土石坝的静动力分析

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1、清华大学水利水电工程系河川枢纽研究所徐艳杰《高等水工结构》之五土石坝的静动力分析个人介绍徐艳杰：河川枢纽研究所副教授主要研究方向：-高坝静动力分析与破损机理研究-高拱坝抗震加固方法-结构－地基相互作用理论与数值方法-高坝－地基整体稳定与变形分析理论联系方式：办公室：新水利馆205室电话：62782291（o）；13801338068Email:xuyanjie@tsinghua.edu.cn土石坝的静动力分析一、综述二、土石坝的渗流分析三、岩土材料本构模型四、土石坝的变形分析五、土石坝的抗震六、课程讨论和总结一、综述第一章综述综述土石坝发展历

2、史简介土石坝破坏事故回顾土石坝静力分析的内容土石坝动力分析的内容土石坝的发展历史简介土石坝是最古老的坝型，直到16世纪末出现重力坝，是唯一的坝型。1824年硅酸盐水泥发明。混凝土重力坝在19世纪后半叶逐渐取得优势。20世纪前半叶为混凝土坝时代。1940年后，土石坝的建设重新活跃，近年更有超过混凝土坝的趋势。第一章综述1.1土石坝发展历史简介土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介全世界高坝(H>100m)中土石坝比例变化20世纪50年代以来土石坝得到飞速发展原因：施工机械与技术的提高现代土力学理论的发展土石坝的发展历

3、史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介中国目前大坝(H>15m)超过7万座，其中95%为土石坝土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介斜心墙Rogun斜心墙土石坝，坝高335m，未建成土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介Nurek土坝坝高317m世界最高坝心墙土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介Aswan堆石坝建于埃及尼罗河坝高111m库容1689亿m3第四大人工湖装机210万kW土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介水布

4、垭面板堆石坝坝高233m在建的世界最高土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介灌浆帷幕,深100mSerre-Poncon土石坝坝高129m建于法国Durance河土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介斜墙密云水库白河主坝右岸有进水塔和下游泄洪洞出口坝高66m土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介狮子滩堆石坝，上游为块石混凝土坝体，坝高52m上游坡1：0.3土石坝的发展历史简介第一章综述1.1土石坝发展历史简介碧口土坝，高101m可看见右侧的过木道、溢洪道和泄洪洞进水塔土石坝破坏事故回顾第一章

5、综述1.2土石坝破坏事故回顾美国1950年代前土石坝溃坝统计土石坝破坏事故回顾第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾我国已建水库和溃坝水库分布图（截至1980年底）土石坝破坏事故回顾第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾我国溃坝水库统计资料分析土石坝破坏事故回顾第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾土石坝事故原因及发展过程渗透破坏:青海沟后水库溃口建于1989年高71米长265米1993年8月27日垮坝死300余人坝体溃口（下游视图）第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾－渗透破坏渗透破坏:青海沟后水库溃口坝体溃口（上游视图）第一章综述1.2土石坝破坏事

6、故回顾－渗透破坏渗透破坏:青海沟后水库溃口坝体溃口（上游视图）第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾－渗透破坏1.面板溃决口(残留面板顶部)2.下游坝体溃决口;3.坝下游周边轮廓线4.上坝公路0管涌孔洞渗透破坏:青海沟后水库溃口坝体溃口（上游视图）第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾－渗透破坏渗透破坏:青海沟后水库溃口坝体溃口（上游视图）第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾－渗透破坏非漫顶破坏非基础渗透破坏非两岸绕渗破坏起因：钢筋混凝土面板漏水发展：坝体排水不畅人为因素：技术管理不善渗流破坏-Teton坝（美国）概况：土坝，高93m，长1000

7、m，建于1972-75年，1976年6月失事损失：直接8000万美元，起诉5500起，2.5亿美元，死14人，受灾2.5万人，60万亩土地，32公里铁路原因：渗透破坏－冲蚀水力劈裂第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾－渗透破坏Teton坝渗流破坏过程①②③⑤⑥第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土Teton坝渗流破坏过程第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加Teton坝渗流破坏过程第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾11:30洞口继续向上扩

8、大，泥水冲蚀了坝基，主洞的上方又出现一渗水洞。流出的泥水开始冲击坝趾处的设施Teton坝渗流破坏过程第一章综述1.2土石坝破坏事故回顾11：50左右洞口扩大加速，泥