剪胀角对重力坝深层抗滑稳定性的影响

合集下载

剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响

剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响陈忠源【摘要】The influence of soil slope dilatancy angle on the slope stability is studied with numerical simulation .It come to a conclusion dilatancy angle has a positive effect on the slope stability w hich is determined by both the height and soil materials of the slope .We suggest the dilatancy angle safety factor can increase by 0 .03 if the slope soil materials is clay orsticky ,w hile for the sand or silt soil , the factor can be risen by 0 .02 .%通过数值模拟探讨了边坡土体的剪胀对边坡稳定的安全系数的影响，得出了剪胀性对边坡稳定具有积极的作用，且其影响程度与坡高及边坡土质材料有关的结论。

同时，建议对于土质材料以粘土或粉质粘土为主的边坡，考虑剪胀角后的安全系数可增加0．03；而对于土质材料以粉土或砂土为主的边坡可增加0．02。

【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P235-240)【关键词】剪胀角;土质边坡稳定;安全系数;数值模拟【作者】陈忠源【作者单位】福州外语外贸学院，福建福州 350202【正文语种】中文【中图分类】TU430 引言岩土体的剪胀性是指岩土体在剪切屈服过程中体积会增大或缩小的特性。

材料在剪切过程中体积变化率可以用剪胀角来表示。

一般来说，对于密实性砂性土或超固结粘土，在剪切过程中会表现出剪胀性，而对于松砂或正常固结土，在剪切过程中会表现出剪缩性。

亭子口重力坝深层抗滑稳定性分析

和分项系数极限状态设计方法对亭子口重力坝表孔坝段的深层抗滑稳定性进行了深入研究，并在此基础上对广义
等Ｋ法中的条块作用力与水平面的夹角对深层抗滑稳定性作了敏感性分析。两种稳定性计算方法的结果均表明亭子１重力坝表孑坝段深层抗滑稳定性基本能满足规范要求；广义等Ｋ法中条块作用力与水平面的夹角取值对：３Ｌ
中假定的是每一滑面通过的同一种介质，当穿过多种岩层时强度参数需要做加权处理，这严重影响了该方法在理论上的严密性。陈祖煜 …基于虚功原理的基础上提出了理论体系更为严格、应用范围更为广泛的广义等Ｋ法（ａｌａ）Ｓｒｌ法，并证明了在双滑面时与等Ｋ法的等效性。自２Ｔ０世纪８Ｏ年代以来，分项系数极限状态设计方法得到推广应用，由于分项系数是在总结了大量实例的资料和可靠度
深层抗滑稳定分析成果有显著的影响，建议在亭子口深层抗滑稳定分析中妒５０。取。１ｏ
关键词：亭子１重力坝；深层抗滑；广义等Ｋ法；分项系数极限状态设计方法：３
中图分类号：ｒ６１Ｉ４Ｔｖ
表孔坝段的多种滑移模式在不同的计算工况下的深层抗滑稳定性作了验算，并与分项系数极限状态

剪胀角对分层边坡稳定性的影响

剪胀角对分层边坡稳定性的影响作者：曹婷张光碧邱珍锋来源：《南水北调与水利科技》2013年第03期摘要：利用有限元软件ABAQUS，采用强度折减法，对不同层数、不同材料、不同高度的分层边坡剪胀角进行折减，分析了剪胀角对分层边坡稳定性的影响。

结果表明，对分层边坡，任意土层的剪胀角进行折减时，安全系数Fs随着剪胀角的增加而增大，增大的幅度逐渐减小，其变化规律不受土层材料、高度、层数的影响。

与边坡整体的剪胀性相比，单层土的剪胀性对Fs的影响要小，且边坡上层土层的剪胀性对边坡稳定性的影响较大。

随着剪胀角的增大，边坡位移趋势越加明显，且塑性区的范围逐渐扩大，滑弧半径增大，安全系数随之增大。

在实际工程中，宜对分层边坡整体的剪胀角进行折减并慎重取值。

关键词：剪胀系数；分层土；软弱土层；强度折减；安全系数中图分类号：O 319文献标识码：A文章编号：16721683（2013）03006704岩土在剪切过程中会产生体积变形，正常固结的黏土和低密度的砂土一般会产生剪缩，而超固结土及密实度较高的砂土则产生剪胀[1]。

