库水位骤降对黏土心墙坝坝坡稳定的影响分析.pdf

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1、一DOI：10．16616／j．cnki．11—4446／TV．2016．09．011库水位骤降对黏土心墙坝坝坡稳定的影响分析王资欢张晓峰(1．河南省水利第二工程局，河南郑州450016；2．北京国泰节水发展股份有限公司，北京100053)【摘要】坝坡稳定是土石坝设计的重要内容，在极端工况条件下，坝体内孔隙水压力常不能很快消散，较高的孔隙水压力和渗透力会使上游坝坡具有下滑趋势，甚至酿成滑坡事故。鉴于此，应用三维非稳定饱和一非饱和渗流有限元法建立大黑箐水库枢纽区三维有限元模型，对极端工况条件下坝体的非稳定渗流场进行模拟分析。结果表明，ld内库

2、水位自校核洪水位骤降至正常蓄水位，不会对心墙的稳定造成不利影响。【关键词】土石坝；心墙；非稳定渗流；有限元法；渗透坡降中图分类号：TV641文献标志码：A文章编号：10054774(2016)09·0042-04AnalysisontheinfluenceofreservoirwaterlevelsharpdroppingontheclaycorewalldamslopestabilityWANGZihuan，ZHANGXiaofeng(1．HenanWaterResourcesNo．2Bureau，Zhengzhou450016，Chin

3、a；2．GuotaiWaterSavingCo．，Ltd．，Beijing100053，China)Abstract：Damslopestabilityisoneimportantcontentinearthdamdesign．Porewaterpressurecannotdissipatequicklyindambodyunderextremeconditions．Upstreamdamslopehasslidingtrendduetohigherporewaterpressureandseepageforee．andlandslidea

4、ccidentcanevenbeproduced．Onthebasis．three—dimensionalunsteadysaturated—unsaturatedseepagefiniteelementmethodisappliedforestablishing3DfiniteelementmodelinDaheiqingReservoirArea．Thenon—steadyseepagefieldissimulatedandanalyzedaimingatthedamunderextremeconditions．Theresultssh

5、owthatthereservoirwaterlevelissharplydroppedformthem~imumfloodwaterlevertonormalwaterstoragelevelwithin1d，whichcannotproduceunbeneficialinfluenceonthestabilityofcorewal1．Keywords：earthandrock—filldam；corewall；unsteadyseepage；finiteelementmethod；seepageslope坝坡稳定是土石坝设计的重要内容。

6、当库水位骤在实际工程中进行土石坝上游坝坡稳定分析，以防止因降时，坝体内孔隙水压力常常不能很快消散，浸润线高库水位下降过快而导致滑坡事故发生显得尤为重要。于坡外库水位，较高的孔隙水压力和渗透力会使上游坝鉴于此，本文以大黑箐水库黏土心墙坝为研究对象，应坡具有下滑趋势，甚至酿成滑坡事故。。1979年，湖北用三维非稳定饱和一非饱和渗流有限元法对该坝在极端省狮子岩土石坝，因发现漏水而决定放空水库，上游坝工况下(V=4．16m／d)的非稳定渗流场进行模拟分析，探坡受库水位骤降影响(=1．60m／d)产生滑坡。因此，讨水位骤降对该坝上游坝坡稳定的影响。·

7、42·王资欢等／库水位骤降对黏土心墙坝坝坡稳定的影响分析单元支配方程：1非稳定饱和一非饱和渗流基本原理～h假定达西定律同样适用于非饱和渗流情况，则非。H叫=㈩饱和渗流基本微分方程可以采用与饱和渗流相同的方=J()(Na，；。)dn(4)法推导得到。非稳定饱和一非饱和渗流基本微分方程：s=J【c(h)+卢．s]dQ(5)A[z,jk，(^0he+，()]一Q。)=一⋯』Kr()(，z，)dQ+fqNodF(6)(1)a其中a、b=1～8，、=1、3；c(+卢s)式中，——单元形函数；式中h——压力水头；——压力水头。——饱和渗透系数张量；将单

8、元支配方程进行集成，可得整体有限元支配k。——饱和渗透系数张量中仅和第3坐标轴方程为：有关的渗透系数值；⋯s]{鲁)=(7)k——相对透水率，为非饱和土渗透系数与饱和土渗透系数比