金剑　雷冬　余快

摘要：针对混凝土坝越来越高，越来越容易产生水力劈裂的问题，总结已有混凝土水力劈裂问题的研究成果，结合水力劈裂的发生条件、在水压作用下混凝土裂缝的开展以及影响水力劈裂作用的因素，探讨水力劈裂数值模拟的方法.比较有限元法、扩展有限元法和无单元法在水力劈裂数值模拟问题应用上的优点与不足，并分析数值模拟模型建立过程中参数设置的差别.结果表明，必须从坝材料、施工和水压等多方面考虑才能确保水力劈裂数值模拟结果的可靠性.

关键词：混凝土坝； 混凝土断裂； 水力劈裂； 裂缝开展； 发生机理； 有限元

中图分类号： TV642； TB115.1

文献标志码： B

0引言

随着经济快速的发展，对能源的需求也在增大，水利水电能合理满足中国的需求——绿色环保.但是，很多大坝都建在水文地质条件较差的环境中，如大坝的水头高、岩体的性能差、材料防渗透能力差和埋深大等.在这些恶劣条件下，大坝很容易发生水力劈裂.目前，对水力劈裂的研究尚处于不成熟阶段，很多工程的失事，如美国的Teton大坝、奥地利的Kolnbrein大坝和挪威的Hyttejuvet大坝等都造成过

重大损失.调查结果显示，诸多失事都是由水力劈裂的发展导致的.随着大坝高度的增加，水力劈裂容易发生形成贯穿的渗流通道，导致大坝不能正常工作，所以需要更加重视.水力劈裂问题已成为大坝设计中必须考虑的关键安全问题之一.

目前，水力劈裂问题研究的主要方……