由于对岩土剪胀性的认识还不充分，大多数岩土工程分析中选择了两种极端情况：关联流动法则（剪胀角ψ=φ）和非关联流动法则（剪胀角ψ=0）。

关联流动法则意味着土体在剪切的过程中可以产生无限制的体积膨胀现象[2]，非关联流动法则ψ=0则认为土体是不可膨胀的，由此获取极限荷载。

关于剪胀角对岩土工程稳定性的影响问题，不少学者进行过探讨：康亚明[3]等通过剪胀角对边坡潜在滑动面影响的研究，得出的结论认为，随着剪胀角的减小，边坡的塑性区从坡顶向坡脚有贯通的趋势；蒋青青等[4]研究了坡顶超载情况下的边坡剪胀效应；吴春秋[5]提出边界荷载会使剪胀性更显著。

至于工程实践中剪胀角的取值问题，赵星光[7]研究了岩石峰值内摩擦角和剪胀角的关系，认为岩石在零围压时的峰值剪胀角小于并近似等于峰值内摩擦角；张培文[7]提出剪胀角对地基极限承载力的影响是不可忽略的，并认为只有考虑了材料的剪胀性、正确选用材料的屈服准则，才能得到符合理论与实际的边坡稳定安全系数[8]；孔位学等[9]通过对速度矢量和破坏面的夹角分析，得出剪胀角取0.5倍的摩擦角的结论，但却不一定适应具有软弱层的分层边坡。

重力坝抗滑稳定性不够的原因分析-获奖版PPT课件

图1 重力坝所外力示意图 ∑P—水平推力；u—扬压力；
∑G—自重；F—抗滑力
水利工程管理技术
重力坝抗滑稳定性不够的原因分析
2015.04
重力坝抗滑稳定性不够的原因分析
重力坝是用混凝土或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，它的主要特点是依靠自重来维持坝身的稳定。
重力坝必须保证在各种外力组合的作用下，有足够的抗滑稳定性，抗滑稳定性不足是重力坝最危险的病害情况。当发现坝体存在抗滑稳定性不足，或已产生初步滑动迹象时，必须详细查找和分析坝体抗滑稳定性不足的原因，提出妥善措施，及时处理。
重力坝抗滑稳定性不够的原因分析
重力坝承受强大的上游水压力和泥沙压力等水平荷载，如果某一截面的抗剪能力不足以抵抗该截面以上坝体承受的水平荷载时，便可能产生沿此截面的滑动。由于一般情况下坝体与地基接触面的结合较差，因此，滑动往往是沿坝体与地基的接触面发生的。所以，重力坝的抗滑稳定分析，主要是核算坝底面的抗滑稳定性。坝底面的抗滑稳定性与坝体的受力有关，重力坝所受的主要外力有：垂直向下的坝体自重；垂直向上的坝基扬压力；水平推力和坝体沿地基接触面的摩擦力等。

