深层抗滑稳定分析
亭子口重力坝深层抗滑稳定性分析
等 Ｋ法 中的 条 块 作 用 力 与 水 平 面 的夹 角 对 深 层 抗 滑 稳 定 性 作 了敏 感 性 分 析 。两 种 稳 定 性 计 算 方 法 的结 果 均表 明 亭 子 １重 力 坝 表 孑 坝 段 深 层 抗 滑 稳 定 性 基 本 能 满 足 规 范 要 求 ；广 义 等 Ｋ法 中 条 块 作 用 力 与 水 平 面 的 夹 角 取 值 对 ： ３ Ｌ
中假定 的是 每一 滑 面通 过 的 同一种 介 质 ，当穿 过 多种 岩层 时 强度 参 数需 要 做加 权 处理 ，这严 重 影 响 了该 方 法在 理论 上 的严 密性 。 陈祖煜 …基于 虚功 原理 的基础 上提 出了理论 体 系更 为严 格 、应用 范 围 更 为 广 泛 的广 义 等 Ｋ法 （ａｌａ ） Ｓ ｒｌ 法 ，并 证 明 了在 双 滑 面 时与 等 Ｋ法 的等 效 性 。 自２ Ｔ ０世 纪 ８ Ｏ年代 以 来 ，分 项 系 数极 限状 态 设计 方 法 得到 推 广应 用 ，由于 分项 系 数是 在 总结 了大量 实 例 的资 料 和可 靠度
深层 抗 滑稳 定 分 析 成 果 有 显著 的影 响 ，建 议 在 亭 子 口深 层抗 滑稳 定 分 析 中妒 ５ ０ 。 取 。 １ｏ
关 键 词 ：亭 子 １重 力 坝 ；深层 抗 滑 ；广 义 等 Ｋ法 ；分 项 系 数 极 限 状态 设 计 方 法 ： ３
中图分类号 ：ｒ ６ １ Ｉ ４ Ｔ ｖ
表 孔 坝段 的多种 滑 移模 式 在不 同的计 算 工况 下 的 深层 抗 滑稳 定性 作 了验算 ，并 与 分项 系数 极 限状 态
碾压混凝土重力坝深层抗滑稳定研究
碾压混凝土 重力坝深层抗滑稳定研 究 敲 。 毽 岛 蟪
龙 虹 茜
摘
（ 广西 南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ３ ） 要： 随着社会科技的发展与建筑行 业的不 断进步 ， 建筑工程的施工技术 已有 了明显的提高 。目前， 人们对建筑 的要求越来越 高， 传 统的工程施工
旆工措施一般有有限元法、 钢体结构平衡法 、 显式结构分析法等 。其中使用 在水利工程中最 多的就属钢体结构平衡法，它是水利工程项 目中最为关键
的方 法 之 一 。【 ’ １
与水平面的平均夹角， 以略小于此角度 作为抗力角再进行抗滑稳定分析： 若 抗滑稳定安全 系数仍不满足要求 ， 则必需采取抗滑工程措施 ， 提高重力坝 的
、
用， 并且其施工的规模也越来越扩大， 碾压混凝土施工技术逐渐成 为现代水 利工程施工的重点 。但是， 我们将碾压混凝土应用于工程中时发现 ， 它 的抗 剪能力极低 ， 从而导致其在施工过程中的质量大大降低 ， 存在着 各种 问题与 隐患 。在实际工作 中， 我们应该来怎样控制这类问题的发生 ， 并完善该技术 是 当前亟待 解决 的问题。 目前 ， 在水利工程项 目中， 设计师往往会对坝基 的 总体结构进行重 点研究，需要对 当中的地质、砂层等各方面进行全面 的考 虑， 以此来缓解存在在坝基结构 中的各种问题 ， 提高水利工程的抗滑能力和 稳定系数 根据 目前社会 的发展趋势 ， 通常使用在水利工程中抗滑稳定性的
个可能的滑裂面进行抗滑稳定计算 。
（ １ ） 重力坝深层抗滑稳定 分析一般采用抗剪断强度公式 ， 按双斜滑裂面 刚体极限平衡等安全 系数法进行计算，因其中抗力角取值越大算 出的安全 系数也越大， 因此， 对 抗力角较大取值的合理性必须加 以论证 ， 论证 的方法
拉路河水库工程大坝深层抗滑稳定分析及处理措施
