用强度折减方法分析重力坝深层抗滑稳定性

目前,对重力坝深层抗滑稳定的分析方法尚无统一和明确的规定。强度折减方法在求解安全系数方面具有不用指定滑面、自动搜索滑裂面等优点。本文基于FLAC软件,采用强度折减方法对分属三种典型地质条件的多个算例进行分析。分析结果表明,无论采用相关联还是非相关联流动法则,采用强度折减方法得到的安全系数与Morgenstern-Price方法求解的安全系数都相差较小,误差小于5%,且采用相关联流动法则时得到的安全系数误差更是小于3.5%。根据在破坏时坝基塑性区的分布,提出了确定滑裂面的方法,该方法确定的滑裂面与M-P方法搜索到的滑裂面有很好的一致性。本文通过多个算例的分析证明基于FLAC软件的强度折减方法是一种可靠、有效的方法,可以应用于分析重力坝深层抗滑稳定性。通过对向家坝水电站泄12坝段的深层抗滑稳定分析表明该方法可以应用到重力坝深层抗滑稳定的工程分析中。

基于流固耦合的重力坝深层抗滑稳定离散元分析

在计算节理和断层时,基于连续介质力学的有限元法和假设岩体为刚性体的刚体极限平衡法有其内在的缺陷,在重力坝深层抗滑稳定的计算中遇到较大的困难,而离散元方法可以解决这些问题。采用离散元强度储备系数法分析了重力坝的深层抗滑稳定,其中考虑了渗流与变形的耦合效应,得到了坝体在降强前后的应力位移规律,给出了抗滑稳定安全系数和最终的破坏滑动模式。通过对关键点部位的应力及位移变化情况的记录,更清楚的了解坝体的变形情况和受力特点,而后将考虑流固耦合与不考虑耦合作用的结果进行了对比,考虑耦合的计算结果较小,其值偏于安全。最后通过与刚体极限平衡等K法计算结果进行了比较,采用流固耦合方法的计算结果与等K法结果比较接近,而其该方法物理概念明确,可以采用其方法计算重力坝深层抗滑稳定问题。

重力坝双滑面抗滑稳定分析中抗力角的取值建议

重力坝设计规范中分析坝基抗滑稳定的等K法只考虑了力的平衡,而没有考虑由双斜面构成的滑体是否为运动许可。本文基于边坡稳定性分析中Sarma法的基本假设,建议将极限状态下两块体交界面设为破裂面并与上下游滑面具有相同的强度储备,从而形成运动许可机构;在原来算法上做较小的改动,即可同时得到抗力的大小、方向以及安全系数,为重力坝设计中对抗力角取值提供了依据。

The dam design of Three Gorges Project

The dam of Three Gorges Project is a concrete gravity dam with the crest elevation of 185 m,the maximum height of 181 m and dam axis length of 2 309.5 m.The dam consists of spillway,powerhouse,non-over flow,ship-lift,temporary ship-lock,left diversion wall and longitudinal cofferdam blocks.Some key techniques relating to dam structure design are presented,including hydraulics of flood discharge structure,dam joint design,layout and structural type of penstock,deep anti-sliding stability of dam foundation,reconstruction of temporary ship-lock and closed drainage and pumping of dam foundation.