重力坝坝基抗滑稳定性

7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性
7.3.2 表层滑动稳定性计算抗剪强度公式（摩擦公式）
a、滑动面水平面时：
K
阻滑力滑动力
f W-U
P
b、滑动面倾向上时：
K f W cos α-U Psin α
P cos α W sin α
公式评价：丌考虑凝聚力，凝聚力作为安全储备，所以觃定的安全系数较低。
2力）分析抗力体BCD
抗滑力滑动
f2p sin v2 cos u2 c2 A2 p cos v2 sin
Ks2
f2 p sin v2 cos u2 c2 A2 p cos v2 sin
力Ks1 Ks2 p 代入上面两式，可分别求得安全系
7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性
A
V1
DC
B
H
H cos
H sin
A
C
V sin V V cos
U1
C1 A1
D
P B
D
P V2 Psin( )
Pcos( )
V2 cos
V2 sin U2
B
C C2 A2
破坏模式：假定条件：行分析过程：
块体ABD沿AB面滑动→推块体BCD →剪断BC面 1）假定ABC中存在一个结构面BD；2）P不AB平
7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性
7.3.4 岸坡坝段抗滑稳定性计算
靠近岸坡的一个坝段设岸坡倾角为 θ，坝块总重为W，坝基面上的扬压力为U，上游坝面水压力为P，坝基面的抗剪断强度参数为f′和c′，滑动面面积为A。
坝顶
W
N
T
U
PS
坝轴线
T
7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性

提高坝体抗滑稳定性的措施.微课.

故县混凝土实体重力坝
潘家口水库宽缝重力坝
伊泰普混凝土空心重力坝
涌溪碾压混凝土重力坝
南告浆砌石重力坝
《水工建筑物》
/
1.利用水重注意点：上游坝面的坡度不宜过缓，否则容易产生拉应力。
2.采用有利的开挖轮廓线
（1）利用岩面的自然地形地质，形成键槽；（2）将坝踵高程降低，使坝基面倾向上游（3）可以开挖成锯齿状，形成局部倾向上游的斜面
3.设置齿墙（1）在坝踵部位设齿墙，切断较浅的软弱面。（2）在坝趾部位设置齿墙，将坝趾放在较好的岩层上，更多地发挥抗力体的作用，同时在一定程度上改善了坝踵应力。 4.地基加固处理上述两种措施目的在于提高坝基面的抗剪断参数f ′、c′值
5.横缝灌浆
将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝的整体性和稳定性。
7.地基防渗与排水（坝基内布置防渗帷和排水幕）
1 2 3 8 4
2.5m
1
1 6 5 4
3.5m
4 1 7 3 6 5 6
7 2
8.抽排降压措施当下游水位较高，坝体承受的浮托力较大时，可考虑在坝基面上设置排水系统，定时抽水以减少坝底浮托力。上述两种措施目的在于降低扬压力。
9.空腹抛石空腹重力坝或宽缝重力坝，可在空腔内填块石，提高坝体稳 f W U c A 定性。
抽排降压措施当下游水位较高坝体承受的浮托力较大时可考虑在坝基面上设置排水系统定时抽水以减少坝底浮托空腹重力坝或宽缝重力坝可在空腔内填块石提高坝体稳定性
水工建筑物·微课
提高坝体抗滑稳定的措施
主讲人：吴伟民教授专业带头人高级工程师一级建造师土木工程师
2014.12
项目5 水闸

剪胀角对土质边坡稳定安全系数的影响

ｔｈｅｆａｃｔｏｒｃａｎｂｅｒｉｓｅｎｂｙ０．０２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｌａｔａｎｃｙａｎｇｌｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｏｉｌｓｌｏｐｅ；ｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．
过程中会表现出剪缩性。在有限元强度折减系数
对于剪胀角，国内外学者做了很多的研究。张鲁渝『４等建议采用非关联流动准则（ ≠Ｑ）来
收稿日期：２０１４ — １２ — １０作者简介：陈忠源（１１）８３～），男。汉族，福建仙游人，福州外语外贸学院工程师，硕士，主要从事工程管理与工程造价、岩土工程方向研究，Ｅ — ｍａｉｌ：４２１３４４８９＠ｑｑ．ｃｏｍ．
此，是否以及如何考虑土体的剪胀角对边坡稳定
的影响，对于合理进行边坡的设计，更为科学严密
地进行边坡稳定性分析和失稳预测，具有重要的理论和现实意义。
表现出剪胀性，而对于松砂或正常固结土，在剪切
ｆａｃｔｏｒｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｂｙ０．０３ｉｆｔｈｅｓｌｏｐｅｓｏｉｌｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｃｌａｙｏｒｓｔｉｃｋｙ，ｗｈｉｌｅｆｏｒｔｈｅｓａｎｄｏｒｓｉｌｔｓｏｉｌ，