1工程概况贵州省织金县拉路河水库位于织金县东部牛场镇拉路河村境内，长江流域乌江水系三岔河一级支流拉路河上，拟建坝址距牛场镇政府所在地约2.3km，距织金县城约47km，距贵阳市110km。
水库建成后为织东协作发展区和龙场镇14万城镇居民生活生产供水。
坝址以上控制流域面积151km2，主河道河长28.1km，主河道比降9.04‰，坝址处多年平均流量4.09m3/s，多年平均年径流量1.29亿m3。
水库校核洪水位1256.20m，相应的总库容为2172万m3，正常蓄水位1255.00m，相应的库容为2034万m3，死水位1235m，死库容494万m3，兴利库容1540万m3，调节库容1540万m3，库容系数0.12，为年调节水库。
工程规模为中型，混凝土重力坝是该水利工程的主体建筑物。
2工程地质条件坝址区河段两岸基岩裸露，强~弱风化，完整性较差~较好，河床及两岸谷坡广泛分布有崩坡积、残坡积层和冲洪积物。
库区内的主要出露第四系冲积层（Q），基岩仅三叠系夜郎组二段（T1y2）地层出露，多分布于两岸陡崖峭壁及河床部位，岩性为深灰~灰黑色薄层至中厚层灰岩，局部夹极薄层的泥岩、炭质泥岩。
坝址区出露基岩地层整体产状N53°W/NE∠4°~6°，倾向上游偏左岸。
坝址区内节理裂隙发育，主要发育3组节理：第I组节理平均产状为N50°W/SW ∠75°，节理密度为3~5条/m，为优势结构面；第II组节理平均产状为N35°E/SE∠78°节理密度为1~2条/ m；第III组节理平均产状为N55°W/NE∠75°，节理密度为1~3条/m。
坝址区内第I组、第II组、第III组，结构面为陡倾结构面，缓倾角结构面为层面。
根据层面与裂隙的组合，坝基抗滑稳定主要可能发生深层抗滑稳定问题。
3深层抗滑稳定分析3.1深层抗滑分析坝址区存在3组裂隙，但均不构成重力坝潜在滑移面的风险。
闸坝深层抗滑稳定三维有限元分析
坝顶 高程 为 ２ ６ 最 大坝高 ２ 坝顶宽 度 ５ ５５ｍ， ８ｍ，
云南 水 力 发 电
３ ２ Ⅵｆ ＮＮＡＮ Ｗ ＿ Ｒ Ｗ Ｅ Ａ ＴＥ Ｐ０ Ｒ
第２ ６卷 第２ 期
闸坝 深层 抗 滑 稳 定 三 维 有 限元分 析
王 刚， 任德记 ， 陆美霞 ， 张 超
（ 三峡大学土木水 电学院 。 湖北 宜 昌 ４ ３１ ） ４（２ ０
摘 要： 结合云南硕多 岗河 吊江岩水电站闸坝枢纽工程 ， 运用大型有 限元软件 Ａ Ｓ Ｓ 对泄洪 闸段和地基进行三维有 限元静、 ＮＹ ， 动力 分析 。计算结果表明 ， 各工况下泄洪 闸段的地基承载力及抗滑稳定均满足设计要求 。 关键词 ： 泄洪闸； 三维有限元 ； 应力分析 ； 抗滑稳定分析
泄水闸深层抗滑整体稳定分析及基础处理措施探讨
滑稳定 的影 响，是确定泄水 闸闸室稳定 的关键 因素 。
三 、深 层 抗滑 整 体 稳 定 计算
１ ．计 算 工 况
本文根据破碎夹泥层走 向情况 ，拟定 了 ３种计算分析工
二 、工 程 地 质 条件
况 。（ １ ）正 常 运 行 工 况 ：分 析 顺水 流 向 沿 破 碎 夹 泥 层 深 层 滑
摘
要 ：文 中结合土谷塘航 电枢 纽工程 ，通过分析工程坝基范 围地质 特点 ，采 用刚体极限平衡法计算分析 了正常运
行 工 况 及 完建 工 况 下 破 碎 夹 泥 层 地 基 对 泄 水 闸 深 层 抗 滑 整 体 稳 定 的 影 响 。根 据 计 算 结 果 ，文 中针 对 破 碎 夹 泥 层 不 良
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ — ０ １ ７ ７ — ０ ３ Ｎ ４ ５ 。－ ５ ２ 。Ｗ ． Ｓ Ｗ ／７ ５ 。￣ ８ ０ 。）张 陛节理 。 匕 述岩层 层面 和
