刚体极限平衡法的一些基本假定对分析拱坝坝肩稳定问题的影响
国开形成性考核01433《水利水电工程建筑物》形考作业(1-5)试题及答案
国开形成性考核《水利水电工程建筑物》形考作业(1-5)试题及答案（课程ID：01433，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）作业1一、单项选择题（每小题5分，共40分）题目：1、用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为（B）。
【A】：输水建筑物【B】：挡水建筑物【C】：整治建筑物【D】：泄水建筑物题目：2、用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物安全的建筑物，称为（A）。
【A】：泄水建筑物【B】：输水建筑物【C】：挡水建筑物【D】：整治建筑物题目：3、为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为（B）。
【A】：整治建筑物【B】：专门建筑物【C】：泄水建筑物【D】：输水建筑物题目：4、用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为（A）。
【A】：整治建筑物【B】：泄水建筑物【C】：挡水建筑物【D】：输水建筑物题目：5、水利水电枢纽工程按其规模、效益和在国民经济中的重要性可分为（B）等。
【A】：二【B】：五题目：6、（A）系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物。
【A】：主要建筑物【B】：次要建筑物【C】：临时性建筑物【D】：泄水建筑物题目：7、（B）系指失事后不致造成下游灾害，或对工程效益影响不大，易于恢复的建筑物。
【A】：主要建筑物【B】：次要建筑物【C】：泄水建筑物【D】：临时性建筑物题目：8、（D）系指枢纽工程施工期间使用的建筑物。
【A】：泄水建筑物【B】：次要建筑物【C】：主要建筑物【D】：临时性建筑物二、多项选择题（每小题5分，共25分）题目：9、水利工程的根本任务是（AC）。
【A】：除水害【B】：防洪【C】：兴水利【D】：灌溉、发电题目：10、水利水电枢纽工程按其（BCD）为五等。
【A】：效益【B】：在国民经济中的重要性【C】：规模【D】：作用题目：11、水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（ABD）分为五级。
拱坝稳定分析方法总结与探讨
拱坝稳定分析方法总结与探讨彭小川，陆晓敏河海大学土木工程学院，南京（210098）E-mail：pengxiaochuan003@摘要：拱坝的稳定性分析中,有几种常用的分析方法。
本文概述了几种常用分析方法的特点以及应用范围，并对其中一些方法存在的问题进行了总结。
对拱坝稳定性分析方法的发展方向进行了探讨。
关键词：拱坝稳定，坝肩稳定，上滑稳定，发展趋势拱坝是一种重要的坝型，人类修建拱坝具有悠久的历史。
最早起源于古罗马时代的欧洲，早期的拱坝已经开始利用拱的传力作用，对拱的作用有了很深刻的认识。
二十一世纪内，根据我国西部开发的战略部署和能源发展的长远规划，在黄河中上游、大西南和红水河流域等广阔西部地区，将要兴建许多高、大、薄型拱坝，其中有些拱坝堪称世界之最。
我国目前在建的和设计中的高拱坝有小湾（292m）、拉西瓦（250m）、溪洛渡（273m）、锦屏一级（303m）、白鹤滩（275m）、虎跳峡（278m）等[1]。
这些高拱坝在我们国民经济的发展中起到非常重要的作用。
一旦出现失事问题后果非常严重，所以高拱坝的稳定分析问题变的非常重要。
1. 拱坝坝肩稳定分析的研究方法我们从拱坝的受力特点可以看出，拱坝是一个三面受岩体约束的高次超静定的壳体结构。
当承受水压力等外荷载时，借助拱的作用，拱坝把大部分的库水压力以水平推力方式传至坝端两岸岩体，少部分荷载靠悬臂梁作用传递给地基[2]。
因此，拱坝的稳定性主要是依靠坝肩岩体来维持，坝肩岩体的稳定直接关系到拱坝的正常运行与安全。
所以说坝肩失稳问题在拱坝的安全问题上占有重要的地位[3]。
国内外对坝肩稳定性的研究方法和手段还在不断的发展和完善。
归纳起来有如下方法：1.1稳定性分析方法1.1.1刚体极限平衡法刚体极限平衡法是一种传统的，较成熟的稳定分析方法，也是规范规定采用的方法[4]。
具体方法是将有滑动趋势范围内的边坡岩体按照某种规则划分为一个个小块体，通过块体的平衡建立整个边坡的平衡方程。
拱坝坝肩稳定的可靠度分析
拱坝坝肩整体稳定静力动力可靠度分析(表七)
拱坝坝肩整体稳定静力动力可靠度分析
本文应用研制的BR·SAIDP 程序, 对左、右岸6个 高程的坝肩岩体进行了可靠度计算,得到了每一高程各 滑型出现的概率、沿该滑型滑动的概率、坝肩失稳的全 概率以及坝肩稳定的可靠指标。 左、右岸坝肩岩体静力抗滑稳定可靠度计算结果分 别列于表4 、表5。对于实际上不可能出现的滑型, 表 中未列出。从表4的计算结果可见, 左岸坝肩岩体以沿P3 面(即底滑面) 滑动的单面滑型为主, 只有在1130 m, 1090m两高程兼有沿P1,P3 面交线滑动的双面滑型出现。 而由表5的计算结果可以看出, 右岸坝肩岩体失稳只出 现单面滑型, 在113Om高程以上是沿P3面滑动, 以下各高 程则可能沿P2面或P3面滑动。