重力坝设计中坝体构造注意事项

重力坝设计中坝体构造注意事项相关标签：•混凝土浇筑•重力坝设计•坝体构造坝体构造①廊道：为了检查坝体内部的工作状态，布设各种量测仪器，满足坝内交通和灌浆、排水的需要，在坝内设置水平或斜向廊道或竖井。

廊道沿坝高设置一层或多层，有纵向和横向两种，断面一般为上圆下方的城门洞形。

②分缝：为适应地基变形和温度变化，沿坝轴线方向用横缝把坝分成若干个坝段，横缝间距通常为15～20m。

横缝缝面根据需要设或不设键槽,灌浆或不灌浆。

在施工中，由于混凝土浇筑能力的限制和温度控制的要求，还要设置施工缝。

平行于坝轴线方向的竖向施工缝叫纵缝。

纵缝的间距一般为15～30m,可以是直缝、错缝或斜缝。

缝面设键槽,并需灌浆。

水平向施工缝叫水平缝。

水平缝的间距在基础约束范围以内和以外，分别为1～3m和3～6m，缝面一般均需进行凿毛处理。

③止水：在坝体横缝内、陡坡坝段与基础接触面以及廊道和孔洞穿越横缝处的周围，必需设置止水。

止水应具有柔性，可以用金属片、橡皮、塑料片或沥青井做成。

高坝上游面的横缝止水需用两道止水片，中间设一沥青井④坝体排水:为了减少渗水对坝体的不利影响，在坝体靠近上游防渗层的下游侧布设一排垂直向排水管，常用多孔混凝土管，间距为2～3m，将渗水汇入廊道。

重力坝设计中需考虑哪些荷载相关标签：•泥沙压力•地震荷载•重力坝设计基本荷载（ 1 ）坝体及其上固定设备的自重（ 2 ）正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（ 3 ）相应于正常蓄水位时的静水压力（ 4 ）相应于设计洪水位时的动水压力（ 5 ）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力（ 6 ）冰压力（ 7 ）土压力（ 8 ）泥沙压力（ 9 ）其他出现几率多的荷载特殊荷载（ 1 ）校核洪水位时的静水压力（ 2 ）相应于校核洪水位时的扬压力（ 3 ）相应于校核洪水位时的浪压力（ 4 ）相应于校核洪水位时的动水压力（ 5 ）地震荷载（ 6 ）其他出现机率很少的荷载重力坝设计中应力分析方法相关标签：•应力分析方法•重力坝设计设计的坝体断面需满足规定的应力条件。

Q方向在深层抗滑稳定中的影响分析

Q方向在深层抗滑稳定中的影响分析摘要:在重力坝深层双滑面稳定分析中,通常为方便计算和安全起见将前后滑块之间的作用力Q假定为水平向,但这样求出的结果是偏于安全的。

文章针对一个中高的重力坝对Q值方向进行了敏感性分析,揭示了Q值方向对深层抗滑稳定安全系数的影响程度,对混凝土重力坝的深层抗滑稳定计算提供了一定的参考意义。

关键词:重力坝;深层抗滑;Q值方向重力坝的深层抗滑稳定是重力坝设计的一个关键环节,它往往控制着重力坝的断面和基础处理方案,甚至有时影响着坝址及坝线的选择。

重力坝的深层抗滑稳定分析历来是工程技术人员高度重视的问题。

目前在重力坝深层双滑面稳定分析中,工程界通常为方便计算和安全起见将前后滑块之间的作用力Q假定为水平向,但这样求出的结果是偏于安全的,特别对于假想的分界面实际不存在确定的岩层结构面时,求出的安全系数更趋保守。

