甘 磊,沈振中,肖钧升,张开来

(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098;2.河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098; 3上海核工程研究设计院,上海 200233)

河谷坡度对高面板堆石坝应力变形特征的影响

甘 磊1,2,沈振中1,2,肖钧升3,张开来1,2

(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098;2.河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098; 3上海核工程研究设计院,上海 200233)

以玛尔挡水电站面板坝工程为例,建立了不同河谷坡度方案下的面板坝三维有限元模型,研究不同河谷坡度下高面板堆石坝坝体的静动位移和应力分布情况,分析了河谷坡度对坝体应力变形特征的影响,探讨了地震工况下河谷坡度对坝体结构稳定性的影响。结果表明:河谷坡度为50°时堆石体内部将会出现较明显的应力拱效应现象,河谷边坡陡缓临界值近似为50°;坝体沉降与坡度变化之间呈负相关关系;地震作用未对拱效应存在下的坝体产生显著的不利影响。

高面板堆石坝;河谷坡度;拱效应;有限元;地震

混凝土面板堆石坝是以混凝土面板为防渗主体并通过堆石体受力的一种土石坝[1]。随着坝工技术的发展[2-3],堆石体变形过大的问题得到解决,促使一大批100～300 m级的高堆石坝建设进入快速发展阶段[4-5]。一般大坝正常的安全运行可以得到保障，然而我国高堆石坝建设主要位于西南强震区域,且建造于狭窄河谷地带,其坝体结构安全和稳定性问题更为突出。因此,研究河谷坡度对高面板堆石坝坝体的应力和变形分布的影响,探讨地震工况下河谷坡度对坝体结构稳定性的影响具有重要的工程研究意义。……