（19）
经分析整理, 将各随机变量及其统计特性列于表2,表3。 2.3 坝肩岩体静力、动力抗滑稳定可靠度分析 由上述讨论知坝肩岩体失稳有多种滑动形式。对于 每一种滑型, 可根据其运动学条件和力学条件建立相应的 极限状态方程。由极限状态方程求解可靠指标的方法很 多, 本文采用优化迭代方法, 得到了令人满意的计算结果。 由各极限状态方程求出相应的失效概率后, 即可用式(1 6) 计算坝肩岩体的失稳概率, 并进一步求出其可靠度。
拱坝坝肩整体稳定静力动力可靠度分析
对坝肩岩体进行动力抗滑稳定可靠度分析时, 应同 时计人静力、动力计算中的随机变量。本例设地震烈度 为7度,取综合影响系数Cz=1/4 ,其它参数参照现行规范 取值, 选择最危险情况加地震荷载, 即沿顺河流方向。 表6、表7分别给出了左、右岸各高程动力抗滑稳定 可靠度计算结果,由表6可见, 左岸1090m高程以上坝肩 失稳有两种滑型, 即沿P3面的单面滑动和沿P1,P3面交线 的双面滑动。1090m高程以下坝肩岩体失稳只有沿P3面滑 动一种形式。表7给出的计算结果表明, 右岸坝肩岩体 只产生单面滑型,1130m 高程以上是沿P2面滑动, 以下是 沿P2面或P3面滑动。980 m 高程岩石的抗剪断指标偏低, 所以算得的可靠指标值较小。
刚体极限平衡法的名词解释
刚体极限平衡法的名词解释导语：极限平衡法（Limit Equilibrium Method）是一种用于求解土体和岩石坡体稳定性的常用方法，主要依据了刚体力学原理和平衡条件。
本文将解释极限平衡法的概念、原理以及在工程实践中的应用。
一、概念解释极限平衡法是一种经典的土体和岩石稳定性分析方法，其基本思想是，当土体或岩石予以允许的变形和破坏时，仍能保持总体的平衡状态。
该法简单而直观，假定土体或岩石以刚体形式存在，并运用静力平衡原理，寻找使坡体维持稳定的最不利条件。
二、原理解释1. 刚体假设极限平衡法假设土体或岩石均为刚体，意味着在其内部无内部变形，任何一个切面上的应力均为平衡的。
尽管实际情况中土体和岩石的变形符合连续介质力学的原理，但在小范围内近似将其视为刚体，有助于简化分析计算。
2. 静力平衡条件在极限平衡法中，静力平衡被视为稳定的一个必要条件。
考虑力的平衡条件是基于牛顿第三定律，即外力和内力之和为零。
通过在不同切面上施加斜坡、自重和外部荷载等力的平衡，可以确定最不利的力组合。
三、应用解释1. 坡体稳定性分析极限平衡法广泛应用于土体和岩石坡体的稳定性分析。
通过将坡体看作一个刚体，应用静力平衡条件，可以确定坡体的最不利荷载作用下的稳定状态。
根据判断坡体稳定与否的判据，如Fellenius判据、Bishop判据等，可以预测土体或岩石的稳定性。
2. 边坡工程设计极限平衡法对于边坡工程设计具有重要的意义，其可以用于判断边坡的整体稳定性以及寻找在边坡上最不利的滑动面。
根据切坡角度、土壤和岩石的强度参数以及设计荷载等参数，可以确定边坡的安全系数，并针对不同情况进行合理的设计和加固。
3. 基坑和挖掘工程极限平衡法也常应用于基坑和挖掘工程的稳定性分析。
通过将基坑看作一个刚体，分析土体受力平衡条件，可以评估基坑的稳定性状况。
在土体坍塌、基坑支护结构选取等方面，极限平衡法为工程设计提供了重要的理论基础。
结论：刚体极限平衡法是一种用于分析土体和岩石稳定性的重要方法。
拱坝应力变形及坝肩稳定分析
2018，
14（6）：
1667-1675.
［3］李季，孔庆梅.高混凝土拱坝长期安全运行反馈分析［J］.
水利水电科技进展，2018，38（5）：15-21，47.
［4］孙金昌.浆砌石拱坝应力变形及坝肩抗滑稳定性分析
研究［J］.黑龙江水利科技，2019，47（8）：33-35，120.
及左右岸滑块三维有限元模型见图 1。坝体及基
岩材料参数值如表 1 所示。
2.2 计算荷载及工况组合
根据 SL 282-2003 规范选定：自重+正常蓄水
位及相应的尾水位+设计正常温降+扬压力+泥
沙+浪压力工况为计算工况。正常蓄水状态水库
水位为 1 071 m，下游水位为 989 m；坝体内上游设
有防渗帷幕和主排水幕，帷幕排水正常时取折减
从图 4 中可以看出，各曲线均是上凹型，说明
随着超载系数的增大，水平位移不断增大，但在超
度潜力，进而发现更有可能对坝体稳定构成威胁
的岩体。
载系数 K =3 时，各曲线均出现不同程度的斜率变
2）虽然 3 种计算方法侧重点不同，计算出的
化，可以认为在 K =3 时，位移开始发生突变，坝肩
安全指标所体现出的拱坝抗滑性能也不同，但得
稳定满足设计要求。
到的安全系数数值上相近，结果均可
工程建设与管理
2021 年第 6 期
东北水利水电
［参 考 文 献］
［1］李炳奇，张宇弛，李泽阳，等.基于坝—岩基—水耦合解
解析的坝肩动力稳定分析［J］.水利水电技术，2017，48
（3）：25-29，51.
