重力坝的坝基稳定性分析

扬压力对混凝土重力坝稳定性影响及改进措施扬压力是指水流或土体对坝体底部产生的上升压力，对混凝土重力坝的稳定性有很大的影响。

在设计和建设混凝土重力坝时，需要考虑到扬压力的存在，并采取相应的改进措施来提高坝体的稳定性。

首先，扬压力对混凝土重力坝的稳定性的影响主要表现在两个方面：一是对坝体底部的抗滑稳定性影响；二是对坝体的抗浮稳定性影响。

对于坝体底部的抗滑稳定性，扬压力的存在会增加坝底的水平推力，降低坝体的有效重力，从而降低了抗滑稳定性。

为了提高坝体的稳定性，可以采取以下改进措施：1.增加坝体基础的稳定性：在设计和建设过程中，可以通过改进基础的形式和尺寸来增加坝体基础的稳定性。

例如，在坝基上设置扩散带、增加坝基宽度、采用防滑槽等。

2.提高坝体的摩擦稳定性：在坝底与坝基之间增加摩擦力，可以提高坝体的抗滑稳定性。

可以采用土体填充、挖方等方法，在坝底和坝基之间形成一层高摩擦性的材料。

对于坝体的抗浮稳定性，扬压力的存在会对坝体的自重产生影响，降低了坝体的抗倾覆能力。

为了提高坝体的稳定性，可以采取以下改进措施：1.增加坝体自重：通过增加混凝土的密度，增加坝体的自重。

可以采取增加坝块体积或改变混凝土配合比等方法。

2.优化坝体的结构形式：在设计和建设过程中，可以通过优化坝体的结构形式来提高其抗浮稳定性。

例如，在坝体内设置重力块、加设支撑墙或加固坝底等。

此外，还可以通过以下方式来减小扬压力对混凝土重力坝的影响：1.增加开敞坝底的渗流路径：通过增加开敞坝底的渗流路径，使得扬压力在渗流过程中逐渐消散，降低其对坝体稳定性的影响。

2.减小上游水位变化范围：扬压力与上游水位的变化密切相关，当上游水位的变化范围较大时，扬压力对坝体的影响也会增大。

因此，可以采取措施来降低上游水位的变化范围，例如通过建设拦河坝等。

综上所述，扬压力对混凝土重力坝的稳定性有着重要的影响，而改进措施主要可以从提高坝体的抗滑稳定性和抗浮稳定性两个方面入手。

重力坝抗滑稳定措施浅析摘要：通过对重力坝抗滑稳定的分析，采取有效措施提高其抗滑稳定性，确保大坝安全运行。

关键词：水利枢纽；重力坝；抗滑稳定；措施前言重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝，它历史悠久、优点较多，目前仍被广泛采用。

重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或坝基内软弱结构面抗滑稳定的安全度，提高重力坝抗滑稳定的措施要根据其工作原理及特点，通过分析不同情况下的稳定性，分别确定切实有效的提高抗滑稳定措施。

下面就重力坝存在的几种可能滑动情况分别进行稳定分析，根据分析结果落实相应的抗滑稳定措施。

一、沿坝基面的抗滑稳定问题1、沿坝基面的抗滑稳定分析（以一个坝段或取单宽作为计算单元）1.1利用抗剪强度公式，将坝体与基岩间看成是一个接触面，而不是胶结面。

当接触面呈水平面时，其抗滑稳定安全系数Ks =①式中ΣW为接触面以上的总铅直力；ΣP为接触面以上的总水平力；U为作用在接触面上的扬压力；f为接触面间的摩擦系数。

当接触面倾向上游时Ks=②式中β为接触面与水平面间的夹角。

由式②可以看出，当接触面倾向上游时，对坝体抗滑有利；当接触面倾向下游时，β为负值，使抗滑力减小，滑动力增大，对坝体稳定不利。

1.2利用抗剪公式时，认为坝体混凝土与基岩接触良好，直接采用接触面上的抗剪断参数和计算抗滑稳定安全系数。

s =③式中A为接触面面积；为抗剪断摩擦系数；为抗剪断凝聚力。

2、增加抗滑稳定性的工程措施从稳定性分析计算公式看出，要增大K值可采取多种措施，如增加坝体的铅直力ΣW，减小扬压力U，提高滑动面的抗剪强度指标f值。

对具有软弱夹层的地基应设法增加尾岩抗体被动抗力。

如依靠减小水平推力ΣP来增加坝体稳定性难度很大。

因此，可以采用以下工程措施提高抗滑稳定性。

一是加大坝体剖面。

在上游面或下游面加大剖面以增加坝体自重，在上游面加大剖面可增加坝体自重及垂直水重，提高ΣW值，从而增加坝的抗滑稳定性；二是采用有利的开挖轮廓线，开挖坝基时，利用岩面的自然坡度，使坝基面倾向上游；三是在坝基面设置排水系统，加强坝基排水，减小扬压力，增大K值；四是提高软弱夹层的抗剪强度指标。