Q的方向究竟对重力坝深层稳定影响有多大呢?本文通过一个中型重力坝深层双滑面中Q值方向对抗滑稳定安全系数的敏感性分析,揭示Q值方向对深层抗滑稳定的影响程度。

1深层抗滑稳定计算方法在重力坝深层稳定双滑面模式(见图1)计算中,通常有三种计算方法。

第一种方法为剩余推力法。

先令前滑块处于极限平衡状态,沿AB滑面的稳定安全系数取1,求出Q后再计算沿BC面的抗滑安全安全系数K,该K即为整个深层抗滑的稳定安全系数。

该法类似于边坡稳定计算中的剩余下滑力法。

第二种方法为被动抗力法。

先令后滑块处于极限平衡状态,沿BC滑面的稳定安全系数取1,求出Q后再计算沿AB面的抗滑安全安全系数K,该K即为整个深层抗滑的稳定安全系数。

第三种方法为等安全系数法。

令前后滑块同时处于极限平衡状态,分别列出两个块的抗滑稳定安全系数K1、K2,再令K1=K2,通过试算求出Q值,再将Q值代入K1或K2的表达式中,即可求出整个双滑面的稳定安全系数。

上述三种计算方法中的前两种,推算出的K值要比等安全系数法大。

在工程界,常采用等安全系数法作为重力坝深层抗滑稳定双滑面模式计算分析的基本计算方法。

对混凝土重力坝岩体抗剪试验的分析

对混凝土重力坝岩体抗剪试验的分析摘要：抗剪强度指标作为混凝土坝工程设计中最重要的参数，是工程施工成败的关键。

混凝土在力学上属于岩土摩擦类材料，其抗剪强度参数通常用黏聚力c和内摩擦系数f值来表示。

本文以古伊那水电站为例，通过原位直剪试验对大坝进行了岩体自身抗剪强度试验以及混凝土和岩体胶合面抗剪强度试验，试验结果给出了不同正压力下抗剪（断）应力-位移关系曲线以及法向应力与抗剪（断）强度峰值的关系曲线，并且用图解法计算出了抗剪（断）参数。

试验分析了岩体变形特性及破坏机制，取得的指标值具有一定的代表性，在选用岩体力学指标时，综合考虑坝址区岩体总体类似情况时可以作为参考。

关键词：混凝土坝；抗剪强度参数；直剪试验；引言：混凝土坝的抗剪强度对抗滑稳定性十分重要，抗剪强度参数的微小差别常常会使抗滑稳定的工程量增减不少，因此通过严谨的试验来提供抗剪强度指标至关重要，工程中应做到尽量保证混凝土坝抗滑安全可靠，同时又能缩短工期，降低工程造价[1-2]。

当前，混凝土材料在水利、岩土、隧道等工程中均处于塑性状态，分析计算时需要按弹塑性理论，因此必须通过试验确定混凝土材料的剪切强度参数（黏聚力c与内摩擦系数f）[3]。

在岩体剪切试验中，直剪试验所需设备简单，易于操作，剪切破坏遵循莫尔-库仑准则，其剪切模型示意图及正应力-剪应力关系图如图1、2所示，表达式[4]为公式1所示。

图1 剪切模型示意图图2 τ-σ关系曲线图（1）式中：τ为施加在剪切面上的剪应力，MPa;σ为施加在剪切面上的法向应力，MPa;φ为材料的内摩擦角，tanφ为内摩擦系数，也可记为f;C为材料的粘聚力，MPa。