［2］陈林，潘燕芳，刘小强.叶巴滩高拱坝抗震安全分析与
直溜水库拱坝坝肩稳定分析与基础处理
算 。本文 主要介 绍采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定 的设计情况 ， 分析滑块结构面力 学指标 ｆｃ对稳定 的影响 ， 、 并
提供利用灌浆 提高坝肩岩体整体性及强度 的方案 ， 稳妥且 经济 ， 工方便 ， 中低型拱坝 的坝肩岩 体稳 定计算 能起 施 为
到一定 的参考作 用 。 关键词 拱坝坝 肩 坝肩岩体稳定 刚体极限平衡分 析法 滑块 固结灌浆
各部分 间 的相对 位 移 。
（ ）只考 虑滑 移 体 上 力 的 平衡 ， 考 虑 力矩 的 ２ 不
平衡 条 件 ， 为 后 者 可 由力 的 分 布 自行 调 整 满 足 。 认
般情 况下 。 肩 岩体是 由陡裂 面 、 床 附近 的 坝 河
缓裂面、 上游 的破 裂 面及 临空 面分割 成一 个滑移 体 ， 岩 体失 稳 时 ， 一般 是 沿 陡裂 面 与 缓 裂 面 的交 线 滑动
２０ ０ ８年 第 ６期
《 州 电 力技 术》 贵
（ 第 １８期 ） 总 ０
力 Ｖ， Ｈ和 Ｖ分 解 为平行 和垂 直 于破 裂面 交线 的 将 两 分值 ， 破 裂面 与轴 向力 Ｈ方 向相交成 ａ ， 设 角 则
系数 ” 。
刚体 极 限平 衡法 是 目前 国 内外 在设 计 中作 为判 断 坝肩稳 定 的最 常用 方法 。刚 体极 限平 衡法 中主要 核算 节理 ； 隙 、 裂 断层 、 弱夹层 的抗 滑稳 定 ， 软 在研 究 坝肩 抗滑 稳定 中也 有应 用 ， 刚体 极 限平 衡 法 是 主 但 要 的方法 ， 理论 上 较成 熟 ， 规 范推荐 采用 的方 法 。 是
用 在岩 体上 的力 系 为 定值 。要 取 消 这一 假 定 ， 将 就
使 计算 大 为复杂 ， 目前 尚无 简单合 理 的算 法 ， 而根 据 这个假 定所 得 的成 果 偏 于 安 全 的 ， 当 于 安 全 系数 相
水利水电专业案例真题精选2
水利水电专业案例真题精选2水利水电专业案例真题精选2单选题（共44题，共44分）1.某水电站多年平均水位，建库后水库区河道平均水面面积为11.5km2，建库前水库区河道平均水面面积为2.4km2，年均水面蒸发量为1340mm，年均降雨深为1350mm，年均陆面蒸发量为630mm，求建库后多年平均年额外蒸发损失量接近以下哪项（）A.1219万m3B.931万m3C.646万m3D.573万m32.某年调节水电站相应设计保证率的日调节瞬时下泄流量如下表，航运要求下游拟建反调节梯段，并按固定流量60m3/s下泄，求反调节水库的最小调节库容最接近以下哪项（）逐时（24小时）下泄流量表（单位：m3/s）A.2860万m3B.1310万m3C.1030万m3D.1000万m33.水电站正常蓄水位已定时，随着死水位的降低，电站多年平均发电量、保证出力的变化趋势为以下哪项（）A.多年平均发电量、保证出力单调递增B.多年平均发电量单调递减，保证出力单调递增C.多年平均发电量、保证出力单调递增，后单调递减D.多年平均发电量单调递增，后单调递减，保证出力单调递增4.某低水头电站经动能计算和调洪计算，上下游最大、最小水位差为20m和3.0m，扣除相应工况最大过水能力的输水水头损失后，最大、最小净水头为19m和1.5m；选用贯流式机组，该机组适应水头范围为25～3m，本电站最大、最小特征水头分别取多少（）A.19m和1.5mB.25m和3mC.19m和3mD.20m和3m5.在引水式水电站径流调节计算时，应考虑扣除的水量一般为以下哪项（）A.水库蒸发损失、水库渗透水量B.水库蒸发损失、水库渗透水量、坝下游河道基本用水C.水库渗透水量、增加的蒸发损失D.水库渗透水量、增加的蒸发损失、坝下游河道基本用水6.某泵站前池最低水位、设计水位、最高水位分别为10.0m、11.0m、12.0m；出水池最低水位、设计水位、最高水位分别为120.0m、121.0m、122.0m，各工况泵站水头损失均简化按1.5m计，泵站的设计扬程、最高扬程符合下列哪一选项（）A.111.5m、113.5mB.110.0m、111.5mC.110.5m、111.5mD.110.0m、113.5m7.某水电站厂房进水口位于一南北向沟谷中，边坡为逆向坡，坡度50°，工程区为单斜构造，地层为薄层页岩，岩层倾向NE80°，边坡下部岩层正常倾角75°，坡顶岩层倾角变为40°。
拱坝稳定计算理论方法论述
拱坝稳定计算理论方法论述作者：崔佳佳来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要：拱坝在施工期间与运行期间均有不同程度的开裂情况，有些裂缝的出现严重影响了拱坝的安全，甚至是溃坝的前兆，而有些裂缝的出现改变了拱坝的应力结构，释放了超限的应力从而改善了拱坝的应力状况。
所以，检查拱坝是否开裂并对开裂坝体进行裂缝成因及修补措施分析的关键是计算坝体应力应变、复核坝体抗滑稳定性。
拱坝坝肩坝基抗滑稳定分析有许多方法，常用三种主要的分析方法有刚体极限平衡法、模型试验和有限元法。
关键词：拱坝稳定理论中图分类号： TV642.4 文献标識码： A 文章编号：随着计算机广泛应用于自然科学和有限元方法的不断成熟，有限元法应用更加广泛，特别是在大、中型水利工程中已经成为不可替代的有效方法。
1刚体极限平衡法与其他分析坝肩抗滑稳定的方法相比，刚体极限平衡法理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，也是目前规范规定采用的方法。
