三维胶凝砂砾石百米级高坝的稳定性分析

为计算130m坝高的三维胶凝砂砾石坝坝基面稳定性,设计了2因素(坝体坡率m、地基弹性模量E)7水平(E为24(微风化岩体)、30、36、42、48、54、60GPa(新鲜岩体))的正交计算方案,采用有限元法进行计算。结果表明,坝体坡率m相同时,随着地基弹性模量E的增大,抗剪断稳定系数K′、抗剪稳定系数K均减小;地基弹性模量E相同时,随着坝体坡率的增大,抗剪断稳定系数K′、抗剪稳定系数K均增大。得到随坝体坡率m、地基弹性模量E变化时坝体稳定系数的变化规律及幅度,并根据《胶结颗粒料筑坝技术导则》、《混凝土重力坝设计规范》,优选出坝体坡率m=0.74、地基弹性模量E=24GPa,为胶凝砂砾石百米级高坝发展、建设起到指导作用。

三维胶凝砂砾石百米级高坝的应力与位移分析

根据规范规定并查阅文献,选取坝体坡率m(0.7、0.75、0.8、0.85)、地基弹性模量E(微风化~新鲜岩体,24、36、48、60 GPa)作为影响因素,进行2因素4水平的正交方案设计,采用有限元分析130 m坝高的三维胶凝砂砾石坝体的应力、位移。应力分析显示:除yz面剪应力外,其余应力的最大值、最小值,变化趋势相同;等幅度增大地基弹性模量,各应力变化的幅度逐渐减小;根据应力变化幅度、规范规定,优选E=36 GPa;拉应力最大项在m=0.75时为最小值。位移分析显示:等差增加E,各位移绝对值等比例减小,及根据参考文献,优选地基弹性模量值为36 GPa;根据受拉位移最大项(UY),位移分析选择坝体坡率m=0.75。综合建议优选的坝体坡率m=0.75、地基弹性模量E=36 GPa。