由以上公式可以看出剪应力的两个组成部分：粘聚强度C，其大小主要取决于土粒之间粘结力；摩擦强度σtgφ，其大小主要取决于土粒表面的土颗粒大小、颗粒级配、密实度以及粗糙度等因素[5]。

f、c两个参数也被称为抗剪强度参数，它是岩土力学中非常重要的指标，在工程建设中常常需要使用[6]。

重力坝双滑面稳定可靠度方法以及抗力角的取值分析

中图分类号：ｒｖ６４２文献标识码：Ａ
重力坝的抗滑稳定性一直是重力坝设计的关键问题，潘家铮提出被动抗力法、主动抗力法、和等安全系数法来计算其稳定性。在重力坝实际工程中，影响重力坝稳定的各项因素存在差异性和不确定性，所以采用定值的安全系数法存在一定的局限性。因此，许多学者寻求用可靠度理论来进行重力坝的可靠度评价。随着双滑面重力坝的可靠度方法研究加深，对于双滑面的可靠度计算，通常使用静力法求解，此时的抗力角取值就具有非常重要的影响力。在安全系数的研究中，部分学者都对抗力角进行了研究。但是，在可靠度方法中，对于抗力角的取值以及影响的研究还不多，本文通过对比安全系数与考虑可靠度理论的等Ｋ’法对抗力角的敏感性，分析并得到抗力角的取值建议。ｌ考虑可靠度的安全系数法（等Ｋ’
本文基于可靠度理论对双滑面重力坝的抗滑稳定性分析，指出抗力角取值对其不确定性，并结合等Ｋ法与通用的等安全系数法对某重力坝算例分析，指出不同方法对抗力角的敏感度，以及得到抗力角的合理取值，得到以下结论：（１）以等Ｋ法计算坝基稳定性，能够得到唯一的值，该值结合了坝体参数的不均一性，与可靠度理论结合，是

剪胀性砂土地震后流滑的机理和模拟

剪胀性砂土地震后流滑的机理和模拟剪胀性砂土地震后流滑的机理和模拟地震是指地球上因地壳运动而产生的地面晃动。

在地震中，许多地质构造会发生变化，其中土壤的力学性质发生明显变化，尤其是砂土的剪胀性。

剪胀性是砂土在剪切过程中的一种特殊性质，指的是土体在被剪切时产生横向膨胀的现象。

这种性质是砂土地震后流滑的一个重要机理。

当地震发生时，地震波的传输会导致土壤发生振动，这种振动会产生地表位移。

剪胀性砂土在这种振动的作用下，会发生剪切变形，使土体内部产生一定的应力和变形。

这种剪切变形和变形后的应力会对土体的稳定性产生影响，尤其是当外力超过土体自身抗剪强度时，会产生流滑现象。

目前，对于剪胀性砂土地震后流滑的机理，人们在模拟方面取得了一定的进展。

通过数值模拟和实验研究，揭示了砂土地震后变形和流滑过程中的许多细节。

在数值模拟方面，有限元方法是一种被广泛应用的分析方法。

有限元数值模拟常用于模拟砂土在地震作用下的剪胀性变形及流滑过程。

通过土体相应的力学特性，将砂土建立在有限元模型之中，并设定各种初始参数，然后通过不同的模型和方法，进行地震效应下的力学计算。

目前，有限元模拟模型已被用于模拟地震作用下，砂土的剪切变形和变形后的应力等多个状态指标。

在实验研究方面，人们通过模拟地震振动现象，对砂土的剪胀性进行了实验测定。

实验结果表明，地震振动的波动会对砂土内部结构产生破坏和变形，破坏程度越大，则剪胀特性就越弱。

同时，国内外很多学者对砂土地震后流滑性的起始条件和流滑的过程进行了详细的实验研究。

实验发现，砂土流滑的过程是一种能量释放的过程，当砂土的内部应力达到一定值时，会形成流动层，然后土体就会沿着流动层向下流动，直到最终形成流滑体。

总之，剪胀性砂土的地震变形和地震作用下的流滑机理是极其复杂的研究课题，需要多学科专家共同研究，不断进行实验探究和数值模拟分析，才能深入了解其内在的力学机理和变形特性，为后续地震预测和防治提供科学依据。

