文档介绍：天津大学
硕士学位论文
重力坝深层抗滑稳定分析
姓名:周潜
申请学位级别:硕士
专业:水利水电工程
指导教师:李振富
摘要服区,是否和软弱夹层一起形成连续的滑动通道椒矫娴募扑愠晒t淮嘶揿弱夹层的摩擦系数厂’和凝聚力杂诎犹迳畈憧够榷ㄓ兄卮蟮挠跋欤载分析。研究表明将坝体上游水的推力加大到倍以上时才‘在坝踵以下至:软弱性为人们所关注。疚脑擞肁有限元计算程序,结合万家寨水利枢纽大坝的深层抗滑稳定课题进行了多种工况的分析计算。在分析过程中,重点进行了‘以下夹层的基岩内出现上下贯通的由拉应力引起的屈服区,证明基岩中形成贯通的涓’动面之前有很大的安全储备。这也证明本文选取计算模型的做法是『返模⒂邢拊7ㄓτ糜谥亓Π由畈憧够榷ǹ翁馀卸献荚虻某醪教教郑有限元法和地质力学模型法给出的安全系数迄今没有统一的规范标准:本文对万家寨水利枢纽大坝深层抗滑稳定课题进行计算分析时,综合考虑安全系数。坝体深层抗滑稳定的分析计算是重力坝设计中的一个主要问题,对此常见的分析方法有三种:刚体极限平衡法、有限元法和模型实验:而以刚体极限平衡法最为成熟,有限元法发展最快。万家寨水利枢纽大坝坝基内有蚐几个方面的研究工作:⒘槊舳确治觯但其实际值难以确定,往往只能给定一个大致的驮值范围,因此针对不同的厂’和到辛槊舳确治黾扔欣砺刍∮直阌谑导什僮鳎欠治霭犹迳畈憧够榷问题必要的方法和步骤。本文对万家寨工程坝基中起控制作用的滑动面、软弱夹层进行了多种工况的计算分析,并给出了相应的安全系数。本文通过运用邢拊3绦颍酝蚣艺篬程坝体的抗滑稳定进行了超实际情况。如何考虑基岩对坝体深层抗滑稳定的影响,无疑具有重要的理论意义握崭仗寮奁胶夥ǖ墓娣侗曜和应力分布疾旎夷谟衫ασ鸬那上判断大坝是稳定的,不会发生深层滑动破坏。关键词:重力坝深层抗滑稳定凝聚力摩擦系数灵敏度分析两个软弱夹层,且基本上平行于建基面,因此坝体沿这两个软弱夹层的抗滑稳定踊谇姆⒄构谭治和实用价值。’\/,
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第一章绪论重力坝深层抗滑稳定的实践经验及教训土石坝同样存在着和重力坝类似的深层抗滑稳定问题。安全是水坝的头等大事。早期的重力坝都是凭经验建造的,基于坝体断面越大坝体就越安全这样一个简单的道理,早期建造的重力坝其断面都较大,而且坝体形状千差万别。应该说,单凭经验建造出这样的重力坝已经很不容易,况且这些重力坝为近代重力坝的诞生奠定了实践基础。但这些块体形的重力坝毕竟笨重而又不经济,事实证明光是加大断面并不能确保大坝安全。据詹森统计”’,全世界失事水坝的总数可能超过万座渲行⌒桶诱季蠖嗍,直到年以后失事水坝才急剧减少,最后稳定在总数的ヒ阅凇J碌脑蚨嘀侄嘌中地基缺陷是最主要的原因之一。据西班牙《公共工程评论》统计的水坝失事原因,地基破坏所占的比例高达%。另有年英国工程师比斯***与其它坝型相比,重力坝的失事率最低,如表所示“S杀碇锌梢钥出,年后重力坝的失事率开始降至ヒ韵隆5永>鐾掠未丛难性的后果,在当今的高坝建设中,重力坝仍是主要坝型之一,其库容之大、下游人口之稠密,已远非昔日可比,一旦失事后果将不堪设想。我国现有大、中、小型水库约万座。据不完全统计,自年以来,溃坝总数约有余座,初期建造的重力坝一般都只注意坝体与地基接触面唇ɑ的处理【,认重力坝是依靠自身重量维持稳定的一种挡水建筑物,早在年前就丌始建造,是人类最早使用的一种水坝坝型⋯。重力坝问世年之后才出现了拱坝与支墩坝,因此重力坝给人们留下了极深的印象,甚至到了世纪中期,科学家们还只承认重力坝是正统的坝型,视拱坝及其它坝型的设计为离经叛道之举。实际上土石坝也是依靠自重维持稳定,也属重力坝;但****惯上只把砌石重力坝和混凝土重力坝称为重力坝,本文所指的重力坝亦仅包括这两种坝型,但一些等研究了麓蟀樱槟沙鲆蚧∥侍舛碌谋嚷室啻ァ其中小型水库约占%。在各种失事原因中,地基破坏仍是重要原因之一。很早人们就认识到重力坝必须满足抗倾及抗滑两个外部稳定条件,不过抗倾一般不构成控制条件,实际工程中也极少有倾覆破坏的,重力坝的失事往往是由坝体滑动导致的,因此抗滑稳定成为坝体稳定的主要课题。
影响重力坝深层抗滑稳定的几种重要因素松散地基上,只能建在岩基上——由此进一步保证了重力坝较为优越的坝基条表甏蟀邮侣百分比为重力坝最可能沿建基面滑动破坏。实际上重力坝一般都建在岩基上,尤其是件。一般丌挖的建基面总是一个有起伏的不整面,要发生沿建基面滑动破坏,坝基内的软弱夹层往往不易发现或查清,因此常常导致重大的工程事故。根据年的不完全统计”夜呀ā⒌笔痹诮ḿ吧杓浦械拇笾行驼庸こ讨校地基内有软弱夹层的达座,其中由此而改变设计、降低坝高、增加工程量或在后期加固的共有余座;近年来为此使工程暂停、改变坝址或限制库水