一
、
土谷塘航 电枢 纽位于湖南省 湘江 中上游 ，为 低水头梯级
枢 纽 ，其 上 游 为 湘 祁 枢 纽 ，下 游 为 大 源 渡 枢 纽 ，主 要 建 筑 物 包括 船 闸 、 电站 和 泄 水 闸 等 ，采 用 集 中布 置 方 式 。 电站 装 ４
地 质 构 造 ，采 用 刚体 极 限平 衡 法 、 平 面 非 线 性 有 限 单 元 法 、 抗 滑 稳 定 模 型 试 验 等 方 法 ，分析 了拦 河 坝 不 同坝 段 的 深 层 杭 滑 稳 定 ，并 探 讨 了地 基 处 理措 施 的预 期 效 果 。 陈 鸿 丽 ＿ ４ ｌ 针对
软弱夹层与两组结构面组合将坝基岩体切割成块体。其中，岩层
武都水库大坝河床坝基深层抗滑稳定分析
１程 区位于 四川 箍 地 西北 边 缘 ， 龙 门 …脉 二 属 向四川盆 地 的过 渡地 带 。坝 址 区地面 高 程 ５ ２ ７ｍ
～
７ ５ｎ 相对 高 差 １３ ～ ０ ｍ ， 低 ｆ 地 貌 单 ７ ｒ， ５ｍ ２３ 属 【 Ｉ
７。 ８ 。坝 内断裂 构造发 育 ， 皱 发育 次之 。
河床坝攮岩体以白云岩为主， 存在断层 、 层问 错 动带 、 隙 、 裂 溶蚀 等地 质 缺 陷 ， 响 坝雉 深 层 影
抗滑 稳定 。 其 层问错 动带及 溶蚀 带对坝 耩深层 抗滑稳 定 影响较 小 ， 本 文 主要 介 绍 断层 及 裂 隙 故
解译 的产 状与 实 际相符 合 的约 １３左 右 。 ／
１ ２ 各 断层 特征 ．
裂隙
深层抗滑稳定
力学参数
武都水库
武都 水 库 位 于 四川 省 江 油 市 境 内涪 江 干 流 上 ， 以防洪 、 溉为 主 ， 是 灌 结合发 电、 顾城 乡工业 兼 生 活及环 境供 水等 综 合 利用 的 大 （ ） 一 型水 利 工 程 。 大 坝 为 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 ， 大 坝 高 最
Ｓ 向腰 布 ， Ｗ 岩层 总体 产状 Ｎ １ ～ ８ Ｅ Ｎ Ｚ６ 。 ４ 。 ６ 。 ／ Ｗ ． ６
～
侧， 多发 育小 的次级 结构 面 ， 在灰 岩与 白云岩 中断
层 发育 特点各 有不 同 。
１ １１ 自 云岩发 育 的断层特 点 ： 断层 构造 ．． 沿
面两侧 【内向外一般为构造角砾岩 、 １ － １ 角砾化岩体 、
维普资讯
・
３ ４・
四 川 水 利
对重力坝设计深层抗滑稳定分析的探讨
：
系数Ｙ 。 、设计状况 系数ｑ ０ 、作用分项系数Ｙ ｆ 、材料性能分项系
数Ｖ 和 结构 系 数 ｖ ｄ 来 代 替原 来 的 重 力 坝 设 计 的安 全 系数 。 对 承 载 能 力极 限 状 态 的设 计 表 达 式 ， ＤＬ ５１ ０ ８— １ ９ ９ ９规
∑ 一 垂 直 力 之 和 ； Ｇ 、Ｇ 一 坝 基 与 深 层 滑 动 面 之 间 岩
体 、坝后滑 出岩体重量 的垂直作用 ；－ ／ 、／ ｚ 一 坝基下深层
滑 动 面 、坝 后 滑 出面 的抗 剪 断 摩 擦 系 数 ；Ｃ ｄ １ 、Ｃ ｄ ， 一 坝 基 下
深层滑动面 、坝后滑 出面 的抗剪断凝聚力 ；４、 Ａ 一 坝基 下
深 层 滑 动面 、 坝 后 滑 出面 的面 积 ； 、 一 坝基下深层滑动
之 一 ，国内外对 其计算分析 和处理 已有 很多成功经验 。对 重 力坝深层抗滑 稳定这一承 载能力极 限状态 的计算 ，常采 用双 斜 滑动面 ，计 算各软弱夹 层位 置坝段剖 面在 各种荷载组合情
