某重力坝溢流坝段深层抗滑稳定计算分析
重力坝的抗滑稳定分析
主应力：σ1u=（1+n2) σyu-(pu-puu) n2 σ2u= pu-puu σ1d=(1+ m2) σyd-(pu-pud) m2 σ2d= pd-pud
例1 某重力坝如下图所示，属一级建筑物，基本组合[Ks]=1.10，特殊组合[Ks]=1.05，材料容重为24KN/m3，水的容重为10KN/m3，摩擦系数为f=0.62，试分析该坝的抗滑稳定性。（注：图中高程及尺寸单位均为米）
水工建筑物习题课
重力坝的抗滑稳定分析
沿坝基面的抗滑稳定分析
单一安全系数法、极限状态分析法
抗剪强度公式
Ks=f(∑W-U)/ ∑P
抗剪断公式
Ks’=[f’(∑W-U)+c’A]/ ∑P
刚体极限平衡法
单斜面深层抗滑稳定计算
当整个可能滑动面基本上都由软弱结构面构成
01
01
02
03
04
05
时，宜用抗剪强度公式计算，Ks值用1.05~1.3；
单击此处可添加副标题
校核洪水位情况（特殊组合）抗滑稳定安全系数计算： 扬压力：U=10×25×60.5+10(70-25)×60.5÷2=28737.5(KN) 上游水压力：P1=10×70×70÷2=24500(KN) 下游水压力：P2=10×25×25÷2=3125(KN) 下游水重：W2=10×25×0.7×25÷2=2187.5(KN) 公式：Ｋs=f.(∑W-U)/∑P Ｋs=0.62×(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07 ∵基本组合抗滑稳定安全系数：Ｋs=1.24＞[Ｋs]＝１.1０ 特殊组合抗滑稳定安全系数：Ｋs=1.07＞[Ｋs]＝１.05 均符合规范要求 ∴ 该坝的抗滑稳定是安全的。
重力坝深层抗滑稳定计算分析
重力坝深层抗滑稳定计算分析建设工程学部水1101班金建新201151073【摘要】重力坝依靠自身重量来维持稳定,所以,安全就是重力坝设计的最基本最重要的要求。
一般情况下,坝体基岩很少是完整的岩体,常常存在复杂的节理、裂隙或断层等地质结构,并形成不可预知的滑动通道。
由于坝基的地质缺陷很难被发现,或者被清楚的了解,所以往往导致严重的工程事故。
因此,重力坝深层抗滑稳定性的研究在工程上具有普遍性和紧迫性。
对坝基岩体存在断层、节理、裂隙、软弱夹层等地质缺陷的重力坝工程进行稳定性分析与评价并提出合理的处埋措施对大坝工程实践具有十分重要的技术经济意义。
目前,重力坝稳定分析的方法很多,而在实际工程中,通常采用的方法是有限元法与刚体极限平衡法的结合,这样的优点在于：既可以避免难引入刚体极限平衡法的影响因素的缺陷,又可以规范安全系数的定义,方便设计人员进行使用。
本文作者通过理论分析和算例计算的比较,认为邵龙潭教授创立并发展的有限元极限平衡方法是优胜于刚体极限平衡法和有限元强度折减法的优秀方法。
有限元极限平衡方法理论严密,计算验证充分可靠,集合了刚体极限平衡法和有限元强度折减法各自的优点,又有效克服了两种方法的不可回避的缺点。
本文将有限元极限平衡法应用到重力坝深层抗滑稳定分析的问题中,显示出了与传统刚体极限平衡方法及有限元强度折减法计算分析结果一致的适用性,同时能够搜索出与实际情况相符的最危险滑裂面,并减少了稳定计算的工作量。
通过分析和讨论重力坝在分层施工、运行期蓄水及渗流等工况下的稳定性,得到了与实际工程中相一致的结果和结论,进一步验证了有限元极限平衡法在重力坝稳定性分析问题中的实用性。
所以,有限元极限平衡是有很大发展前景的稳定分析的理论和方法。
前言随着水利资源的不断开发, 地质良好的坝址越来越少, 当坝基岩体内存在缓倾角的软弱夹层时, 坝体便有可能带动部分基岩沿软弱夹层滑动, 对大坝的抗滑稳定十分不利, 因此必须核算坝体带动基岩沿软弱面失稳的可能性, 研究坝体的深层抗滑问题[ 1] 。
某水库浆砌石重力坝溢流坝段抗滑稳定分析
Water Conservancy Science and Technolopy and Economy 2221年6月Jun.,2021 doi：10.3999/j.issv.306-735.202206.03某水库浆砌石重力坝溢流坝段抗滑稳定）析杨坤（广东珠荣工程设计有限公司，广州5363）［摘要］对于浆砌石重力坝，其坝体抗滑稳定不仅应计算？垫层与基岩接触面的稳定，还应计算砌石体与？垫层接触面的稳定以及砌石体之间的稳定。
为提高大坝抗滑稳定，大坝坝址宜选择在坝基岩体接触面倾向上游处，坝基宜设置防渗帷幕及排水孔，坝体设置排水管。
