GeoStudio软件在青一水库除险加固工程的应用

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1 5
析软 件
P E
是 全 球最 知名 的岩 土 工 程 分 析 软 件 之 一
/ W 是专 业的 边坡 稳 定性 分析 模块
,
2
.
计 算结 果 与 分析
科技 经 济 导 刊
0
.
6
期
工 程科 技 与产 业 发 展
t
.
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软件 在青一 水 库除 险加固工程 的应用
叶晓 思
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.
(
三 峡大 学 水利 与 环 境 学 院 湖北 宜 昌 4
4
0
0
东 北 农业 大 学水利 与建 筑 学 院 黑 龙 江 哈 尔 滨
,
肖 鹏
0 0 0
0
摘 要 : 土 石 坝 的 渗 流 分 析 和 边 坡 稳 定性 分析是 工 程 设 计 中 的 一 项 重 要 的 内 容 而 如何 准 确 快 速 地 进 行 土 石 坝 的 渗 流 分 析 和 边 坡 稳 定 分 析是 岩 土 工 程 师 们 需 要 解 决 的 问 题 本 文 以 黑 龙 江 省 牡 丹 江 市 青 一 水 o 库 为 研 究 对 象 在 其除 险加 固 过 程 中选 用 一 典 型 剖 面 采 用 加 拿 大 G E O 一 s L O P E 公 司 的 G eo s ut id 软件 5 的 hs e i / w 模 块 以 及 1 叩 / w 模 块 对其 进行渗 流及 边 坡 稳 定 的 藕 合分 析 模 拟 结 果 与 实际 情 况 比 较 吻 合 可 为 土 石 坝 的 渗 流 和 边 坡 稳 定 性 的 分 析提供参 考 依 据 o ; 渗 流 ; 边坡 稳 定 ; 藕 合 关 键 词 : eG os t ud l : 4 3 3 5 ( 2 0 16 ) 1 7 一 0 0 3 9 一 。 中 图分 类 号 3 P 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 2 0 9 6 一 1 9 9
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一 直 是 世 界 各 国 研 究 的重 要 工 程 问 题
图
1 0
+
之一
。
边坡 中的渗 透 水 压 力和 渗流 场 分布 是 影 响边坡 稳
, ,
。
① 大 坝 现状 防洪 能力 不
;
2 4 m
坝后边坡定义为存在潜在渗流表 面的
,
防洪 能力 偏 低
,
② 大坝填
,
依据 计 算 自动调 整 的 零流 量 边 界 ( 即 如 果在 计 算 过 程 中
如 果得 到某 一 点 的 水 头值 大于 该 点 的 位置 水 头 则程 序
。
筑质 量 较 差
、
。
,
,
e
。
,
。
.
土 石 坝 是 当 今 坝 工 建设 中 使 用 最多 的 一种 坝 型
至
2 0 1 3
。
截
以
侧 框 彩 褪
, 仁 曰 目 月仁 勺 ,J 目 仁 .,` 月
刁 月 ,仁 闷
阳 6印 5751驯 阳 8 643谧 易 品 肠 砧 段
年 我 国 水坝 数量 达 8 6
, ,
0
0
、
座 以上
,
1
.
工 程 概 况 及 参数
1 1
,
.
对计 算 区 域进 行有 限 元 网 格 剖 分 共剖 分为 个结 点
:
。
腼 范围
67
。
1 7
个 单元
,
土 坝 为粘 土 均 质坝 加 高 培 厚后 坝顶 高 程 64
1
60
米
,
在 建 立 数 值 模 型 进 行 模 拟计 算 时
,
边界条件设 置
最大坝高
7
,
.
,
2
8
断 面 渗流 计 算横 剖 面 图
1
定 和 变 形 的重 要 因 素 之 一
影响
,
而 边坡 变 形 又 对 渗流 场产 生
。
计算 时各 介质 参数 取 值 如 表
表
1
所示
。
两 者 之 间存 在稠 合 关 系
。
而 如 何准 确
、
快 速地 进
编号
1
尾 水 渠渗 流 计算 参数表
渗透 系数 (溯/ s )
1 9
米
,
坝长 6 8 0 米
,
顶宽
4
。
米
,
上游坝坡
如下
底 部边界
;
.
、
左 右两 侧 边 界 及 上 部 边界 设 置 为 零
、
坡比
1
:
3
下 游 坝坡坡 比
1
:
.
2
5
:
流量边界
H一1 6 3
围堰 外 侧 水 位 表 面 边 界 设 置 为 定 水 头 边 界
;
水 库 目前 存在 的主 要 问 题
能 抵 御 10 年 一遇 洪 水 标 准
,
。
其中
。
95 %
上 是土 石 坝
且多 建于 上 世 纪五
,
六 十年 代
对 这 一批
土 石 坝进 行 除 险加 固 已 经 刻 不 容 缓
边坡 稳 定作 为 土 石
一
坝 一种 主 要 的 设计 指 标
多变 性 和复 杂 性
,
由于 其 作 用 因素 及 运 动 机 理 的
1
… 少成 犷 了丁
厂
l 一 1 1
、
采矿
。
、
8
9
水利
,
地质
、
环 境 工 程 等领 域开 发 的一套 仿 真 分 其中 W则
,
} } 干 砌石 垫 护 坡 } } 碎石夹 砂 } } 低 液 限粘 土 防渗墙 } 1 坝体 壤 土 } }
2
级配 良好细 沙
2 2
0 0
X X
1 0 1 0
一
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1 0 1
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0
.
1 5 0
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0
.
4 4
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行 土 工 程 师 们需 要解 决 的 问题
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材料
允许水 力 坡 降
J
3
.
孔 隙率
.
eo
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、
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G
、
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系 统 软 件 是 由 全 球著 名 的 加 拿 大 岩 土 软
4
3
件 开 发商 交通
SL O
E O 一S L O P E
公 司 开 发 的面 向岩 土
2 1
SE E P /
模型 建 立
1 5 O m
,
是 专 业 的 地 下 水渗 流 分 析 模 块 互影 响
,
由 于 各模 块 之 间可 以 相
。
数值模拟 区域的底部高程为 堰顶
1 1 85 8
.
顶部高程为围
5
故 可 用于 渗流 场与 引力 场 的稠 合计 算
工程概 况
64
6 m
。
水 平 距 离 坝体 中 心 线 以 左 右
.
大 坝 上游 无 护坡 受 波 浪 淘刷
破损严重
局 部 出现 凹 陷
1 2
自 动将 该 点 的 边 界 条 件 由 零 流 量 转化 为 水 头边 界 )
边
参数 选 择
,
界 定义 与 网格 剖 分 结 果如 图
2
所示
。
依 据 工 程 设 计 及 施 工 中所 关 心 的 问 题 表 性 的典 型 断 面