在刚体极限平衡法中，有二维和三维两种计算方法：二维抗滑稳定分析即局部稳定分析，一般是取任一高程单位高度的拱圈，并将每层拱圈对应的坝肩抗力体岩石沿垂直方向切取单位高度，或沿水平方向切取单位宽度进行计算研究。
因此，如果以该法计算的各高程拱圈均能独立维持稳定，则拱坝坝肩的整体稳定当更无问题。
反之，少数拱圈的稳定性不足，并不意味着拱坝一定不安全，而应该进一步研究拱坝的整体稳定性是否满足要求。
三维抗滑稳定分析即整体稳定分析，该法是从坝肩被断层、节理、裂隙分割的整个岩石块体群中，人为地取出若干被判定为有可能滑动的块体进行力学分析计算，然后比较其安全系数值，取最小的一个作为坝体的安全系数。
该方法力学概念清晰，与二维方法相比，能更全面的体现出拱坝受力条件与地质薄弱面分布的复杂性，因此三维刚体极限平衡法使用更多。
在傅作新教授提出的拱坝的上滑稳定分析的改进方法中，也使用了刚体极限平衡法[21]，总体而言，刚体极限平衡法是一种传统的稳定分析方法，其理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，但是该方法计算比较粗略，引入较多假定，采用的岩体物理力学模型属于“刚塑性”，因此，在拱坝坝肩稳定分析方面还有其不足之处[1]。
拱坝坝肩稳定分析中缓倾角结构面影响探讨
拱坝坝肩稳定分析中缓倾角结构面影响探讨本文以工程实践中遇到拱坝坝肩稳定分析问题为出发点，深入分析按照现行的拱坝设计规范规定的坝肩稳定计算方法即刚体极限平衡法，对以倾角较大并倾向岸外的缓倾角结构面做为底滑面的块体模型进行分析计算时，稳定计算结果有可能出现难以满足规范要求且无法全面反映坝肩稳定状态的现象，并分析其形成原因。
同时针对此类问题的解决办法进行探讨。
标签：拱坝；坝肩稳定；缓倾角结构面；刚体极限平衡法；高摩赞水电站1 、概述根据现行规范规定，拱坝抗滑稳定分析以刚体极限平衡法为主要方法，稳定评价标准为是否满足承载能力极限状态表达式。
但在多个项目的拱坝设计工作中，设计人员发现，当坝肩出现倾角较高（倾角超过25°）并倾向岸外的缓倾角结构面时，采用刚体极限平衡法分析结果有可能出现难以达到规范要求的标准情况，但从工程实际分析坝肩的稳定性是具有一定安全裕度的。
本文将从高摩赞等两个水电站拱坝坝肩稳定分析成果出发说明这一问题。
2 、实际工程遇到的问题2.1高摩赞水电站坝肩稳定分析高摩赞大坝枢纽工程位于巴基斯坦西北边境省境内的印度河支流Gomal Zam河上，挡水建筑物为碾压混凝土重力拱坝，最大坝高133m。
目前已建成并下闸蓄水。
坝基岩体主要为薄层灰岩，且裂隙较发育，右岸坝肩开挖揭露存在倾向岸外、倾角30°左右裂隙，走向NW，倾向NE。
以该组裂隙结构面作为坝肩稳定分析模型底滑面与陡倾角断层F2（产状NE50°，NW∠80°）进行组合，分析缓倾角结构面对坝肩稳定的影响。
计算方法和假定采用常规的刚体极限平衡法及相关计算假定进行计算。
其中，底滑面力学参数根据岩体力学参数和裂隙力学参数加权取值。
根据地质勘探成果，裂隙连通率按10%考虑。
由于侧滑面F2断层已经进行了混凝土置换洞和传力洞处理，力学参数按照断层参数与置换洞、传力洞力学参数加权综合值。
计算工况和荷载见表1。
计算结果表明，高摩赞水电站右岸缓倾角底滑面计算模型各个工况下抗滑稳定均不满足规范要求。
浅谈影响坝基稳定性的因素及改善措施
!影响因素 以下列举几条影响坝基稳定性的主要因素" $&$ 软弱夹层的影响 坝基中存在的软弱夹层#其抗剪强度指标& 黏聚力和内摩 擦角' 往往很小#当坝基 所 受 到 的 剪 应 力 大 于 软 弱 夹 层 的 抗 剪 强度时#软弱夹层就会顺着主应力方向出现裂隙#以致水体入 渗墙内#降低坝基防渗性能#危害坝基的稳定性" 如文献* 增加 具有软弱夹层的坝基抗滑稳定性措施的研究+ 中所述#某水库 的坝基中存在软弱夹层#因施工时未能全部清除#造成后期出 现抗滑稳定性较差的病害现象" $&) 水位上升的影响 随着水位的上升#静水压力和流水压力会增大#堤坝坝基 的抗滑稳定性会随着水压力的增大而减小#坝基的滑动由浅层 滑动逐渐转变为表层滑动#剪应力集中于坝基中部#使得墙体 开裂#破坏防渗作用#以致坝基失稳" 如文献* 水位上升对燕云 重力坝坝基影响研究+ 中所述#由于水位上升#水压力和渗流力 增大#使得滑移面上移#坝基抗滑稳定性逐渐降低#最终导致燕 云重力坝坝基整体失稳" $&( 复杂地质条件的影响 坝基所建地带周围岩层有许多软弱结构面发育时#岩层之 间会出现错动带#随着时间的发展#层间错动现象会愈来愈严 重#直 至 坝 基 表 层 出 现 裂 缝# 破 坏 坝 基 结 构$ 坝 踵 处 存 在 断 层 时#随着断层活动次数增多#岩土体与坝踵之间可能会出现滑 移面#这会大大削弱坝基的抗滑能力" $&3 地震活动的影响 为达蓄水目的#水库所占区域面积一般较大#开挖深度也 较大#水下岩土层很可能处于地震活动带#地震发生会导致岩 土体发生上下前后左右振动#加上水库的水位通常会随季节的 变化而发生巨大变化#水重力的不断变化会导致应力场不稳 定#这会加剧地震活动性#使得振动愈发强烈#水下岩土层更加 松动#削弱坝基下的地基的承载力#从而影响坝基的稳定性" #改善措施 )&$ 清基回填法 将坝基表部的软弱土层%浅部软弱夹层%风化卸荷破碎岩 体等清除掉#使坝基位于比较新鲜完整的岩土体或比较密实的 岩土体之上#再用混凝土代替回填#起到胶结作用#从而增大坝 基的抗剪强度指标#提高坝基的抗滑稳定性" 若坝基深处存在 软弱夹层而无法被彻底清除#可采用槽%井或洞挖的方式#将一 定范围的软弱破碎物质清除#然后回填混凝土#或者直接利用 钻孔塞管灌入混凝土来提高夹层的抗剪能力" )&) 振冲碎石桩加固法 利用振冲器在坝基的软弱夹层的上方#以振动%冲击的方
拱坝坝肩稳定的部分影响因素及计算方法概述
