直溜水库拱坝坝肩稳定分析与基础处理.pdfVIP

维普资讯 2008年第 6期 《贵州电力技术》 (总第 108期) 直溜水库拱坝坝肩稳定分析与基础处理 贵州省水利科学研究院 姚绍筑 [550002] 摘 要 坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证 ，当坝肩岩体存在软弱结构面时，两岸坝肩岩体应进行抗滑稳定计 算。本文主要介绍采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定的设计情况，分析滑块结构面力学指标 f、c对稳定的影响，并 提供利用灌浆提高坝肩岩体整体性及强度的方案，稳妥且经济，施工方便 ，为中低型拱坝的坝肩岩体稳定计算能起 到一定的参考作用。 关键词 拱坝坝肩 坝肩岩体稳定 刚体极限平衡分析法 滑块 固结灌浆 限状态，即其上剪力 Ls达到： 1 前言 S=fR +cA 由于拱坝主要的工作特点就是将坝体承受的水 式中R为破裂面上总的有效法向压力(如为总 平主要通过拱的作用传给两岸，坝体的稳定性主要 压力，则公式应改为 S=／(R— )十 ，A为面积， 是依靠两岸拱端的反力作用来维持。因而坝肩稳定 ． 厂、c为其上两个平均抗剪指标，一般称为摩擦系数及 计算就显得尤其重要 。 粘结力。当破裂面上不均匀时，可写为 S= + 刚体极限平衡法是 目前国内外在设计中作为判 ∑ciA。在作稳定核算时，有两种设计计算方法，一 断坝肩稳定的最常用方法 。刚体极限平衡法 中主要 种是不考虑破坏面上的c值 ，由此求出安全系数(实 核算节理；裂隙、断层、软弱夹层的抗滑稳定，在研究 际上是安全指标 )，可称为纯摩安全系数 。另一 坝肩抗滑稳定中也有应用，但刚体极限平衡法是主 种是考虑 c值，由此求出安全系数可称为剪摩安全 要的方法，理论上较成熟，是规范推荐采用的方法 。 系数 ”。 上述两种方法，以剪摩公式为优 ，目前工程上一 2 刚体极限平衡法 般采用剪摩安全系数，但纯摩安全系数在一些小工 2．1 基本假定 程也有采用 。 用刚体极限平衡法分析坝肩的整体稳定时采用 抗剪稳定计算成果之合理与否，很大程度上取决 以下的基本假定。 于破坏面位置和其上抗剪指标 (滑块结构面力学指 (1)将滑移的各块岩体视为刚体 。不考虑其 中 标)的选择是否合理，应通过地质勘查和试验确定。 各部分间的相对位移。 2．2 结构计算模型的假定 (2)只考虑滑移体上力的平衡 ，不考虑力矩的 一 般情况下 。坝肩岩体是 由陡裂面、河床附近的 平衡条件 ，认为后者可 由力 的分布 自行调整满足 。 缓裂面、上游的破裂面及临空面分割成一个滑移体， 因此，在坝端作用的力系中也不考虑弯矩影响。 岩体失稳时，一般是沿陡裂面与缓裂面的交线滑动 (3)忽略拱坝的内力重分布作用，认为坝端作 的。取一个单位高(代表性)拱圈，坝端对岸坡岩体 用在岩体上的力系为定值。要取消这一假定 ，就将 的作用力，按拱梁分载法分为：梁的铅直力 Gtg~,和 使计算大为复杂 ，目前 尚无简单合理的算法，而根据 剪力 Vbtgalt，拱梁的推力 和剪力 。这些力可合 这个假定所得的成果偏于安全的，相当于安全系数 成为：①铅直力 Gtg~；②剪力 V=Va+Vbtgg；③水 的