泽城西安混凝土面板坝三维非线性应力变形研究

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发布时间：2021-10-29

资料介绍

本文采用非线性有限元分析方法，对山西泽城西安水电站混凝土面板堆石坝坝体、面板和坝
基混凝土对防渗墙在施工期和蓄水期的应力变形特性进行了较为深入的研究。计算分析中提出的坝体
及面板各部分的应力、位移分布，可以为工程的设计、施工提供有益的参考依据。
关键词：深覆盖层；面板堆石坝；应力变形分析；泽城西安水电站
中图分类号：TV641．43(225) 文献标识码：A 文章编号：1000—0860(2011)03—0031—04
3-D non-linear stress and deformation study on Zecheng Xi’an Concrete Face Rockfill Dam
SONG Jianqing
(Zecheng Xi’an Hydropower Development Co．，Ltd．，Taiyuan 030001，Shanxi，China)
Abstract： Based on the non—linear finite element method，the characteristics of the stresses and deformations from the dam body，
face slab and foundation concrete on the anti--seepage cutoff during the construction and the reservoir impoundment for the con--
crete face rockfill dam of Zecheng Xi’an Hydropower Station are deeply studied herein．The stress and displacement distribution
on the dam body and all the part of the dam are given from the analyses conceru ed can provide a beneficial reference for the de—
sign and the construction of the project．
Key words：deep overburden；concrete face rockfill dam；analysis of stress and deformation；Zecheng Xi’an hydropower Station
1 工程概述
山西省泽城西安水电站 (二期 )工程位于山西省
左权县境内的清漳河干流上，枢纽工程由混凝土面板
堆石坝、溢洪道、导流泄洪洞、发电引水洞和水电站
等建筑物组成。水库总库容7 717万 m 。是一座以发
电为主，兼顾防洪、养殖等综合利用，并为下游梯级
水电站调节发电用水的水电枢纽工程。
混凝土面板堆石坝位于“U”形河谷，河床底宽约
160 In，河床覆盖层最大厚度 52 m，为混合卵石土，
下部为元古界长城系常州沟组石英砂岩，强风化层厚
10 m。
设计坝体置于河床覆盖层上，最大坝高 46．8 in，
坝顶宽度 8 m，坝顶长度 267 ITI，坝基长度 158 In。
上游坝坡 1：1．5、下游坝坡 1：1．3，坝基设置水平反
滤层，厚 0．8 In。
河床段趾板设在覆盖层上，趾板通过 2块连接板
与上游混凝土防渗墙相接，趾板宽度为 4．0 In，连接
板宽度 2×2．0 m，厚度均为 1．0 In。坝肩段趾板置于
弱风化岩层上限。
河床段坝基防渗处理采用混凝土防渗墙和帷幕灌
浆，混凝土防渗墙沿混凝土连接板上游边线平行于坝
轴线布置，墙厚 1．0 In，伸入强风化层 5 ITI，最大深
度 52．0 In。防渗墙顶部 5 In范围采用钢筋混凝土结
构，其余墙体采用素混凝土结构。混凝土防渗墙下设
帷幕灌浆，帷幕灌浆深入基岩内 30 in 与左、右岸坡
防渗帷幕相接。
2 计算区域与计算方案
根据泽城西安面板堆石坝的特点和计算精度的要
求，计算区域包括了整个三维坝体、面板、趾板及坝
基覆盖层和坝基防渗墙。大坝的三维有限元网格如图 1
所示。三维有限元网格共有 8 360个单元、10 037个