平原水庫(kù)增容擴(kuò)建技術(shù)土壩穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)土地資源越來(lái)越緊張。而在近海平原地區(qū)，現(xiàn)有平原水庫(kù)占地面積大，蓄水淺，蒸發(fā)、滲漏量大，這無(wú)疑是對(duì)日益寶貴的土地資源及水資源的一種浪費(fèi)，平原水庫(kù)增容擴(kuò)建技術(shù)的研究已經(jīng)勢(shì)在必行。 研究平原水庫(kù)增容擴(kuò)建技術(shù)，也即研究提高平原水庫(kù)蓄水深度，主要是如何增大壩高的建造水平，提高水庫(kù)單位面積的蓄水利用率。由于各地地質(zhì)條件的差別，建造平原水庫(kù)圍壩壩高的水平各不相同，在滿足地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和滲流穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)建造較高的圍壩，盡

2、量提高蓄水深度。本文從工程設(shè)計(jì)要求出發(fā)，結(jié)合天津市爾王莊水庫(kù)增容擴(kuò)建工程，對(duì)圍壩增加壩高后其非線性靜力、動(dòng)力穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。 本文首先對(duì)土石壩非線性靜力分析和非線性動(dòng)力分析的理論和方法進(jìn)行了評(píng)述和選擇。然后對(duì)ANSYS進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，利用APDL語(yǔ)言編制了實(shí)現(xiàn)土石壩非線性靜力有限元分析的程序，非線性分析采用鄧肯-張模型計(jì)算土石壩的應(yīng)力和變形，結(jié)合壩體修筑過(guò)程以及蓄水過(guò)程，采用中點(diǎn)增量法計(jì)算。根據(jù)有限元非線性靜力分析結(jié)果，對(duì)兩種

3、加高方案不同工況壩體壩基進(jìn)行了穩(wěn)定分析，包括基于應(yīng)力水平的塑流分析及結(jié)合圓弧滑動(dòng)法與復(fù)式滑動(dòng)面法進(jìn)行的靜力抗滑穩(wěn)定分析。在靜力分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)土石壩動(dòng)力有限元的計(jì)算原理和分析方法，編制了動(dòng)力非線性計(jì)算程序，對(duì)兩種加高方案不同工況的圍壩進(jìn)行壩體及壩基動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)位移等動(dòng)力反應(yīng)分析。根據(jù)動(dòng)力分析結(jié)果，對(duì)壩體壩基進(jìn)行了動(dòng)力穩(wěn)定分析。通過(guò)靜、動(dòng)力穩(wěn)定分析，結(jié)果表明兩種加高方案在不采取工程措施情況下均不能滿足穩(wěn)定要求，而壩后分別采用相應(yīng)的壓重平臺(tái)