水位下降對均質(zhì)土石壩壩坡穩(wěn)定的影響分析.pdf

1、在水工建筑物中,土石壩是最常見的一種,它具有對地質(zhì)條件要求低、造價低、結(jié)構(gòu)簡單,施工管理也比較方便等的優(yōu)點(diǎn),因此較常采用。在我國,過去已建成很多土石壩,從事土石壩方面研究的人也逐漸增多。在土石壩的研究中,其安全是最重要的,而對土石壩安全的最大威脅則是滲流導(dǎo)致的破壞,所以土石壩的滲流應(yīng)該引起社會的關(guān)注。由此,滲流的研究和控制是土石壩研究中的一個重要的課題,直接影響到土石壩的安全和造價。查閱國內(nèi)外有關(guān)土石壩的資料發(fā)現(xiàn),許多壩坡破壞和潰決的土

2、石壩過程,多數(shù)是由滲流控制方面的不足引發(fā)的。
　　我國在過去50年代到70年代修建的中小型水庫中,土石壩占了很大一部分比例,由于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件都非常有限,許多土石壩都是在邊勘測、邊設(shè)計和邊動工的情況下竣工的。經(jīng)過很多年的沖刷、腐蝕,這些水庫已經(jīng)屬于“病險水庫”,所以對這些水庫重新評估、綜合評估以及除險加固是當(dāng)務(wù)之急。
　　對土石壩過程的滲流分析是非常必要的,同時對在滲流作用下土石壩的邊坡穩(wěn)定性分析都是必不可少的,本篇論

3、文采用了加拿大中仿科技公司的GEO-STUDIO軟件中的SEEP/W與SLOPE/W模塊分別對大壩體內(nèi)的非穩(wěn)定滲流分析和穩(wěn)定滲流情況下的邊坡穩(wěn)定進(jìn)行分析。
　　由于前人對水位下降時,壩坡穩(wěn)定的變化規(guī)律研究不深,尤其是定量研究,所以本文針對此問題進(jìn)行了研究,通過分析在庫水位降落時,土石壩的失穩(wěn)破壞案例,總結(jié)分析了土石壩的破壞機(jī)理,同時簡單介紹了有關(guān)水位下降時,土石壩的邊坡穩(wěn)定的研究方法和一些研究進(jìn)展。
　　本文假設(shè)庫水位瞬間下

4、降,建立了模型,利用有限元法對土石壩壩坡穩(wěn)定進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,同時定量研究了壩坡穩(wěn)定的各個影響因素。結(jié)果顯示:壩坡安全系數(shù)K與壩體材料摩擦角φ成線性相關(guān)關(guān)系,同時也與水位下降幅度ΔH和壩坡坡率m成線性相關(guān)關(guān)系。根據(jù)上述幾個因素各自對安全系數(shù)K的影響特點(diǎn),計算分析并通過公式擬合,得到壩體材料摩擦角φ、水位降落幅度ΔH、壩坡坡率m各因素與壩坡穩(wěn)定系數(shù)K的函數(shù)關(guān)系。
　　本文通過工程實(shí)例建立實(shí)例模型,利用數(shù)值模擬的有限元方法,分析研究