［关键词］浆砌石重力坝；溢流坝段;接触面；稳定［中图分类号］TV652.I［文献标识码］A［文章编号］306-715（2021）06-0072-07 Anti-Sliding Stability Analysis of Spillway Dam Section ofReservoir Slurry Masonry Gravity DamYANG Kuu(Gnanydony Zhuany Architectnre&Enyideedny Desipn Co.Lth.,Gnanyzhon519619,China)Abstrvci:For the modar masonro yravity dam,the stability of slidiny resistance of the dam bopy shonlU be colcolateV not only for the stability of the contact surface between the concrete coshion and the beVach,but also for the stability between the masonro bopy and the concrete coshion.In older to irnpaye the th—slidiny stability of the dam,the dam site shonlU be selecteV in the unstream of the contact sudfce of the dam fonndation ach mass；impeaions codain and drainaye hole shonlU be set up in the dam bopy,and drainaye pipe shonlU be set up.Key worVo:masonf yravity dam；spillway dam section;contact surface;stability1工程概况某已建水库位于广东省肇庆市广宁县,为小（n）型水库，大坝坝型为浆砌石重力坝。
重力坝抗滑稳定性分析的相关探讨
重力坝抗滑稳定性分析的相关探讨摘要：有限元法以其严谨、计算方法灵活、适用范围广，对解决结构复杂、特别是复杂地基上的坝体（包括基础）应力及变位问题的优点，在我国水利水电系统的广泛应用。
本文就该法对 4 种不同坝高的重力坝进行了计算，对重力坝抗滑稳定性的进行相关讨论和分析。
关键词：重力坝；抗滑稳定性；有限元；分析前言重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，重力坝抗滑稳定分析目的是核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全度，是重力坝设计中的一项重要内容。
由于影响抗滑稳定的因素很多，例如基岩特性、地基破碎层、地基软弱夹层、坝体材料分区、地基与坝体弹模比、扬压力等，所以迄今为止，没有成型的公认的理论来分析抗滑稳定，因此，有必要做工作来分析重力坝的抗滑稳定问题。
1 重力坝的网格剖分本文以四种坝高h=80,110,160,190m的坝作为研究对象，上游坝坡垂直，下游坝坡为1∶0.75，考虑坝体自重和上游水压力，下游无水。
其典型断面和计算水位如图1 所示。
图14 种坝高的典型断面和计算水位2 点的安全系数重力坝的抗滑稳定破坏准则分为三种：点破坏准则，整体破坏准则，极限破坏准则。
由于用整体破坏准则来分析重力坝的抗滑稳定问题太过于笼统，并不能满足点的破坏准则和反应发生剪切屈服而产生的局部破坏，因此用整体破坏准则分析抗滑稳定问题需要较大的安全余度。
文中用点的破坏准则来分析重力坝的抗滑稳定问题。
假设岩体的抗剪强度为τf，根据库仑--奈维尔准则：τf=fσ+c （1）假设某单元的任意一截面的剪应力τ，当ττf 时，则发生剪切破坏。
点安全系数Kp 定义为：Kp=τf/τ （2）Kp 的最小值称为点的最小安全系数，用Kpmin表示。
图2 摩尔应力图从图2 中可以看出：使σ 保持不变，τ 达到τf 时发生剪切破坏。
此时：求得：破坏角α0 可以由下式求得：3 材料强度储备系数Kf给建基面的抗剪断摩擦系数和凝聚力一定的安全储备，即把抗剪断摩擦系数和凝聚力除以一定的常数Kf，用式表示为：fc=f/ Kf （8）Cc=C/ Kf （9）即用提高Kf值的办法来近似描述坝基的渐进破坏过程。
重力坝坝基深层抗滑稳定性分析
