刘汉东, 彭冰, 王四巍, 李梦姿

(华北水利水电大学 岩土工程与水工结构研究院,河南 郑州 450045)

前坪水库溢洪道高边坡设计方案优化研究

刘汉东, 彭冰, 王四巍, 李梦姿

(华北水利水电大学 岩土工程与水工结构研究院,河南 郑州 450045)

前坪水库溢洪道高边坡的初步设计方案中，开挖边坡坡度为1∶0.5，采用5 m长锚杆φ25 mm@2×2 m加固支护。通过系统优化研究，调整开挖边坡坡度为1∶0.4，采用10 m长锚杆φ25 mm@3×3 m加固支护。采用GEO-SLOPE软件对不同工况下前坪水库溢洪道高边坡的稳定性进行了极限平衡分析，并采用FLAC 3D软件计算了不同工况下边坡的应力和变形分布规律。计算结果表明：优化设计方案中溢洪道高边坡开挖后在无水、正常水位及相应地震工况下的安全系数均大于1.3，满足规范要求。按优化设计方案开挖后，边坡在无水、遭遇洪水及地震3种工况下，开挖面上的最大主应力均出现拉应力，3种工况下的最大拉应力为0.24 MPa，小于安山玢岩的抗拉强度。优化设计方案与初步设计阶段的方案相比，可减少土石方开挖量约5万m3，具有显著的经济效益。

高边坡;稳定性分析;极限平衡法;FLAC 3D;前坪水库

边坡工程是水利水电工程的重要组成部分，库区内边坡稳定与否将直接影响水利工程的正常运行，进而影响库区下游人民群众的生命财产安全。水利工程投资巨大，在保证工程安全的同时，如何通过最小的工程投资发挥最大的工程效益，是每一位设计人员都必须认真考虑的问题。针对水库边坡稳定性分析，刘汉东、张金水、殷跃平等已进行了深入的研究[1-3]。……