况 下的稳定问题 。 在 现 行 规 范 中 ，电力 行 业 标 准 ＤＬ ５１ ０ ８ —１ ９ ９ ９ 混 凝 土 重力坝设计规范＞ ） ｌ １ 】 与水利行业标准 Ｓ Ｌ ３ １ ９ — ２ ０ ０ ５ 混 凝 土 重 力坝设计规范 ＞ ） ［ ２ 】 均 对 重 力 坝 的深 层 抗 滑稳 定 问题 的计 算 作 了
２ ．等 安 全 系数 法
规定 ， 在这里我们类比了两种方法的异同， 并做实例计算比较 。
二 、 深 层 抗 滑 稳 定 的 计 算 方 法
１ ． 概 率极 限状 态设 计 法
某重力坝溢流坝段深层抗滑稳定计算分析
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。
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＜3,不稳
45.00
7.80 5825.76 715.44
0.25 0.65 20.00 500.00 64.00
11.00 0.00 15097.60 865.70 613.86 6710.72 #N/A #N/A #N/A
＜3,不稳
45.00
7.80 5825.76 715.44
0.25 0.65 20.00 500.00 64.00
11.00 0.00 16406.40 1030.70 730.86 7540.19 #N/A #N/A #N/A
＜2.5,不稳
45.00
7.80 5825.76 715.44
0.25 0.65 20.00 500.00 64.00
22
C点扬压力u3
23
D点扬压力u4
200
237.75
200
235.41
203.97
238
KN
377.5
354.1
380
KN
78
117.7
132.7
KN
0
39.7
54.7
KN
0
39.7
54.7
cosα cosβ
0.993 0.707
sin(φ-α) -0.122 cos(φ-α) 0.993 sin(β+φ) 0.707 cos(β+φ) 0.707
校核水位
下游水位 （m）
205.47 380 132.7 54.7 54.7
11.00 0.00 14576.00 429.00 304.20 8692.33 #N/A #N/A #N/A
＜2.3,不稳
sinβ
需要采取措 施
0.707
正常水位
上游水位 （m）
下游水位 （m）
设计水位 上游水位（m）
下游水位 （m）
校核水位
上游水位 （m）
20
A点扬压力u1
21
B点扬压力u2
序号
分类项
第一层 单位
1
垂直分力W（大坝坝体稳定分 析可以求得数据）
2
水平分力H（大坝坝体稳定分 析可以求得数据）
3
α
4
β
5
软弱层深度BD
7
ABD重量G1
8
BCD重量G2
9
AB抗滑剪断摩擦系数f1‘
10 BC抗滑剪断摩擦系数f2’
11
AB抗滑剪断粘聚力c1‘
12
BC抗滑剪断粘聚力c2’
13
AB面积A1
堤底高程（m）
正常水位 设计洪水位 校核洪水位 正常+地震
20000.00 20000.00 20000.00 20000.00
7246.09 6305.74 7272.82
8302.07
7.00
7.00
7.00
7.00
sinα
0.122
45.00
7.80 5825.76 715.44
0.25 0.65 20.00 500.00 64.00
14
BC面积A2
15
φ
16
AB面上扬压力U1
17
BC面上扬压力U2
18
BD面上扬压力U3
19
BD上的作用力Q
ABD块的抗剪断安全系数K1'
BCD块的抗剪断安全系数K2'
单变量求解
KN(↓)
KN(→)
度
度 m KN(↓)ABD面积*土容重24 KN(↓)BCD面积*土容重24
Kpa Kpa m2 m2 度 KN KN KN KN