混凝土重力坝深层抗滑稳定分析 姜云龙 ．张立勇 (四 川大 学水利 水 电 学院 ，四川 成都 610065) [摘要 】重力坝的深层 抗滑稳定性 问题是影响坝体安全 的关键 。本文 以某工程典型坝段 深层抗 滑稳定为研 究对 象 ．采 用多滑面抗滑稳定分析方法和强度储 备法分析 典型坝段 坝基各滑移通道的深层抗 滑稳定性 。并对 比两种 方法在计算结果上的相 同点和差异性。计算结果显示 ，多滑面抗滑稳定分析方法在结构复 杂、错动 带比较发 育 的坝基 中的成果更为合理和真 实 【关 键 词 】 重 力 坝 ；深 层 抗 滑稳 定 ； 多 滑动 面方 法 ；双 滑 面 方 法 [中图分类号 ]rrV331 [文献标识码 ]B 1 工程概况 官地水电站是雅砻江水 电规划五级开发的第 3座 电站 ．为碾压混凝土重力坝。最大坝高 168m。 坝址区地质条件复杂 ．缓倾角错 动带和裂隙较发 育 ．分布 比较 普遍 ，坝基深层抗滑稳定 问题 突出。 本 文 以官 地 水 电站 重 力 坝为 背 景 ．选 取 较有 代 表 性 的 13#坝段作为分析对象 ．采用多滑面深层抗 滑 稳 定 的方 法 分析 其 深层 抗 滑 稳定 性 ．并 与 现行 规范规定的双滑面方法计算成果作对 比。 2 多滑面模式下深层抗 滑稳定分析 方法 2．1 多滑 面抗 滑稳 定方 程 图 1为 多 滑 面模 式 下 的深 层 抗 滑稳 定 计 算示 意 图，根据坝基岩层 、错动带和结构面分布 ，把滑 裂面分为 n块 ．滑裂体表面作用有竖 向应力 or和 水平 向切 应力 r．其 中竖 向应力 or由建 基 面 以上竖 向荷 载 (主要 是 坝 体 自重 )产 生 ，水 平应 力 ．r由建 基面 以上 水平 荷载 (主要 是水 推力 )产 生 。 对 于第 i(i=2，3，… … ，n一1)个 滑 块 ，根 据 刚 体 平衡原则 ．忽略滑块间的剪力 ，由垂直于滑裂 面方 向的平衡方程可求出 。 = (尺i+△ i)cosB,-aP~i崛 一 一[U~cos( + )一 os( 1崛 )]-[Q,cos(ot椎 )一Q1cos(oti_l镌 )](1) 采 用 等 安 全 系 数 法 ．列 出滑 块 i的安 全 系数 K 的求解 公 式如 下 ： ，一 NA． +cA — — 一 一 — — 一 一 ，，、 一 ( + f_1)sin(a／_1 )一(Q+ )sin(c~镌 )+(尺+△ )si +△ co 考虑各滑块安全系数相等 ．即 2．2 多滑面抗滑稳定方程的求解 K，= ，= =…= (3) (1)线性化求解方法 那么 ／1,个滑裂体可 以列 出 2n个方程 ，其 中未 上述推导 的多滑面抗滑稳定求解方程组为非 知数 K 、N、Q，共 2 个 ，未知数个数等于方程个 线性方程 ，把式 (1)带人式(2)可得 ： 数，方程可以求解。 ，． !竺! !望 ，二 !! 堡 ： f4) 作为一般情况 ．上述公式推导 中各滑块之间 一 Q sin(oq一。 )一Qfsin(a蝎 )+q 的错动面。根据研究 ，当错动面垂直时 ，所求安全 当 i=1(或 =n)时 ，式(4)中令 Q产0(或 Q。=0)。 系数最／b[1]，因为当错动面不垂直时 。滑块 之间的 通过上述变换 ，可将方程组简化成 t2个方程 ， 摩擦力明显增大 。将严重影 响滑块体系相对 位移 ， 未知数 只剩 K 和．Q，共 n个 ，恰好可以求解方程 整体安全系数将增大。 组 。由于式 (4)为非线性方程组 ，以每个滑块为单

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