水位驟降下的土石壩安全性態(tài)研究與壩坡穩(wěn)定性方法分析.pdf

1、土石壩的滲流隱患影響著其穩(wěn)定性，進而影響整個工程的安全性態(tài)與經濟效益。為了研究水位驟降下的非穩(wěn)定滲流中土石壩工程的安全性，模擬壩體滲流場及壩坡穩(wěn)定性的響應情況，本文基于飽和-非飽和滲流理論，運用有限元分析法對不同工況下的滲流穩(wěn)定進行數值模擬；并通過正交設計試驗定量擬合壩坡穩(wěn)定性與各因素的關系，進而可以對土石壩壩坡穩(wěn)定性做出快捷評價。
　　具體內容如下：
　　(1)結合飽和-非飽和滲流理論及有限元分析理論，引入滲流基本方程，對

2、水位驟降下的非穩(wěn)定滲流進行分析，探求不同庫水位降速、降幅、壩體材料的各向異性等對滲流場的影響規(guī)律，同時對壩體及防滲墻滲透系數選擇的合理性做出評價。
　　(2)基于極限平衡法的基本原理，模擬計算穩(wěn)定滲流及非穩(wěn)定滲流的各種工況下上、下游壩坡的安全系數，并總結壩坡穩(wěn)定性在不同庫水位降落速度下的變化響應規(guī)律。
　　(3)基于正交設計試驗和量綱分析原理，定量研究影響壩坡穩(wěn)定性的各敏感因素：庫水位下降幅度、壩坡坡率、壩體材料的粘聚力、壩

3、體材料的內摩擦角等，綜合擬合各因素與壩坡穩(wěn)定性之間的函數關系。
　　結果表明：
　　(1)隨著庫水位驟降速度的增加和壩體滲透系數的減小，浸潤線最高點位置增高，“逆流”現象越加明顯，對上游壩坡穩(wěn)定性越加不利；壩內滲流場的變化滯后于庫水位的下降。
　　(2)上游庫水位下降越快，壩坡安全系數達到最小值需要的時間越短；反之，所需時間越長；上游壩坡最危險狀態(tài)一般發(fā)生在庫水位驟降后一段時間；隨著庫水位的降落，上游壩坡安全系數先減小