重力壩深層抗滑穩(wěn)定三斜面分析評(píng)價(jià)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(dòng)通道，將會(huì)導(dǎo)致重大的工程事故，成為工程安全運(yùn)行的重大隱患，并且壩基內(nèi)軟弱夾層往往處理工程費(fèi)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(xiàng)重要而普遍的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　 近年來(lái)，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(yàn)算方法。但是，由于深層抗滑穩(wěn)定影響因素眾多，計(jì)算復(fù)

2、雜，至今仍沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)范和客觀精準(zhǔn)的理論評(píng)價(jià)方法，因此，有必要進(jìn)一步探討重力壩的壩基抗滑穩(wěn)定問(wèn)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(jì)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?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)提出三斜面分析法的計(jì)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(shí)際工程具體力學(xué)邊界條件，建立三個(gè)傾斜滑裂面同時(shí)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(jì)算模型，推導(dǎo)出相應(yīng)的計(jì)算公式，提出計(jì)算機(jī)數(shù)值求解方法步驟，通過(guò)三個(gè)滑裂面上等安全系數(shù)極值條件求解最危險(xiǎn)的滑移形態(tài)。
　　 (2)依據(jù)三斜面法所確立的計(jì)算模型和求解方法過(guò)程開(kāi)發(fā)研制出入機(jī)交互界面良好、運(yùn)用方便簡(jiǎn)單的VB語(yǔ)言通用Windows界面計(jì)算程序，為該方法的廣泛推廣運(yùn)用開(kāi)拓了廣闊前景。
　　 (3)通過(guò)計(jì)算對(duì)比分析，闡明通常條件下三斜面法計(jì)算結(jié)果是客觀確定的極小值，而雙斜面

4、法具有簡(jiǎn)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(jì)算模型及其數(shù)值求解過(guò)程是正確可行的。
　　 (4)本文還探討了壩基各參數(shù)對(duì)三斜面法安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果及滑移形態(tài)的影響，對(duì)壩基加固設(shè)計(jì)和工程實(shí)際運(yùn)用前景具有重大參考價(jià)值，并對(duì)重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析理論的進(jìn)一步完善具有推動(dòng)意義。
　　 (5)結(jié)合山西省清峪水庫(kù)重力壩實(shí)際工程條件，運(yùn)用三斜面分析法進(jìn)行深層抗滑穩(wěn)

5、定研究，計(jì)算分析得到其深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。進(jìn)一步論證了三斜面分析評(píng)價(jià)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(jì)算方法，不僅計(jì)算模型比雙斜面法更貼近實(shí)際工程客觀情況、三個(gè)滑裂面同時(shí)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(jiǎn)化的影響，更具可信度和可靠性，同時(shí)安全系數(shù)是完全由邊界條件力學(xué)指標(biāo)唯一對(duì)應(yīng)確定的最小值，更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。該方法的推廣應(yīng)用將有助于重力壩深層抗滑穩(wěn)定評(píng)價(jià)趨于更科學(xué)