重力坝坝基深层抗滑稳定性分析【摘要】结合碾压混凝土重力坝工程实例，运用有限元法对坝基深层抗滑稳定性进行分析，计算方法采用强度储备系数法，通过模拟坝基失稳的渐进破坏过程，分析认为大坝整体具有一定的强度储备安全系数，能够满足大坝整体抗滑稳定性的要求，其计算成果可为工程设计提供一定的参考。
【关键词】碾压混凝土重力坝；有限元法；强度储备系数法；抗滑稳定重力坝深层抗滑稳定问题的研究十分困难，因为岩体是一种不连续体，内部断层、裂隙等结构面的产状、特性、分布和切割组合关系十分复杂，这些结构面的组合，特别是缓倾角的断层控制着大坝的稳定和安全。
目前高混凝土重力坝抗滑稳定分析方法有多种，较经典的研究方法[1]是刚体极限平衡法、模型试验法、有限单元法等。
本文采用有限元法对某重力坝岸体—坝基系统失稳的渐进破坏过程进行了模拟，并利用不同的判别方式计算坝基的抗滑稳定安全系数。
该电站坐落于云南省境内金沙江中游的河段上，是以发电为主的大型水利工程枢纽，为碾压混凝土重力坝，最大坝高160m，河中设置坝后式厂房，大坝正常蓄水位1418m。
1.地质条件根据地勘资料，该枢纽区岩层呈单斜构造。
坝段处基岩构造表现为断裂构造，断层等破裂结构面较为发育。
对于坝基存在着的t1b和t1a凝灰岩夹层，坝轴线部位t1b最小埋深40m,距建基面约25m，该层未发现错动及泥化的迹象，但对坝基深层抗滑稳定性有一定的影响。
坝基地质剖面图见图1。
图1坝基地质纵剖面图2.计算模型由于坝基地质构造的复杂性[2][3]，有限元建模过程中对其进行适当简化，坝基主要包含玄武岩、裂面绿石化岩及凝灰岩夹层，坝体浅层的块裂和碎裂裂面绿泥石化岩体抗剪强度和变形模量较低，在计算中需重点分析，利用三维绘图软件CATIA及有限元软件进行模型的构建和数值分析，计算模型网格采用八结点六面体C3D8单元。
岸坡坝段群坝体与地基网格计算模型见图2.1-2.2。
岸坡坝段群整体模型的单元总数为10039个，结点总数11759个，其中坝体单元数目2669个。
重力坝抗滑稳定及应力计算
项目名称：几内亚凯勒塔（KALETA）水电站工程项目阶段：复核阶段计算书名称：重力坝抗滑稳定及应力计算审查：校核：计算：黄河勘测规划设计有限公司Yellow River Engineering Consulting Co. ,Ltd.二〇一二年四月目录1.计算说明 (1)1.1 目的与要求 (1)1.2 基本数据 (1)2.计算参数和研究方法 (2)2.1 荷载组合 (2)2.2 计算参数及控制标准 (2)2.3 计算理论和方法 (3)3.计算过程 (5)3.1 荷载计算 (5)3.1.1 自重 (5)3.1.2 水压力 (6)3.1.3 扬压力 (10)3.1.4 地震荷载 (14)3.2 安全系数及应力计算 (17)4.结果汇总 (22)1.计算说明1.1 目的与要求下列计算是有关挡水坝段、溢流坝段、进水口、底孔坝段抗滑稳定性和基底应力计算。
1.2 基本数据正常蓄水位：110m；设计洪水位：112.94m；校核洪水位：113.30m；大坝设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇；坝址区地震动峰值加速度为0.15g（g=9.81m/s²），地震动反应周期为0.25s，相应的地震基本烈度为7度，本工程抗震设计烈度为7度。
计算选取的挡水坝段坝顶高程114.00m，坝基底高程92.00m，坝高22m，坝顶宽5m。
上游坝面竖直，下游坝坡在107.33m高程以上竖直，在107.33m 高程以下坡度为1:0.75。
计算选取的溢流坝段堰顶高程110.00m，坝基底高程96.00m，坝高14m，上游坝面竖直，下游坝坡在108.59m高程以上为Creager剖面，在108.59m 高程以下坡度为1:0.85。
正常蓄水位时，溢流坝段下游无水；设计洪水位112.94m时，下游水位104.80m；校核洪水位113.30m时，下游水位105.42m。
进水口坝段顶高程114.00m，坝基底高程87.80m，坝高26.2m，顶宽13.06m，上游坝坡为1:0.25，下游坝坡在107.33m高程以上竖直，在107.33m 高程以下坡度为1:0.75。
重力坝抗滑稳定分析
重力坝抗滑稳定分析重力坝的稳定应根据坝基的地质条件和坝体剖面形式，选择受力大，抗剪强度较低，最容易产生滑动的截面作为计算截面。
重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及混凝土层面上的滑动稳定性。
