基于P2PSand模型的水库土石坝坝基地震液化影响分析

为了解决水库土石坝坝基地震液化导致严重坝体变形和边坡失稳等灾害,从而对水库土石坝长效安全运行造成严重威胁的问题,以某水库土石坝为例,利用有限差分软件FLAC3D 7.0及其内置P2PSand模型(practical two-surface plastic sand model),对存在地震液化地基的水库土石坝进行地震动力响应分析。结果表明:地震强度与相对密实度对水库土石坝坝基地震液化趋势影响较大,超孔压比随着地震过程的进行而逐渐增大,增大幅度约为10.46%;随着坝基地震液化程度的提高,坝体变形更明显,并且坝基边坡稳定性劣化。

P2PSand和Finn本构模型在水库土石坝液化模拟中对比

为了研究地震作用下水库土石坝饱和砂土坝基可液化土层的影响规律,以某水库土石坝为背景,运用FLAC3D分析Practical Two-surface Plastic Sand(简称P2PSand)本构模型和Finn本构模型下的水库土石坝可液化粉砂层的液化分布规律、坝体变形特点以及坝坡的稳定性。计算结果表明:P2PSand模型下可液化粉砂层的液化程度、范围以及水库土石坝坝体位移均大于Finn模型,水平位移较显著;两种本构模型下水库土石坝坝体均出现两条明显的滑动面,稳定性降低。