黄跃群，首建威

（五凌电力有限公司，湖南 长沙 410004）

0 引言

混凝土刻槽置换、贴坡等手段虽然在工程实践中应用广泛，但对于其作用效果的检测目前尚处于定性和经验阶段，采用模型试验或数值计算对其进行定量研究的相关文献还较为少见。本文结合实际工程，采用有限元方法对这些常见的基础软弱夹层处理方法进行分析研究，并初步探讨了刻槽置换与其他工程措施 （如平硐、贴坡）进行组合后的效果，以期为工程设计提供更为合理的建议和有效的措施。

某水电站工程通航建筑物为一级垂直吊升船机，土建主体工程主要由20根墩柱 （其中上游6根，下游12根，引航坝段2根）和20根轨道梁组成。在上游引航道开挖过程中，排架柱下部坡面上出露有厚约2.5～4.0 m的泥岩夹层，岩性为紫红色夹绿色团块粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，沿上、下游方向展布，倾角约30°。考虑到该区域处于水下，而泥岩夹层遇水浸泡软化，可能会造成升船机排架柱变形过大，引发边坡失稳。为此，对排架柱基础采用整底板浇筑，并对泥岩夹层采用刻槽置换。为研究混凝土刻槽置换的处理效果，采用数值计算方法加以验证。

1 计算模型及荷载

1.1 计算模型

建立升船机排架柱边坡基础三维有限元模型，如图1。为了简化所研究的问题同时又保证结果的可靠性，本模型选取上游边坡做分析，模拟上游6根排架柱Z1～Z6区域78 m×90 m×98 m范围。模型节点总数约8 218个，单元总数约6 596（个不同模型之间略有不同），由8节点六面体单元和6节点五面体单元组成。……