另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动稳定性。
《混凝土重力坝设计规范》（),,(0k k Q k G a Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,11γγ),,,(0k k k Q k G a A Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,12γγ•••R f 'R c '•C f 'C c '••——材料性能分项系数，查表1-12，也可实验确定；γd1——基本组合结构系数，查表1-13； A k ——偶然作用代表值；γd2——偶然组合结构系数，见表1-3；Σf 'f 'c 'c '2）。
2．抗剪断参数的选取式（4）中f 'R f 'C c 'R c 'C 的值，直接关系到工程的安全性和经济性，必须合理地选用。
一般情况下，应经试验测定，且每一主要工程地质单元的野外试验不得少于4组；选取这些参数值时，应结合现场的实际情况，参照工程地质条件类似的工程经验，并考虑坝基岩体经工程处理后可能达到的效果，经地质、试验和设计人员共同分析研究进行适当调整后确定，中型工程的中、低坝，若无条件进行野外试验，应进行室内试验，并参照地质条件类似工程的经验数据选用，小型工程的低坝无试验资料时，可参照地质条件类似工程的试验成果和经验数据选用，坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数的计算参考值见DL5108－1999《混凝土重力坝设计规范》。
表1 材料性能分项系数表2 结构系数。
重力坝浅层与深层抗滑稳定计算算稿(采用规范和手册分别计算)
果多水电站大坝浅层及深层抗滑稳定计算（采用规范和手册分别计算）一、采用规范计算（坝坡优化前）1、计算背景果多水电站位于西藏自治区昌都县境内，是扎曲河流域规划方案中的第二级水电站，坝址区位于昌都县柴维乡果多村附近，距柴维乡约5.8km(公路里程)，距昌都地区约59km（公路里程）。
工程以发电为主，初拟正常蓄水位3418m，水库回水至关门山上游大同村附近一带，长约19.6km，最大坝高93m，总库容约0.8亿m3，装机容量165MW。
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），结合本工程装机容量、库容和工程任务，本电站工程等别为三等工程，工程规模为中型。
主要永久性建筑物（如挡泄水及引水发电系统）为3级建筑物；次要建筑物为4级。
永久性次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。
2006年11月我院组织完成并提交了《西藏自治区扎曲水电规划报告》，2007年4月，水电水利规划设计总院、西藏自治区发改委及西藏自治区电力工业局共同主持审查并通过了该报告。
2008年7月，我院组织完成了果多水电站预可行性研究报告的编写工作，9月，由水电水利规划设计总院会同西藏自治区发改委、电力工业局在成都主持召开了《西藏自治区扎曲果多水电站预可行性研究报告》审查会议，审议并通过了该报告。
同时会议要求对于水工部分还应补充以下内容，用以验证坝体的稳定性：1）、坝基浅层抗滑稳定计算；2）、坝基深层抗滑稳定计算；本算稿主要进行坝基浅层及深层抗滑稳定计算为目的。
2、计算内容果多水电站采用碾压混凝土筑坝技术，大坝上游立视如下图2-1所示，最大坝高93m，坝轴线全长235m，从左岸到右岸分别是左岸挡水坝段、引水坝段、冲沙孔坝段、溢流坝段和右岸挡水坝段。
总库容约0.8亿m3，装机容量165MW。
为了研究整个大坝的稳定性，本次计算选取了具有代表性的几个剖面，各剖(1) 特征水位：校核洪水位：3418.84(P=0.1%)，对应的下游校核洪水位3370.87(P=0.1%大坝)/3369.63（P=0.5%厂房）；正常蓄水位：3418.00，对应的下游尾水位：3358.63m；死水位：3413.00m；泥沙淤积高程：3378.38m；(2) 材料容重：素混凝土容重：γc=24kN/m3；钢筋混凝土容重：γc=25kN/m3；基岩容重：γc=27kN/m3；水的容重：γw＝9.81KN/m3；泥沙浮容重：γsb=8KN/m3；泥沙内摩擦角：φ=10°；(4) 作用分项系数、材料性能分项系数和结构系数分别见表3-1、表3-2和表3-3：表3-1 作用分项系数表4、边界条件1）坝基岩体以T3d2灰色厚层块状砂岩、粉砂岩夹泥岩、泥板岩为主，岩层倾向左岸偏上游，倾角35º～45º，泥岩层面、夹层、裂隙发育。
