重力壩深層抗滑穩(wěn)定三斜面分析評價方法研究.pdf

1、受地質(zhì)成因和構(gòu)造影響，壩基中經(jīng)常存在各種形式不利于重力壩深層穩(wěn)定的節(jié)理、裂隙或斷層等構(gòu)造，若這些結(jié)構(gòu)面貫通形成連續(xù)的滑動通道，將會導(dǎo)致重大的工程事故，成為工程安全運行的重大隱患，并且壩基內(nèi)軟弱夾層往往處理工程費用較大或難于徹底清除，因此核算沿壩基內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面的重力壩深層抗滑穩(wěn)定性能是一項重要而普遍的設(shè)計問題。
　　 近年來，眾多業(yè)內(nèi)學(xué)者致力于重力壩深層抗滑穩(wěn)定的研究，提出了諸多驗算方法。但是，由于深層抗滑穩(wěn)定影響因素眾多，計算復(fù)

2、雜，至今仍沒有形成統(tǒng)一規(guī)范和客觀精準的理論評價方法，因此，有必要進一步探討重力壩的壩基抗滑穩(wěn)定問題。
　　 本文分析了重力壩深層抗滑穩(wěn)定的剛體極限平衡雙斜面計算方法存在的不足，探討了完全避免人為假定因素影響的重力壩深層抗滑穩(wěn)定三斜面分析法的可靠合理性。具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)提出三斜面分析法的計算理論。將壩趾分界面傾角和其上的抗力方向角納入未知變量，根據(jù)實際工程具體力學(xué)邊界條件，建立三個傾斜滑裂面同時滿足剛體極限

3、狀態(tài)平衡方程的等安全系數(shù)重力壩深層抗滑穩(wěn)定計算模型，推導(dǎo)出相應(yīng)的計算公式，提出計算機數(shù)值求解方法步驟，通過三個滑裂面上等安全系數(shù)極值條件求解最危險的滑移形態(tài)。
　　 (2)依據(jù)三斜面法所確立的計算模型和求解方法過程開發(fā)研制出入機交互界面良好、運用方便簡單的VB語言通用Windows界面計算程序，為該方法的廣泛推廣運用開拓了廣闊前景。
　　 (3)通過計算對比分析，闡明通常條件下三斜面法計算結(jié)果是客觀確定的極小值，而雙斜面

4、法具有簡化性和不確定性。三斜面法解的客觀存在性和僅依邊界條件唯一確定性表明本文建立的三斜面等安全系數(shù)重力壩深層抗滑穩(wěn)定計算模型及其數(shù)值求解過程是正確可行的。
　　 (4)本文還探討了壩基各參數(shù)對三斜面法安全系數(shù)計算結(jié)果及滑移形態(tài)的影響，對壩基加固設(shè)計和工程實際運用前景具有重大參考價值，并對重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析理論的進一步完善具有推動意義。
　　 (5)結(jié)合山西省清峪水庫重力壩實際工程條件，運用三斜面分析法進行深層抗滑穩(wěn)

5、定研究，計算分析得到其深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。進一步論證了三斜面分析評價方法的正確可行性。
　　 三斜面等安全系數(shù)重力壩深層抗滑穩(wěn)定計算方法，不僅計算模型比雙斜面法更貼近實際工程客觀情況、三個滑裂面同時滿足極限狀態(tài)平衡方程的力學(xué)模型更具合理性，而且求解方法避免了人為假定和力學(xué)簡化的影響，更具可信度和可靠性，同時安全系數(shù)是完全由邊界條件力學(xué)指標唯一對應(yīng)確定的最小值，更科學(xué)嚴謹。該方法的推廣應(yīng)用將有助于重力壩深層抗滑穩(wěn)定評價趨于更科學(xué)