基于Geo-studio的水位骤降对土质心墙坝坡稳定分析
2018-08-04张利平朱颖儒
陕西水利 2018年4期
张利平,朱颖儒
(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)
当水库正常运行时,由于水库蓄水、放空等影响,库水位会经常发生变化,尤其是汛期以后或者需要放空水库检修大坝时,往往会出现水库水位骤降的情况。而渗流与稳定是影响土石坝稳定安全的两个最重要因素[1]。库水位的变化会引起土体中孔隙水压力的瞬态变化,同时库水压力的变化也会产生坝坡内部超孔隙水压力的发展。库水位下降速率较大时,没有给排水提供足够的时间,对于渗透系数较小的土体,其孔隙水压力不会在水位骤降期以同样的速率伴随着水位的下降而消散[7-8][13]。本文结合某水电站副坝,研究库水位骤降速率不同时,坝坡渗流场及稳定性的变化情况,将计算得出的渗流场结果应用于边坡稳定分析。
1 工程概况
某水电站副坝为土质心墙堆石坝(rockfill dam with central clay core),坝顶高程EL.187.00 m,坝基最低点高程EL.134.50 m。最大坝高52.50 m,坝顶长331.9 m。考虑施工、运行等因素,坝顶宽度确定为8 m;大坝上游坝坡为1V:2.0 H,下坝坝坡为1V:1.90 H。
心墙与设在其下的灌浆帷幕一起构成了大坝的防渗系统。副坝心墙上游依次为反滤料区、堆石区和上游抛石护坡区,心墙下游依次为反滤料区(2层)和堆石区。大坝标准剖面图见图1。坝体及坝基材料物理力学参数见表1。

表1 坝体材料物理力学指标

图1 大坝标准剖面图
2 计算模型及边界条件
将坝体最大横断面模型在GEO-STUDIO中建立,采用三角形及四边形网格单元。地基延伸范围为:上、下游各延伸一倍坝高,地基深度为一倍坝高。……
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