拱坝联合坝肩岩体三维计算模型构建-岩土力学.PDF

第35 卷第5 期 岩 土 力 学 Vol.35 No.5 2014 年5 月 Rock and Soil Mechanics May 2014 文章编号：1000－7598 (2014) 05 －1455－06 拱坝联合坝肩岩体三维计算模型构建 1 1 1 1 2 沈 辉 ，罗先启 ，郑安兴 ，毕金锋 ，翁永红 （1.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240 ；2.长江水利委员会 长江勘测规划设计研究院，武汉 430010 ） 摘 要：坝址区复杂的地质条件与岩体力学环境变化，直接影响坝肩岩体抗滑稳定及拱坝的安全。我国西南乌东德超高拱坝 坝址区工程地质条件极为复杂。坝体载荷后，区域内地层岩性、断层构造、岩溶系统、拱座内不连续裂隙等自然地质条件， 成为影响坝肩岩体稳定性的主要因素。基于可研阶段地质勘探数据、二维地质剖面和工程设计数据，采用面向对象技术、多 种软件协同作业，建立自然地质条件和工程对象的几何模型。构建适用于地应力反演分析，坝体载荷、工程开挖等因素影响下 坝肩稳定性分析的三维精细有限元计算模型。该三维模型最大程度地模拟了工程岩体复杂结构，为高拱坝坝肩岩体稳定性综合 分析提供良好的基础。计算结果表明：河谷两侧近地表地应力带及河床深部地应力区应力水平与实际量测值接近。坝肩槽开挖 完成后，右岸拱肩槽800 m 高程附近位移值最大达到12.9 mm 。两岸9 个可能滑动楔块在不同荷载组合条件下有一定差异，整 体上左岸坝肩稳定性强于右岸。组合地震荷载作用下，所有楔块安全系数均大幅下降，但仍具有一定的安全裕度。 关 键 词：岩土工程；坝肩稳定；数值模拟；乌东德拱坝 中图分类号：TV 37 文献标识码：A Three-dimensional modeling for numerical simulation of arch dam abutment rock mass structures 1 1 1 1 2 SHEN Hui , LUO Xian-qi , ZHENG An-xing , BI Jin-feng , WENG Yong-hong (1. School of Naval Architecture, Ocean and Civil E