孙 丰（上海海事大学,上海201306）



考虑渗流场与应力场耦合的面板堆石坝稳定性分析

孙 丰
（上海海事大学,上海201306）

摘 要：为进行渗流作用下的边坡稳定性分析，需考虑渗流场与应力场之间的相互耦合作用。本文以土坡稳定分析理论为基础，结合有限元强度折减法理论，利用ABAQUS软件对面板堆石坝坝坡的稳定性进行模拟计算。根据考虑渗流作用的有限元强度折减边坡稳定安全系数的计算方法，模拟计算得出两场耦合与非耦合情况下的坝坡安全系数。并结合天生桥面板堆石坝进行渗流场和应力场的非耦合和耦合两种情况下的边坡稳定性分析计算。得出在两场耦合情况下，面板堆石坝的竖向位移与水平位移均较不考虑耦合情况下的位移偏大；同样两场耦合情况下的最大压应力及安全系数均较不考虑耦合的大。所以在模拟计算中要考虑渗流场与应力场的耦合，以便与实际工程数据更为吻合。

关键词：渗流；耦合作用；稳定；安全系数

1 实验算例的工程概况及分析模型

本文以天生桥面板堆石坝作为模拟对象，在校核洪水位的工况下对其坝坡进行稳定性计算。天生桥面板堆石坝最大坝顶高程791m，坝高178m，是我国目前最高的混凝土面板堆石坝，在同类坝型中位居世界第二。校核洪水位为789.86m。本文屈服准则采用ABAQUS摩尔库仑准则进行计算。采用八节点四边形的实体2D单元PLANE82模拟边坡内的主、次堆石材料，施加荷载和构造边界条件直接加在有限元模型上。……