参数二维分布模型的表征方法。其次,采用蒙特卡洛模拟方法验证了贝叶斯理论识别最优二维分布模型的有效性,对比了贝叶斯独立识别、贝叶斯非独立识别、AIC一步识别,AIC两步识别4种识别方法的识别能力,分析了影响贝叶斯理论识别精度的主要因素。最后,搜集了29组实际工程土体抗剪强度参数试验数据,研究了贝叶斯独立识别和非独立识别在实际工程土体抗剪强度参数最优二维分布模型识别中的应用。结果表明,贝叶斯理论能够结合先验信息有效地识别表征土体抗剪强度参数最优二维分布模型;贝叶斯理论与AIC准则相较在小样本条件下的识别能力和识别精度方面优势明显;土体抗剪强度参数的样本数目、参数间相关性、备选二维分布模型集合以及先验信息都显著影响贝叶斯理论的识别精度。