拱坝坝肩稳定的部分影响因素及计算方法概述拱坝坝肩稳定的部分影响因素及计算方法概述【摘要】拱坝是一种推力结构，坝肩山体的稳定是保证拱坝安全的必要条件。
进行拱坝坝肩稳定分析时，充分考虑各种影响因素及采用合理完善的计算方法决定着稳定分析结果的可靠程度。
本文概括介绍了几种在常用稳定计算方法中还未被给予足够关注的影响因素，以及近期被提出的新方法。
【关键词】拱坝坝肩；影响因素；计算方法1.引言拱坝是一种经济优越、结构合理且体型优美的坝型，有着较为广阔的发展前景。
作为高次超静定结构，当坝体的某一部为发生局部开裂时，拱坝自身将会自行调整，使坝体应力得到重新分配，这一特点使得拱坝具有很强的超载能力。
迄今为止，拱坝几乎没有因坝身出现问题而失事的。
但是，由于拱是一种主要承受轴向压力的推力结构，坝体主要依靠两岸拱端的反力作用来维持稳定[1]。
因此，相对于重力坝，拱坝对地形地质特别是两岸坝肩地质条件的要求较高，坝肩山体的稳定也就成了保证拱坝安全的必要条件。
地形地质、稳定分析以及施工布置等是影响拱坝坝肩稳定的主要因素。
在拱坝设计中，必须对坝肩岩体进行周密的勘探和详细的稳定分析；在施工中，对基础必须进行认真的处理，以保证坝肩岩体的稳定；在运行中，必须经常监视和观测[2]。
近年来，随着各种研究的普遍和深入，一些未曾被足够关注的影响因素，以及弥补现有分析方法中不足之处的计算方法逐渐被提出，为拱坝坝肩稳定的分析结果增加了更多的保证。
以下对此做简单介绍和概括。
2.影响坝肩稳定的部分因素2.1 拱圈形状在拱坝建设中，应用较多的拱圈形式有单圆弧、抛物线及椭圆曲线。
在拱坝设计中，河谷宽度取决于地形地质条件，反映拱圈形状的其他特征参数则由设计者选择。
不同的拱圈几何形状，对拱圈应力和拱端岩体稳定性将会产生不同的影响。
对于单圆弧拱坝，最大拉、压应力一般出现在拱冠或拱端，这些部位T/L（T 为拱圈厚度，L为相应高度处的河谷宽度）通常较小，若适当增大拱的中心角或厚度，将使拱应力大为改善；而在拱圈曲率半径不变的情况下，仅增加拱厚，不但不能改善坝肩的稳定性，相反还会更为不利。
某拱坝左岸稳定计算分析
某拱坝左岸稳定计算分析摘要：本论文主要进行的是某水库拱坝坝肩的稳定性校核。
通过刚体极限平衡法，并结合反力参数法程序分析某水库拱坝坝肩安全性。
运用坝肩稳定分析原理，搞清拱坝抗滑稳定的基本概念，对作用在拱坝上的荷载进行分析，了解坝肩稳定计算公式的一些限制条件，应用这些基本原理和假定完成极限平衡分析。
参考《浆砌石坝设计规范》，本工程为三等工程，拦河坝建筑物的级别为3级。
通过岩石的物理力学性质试验，定出抗剪强度参数，进行拱座稳定计算。
选择坝肩稳定计算工况，算出左岸拱座稳定计算成果。
得出的结论是某水库拱坝左岸坝肩满足规范要求。
Abstract: This paper is a reservoir arch dam abutment stability check. Through rigid body limit equilibrium method, and the combination of force parameters program analysis of a certain reservoir arch dam safety. Application of dam abutment stability analysis of arch dam stability against sliding principle, make clear the basic concepts, the effects on arch dam load analysis, understand the abutment stability calculation some restricted conditions, the application of these principles and assumed com plete limit equilibrium analysis. Reference “ stone masonry dam design specification “, this project for the three project, dam building at Level 3. Through the rock physical and mechanical properties test, the shear strength parameters, for abutment stability calculation. Selection of dam abutment stability calculation condition, calculate the left bank abutment stability calculation results. The conclusion is a reservoir arch dam left bank abutment can meet the requirements of specification.主题词：拱坝坝肩稳定计算分析Keywords: arch dam abutment stability analysis1坝肩稳定分析原理概述1.1基本概念坝肩岩体的稳定分析是拱坝加固设计中的一个重要内容。
盖下拱坝坝肩稳定分析
拱坝 本身安 全度较 高 ， 但必 须保证 两 岸岩 体 坝肩 基岩 的稳定 ， 拱坝 的稳 定性 主要是 依靠 两岸 坝 肩 岩体 来维持 ． 国外 拱坝 的失 事绝 大多数 由坝 肩岩 体 失稳 引
收 稿 日期 ： ０ ０ １ — ７ ２ １ — ２１
