库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙坝渗透及抗震稳定性分析

利用岩土软件Geostudio,根据非饱和渗流原理,以四方井水利枢纽中的黏土心墙土石坝为背景,分析了库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙土石坝上下游坝坡渗流特性及抗震稳定性。计算结果表明:库水位下降速率越大,上游坝坡的孔压力变化越剧烈,安全稳定系数越小;监测点位置越高,孔压越难以达到稳定值。对于下游坝坡而言,孔压力变化相对平缓,监测点距离地下水位越远,孔压越难以稳定,孔压力响应库水位骤降的时间越长;库水位骤降至死水位情况下发生地震时,库水位骤降速率越大,上游坝坡安全系数越小,Newmark位移越大。下游坝坡的安全系数对于骤降速率不敏感,安全系数基本一致,Newmark位移非常接近。研究成果可为实际工程管理运行提供一定的参考。

水库骤降期偶遇地震作用时高土石坝抗震安全性分析

水库水位骤降会对土石坝渗流、变形和稳定产生较大影响,若此时偶遇地震,则可能对大坝安全构成新的威胁。结合某拟建300 m级超高心墙土石坝,对其进行库水位骤降时的大坝非恒定、饱和–非饱和渗流场分析,获取静孔隙水压力。在渗流场和静应力场耦合计算基础上考虑地震偶遇作用,对大坝进行地震反应分析,并从坝坡抗震稳定和坝体永久变形方面进行大坝抗震安全分析评价。研究表明:对于具有良好防渗性能的心墙并有上游反滤安全保护的高心墙堆石坝,库水位骤降主要影响心墙及上游堆石坝体的孔隙水压力分布,使震前坝体上游区域的静力平均有效应力场有较大改变。此时偶遇地震作用,大坝上游区域的动力反应及上游坝坡抗震性能变化较大,需引起注意。库水位的变化基本未对下游堆石坝体的渗流场分布产生明显影响,因而库水位骤降对下游坝体抗震安全影响甚微。