某工程重力坝抗滑稳定计算书及计算步骤教学教材
某工程重力坝抗滑稳定计算书及计算步骤技施设计浆砌石重力坝抗滑稳定计算书2004年12月说 明1.计算目的与要求对拟定的体型进行抗滑稳定计算，求出拟定体型在各种设计工况下的抗滑稳定安全系数。
同时对坝基面的应力进行计算，以论证是否满足规定的正常使用极限状态与承载能力极限状态要求。
2.计算基本依据1. 建筑体型结构尺寸见附图1；2. 主要地质参数见资料单；3. 材料容重： 浆砌块石：取3/0.23m kN s =γ；水：取3/8.9m kN w =γ； 土的饱和溶重3/12m kN =γ3.计算方法及计算公式 1. 基本假定 1） 坝体为均质、连续、各向同性的弹性材料； 2） 取单宽1米计算，不考虑坝体之间的内部应力。
3）本工程规模小，只计算坝体的抗滑稳定，不对坝体剖面进行浅层与深层抗滑稳定分析以及坝基面应力分析。
2. 地基应力计算按偏心受压公式计算应力：σmax=W M AG ∑∑+ σmin =WMAG∑∑-式中 ∑G —坝体本身的重力，kN ；A ——坝基的受力面积，m 2;∑M —坝体各部分的重力对形心的弯距,kN.M;W —作用在计算截面的抗弯截面系数；3.抗滑稳定坝受到铅直力和水平力的共同作用下，要求沿坝基底面的抗滑力必须大于作用在坝结构水平向的滑动力，并有一定的安全系数。
计算公式为：K C =∑∑Hf G * 式中K c —结构的抗滑稳定安全系数；∑G —坝的基底总铅直力，kN ； ∑H —坝的水平方向总作用力，kN ； f —坝基底的摩擦系数。
4.计算结果总表5.结论经由计算可知，该方案，结构能够满足浆砌石坝在不同运用时期的地基应力和抗滑稳定要求，不会发生地基沉陷和滑动变形，并满足经济适用的原则。
6.主要参考书目a ）《浆砌石坝设计规范（SL25-91》；b ）《水工建筑物荷载设计规范（DL5077—1997）》；c）天津大学祁庆和《水工建筑物（上册）》（水利电力出版社—1992）溢流坝的稳定计算1基本资料由于坝体受力为平面结构，取单位宽度坝体进行计算。
云龙水库重力坝深层抗滑稳定分析
１ 前 言
复杂 地基 上 的重 力 坝 的深 层抗 滑 稳 定 问题 ， 是 水 工设计 中的一个 重 要课题 。影 响坝基 稳 定 的因素 很多， 缓倾 角结 构 面是 其 中最 为重要 的一个 。 云龙水 库 位 于 昆 明市 禄 劝 县 ， 掌 鸠 河 引水 供 是
坝 基岩层走 向 Ｎ ０～９ 。 倾 向上 游 ， 角 ｌ。 ６ 。 ０Ｅ， 倾 Ｏ
后采用后齿槽加 阻滑拉扳 解决深层抗滑稳定 问题 。同时提 出了重 力坝 的深 层抗 滑稳定 的一种新 思路—— 整 个大
坝 的 整体 稳 定 分 析 。
关键 词 ： 重力坝 ； 深层抗 滑稳 定 ； 乐数法 ； 等 整体稳定分析 ； 云龙 水库
中 图分 类 号 ： ６ ２ ３ Ｔ ２ ３３ ＴＶ ４ 、 ； ￣ ２ ．１ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １ ０ Ｘ（０ ２ ０ ０ ２ ０ １０ —４ ８ ２ ０ ） １ ０ ８ ３
～
２ 岩层顺 层 面节理 发 育 。在 高程 ２００ｍ 至坝 （， ） ５ 中有 几 层
顶 的 ４ 范 围 内 ， 组 Ｋ 一 ～Ｋ ５ｍ 岩 ２ ２
泥岩、 岩、 页 泥质 粉 砂 薄 层 的 软弱 岩石 和 泥 化 夹层 ； 坝基 内存在 有层 间挤 压 破碎带 。这 些结 构 面产状 倾 角平 缓 ， 伸 长 ， 延 连续 性 好 ， 剪 强度 值 低 。 大坝 右 抗 岸 有 顺河 床 向 ＦⅡ 断层 带 ， 断层 带 由 — 一 、 该 、 ２ｆ ２ ３条相互 平行 的 断层 汇聚而成 ， 汇聚带 宽 ２ ～４ ５ ０ｍ， 断层 物质 为角砾 岩 、 棱 岩泥 质物 ， 糜 大坝 左岸有 顺 河 床 向 断 层 ； 坝 趾 区 内 还 存 在 有 一 组 Ｎ４ 在 ０ ～ ６ 。 厦河 床 向 、 伸 长 、 角 ６ 。 Ｏ的 陡倾 角节 ０ 延 倾 ５ ～９ 。
重力坝浅层及深层抗滑稳定计算算稿(采用规范和手册分别计算)_1
果多水电站大坝浅层及深层抗滑稳定计算（采用规范和手册分别计算）一、采用规范计算（坝坡优化前）1、计算背景果多水电站位于西藏自治区昌都县境内，是扎曲河流域规划方案中的第二级水电站，坝址区位于昌都县柴维乡果多村附近，距柴维乡约5.8km(公路里程)，距昌都地区约59km（公路里程）。
