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(jìn)而影響整個(gè)工程的安全性態(tài)與經(jīng)濟(jì)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(chǎng)及壩坡穩(wěn)定性的響應(yīng)情況，本文基于飽和-非飽和滲流理論，運(yùn)用有限元分析法對(duì)不同工況下的滲流穩(wěn)定進(jìn)行數(shù)值模擬；并通過(guò)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)定量擬合壩坡穩(wěn)定性與各因素的關(guān)系，進(jìn)而可以對(duì)土石壩壩坡穩(wěn)定性做出快捷評(píng)價(jià)。
　　具體內(nèi)容如下：
　　(1)結(jié)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(duì)

2、水位驟降下的非穩(wěn)定滲流進(jìn)行分析，探求不同庫(kù)水位降速、降幅、壩體材料的各向異性等對(duì)滲流場(chǎng)的影響規(guī)律，同時(shí)對(duì)壩體及防滲墻滲透系數(shù)選擇的合理性做出評(píng)價(jià)。
　　(2)基于極限平衡法的基本原理，模擬計(jì)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(shù)，并總結(jié)壩坡穩(wěn)定性在不同庫(kù)水位降落速度下的變化響應(yīng)規(guī)律。
　　(3)基于正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)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(kù)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(nèi)摩擦角等，綜合擬合各因素與壩坡穩(wěn)定性之間的函數(shù)關(guān)系。
　　結(jié)果表明：
　　(1)隨著庫(kù)水位驟降速度的增加和壩體滲透系數(shù)的減小，浸潤(rùn)線最高點(diǎn)位置增高，“逆流”現(xiàn)象越加明顯，對(duì)上游壩坡穩(wěn)定性越加不利；壩內(nèi)滲流場(chǎng)的變化滯后于庫(kù)水位的下降。
　　(2)上游庫(kù)水位下降越快，壩坡安全系數(shù)達(dá)到最小值需要的時(shí)間越短；反之，所需時(shí)間越長(zhǎng)；上游壩坡最危險(xiǎn)狀態(tài)一般發(fā)生在庫(kù)水位驟降后一段時(shí)間；隨著庫(kù)水位的降落，上游壩坡安全系數(shù)先減小