基于FLAC3D的万家口子高拱坝整体稳定安全度研究

采用三维快速拉格朗日法软件FLAC3D对万家口子高碾压混凝土拱坝坝基加固处理方案进行坝体-坝基变形、应力分析。采用超载法研究大坝及坝基的渐进破坏过程和可能的失稳模式。研究结果表明坝体-坝基变形、应力满足规范要求,系统整体安全度为4.0,基本满足设计要求。极限承载力由坝踵处的Ⅳ类岩体、左岸坝肩不整合面和节理群的强度共同控制。

Hardfill坝的整体稳定安全度

根据Hardfill坝的设计理念,研究适合Hardfill坝的整体稳定安全度考察方法,基于弹塑性有限元方法对典型Hardfill坝进行了计算,并就Hardfill坝材料参数及结构特征对大坝整体稳定安全度的影响进行了敏感性分析.结果表明:以强度储备为主的综合法考察大坝的整体安全度,Hardfill坝一般存在沿坝基面的整体失稳破坏机理,其破坏模式为剪切屈服区自坝趾开始,沿坝基面向上游扩展,从而导致大坝滑移失稳;与相同地基条件下的重力坝结构相比,梯形结构的Hardfill坝的整体稳定安全度有较大提高;坝体与坝基的弹性模量比对Hardfill坝的破坏模式及整体安全度影响较小,而坝体的抗剪强度对其则有显著的影响,同时坝坡坡比和坝高对Hardfill坝的破坏模式影响也较小;坝趾部位为大坝安全的薄弱部位,在设计与施工中应在该位置适当加大水泥用量以提高其强度.

基于整体稳定安全度为目标函数的高拱坝优化设计

该文探讨了高拱坝优化设计的可行方案并结合工程实例采用整体稳定安全度为目标函数,以坝体上游面开裂深度与坝体厚度的比值为约束条件对某高拱坝进行优化设计,得到了具有参考价值的体型参数,验证了优化方案的可行性。

大岗山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

针对大岗山双曲拱坝的工程地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,研究坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程和机制。试验过程模拟大坝基础的不连续岩体条件、岩体力学特性和整体双曲拱坝。试验考虑拱坝上游超载情况,同时还模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响,为此研制适合该工程的变温相似材料及试验模拟新技术,并在一个模型上进行强度储备与超载相结合的综合法试验。试验结果给出拱坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得坝体和坝肩的变形及分布特征、内部断层典型测点的相对位移,揭示拱坝坝体和坝基失稳前后裂缝发展的全过程及其破坏机制。得到强度储备系数为1.25,超载系数为4.0～4.5,确定拱坝坝肩坝基整体稳定安全度为5.0～5.6。对试验数据的综合分析,可以评价边坡的稳定性,并针对坝肩的薄弱环节提出加固处理措施建议。

复杂地质条件下拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

针对某高拱坝坝址区地质构造复杂,两岸坝肩岩体内存在断层、煌斑岩脉、层间挤压带、深部裂隙等各类软弱结构面等工程地质问题,本文利用三维地质力学模型试验技术,采用强度储备与超载相结合的综合法试验方法,研究了坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程,试验中充分考虑了影响坝肩坝基稳定的各种因素,既考虑拱坝上游超载情况,同时还重点模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响。通过试验获得了坝肩坝基的变形及分布特征、失稳的破坏形态和破坏机理。试验结果表明:拱坝整体稳定安全度约为4.7～4.9,拱坝的基础处理效果较好,并针对坝肩的薄弱环节提出了加固处理措施建议。