3.5 增加重力坝稳定性的措施

重力（坝体、水、泥沙的自重等）；u—坝基扬压力
fF ( G f (u ) G u) F K K P P P P
（一）减少扬压力 u ↓ （二）增加坝体重力 G ↑ （三）增加摩擦系数 f ↑ （四）减少水平推力ΣP ↓
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
1、勘测坝基软弱夹层→摩擦系数f小、抗滑力F小 2、设计坝体断面尺寸小→重力G小 3、施工质量差→摩擦系数f小、抗滑力F小；坝基扬压力u大 4、管理库水位较多地超过设计最高水位→水平推力P大
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
重力坝的抗滑稳定分析，主要是核算坝底面的抗滑稳定性
fF ( G f (u ) G u) F K K P P P P
（一）减少扬压力（u ↓ ） 1、加强防渗 2、加强排水
小结与思考
（二）增加坝体重力（G ↑）
1、加大坝体断面
2、预应力锚固（三）增加摩擦系数（f ↑ ） 1、加大清基深度 2、固结灌浆（四）减小水平推力（ΣP ↓ ） 1、科学的控制运用水库 2、坝体下游面加支撑
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
（四）减小水平推力（ΣP ↓ ） 1、科学的控制运用水库降低汛前调洪起始水位、改建溢洪道加大泄洪能力等 2、坝体下游面加支撑
钢筋混凝土支撑桩、重力墙、钢筋混凝土水平拱
下游面加支撑的形式（a）溢流坝护坦上钻孔设桩；（b）非溢流坝设重力墙支撑；（c）钢筋混凝土水平支撑 1-坝体；2-支撑桩；3-护坦；4-重力墙；5-水平拱

丹江口水库大坝于1958年始建，1973年竣工，水域面积126万亩，蓄水总量达81亿立方米。水库具有防洪、发电、灌溉、航运、养殖、旅游等综合效益。国家重点项目南水北调大型工程的渠首，就在湖北省丹江口市。它的全部建成，将以每秒500立方米的流量，把丹汉二江之水送往华中、华北地区。

水利工程管理技术——增加重力坝稳定性的措施

职业教育水利水电建筑工程专业《水利工程管理技术》教材混凝土坝及浆砌石坝的裂缝处理《水利工程管理技术》项目组2022年4月目录 P u G f P F k ∑-∑=∑=)(，孔径为15～20cm ，孔深为～倍的帷幕深度。

原排水孔过浅或孔距过大的，应进行加深或加密补孔，以增加导渗能力。

如原有的排水孔受泥沙等物堵塞时，可采用高压气水冲孔或用钻机清扫以恢复其排水能力。

（二）增加坝体重力（a ）从上游面增加坝体断面；（b ）从下游面增加坝体断面1-原坝体；2-加固坝体图2-22 增加坝体断面的方式重力坝的坝体稳定，主要靠坝体的重力平衡水压力，所以，增加坝体的重力是增加抗滑稳定的有效措施之一。

增加坝体重量可采用加大坝体断面或预应力锚固等方法。

1.加大坝体断面加大坝体断面可从坝的上游面或从坝的下游面进行。

从上游面增加断面时，既可增加坝体重力，又可增加垂直水重，同时还可改善防渗条件，但需放空水库或降低库水位修筑围堰挡水才能施工，如图2-22（a ）所示。

从坝的下游面增大断面，如图2-22（b ）所示，施工比较方便，但也应适当降低库水位进行施工，这样，有利于减少上游坝面拉应力。

坝体断面增加部分的尺寸，应通过稳定计算确定，施工时还应注意新旧坝体之间结合紧密。

2.预应力锚固预应力锚固是从坝顶钻孔到坝基，孔内放置钢索，锚索一端锚入基岩中，在坝顶另一端施加很大的拉力，使钢索受拉、坝体受压，从而增加坝体抗滑稳定，如图2-23所示。