有 必要对 该拱 坝 的 坝 肩在 静 力 和 动力 条 件 下 的稳 定
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｄａ ｂｕ ｍ ｅ ｔ ｂ ｌｔ ｆｎｉｅ ｅ ｅ ｅ ｔ ｒｇｉ ｉ ｉ ｅ ｉｉ ｉ ｍ ｅ ｈｏｄ ｙ ｒ ｍ ａ ｔ ｎｔｓ ａ ｉｉｙ； ｉ ｔ ｌ ｍ ｎ ｓ； ｉ ｄ ｌ ｔ ｑｕ ｌｂｒｕ ｍ ｔ ｍ
１ 概 述
盖 下 拱 坝 为 混 凝 土 双 曲 拱 坝 ， 大 坝 高 １ ０ｍ 最 ６
Ｇａｘａａ ｃ ａ ａ ｕ ｍｅ ｔｉ ｓ ｆ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｔｋ ｎ ａ ｅ ｅｅ ｃ ｏ ｒ ｃｉａ ｒ ｊｃｓ ｉ ｉ ｒｈ ｄ ｍ ｂ ｔ ｎ ｓ ａｅ ｅｒ ｓ ｌｓｃ ｎ ｂ ａ ｅ ｓｒ ｆｒ ｎ ｅｆ ｒｐ ａ ｔ ｌｐ ｏｅ ｔ ． ｃ
第３ ３卷
第１ 期
三峡大学学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｏ ｉａＴｈ ｅ ｒ ｅ ｉ． Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｆＣｈｎ ｒｅＧｏ ｇ ｓＵｎｖ （ ｔ ｒｌＳ ｉｎ ｅ ）
Ｖ ｏ１３３ Ｎｏ．１ ． Ｆｅ ２ １ ｂ． Ｏｌ
２１ ０ １年 ２月
盖 下 拱 坝 坝 肩 稳 定 分 析
Ａｎａ ｙ ｉ ｆＳｔ ｂ ｌｔ ｆ Ｇａ ｘ ａ Ａｒ ｈ Ｄａ Ａｂ ｔ ｅ ｔ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｉｉｙ ｏ ｉ ｉ ｃ ｍ ｕ ｍ ｎ
Ｆａ ｇ Ｗ ｅ Ｌｉ ａ ｑ ｎ ｎ ｉ ｕ Ｘｉｏ ｉ ｇ
天花板拱坝坝肩稳定分析及处理措施研究
处 的 天 花 板 峡 谷 进 口 段 ， 河 流 方 向 基 本 为 ＮＷ ３ ０ ， ０ 。 为 典 型 的 峡 谷 河 段 ， 两 岸 地 形 陡 峻 ， 两 岸 坡 度 在
其 把 左拱 端 持 力体 从 左 坝肩 隔离 出来 ，成 为影 响左 坝 肩 稳 定 的 重 要 因 素 ；Ｌ 、 为 缓 倾 角 裂 隙 ，走 向
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｕ ｍｅ ｔ ｔｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｎ ｕ ｂ ｎ ＲＣＣ ａ ｃ ａ ｉ ａ ａ ｙ ｅ ｙ ｒｇｄ ｂ ｄ ｉ ｔ ｑ ｉ ｂ ｉ ｍ ｔ ｏ ｎ ｎ ｔ ｓｒ ｃ ： ｈห้องสมุดไป่ตู้ ｂ ｔ ｎ ａ ｉ ｔ ｆ ａ ｈ ａ ａ ｓ ｉ Ｔ ｒ ｈ ｄ ｍ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂ ｉ ｏ ｙ ｌ ｕ ｌ ｒ ｉ ｍｉ ｅ ｉ ｕ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｆ ｉ ｉ ｅ
基 本 与 河 流 方 向 垂 直 ， 两 裂 隙 与 断 层 组 合 可 能 形 成 滑 动 体 ，影 响 左 坝 肩 稳 定 。右 坝 肩 主 要 断 层 有 ｆ 、 。 ｆ、 ’ ７ 、 。 岛 等 ， 其 中 以 、 为 主 要 断 层 ， 自右 拱
Ｚ ｏ ｅｐ ｎ ， ｈ ｎ Ｚ ｕ ｚ ｕ ， ｉ ｉｎ ｏ ｇ ｈ ｕ Ｆ ｉ ｉｇ Ｃ ｅ ｈ ｏ ｈ ｏ Ｌ ｎ Ｊａ ｙ ｎ
（ ｙ ｒＣ ｉａＢ ｉ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣ ｒｏａｉ ， ｅ ｉｇ１ ０ ２ ， ｈｎ ） Ｈ ｄｏ ｈｎ ｅ ｉｇＥ ｇ ｅｉ ｏ ｒｔ ｎ Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ ｊ ｎ ｎ ｐ ｏ ｊ
(刘世建)渗径长度对拱坝坝肩整体稳定的影响分析
・35 ・
本文主要讨论左坝肩稳定问题 。如上所述 , 左坝肩危险侧裂面主要由两组产状的内 、 外倾节 理构成 ,与中下部坝基岩体近水平层面构造可能 滑移体 。由此构造的内 、 外倾大块体三维滑移体 模型示意见图 4 及图 5 。
图4 滑移体 Ⅰ(陡裂面内倾) 图5 滑移体 Ⅱ(陡裂面外倾)
在拱坝坝肩整体稳定分析中 , 渗透压力对坝 肩稳定安全的影响尤为显著 。坝肩抗力体岩性不 同 ,其渗透路径及长度亦不相同 ,尤其是当坝肩岩 体整体性较差时 ,这种差异将更为显著 。同时 ,不 同渗透路径及长度在滑移体陡裂面及底裂面上所 产生的渗透压力变化 , 亦可能引起滑移模式的改 变 ,这对评价拱坝坝肩的整体稳定安全十分重要 。 关于拱坝坝肩稳定分析中抗力体的渗径问题 , 国 内外有关学者曾做过大量研究 , 获得了许多有益 成果 ,至今仍是工程界致力研究的关键技术之一 。 本文采用三维刚体极限平衡原理 , 以云南省宝石 电站拱坝为例 , 探讨不同渗径长度对陡裂面外倾 及内倾两种滑移体形状抗滑稳定的影响程度 。
由式 ( 1) 和 ( 2 ) , 可求得陡裂面与底裂面上的正交 反力 N 1 、 Nb : δ δ ∑Xcos b - ∑Zsi n b ( 6) - U1 δ δ δ δ si n 1 cos b - si n bcos 1 δ δ ∑Xcos 1 - ∑Zsi n 1 ( 7) Nb = - Ub δ δ δ δ si n bcos 1 - si n 1 cos b ( 5 ) 代入式 ( 3 ) , 整理后可得大块体 将式 ( 4) 、