工程以发电为主，初拟正常蓄水位3418m，水库回水至关门山上游大同村附近一带，长约19.6km，最大坝高93m，总库容约0.8亿m3，装机容量165MW。
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），结合本工程装机容量、库容和工程任务，本电站工程等别为三等工程，工程规模为中型。
主要永久性建筑物（如挡泄水及引水发电系统）为3级建筑物；次要建筑物为4级。
永久性次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。
2006年11月我院组织完成并提交了《西藏自治区扎曲水电规划报告》，2007年4月，水电水利规划设计总院、西藏自治区发改委及西藏自治区电力工业局共同主持审查并通过了该报告。
2008年7月，我院组织完成了果多水电站预可行性研究报告的编写工作，9月，由水电水利规划设计总院会同西藏自治区发改委、电力工业局在成都主持召开了《西藏自治区扎曲果多水电站预可行性研究报告》审查会议，审议并通过了该报告。
同时会议要求对于水工部分还应补充以下内容，用以验证坝体的稳定性：1）、坝基浅层抗滑稳定计算；2）、坝基深层抗滑稳定计算；本算稿主要进行坝基浅层及深层抗滑稳定计算为目的。
2、计算内容果多水电站采用碾压混凝土筑坝技术，大坝上游立视如下图2-1所示，最大坝高93m，坝轴线全长235m，从左岸到右岸分别是左岸挡水坝段、引水坝段、冲沙孔坝段、溢流坝段和右岸挡水坝段。
总库容约0.8亿m3，装机容量165MW。
为了研究整个大坝的稳定性，本次计算选取了具有代表性的几个剖面，各剖(1) 特征水位：校核洪水位：3418.84(P=0.1%)，对应的下游校核洪水位3370.87(P=0.1%大坝)/3369.63（P=0.5%厂房）；正常蓄水位：3418.00，对应的下游尾水位：3358.63m；死水位：3413.00m；泥沙淤积高程：3378.38m；(2) 材料容重：素混凝土容重：γc=24kN/m3；钢筋混凝土容重：γc=25kN/m3；基岩容重：γc=27kN/m3；水的容重：γw＝9.81KN/m3；泥沙浮容重：γsb=8KN/m3；泥沙内摩擦角：φ=10°；(4) 作用分项系数、材料性能分项系数和结构系数分别见表3-1、表3-2和表3-3：表3-1 作用分项系数表4、边界条件1）坝基岩体以T3d2灰色厚层块状砂岩、粉砂岩夹泥岩、泥板岩为主，岩层倾向左岸偏上游，倾角35º～45º，泥岩层面、夹层、裂隙发育。
鸡蛋冲水库重力坝深层抗滑稳定计算分析
鸡蛋冲水库重力坝深层抗滑稳定计算分析摘要：根据现行混凝土重力坝设计规范要求，当坝基岩层存在软弱结构面、缓倾角裂隙时，需复核其深层滑动稳定。
本文采用深层抗滑稳定计算的基本方法－刚体极限平衡法，根据地质参数、抗力角度选择、结构面假设等设计基本资料，对整个坝段不同断面的计算分析，确保坝基岩体承载力以及抗滑稳定满足设计规范要求。
关键词：重力坝；坝基；抗滑稳定1工程概述鸡蛋冲水库位于黄姚镇崩江村，距离黄姚约3.2km。
水库以供水为主，兼顾下游灌溉水利工程，正常水位为228.5m，总库容为457.20 万m³，最大坝高42.5m。
供水规模1.6万m³/d。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2017），工程属于规模为小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等；主要建筑物（埋石混凝土重力坝、放水闸、冲砂闸等）按4级建筑物设计，次要建筑物按5级建筑物设计。
鸡蛋冲水库拦河坝为埋石砼重力坝，坝体共由7个坝块组成，坝顶高程231.0m，最大坝高42.5m，坝顶总长118.8m，左岸非溢流段长52.6m，由1#~3#坝块组成，坝块长16.2~19.8m，坝高6.5~42.5m；右岸非溢流坝段长53.8m，由5#~7#坝块组成，坝块长15~19.8m；河床溢流坝长12.4m，由4#一个坝块组成，最大堰高40.0m，溢流堰为开敞式宽顶堰，净宽为10m。
2地质情况y）页岩夹粉砂岩，坝基弱风化带岩体完整坝基岩石为泥盆系中统郁江阶（D2性好，节理裂隙规模小，岩层呈薄层状，岩层走向与坝轴轴线交角约29～33°，倾向下游稍偏右岸，倾角较缓，约20°。
坝基岩体类别属CⅣ类，岩体强度较低，抗滑、抗变形性能较差，坝基岩体综合物理力学性质参数如下表1所示。