1-锚索孔；2-锚头；3-扩孔段图2-23 预应力锚固示意图用预应力锚固来提高坝体抗滑稳定性，效果良好，但具有施工工艺复杂等缺点。

且预应力可因锚索松弛而受到损失。

安徽梅山水库连拱坝曾于1964年对右坝肩预锚加固，根据7年观测的结果，预应力平均损失为%。

对于空腹重力坝或大头坝等坝型，也可采用腹内填石加重，不必加大坝体断面。

（三）增加摩擦系数摩擦系数大小与坝体和地基的连接形式及清基深度有关。

对于原坝体与地基的结合，只能通过固结灌浆的措施加以改善，从而提高坝体的抗滑稳定性，除此之外，通过固结灌浆还能增强基岩的整体性和其弹性模数，增加地基的承载能力，减少不均匀沉陷。

重力坝深层抗滑稳定分析

要与塑性区的出现及分布情况紧密相关，根据最大最小值理论及有限元最小势能原理，以近似地认为在此刻的塑性区图可
上，塑性应变值最大点的连线（平面问题）即为临界滑动面。
１３失稳破坏特征的判断．
塑性区贯通并不一定意味着破坏，性区贯通是破坏的必塑
库仑屈服准则，屈服面方程分为沿已知滑动面或节理面屈服和各向同性材料屈服两种情况，笔者采用岩土工程中广泛使用
的各向同性Ｍｏｒ－ｏｌｈ－Ｃｕｍｂ准则和Ｄｕｋｒ－ｒｇｒ则作为ｏｒｃｅ－Ｐａｅ准基岩屈服破坏准则。
拟坝体和坝基材料的非线性本构关系，计算坝体及坝基各部位
相反。选取不同的折减系数从初始状态开始计算，据塑性区根
的分布确定滑动面位置，通过对特征点位移随材料折减系数的
变化曲线及塑性区贯通情况分析确定安全系数。
作者简介：郭利娜（９４）女，南濮阳人，１８一，河博士研究生，究方向为水工结研
构数值分析。
Ｅ－ｉ：ｕｌａ２８ｙｈｏｃｉ．ｎｍａｌｇｏｉｌ１＠ａｏ．ｏｃｎｎ
１２３滑裂面的确定．．
采用有限元强度折减法计算稳定安全系数时，无需事先搜
索临界滑动面即可求出安全系数。该方法认为在强度折减过
程中，限元网格节点位移出现突变的时刻即为破坏时刻，有此
时折减系数的倒数即为安全系数Ｊ。在计算安全系数的同时

剪胀角对公路路基边坡稳定性的影响研究

岩土工程是公路施建设的基础工作，针对公路兔纸边坡失稳问题的研究・直是当前岩土工作者需要考虑的关
键问题。从施工实践试验来看，土质边坡稳定性分析影响因素较多，而解决思路还没有确切的方法。武熊等人通过利用ＭＳＡＲＭＡ极限设计法来【平价边坡稳定性，并研制出 “ 边坡工程稳定性ＭＳＡＲＭＡ法砰价分析系统 ” ；周世良等人从有限差分法出发，利用弹性模量、泊松ｔｌ：＊ｌ：ｌ剪
以准确判断边坡内部的应力变化，也难以从边坡危险滑动面上得出准确值。有限元技术在计算机的支撑下，可以发挥其数值计算的优越性，将上体假设为弹埋性材料，依据塑性变形特征及累积发展效应来模拟出边坡整体的失稳性能，从而得出较为准确的结果。强度折减有限元法是在理想弹塑性有限元计算中，将边坡强度参数经过折减而得到
在强度折减系数计算中，通常是在外在荷载不变的前提下，以对边坡内土体所允许的最大抗剪强度与边坡内部实际剪应力的比值，从极限计算可知，当处于边坡极限时，
强度折减法基本原理
土体所能荷载的实际剪应力等于土体抵御外界荷载变形所允许的最低抗剪强度。在计算边坡稳定系数时，需要假定