为滑移体长度的 0184 及 0182 倍 ,两者十分接近 , 主要与两滑移体地形条件有关 , 且这个位置随着 α的增大略有靠后的趋势 。 21413 在① ～④ 四种情况下 ,无论滑移体陡 裂面内倾还是外倾 , 坝肩整体稳定性及随渗径长 度变化的关系存在较大差异 。造成该差异的因素 较多 ,最直接的原因就是扬压力折减系数αα , 越 大 , 渗径长度对滑移体整体稳定性的影响越大 。 即α越大 , K 值随 L 的增加而降低得愈明显 。 21414 在许多大型工程中 ,渗径长度取值根 据滑移体长度和坝体最大厚度的 3 倍比较而定 : 若滑移体长度不超过坝体最大厚度的 3 倍 , 则渗 径长度取滑移体的长度 ; 反之 ,渗径长度取坝体最 大厚度的 3 倍 。对宝石电站拱坝 , 最大坝体厚度 为 14169m ,滑移体 Ⅰ 的渗径长度取到滑移体长度 的 1/ 2 时 ,即 4617m ,各种情况下的整体抗滑稳定 性均能满足规范要求 。显然 , 如将渗径长度取为 坝体最大厚度的 3 倍 ( 4318m) ,滑移体 Ⅰ、 Ⅱ 的整 体抗滑稳定性仍能满足规范要求 。
国开作业水利水电工程建筑物-作业2(完成第2章学习;占20%)09参考(含答案)剖析
可编辑修改精选全文完整版题目：（）垂直坝轴线，将坝体分为若干坝段。
其作用是减小温度应力、适应地基不均匀变形满足施工要求。
选项A：纵缝选项B：横缝选项C：伸缩缝选项D：水平缝答案：横缝题目：为了适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设（）将一个坝段分成几个坝块，待坝体降到稳定温度后再进行接缝灌浆。
选项A：沉降缝选项B：横缝选项C：纵缝选项D：水平缝答案：纵缝题目：用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为（）。
选项A：空腹重力坝选项B：实体重力坝选项C：碾压式重力坝答案：空腹重力坝题目：与重力坝相比，拱坝的（）荷载必须计入，并且上升为主要荷载。
选项A：自重选项B：温度选项C：扬压力选项D：水压力答案：温度题目：（）是重力坝应力分析方法中应用最广、最简便，也是重力坝设计规范中规定采用的计算方法。
选项A：无限元法选项B：结构模型试验法选项C：有限元法选项D：材料力学法答案：材料力学法题目：重力坝坝体应力在运用期的应满足（）。
选项A：坝体下游面的垂正直应力不出现压应力选项B：坝体最大主压应力不大于混凝土的允许压应力值选项C：坝体内不出现压应力选项D：坝体上游面的垂正直应力不出现压应力答案：坝体最大主压应力不大于混凝土的允许压应力值题目：重力坝的基本剖面是（）。
选项A：梯形选项B：三角形选项C：正方形选项D：矩形答案：三角形题目：（）将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所组成。
选项A：拱冠梁法选项B：有限单元法选项C：纯拱法选项D：圆筒法答案：拱冠梁法题目：双曲拱坝是指坝体在（）方向上呈拱形。
选项A：水平和铅直选项B：水平选项C：a与b和c均不对选项D：铅直题目：用拱冠梁法进行应力分析，关键是（）。
选项A：荷载分配选项B：载常数选项C：形常数选项D：边界条件答案：荷载分配题目：作用于重力坝上的主要荷载包括（）。
选项A：扬压力选项B：温度荷载选项C：静水压力选项D：坝体自重答案：坝体自重, 静水压力, 扬压力题目：由概率极限状态设计时，对重力坝应分别按（）极限状态进行强度验算。
高拱坝坝肩岩体稳定性控制效应分析
２ １２ 块体 理论 ．．ห้องสมุดไป่ตู้
块体 理论 首先 由石根华 于 ２ ０世 纪 ７ ０年代提 出 ， 在随 并
后得到了迅速发展 。块体理论完 全是三维 分析 ， 其基本 方法
２ 坝 肩岩体 的稳 定分 析方 法
高拱坝坝基岩 体动力 稳定 性分析 是 高拱坝 抗震 研究 的 主要 内容之一 ， 对坝 肩岩体 稳定 性进 行合理 的分 析评 价 ， 一 直是坝工界所关心 的问题 。分析 评价 的方法很多 ， 按力 学模 型可分 为刚性体方法及变形体 方法 ， 形体方法 又可分 为连 变 ［ 收稿 日期 ］０ １一 １— ５ ２ １ Ｏ ２
析的主要 方法 之一 。这 种方法 只能 对某 种整体 欠稳 状态 从 极限平衡 观点 出发作 出一个笼统 的安全度 估计 ， 而不能确 定 各部 位的应力 、 变位 、 失稳机理 以及发展过 程 ； 另外 由于此法
层、 带状地质界面。由于结构 面是 岩体 中力学性质 薄弱 的部 位， 因此 ， 在很大程度上 ， 结构 面决 定着岩体 的结构 特征 和力
上主要承受轴 向反 力 ， 可充 分利 用筑 坝材 料 的强度 。因此 ， 是一种经济性和安全性都很好的坝型。
续介质分析方法和非连续介质分析方 法 ； 坝肩稳 定安全 度 按
评价方法 中是否考 虑影 响因素 的不确 定性 可分 为确定 性方 法及不确定性分析 法 ； 此外 ， 地质 力学 模 型试验 目前 也广 泛
形成的具有一定 方向 、 一定 规模 、 定形 态和 特征 的面 、 、 一 缝
刚体极 限平衡法 假定 坝肩 岩体 的可 能滑动 块为 不发 生
变形 的刚体 ， 不考 虑刚体 上作用力 引起 的转 动作用 （ 即弯 矩 的影 响） 在极 限状态下建立平衡方程 ， ， 以抗 滑力与滑动力 之 比作 为稳定安全系数 ， 以此安全 系数判 断可能滑 动块是否 失
拱坝工程实例分析
拱坝工程实例分析拱坝整体稳定性的关键就在于坝肩的稳定性，坝肩稳定分析十分复杂，一方面是由于拱坝的是一个空间超静定体系，另一方面坝肩的岩体较为复杂，和往往含有各类不连续的结构面。
