基于Geo-Studio的土石壩滲流與穩(wěn)定分析研究.pdf

1、土石壩滲流與壩坡穩(wěn)定分析是水利工程中長(zhǎng)期以來(lái)一個(gè)極其重要的研究課題，因土石壩具有就地取材、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)自然條件的適應(yīng)性強(qiáng)、抗震性好、工作可靠、工作壽命長(zhǎng)以及施工管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。在它的發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)積累了大量的分析計(jì)算方法和工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但是土石壩失事事故頻發(fā)，因滲流引起的滑坡、滲透破壞尤為嚴(yán)重，所以合理、正確地大壩滲流分析與壩坡穩(wěn)定分析是保證土石壩安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　文中回顧了滲流理論和邊坡理論的發(fā)展過(guò)程，從

2、影響滲流和邊坡穩(wěn)定的因素出發(fā)，基于滲流和邊坡穩(wěn)定分析的基本理論和基本方法，給出了滲流穩(wěn)定分析的連續(xù)性方程、微分方程以及極限平衡法和有限元法，建立了二維土石壩滲流和邊坡穩(wěn)定分析的數(shù)值模型。
　　以青海大寺溝水庫(kù)大壩作為研究的典型實(shí)例，運(yùn)用Geo-Studio有限元分析軟件中的Seep/w模塊和Slope/w模塊重點(diǎn)分析了在不同水位荷載組合工況下壩體滲流場(chǎng)、浸潤(rùn)線和逸出點(diǎn)位置，并將此滲流計(jì)算成果直接應(yīng)用到壩坡穩(wěn)定分析中，得出了在四個(gè)不

3、同運(yùn)行條件下的壩坡穩(wěn)定安全值，將其與《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)的安全系數(shù)做比較，得出壩坡是否安全。通過(guò)計(jì)算得出，大寺溝水庫(kù)大壩在正常蓄水位時(shí)的滲流量為0.054m3/d，校核洪水位時(shí)的滲流量為0.0602 m3/d，水位降至死水位時(shí)的滲流量為0.0087 m3/d。依據(jù)此滲流計(jì)算的結(jié)果，大壩壩坡在正常運(yùn)行情況、非常運(yùn)行工況Ⅰ、非常運(yùn)行工況Ⅱ以及水位降落時(shí)上游壩坡穩(wěn)定的安全系數(shù)分別為1.88、1.50、1.29和1.