表1坝基岩体综合物理力学性质参数性3计算公式根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2018）附录C坝基深层抗滑稳定计算章节，采用双滑动面，计算断面简图如下所示：坝基深层稳定计算公式如下：式中：—按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；—作用于坝体上全部荷载（不包括扬压力，下同）的垂直分值，kN；—作用于坝体上全部荷载的水平分值，kN；—分别为岩体ABD和BCD重量的垂直作用力，kN；—分别为AB、BC滑动面的抗剪断摩擦系数；—分别为AB、BC滑动面的抗剪断凝聚力，kPa；—分别为AB、BC面的面积，m2；—分别为AB、BC面与水平面的夹角；—分别为AB、BC、BD面上的扬压力，kN；—分别为BD面上的作用力及其水平面的夹角；4计算成果作用在坝上荷载有静水压力和动水压力、坝体自重、扬压力、浪压力等。
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 。
１ ３ 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－ ｏｌ ｈ－ Ｃ ｕ ｍｂ准 则 和 Ｄ ｕｋｒ－ ｒｇｒ 则 作 为 ｏ ｒｃｅ－ 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：ｕ ｌ ａ ２ ８ ｙ ｈ ｏ ｃ ｉ． ｎ ｍａｌｇ ｏｉ ｌ １ ＠ ａ ｏ ． ｏ ｃ ｎ ｎ
１ ２ ３ 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
某重力坝溢流坝段深层抗滑稳定计算分析
科技视界Science &TechnologyVisionScience &Technology Vision 科技视界(上接第29页)集中化、企业化水平低,主要以农户分散生产经营为主,而建立全国统一的蔬菜质量安全追溯体系及平台,并使得多数小型企业及农户有效参与其中还有待解决,本系统所实现的基于B/S 结构的面向小型企业的蔬菜质量安全追溯系统,能以较低成本有效解决上问题,解决了消费者对产品生产相关信息的信息盲区,提高蔬菜质量安全的可信度,增强其购买信心。
另外,随着企业规模的扩大,将考虑使用包含更大信息量的二维码技术或RFID 技术,构建更加高效可行的蔬菜质量安全可追溯系统。
【参考文献】[1]谢菊芳,陆昌华.基于构架的安全猪肉全程可追溯系统实现[J].农业工程学报,2006,22(6):218-219.[2]杨信廷,钱建平,孙传恒,等.蔬菜安全生产管理及质量追溯系统设计与实现[J].农业工程学报,2008,24(3):162-166.[3]高红梅.物联网在农产品供应链管理中的应用[J].商业时代,2010(22):40-41.[4]王珊.蔬菜生产从田头到餐桌的全程质量控制[J].江苏农业科学,2009,37(6):395-420.[责任编辑:丁艳]0引言某水电站枢纽工程建筑物由挡水建筑物、溢流表孔、冲沙底孔、电站取水口等组成。
挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,溢流坝段最大坝高80m。
依据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)规定,工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型;枢纽主要建筑物为3级,大坝安全级别为II 级。
对于重力坝的深层抗滑稳定性,目前在国内外一般均按平面刚体极限平衡计算,其安全系数多按定值法取值,并与相应采用的方法、参数相配套,且根据工程实践经验,不断做相应的调整[1-2]。
1重力坝深层抗滑稳定计算的二维刚体法原理令抗力为Q ,其与BD 面法线的夹角为θ,BD 面与水平面的夹角为90°,令块体ABD 和块体BCD 同时处于极限平衡状态,分别核算AB、BC 面上的抗滑稳定安全系数K 1、K 2,考虑块体ABD 的稳定:K 1=f 1′[(∑W+G 1)cos α-∑P sin α-Q sin(θ-α)+U 3sin α-U 1]+c 1′A 1∑P cos α+(∑W+G 1)sin α-Q cos(θ-α)-U 3cos α(1)考虑块体BCD 的稳定:K 2=f 2′[(G 2cos β+Q sin(β+θ)+U 3sin β-U 2]+c 2′A 2Q cos(β+θ)-G 2sin β+U 3cos β(2)式中:∑P 、∑W ———作用于块体ABD 上的总水平、总垂直力;G 1、G 2———分别位岩体ABD、BCD 重量的垂直作用;f 1′、f 2′———分别为AB、BC 滑动面的摩擦系数;c 1′、c 2′———分别为AB、BC 滑动面的凝聚力;U 1、U 2、U 3———分别为AB、BC、BD 面上的扬压力;α、β———分别为滑动面AB、BC 与水平面的夹角;A 1、A 2———分别为滑动面AB、BC 的长度;Q 、θ———分别为BD 面上的抗力与水平面的夹角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
