浅析水电站边坡稳定性的三维有限元分析

《浅析水电站边坡稳定性的三维有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、西北水电·2011年·弟3期文章编号：1006-2610(2011)03—0ol6—05水电站边坡稳定性的三维有限元分析蔡智云，张云，崔淑玲，刘莉(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安710065)摘要：某水电站工程，采用ADINA软件对某水电站进行了三维有限元分析，建立了某水电站整体的三维有限元模型，分别对6种工况进行计算分析，得出不同工况下的位移场、应力场、塑性区分布以及边坡整体安全系数等。关键词：水电站；边坡；稳定性；三维有限元中图分类号：TV223．31；TU457文献标识码：A3一Dfiniteelementanalysiso

2、fhydropowerstationslopestabilityCAIZhi—yun，ZHANGYun，CUIShu—ling，LIULi(HydrochinaXibeiEngineeringCorporation，CHECC，Xi"an710065，China)Abstract：ThesoftwareADINAisappliedfor3-Dfiniteelementanalysisofahydropowerproject，andacomplete3一Dfiniteelementmodelisbuiltfortheproject．6oper

3、ationcasesarecalculatedandanalyzed，andthedisplacementfields，stressfields，distributionofplasticzonesandtheoverallslopesafetyfactorsindifferentcaseareobtained．Keywords：hydropowerproject；slope；stability；3-Dfiniteelement随着水电建设的发展，水电工程中边坡规模越15～30m。根据其成因、物质组成可分为3层，分别来越大，工程地质条件越趋

4、复杂，所以对边坡稳定性为：上部坡积碎石土(Q)，厚10～20Ill；中部洪冲积的分析也日趋重要。某水电站推荐方案坝址处河谷含漂石块碎石土(Qa)，局部夹杂含卵砾黏土质中地貌为宽缓的“u”字形峡谷，地形较完整，河道开粗砂透镜体，厚30～55m；下部为河流冲积含砾砂层阔，岸坡覆盖层广泛且厚度较大，岩体风化、卸荷强(Q)，厚度20～35m。1795～1825m高程之间大烈，倾倒变形现象普遍。面积基岩出露，岩性为二叠系斜长石绢云母石英千枚1工程地质条件岩夹少量变质砂岩及微晶片岩。右岸岸坡地形完整，大面积被第四系堆积物覆选定坝址左岸岸坡为Ⅲ级基座阶地

5、的前缘天然盖，仅在江边洪枯水位变幅带和局部岸坡有基岩出边坡，1791～1795In高程有公路通过，公路以上岸坡露，岩性为斜长石绢云母石英千枚岩夹少量变质砂坡度约36。～43。，平均坡度39。，地表多为坡积层覆岩及微晶片岩。右岸1827m高程以下岸坡地形平盖，基岩仅在公路边坡出露；发育Ⅲ级基座阶地，表层缓，平均坡度20。，表部大面积被坡积碎石土覆盖，为崩坡积碎石土层；其下为厚层(推测厚度60～130基岩仅在江边洪枯水位变幅带沿河呈条带状小面积m)冲洪积含漂石块碎石土及冲积含砾砂层。公路以出露；1827～2000171高程岸坡地形变陡，岸坡坡度

6、下发育I级阶地，地形平缓，阶地台面高程1786～32。～45。，平均坡度41。，地表多为坡积层覆盖，1790m，阶地宽l3—60m，组成物质表部为含卵砾碎1852m高程以上堆积深厚覆盖层形成高约180m石土，下部为冲积砂、砂卵砾石层，阶地覆盖层总厚度的天然边坡，基岩仅在冲沟底部、地形凸起等部位零星出露，山坡上植被茂密，冲沟不甚发育。2000～收稿日期：20114)1-062035m高程为一平缓斜坡，天然坡度13。～35。，长作者简介：蔡智云(1975一)，男，河je省武邑县人，高级工程师从事水电站水工设计工作．约200m，宽约95m，为残存

7、Ⅲ级阶地台面，上部被西北水电·2011年·第3期17坡积层(砾质土)覆盖。覆盖层总体呈二元结构：表案开挖，但未蓄水时的稳定状况。部为坡积堆积，堆积物主要为残留Ⅲ级阶地的前缘(3)工况3：蓄水工况，主要模拟边坡开挖锚固物质和后面山体表部松散物质，厚度15～25m；下完成以后，正常运行(蓄水位1819m，或尾水位部为洪冲积含漂石卵砾碎石土(Q3h)，局部夹杂含1792．70m)的稳定分析，也即水库蓄水后边坡稳定卵砾黏土质中粗砂透镜体，为残留Ⅲ级阶地堆积物，状况。厚度20～8Om。(4)工况4：库水位降落工况，主要模拟边坡开挖完成锚固以后，库水位

8、降落(库水位1819～18152有限元计算m)或尾水位降落(尾水位1792．70～1780．20m)计算中运用的数值方法是有限元法，其基本力作用下稳定状况。学模型是弹塑性本构关系