块体理论在拱坝坝肩边坡抗滑稳定性分析中的应用

在水电站坝肩边坡的施工过程和运行过程中,由于岩体天然状态遭受到破坏,伴随着边坡开挖及大坝运行,相应的产生整体或部分块体移动,出现不稳甚至破坏效应,给施工和大坝的正常运行带来严重威胁.以万家口子水电站拱坝坝肩边坡为例,通过对坝肩边坡发育的结构面空间组合形式进行分析,找到可能存在的关键块体,采用三维极限平衡分析方法,计算各关键块体在施工期和运行期正常工况、降雨工况、地震工况下的稳定性安全系数,根据拱坝坝肩边坡的设计标准,评价各关键块体的稳定性,并针对坝肩存在的不稳定块体,给出了锚索加固的建议方案.     

基于物理模型与数值计算的立洲拱坝坝肩稳定综合分析

立洲拱坝坝肩地质条件复杂,断层、节理裂隙等软弱结构面发育,直接影响坝肩的稳定安全性。针对上述地质问题采用地质力学模型试验与有限元计算分别进行了研究,通过二者综合对比分析,得到了坝肩及抗力体表面变位分布规律、两坝肩的最终破坏形态以及整体稳定安全系数,揭示了影响坝肩稳定的控制因素及其薄弱部位,为工程的设计和施工提供依据。将物理模型与数值计算相结合,二者相互对比和互为补充,全面分析和论证拱坝坝肩稳定性。     

拱坝坝肩抗滑承载能力极限状态材料分项系数研究

对拱坝坝肩岩体抗滑稳定中承载能力极限状态设计表达式中的材料分项系数的取值进行了分析计算与探讨，提出了分项系数取值建议，供相关规范制定时参考。可靠度分析结果表明，按建议的分项系数取值方案进行设计，可使坝肩抗滑稳定在不同设计条件下，具有较佳的可靠度及一致性。     

基于强度折减的大型水电站坝段抗滑稳定性分析

在水电站大坝计算中,坝基深层抗滑稳定问题是决定工程成败的决定因素之一,对水电站安全运行至关重要。针对某大型水电站典型坝段坝基岩体的正常蓄水位工况,采用强度折减方法进行抗滑稳定性分析。计算结果表明:以弹塑性计算不收敛为失稳判据得到的安全系数为2.70,以塑性区贯通和关键点位移突变作为失稳判据得到的安全系数为2.50;并且,坝踵与坝趾特征点位移计算值均指向下游方向,表明坝体有向下滑动的趋势。综合上述分析结果,该坝段在正常蓄水位工况下的整体安全系数应该为2.50左右,无法满足正常工况下3.0的安全度要求,必须对该坝段进行加固处理。     

双江拱坝传力桩加固坝肩的有限元

双江拱坝左坝肩存在5层软弱夹层,对整个左坝肩岩体的抗滑稳定和压缩变形都有较大影响,设计拟采用14根抗滑传力桩加固坝肩。本文采用三维有限元法,通过对设计方案进行初步分析,发现该方案存在进一步优化的可能性,在此基础上,提出两套优化方案。通过比较分析可知,采用8根抗滑传力桩在安全性和经济性上都能得到较好满足。该成果可给其它类似工程提供一定的参考。     

苗家坝水电站坝址区岩休结构特征研究

坝肩边坡稳定性评价的基础是其岩体结构特征的研究.根据现场勘察和室内分析,苗家坝水电站中坝址区岩体中主要结构面有3组,另还有零星随机结构面.这些结构面的相互组合在左右岸深部岩体中均构成厚层状结构岩体,而在左右岸岸坡表层受不同结构面的控制呈现不同的表层岩体变形破坏特征.研究结果对坝肩开挖设计具有重要的指导意义.     

含复杂结构面RCC高拱坝坝肩抗滑稳定研究

复杂地质条件对坝体抗滑稳定极为不利,尤其是存在结构面相互切割成岩块,削弱岩体完整性,对坝肩抗滑稳定影响较大。某RCC高拱坝最大坝高132m,坝址区地质条件复杂,断层和长大裂隙密集带纵横交错,层间剪切带横切山谷,坝肩抗滑稳定问题突出。为了探讨复杂地质条件下结构面对坝肩稳定和变形的影响,采用三维地质力学模型超载法破坏试验并结合有限元计算,对各结构面变位进行分析,揭示了影响左坝肩稳定的结构面是f5、f4、Lp285、L2、fj2、fj3、fj4,影响右坝肩稳定的结构面是f4及Lp4-x、fj3、fj4;模型试验求得坝肩整体稳定非线性变形超载安全系数K_2=3.4~4.3,有限元计算K_2=3.0~4.0,坝肩整体稳定满足要求;在此基础上,基于块体理论,根据坝肩结构面产状及组合,开展了典型滑移块体的失稳研究,并总结滑裂面失稳判定区间,分析得出两岸坝肩3种典型块体中"关键块体"位于左岸,试验得到"关键块体"安全系数为2.4~3.0,说明复杂结构面削弱坝肩稳定,需进一步进行处理,以提高坝肩抗滑稳定性。     

锦屏一级水电站左岸坝肩边坡岩体稳定性分析

据工程地质调查分析,锦屏一级水电站左岸坝肩边坡岩体的整体稳定性主要由深部裂缝SL44-1、断层f42-9、煌斑岩脉X切割组合的变形体控制。采用三维离散元程序(3DEC)建立了锦屏一级左岸边坡局部三维和真实三维模型,同时考虑了预应力锚索的加固效应,对左岸坝肩变形体施工期的稳定性进行了分析。结果表明,在开挖至高程1 780m之前,坝肩岩体的变形随着开挖逐渐增大;开挖至高程1 780m时,断层f42-9与深部裂缝SL44-1的交线被揭露,阻滑岩体完全被挖除,横河向位移较上一开挖步显著增大。为验证数值模型的合理性,将数值模拟结果与监测资料进行了对比分析,测点横河向位移的计算值与监测值相近,边坡开挖支护后,各测点的位移逐渐收敛,安全状态符合要求。     

九畹溪滑坡的稳定性分析

本文通过对九畹溪滑坡的现场实际踏勘,确定了滑坡的地形地貌特征,滑坡体、滑带物质特征及滑床岩土体特征。在现场试验和室内试验的基础上,对滑坡在不同工况下的稳定性进行计算并得出结论,其计算结果对该地区滑坡治理提供了参考和依据。选取特征剖面,采用Morgenstern-Prince法分别计算了不同工况下斜坡的稳定性,计算斜坡的法向力和剪切力,分析该滑坡的稳定性情况。     

云龙河拱坝施工过程的三维有限元

采用三维弹塑性非线性有限元法，对云龙河拱坝施工过程的实际浇筑、封拱和水库蓄水过程的坝体应力及变形进行了仿真分析，同时分析了施工过程的坝肩层间错层带的变形。计算结果表明施工过程的坝体变形较小，坝体有限元等效应力满足规范要求，坝肩层间错层带错动变形很小，说明大坝结构设计合理，坝肩无错动危险。计算成果为工程项目的实施提供了技术依据，同时对类似工程分析具有借鉴作用。