某重力坝溢流坝段深层抗滑稳定计算分析
【摘要】本文采用二维刚体法对某重力坝溢流坝段的坝基深层抗滑稳定安全系数进行了计算分析，结果表明，溢流坝段在正常蓄水位工况和校核洪水位工况下，所取9个滑面组合在抗剪断指标参数下的安全系数都大于规范允许值3.0，在抗剪指标参数下的安全系数都大于规范允许值1.05，溢流坝段坝体整体稳定性好。
【关键词】重力坝；深层抗滑；刚体法；稳定计算
0 引言
某水电站枢纽工程建筑物由挡水建筑物、溢流表孔、冲沙底孔、电站取水口等组成。
挡水建筑物为碾压混凝土重力坝，溢流坝段最大坝高80m。
依据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）规定，工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型；枢纽主要建筑物为3级，大坝安全级别为II级。
对于重力坝的深层抗滑稳定性，目前在国内外一般均按平面刚体极限平衡计算，其安全系数多按定值法取值，并与相应采用的方法、参数相配套，且根据工程实践经验，不断做相应的调整[1-2]。
1 重力坝深层抗滑稳定计算的二维刚体法原理
2 计算结果分析
计算工况采用正常蓄水位的基本组合，上游水位900.00m，下游水位845.00m。
计算荷载包括大坝及滑动面以上岩体自重、上下游水压力、扬压力，排水幕处渗透压力折减系数α=0.25。
参数取抗剪断和抗剪指标参数，采用等安全系数法分别取9个典型危险组合滑面进行计算：
①第一组取向下游倾斜的单滑面，由坝踵滑入，从冲坑底部滑出。
②第二组取双滑面，由坝踵滑入向下，至下游护袒中间折向冲坑强风化和微风化的交界线。
③第三组取双滑面，由坝踵滑入向下，至下游护袒首端折向冲坑强风化和微风化的交界线。
④第四组取双滑面，由坝踵滑入向下，至下游护袒首端折向冲坑强风化层的顶端。
⑤第五组取双滑面，由坝踵滑入向下，至下游护袒末端折向冲坑强风化和微风化的交界线。
⑥第六组取双滑面，由坝踵滑入垂直向下，再折向冲坑强风化和微风化的交界线。
⑦第七组取双滑面，由坝踵滑入垂直向下，再折向冲坑微风化和弱风化的交界线。
⑧第八组取双滑面，由坝踵滑入向下，至下游坝体和护袒接逢处折向冲坑强风化和微风化的交界线。
⑨第九组取双滑面，由坝踵滑入垂直向下，再折向冲坑强风化层顶端。
在正常蓄水位工况下，所取9个典型滑面在抗剪断指标参数下计算，安全系数均满足要求，第四组滑面的安全系数最小，K=5.88；在抗剪指标参数下，只有第四组安全系数K′=1.17>1.05，其余的滑面组合安全系数均大于1.3。
在抗剪指标参数下，存在四组危险滑面，即第1、4、8、9组滑面，安全系数分别为1.67、1.17、1.61和1.71。
第四组组合滑面的安全系数最小，由于滑面通过下游的强风化层，并且两个滑面的倾角都比较危险，导致安全系数明显降低。
在校核洪水位工况下，所取9个典型滑面在抗剪断指标参数下计算，安全系数均满足要求，第四组滑面的安全系数最小，K=5.56；在抗剪指标参数下，存在四组危险滑面，即第1、4、8、9组滑面，安全系数分别为1.46、1.42、1.38和1.47。
3 结语
采用刚体法对表孔溢流坝段的坝基深层抗滑稳定安全系数进行了计算，结果表明坝基深层抗滑稳定具有足够的安全度。
正常蓄水位和校核洪水位工况，所选取的9个滑面组合的抗剪断安全系数都大于规范要求值3.0，其中滑面5的安全系数最大，为9.51，第四组滑面的安全系数最小，为5.56；抗剪安全系数都大于规范值1.05，其中滑面6的安全系数最大，为2.94，第四组滑面的安全系数最小，为1.17，第四组滑面最危险。
【参考文献】
[1]林继镛.水工建筑物.4版[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2]中华人民共和国行业标准编写组.DL 5108-1999 混凝土重力坝设计规范[S].北京：中国电力出版社，2000.。