国内外用以评价拱坝坝与坝肩稳定的方法，总结来看，主要有以下四种：刚体极限平衡法，有限元法、地质力学模型试验方法、可靠度法。
1.1.1刚体极限平衡法目前，国内的水利水电工程设计中，刚体极限平衡法是分析拱坝坝肩稳定性的一种常规方法。
通过假定简化多余变量，使超静定问题转化为静定问题来求解，通过计算抗滑力和滑动力之比求出大坝的稳定安全系数，判断计算的对象是不是失稳。
一般采用下述稳定计算公式：经过长期的积累，刚体极限平衡法具备了丰富的工程应用经验，在处理简单的工程对象时计算精度较高，通过拟定一些假定也能应用于较为复杂的稳定问题，简单且容易使用。
但是该方法没有考虑对象所处的岩体发生变形时对上部结构的影响，具有下述的一些局限性，该；一是该方法在一定的基础上，进行了比较大的人为简化，计算过程中所采用假定的合理性直接影响到计算的精度，以及最终的安全系数；二是计算时主要考虑的是岩体的强度，对于岩体的实际应力－应变关系则未考虑，因此不能获得在滑动面内的应力、变形在空间分布特性以及伴随加载的发展过程；三是该方法无法获得对象在临界状态下的变形特性，其所获得的给定滑动面上的安全系数只是一个平均安全系数。
1.1.2有限单元法有限元法用于坝肩稳定性分析始于20世纪60年代，该方法通过建立单元几何、弹性（塑性）、位移、强度以及应力等矩阵，来计算分析对象的受力及变形状况，可以分析整体或局部的稳定安全系数，能够考虑坝基岩体构造的复杂性以及岩体变形对坝体结构的影响。
采用有限单元法分析拱坝坝肩稳定性，能够研究线弹性、弹塑性、流变性及低抗拉特性等问题，较为真实的模拟岩体，考虑拱坝及基础这个整体的相互作用，得到该体系内的应力和变形分布；通过单元划分，能够充分考虑体系内不同材料的力学特性、复杂的地质构造以及基础的变形对上部结构的影响，还能够针对渗流体积力、温度场、地震等多种动静力荷载进行加载模拟。
《水工建筑物》复习思考题
第一篇《水工建筑物》复习思考题第一章绪论1．为什么要在江河上兴建水利工程?2．解释下列名词：①水利事业；②水利工程；③水利枢纽：④水工建筑物．3．兴建水利工程对国民经济、自然环境有哪些影响?如何充分利用其有利方面并做好不利方面的转化工作。
4．什么是水工建筑物的工作条件，工作条件应包括哪些内容?5．水工建筑物有哪些结构特点，有哪些工作特点?6．如何对水工建筑物分类?7．为什么要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级，分等分级的原则、方法是什么，分等分级有哪些作用?8．现阶段水利工程设计常采用哪些方法?9．《水工建筑物》课程有哪些特点?第二章岩基上的重力坝10．结合重力坝的工作条件，分析其优缺点和适用条件。
11．你认为有哪些途径和方法，可以改进实体重力坝存在的缺点。
12．重力坝设计必须包括哪些主要内容。
为什么?13．试分析直线形和拱形重力坝，混凝土和浆砌石重力坝，实体、宽缝和空腹重力坝的特点和适用条件。
14．水(包括静水、动水、渗流)对重力坝产生哪些直接和间接的荷载和作用?15．自重中应包括什么性质机械设备的重量?计算水压力时如何选取含砂水体的水容重?16．什么叫浮托力，渗透压力，扬压力和渗流力?为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利?17．重力坝坝身和坝基渗流有什么特点?实体重力坝、空腹重力坝及宽缝重力坝渗流的边界条件各是什么?分别画出它们的扬压力图．18．选择渗透压力折减系数时应考虑哪些因素?19．画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置封闭帷幕、排水孔暮的布置图和抽排水设施。
画图表示扬压力图形和各折减系数值。
20．采用固结灌浆替代下游侧和两侧灌浆帷幕应注意哪些问题?21．如何根据坝基岩体特性选择坝基防渗和排水系统?各系统如何选择渗透压力折减系数?22．为什么采用主动土压力公式计算泥沙压力?设计时采用浮容重的原因是什么?浮容重小于9.8KN／m3时泥沙是否浮在水中?23．为什么在计算正常蓄水位或设计洪水位、校核洪水位的波浪要素时应采用不同的计算风速和吹程?说明产生驻波和h0(波浪中心线高出静水面高度)的原因。
万家口子拱坝坝肩块体稳定分析
特殊（非地震）
3.00
2.75
2.50
根据《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）的规定，水利水电工程枢纽工程 区边坡设计安全系数不低于表2规定的数值
表2 水利水电工程边坡设计安全系数
工况 持久状况 建筑物级别 1 1.30~1.25 2 1.25~1.15 3 1.15~1.05
滑动方向
倾向 倾向 （°） （°） 165 165 165 165 倾角 倾角 （°） （°） 24 24 24 24
安全系数 安全系数 Kc 3.35 1.65 3.45 1.61 2.05 1.23
正常蓄水位 正常工况 +温升
校核洪水位 降雨工况 +温升
（ （f200 f200， ，f101 f101） ） （ （f200 f200， ，f101 f101） ）
30° Jn16 20°
Jn047
20° 78° J16 33°
C 1y
34°
岩层不整合面
33° 30° Jn035 31°
C 1y
30°
可研阶段左坝肩抗滑稳定分析
表5 软弱结构面组成及计算参数：
裂面名称 上游横切面P1 结构面 J14 切层裂隙J2 卸荷裂隙J3 剪断岩石 层面裂隙J1 摩擦系数f 0.00 0.75 0.75 0.92 0.80 内聚力C（MPa） 0.00 0.15 0.15 0.78 0.30
施工设计阶段左岸坝肩块体
卸荷裂隙
卸荷裂隙 切层裂隙 fc201
层面裂隙
卸荷裂隙 卸荷裂隙 切层裂隙
f200
f101