含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

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1、含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究蔡睿堃，张林*，胡成秋，李思滢，焦香（四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院，四川成都610065)摘要：为了研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题，本文基于超载理论的地质力学模型试验，对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验，得到坝基的破坏机理以及超载安全系数Kp=3.0，再采用有限元，对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析，得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数Kc=2.6、双倾斜结构面坝基超载安全系数Kc=2.4。研究结果表明：对于含双倾斜结构面的重力坝坝基，模型试验与有限元

2、计算所得的大坝破坏失稳过程相似，模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数；含不同倾角结构面重力坝坝基，其失稳滑动模式和破坏机理均不同。本研究采用两种不同的方法进行对比分析，相互验证，揭示了含不同倾角结构面的重力坝坝基深层滑动的破坏机理。关键字：重力坝坝基；不同倾角结构面；深层抗滑稳定；地质力学模型试验；有限元计算中图分类号：TV32文献标志码：AStudyondeepanti-slidingstabilityofgravitydamfoundationwithdifferentinclinedstructuralplanesCAIRuikun,ZHANGLin

3、*,HUChengqiu,LISiying,JIAOXiang(StateKeyLab.ofHydraulicsandMountainRiverEng.,CollegeofWaterResources&Hydropower,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)Abstract:Inordertostudythedeepanti-slidingstabilityofgravitydamfoundationwithdifferentinclinedstructuralplanes,first,thethree-dimensional(3D)geo-me

4、chanicalmodeltestwasusedinC#damsectionwithdoubleinclinedstructuralplanesofawaterconservancyproject,andafailuretestwascarriedoutbasedonoverloadingmethod.ThroughthetestthefailuremechanismofthegravitydamfoundationwasobtainedandtheoverloadsafetyfactorKpwasfoundas3.0.Then,thefiniteelementmethodwa

5、susedtoanalyzeandcalculatetheslidingstabilityofthenaturaldamfoundationwithdifferentinclinedanglesandthestructuralplanes,CalculationsprovesthattheoverloadsafetyfactorwithsingleinclinedstructuralplanesingravitydamfoundationKcwasequalto2.6andtheoverloadsafetyfactorwithdoubleinclinedstructuralpl

6、anesingravitydamfoundationKcwasequalto2.4.Theresultsindicatethatthegravitydamfailureprocessofmodaltestandfiniteelementcalculationwereextremelysimilarforthegravitydamfoundationwithdoubleinclinedstructuralplanes,Besidestheoverloadsafetyfactorobtainedbythemodeltestisslightlylarger,Theunstablesl

7、idingmodeandfailuremechanismofgravitydamfoundationswithdifferentinclinedstructuralplanesaredifferent.Inthisstudy,twodifferentmethodsareusedtocompareandverifyeachother,andthefailuremechanismofdeepanti-slidingstabilityofgravitydamfoundationwithdiffer