基于COMSOL的不同库水位条件下土石坝坝坡稳定性分析

由库水位变化引起的渗透破坏是造成土石坝失稳的主要原因之一，坝体滑坡极易诱发地质灾害，严重威胁人类生命财产安全。针对库水位上升对土石坝坝体滑坡的影响，以某均质土坝为研究背景，借助COMSOL Multiphysics数值软件研究坝坡临界失稳状态下的塑性区和水平位移变化，基于有限元强度折减法分析正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位3种工况下的坝坡稳定性。结果表明：随着库水位上升，土石坝内部浸润线位置提高，坝体的最大塑性应变和水平位移呈线性增大趋势，且最大值均出现在坝脚位置。坝脚处塑性区随折减系数SRF的增大逐渐向坝顶贯通，坝坡变形行为以剪切滑移为主。3种工况下稳定安全系数FOS分别为1.894、1.855和1.831，坝体稳定性不断降低，但均高于临界最小安全系数。