．．．p．．．．．．．．X·
、
图2职割滑动面
解决 问题的关 键在于确 定AB和BC布的反力 和相应原 转动中心 。 由上述几种滑动情况的安全性分析，影响重力坝稳定的主要因素为：坝 和地基或软弱夹层C、币值，所有作用于坝体的垂直荷载及水平荷载， 其中特别是地基的抗剪强度指标，变化范围大，常对重力坝稳定起着关 键作用。因此，造成重力坝抗滑稳定性不足或失稳的原因应从多方面去 分析 ，常 见的 原因有 以下 几种 。
必须 注意到 这方面 的问题 。
1重力坝 失稳的 原因分 析
重力坝主要依靠自身的重力维持稳定。重力坝失稳时可能沿坝基 平面滑动，也可能沿地基中的缓倾角断面或软弱夹层滑动。
I ．1沿坝基面的抗滑稳定分析
1．1．1磨 擦公 式

仕 掣 滑动面 为zk, zF- 时 ，安全系数为 Ks：
(1)
L 式中，三¨o滑动面上的总铅直力：
中，40 0／o是由于地基缺陷而引起的。在我国，此类事件也屡有发生。如 黄坛口重 力坝因左岸坡地质 问题于1 953年被 迫停工， 不得不 补作勘
探，进 行加固处 理，延长 了工期， 造成了浪 费。据1977年不完 整统 计，仅因未能及时发现坝基软弱夹层，以致改变设计、延误工期和后期
加固的大中型闸坝就有三十余座。由此可见，坝基问题是关系到大坝安 全性和经济性的重要问题。由于地基条件的复杂性，勘探测试手段的不 足，以及人们认识上的局限性，长期以来，对于这样重要的地基问题， 主要依靠经验和估算来进行设计。因此遗留了许多隐患。在运用管理中
2提高重力坝抗 滑稳定性的工 程措施 为提 高重 力坝 的抗 滑稳 定性 ，工 程中 采取 以下 措施 ： 1) 增加坝体重量。即加大l ；贝_ 体剖面，这是一种施工简单而工作可 靠的措 施，但不经 济。 2) 利用水重。将上游坝面做成倾向上游的斜面，利用坝面水重来 增加坝体抗滑力。但坡度不宜过缓，否则在上游坝面出现较大拉应力， 对强度和抗渗造成刁秭0。

优点：概念清楚，计算简便，任何规模的工程均可 采用；
缺点：是不能考虑岩体受力后所产生变形的影响， 极限状态与允许的工作状态也有较大的出入。
6
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述
有限单元法：
可计算地基受力后的应力场和位移场，并可模拟地 基中软弱结构面的局部化效应及多场耦合作用效应等， 研究地基破坏的发展全过程。 优点：可以考虑复杂地基的局部化效应及材料的非线性 本构关系，模拟地基及坝体变形与破坏的全过程等； 缺点：对有限元计算结果的应用及稳定判据的应用上尚 需进一步研究。
• Ⅱ类基岩——好的岩石，
•
f ′ ＝1.0～1.3, c′＝1.1～1.3Mpa
• Ⅲ类基岩——中等的岩石，
•
f ′ ＝0.9～1.2, c′＝0.7～1.1Mpa
• Ⅳ 类基岩——较差的岩石，
•
f ′ ＝0.7～0.9, c′＝0.3～0.7Mpa 22
§3.3.3 沿坝基面抗滑稳定分析
注意：上述结果不包括基岩内有软弱夹层 的情况；同时，胶结面的f ′,c′值不能高 于混凝土的f ′,c′；对于Ⅰ、Ⅱ类基岩， 如果建基面做成较大的起伏差，可采用 混凝土的抗剪断参数。
7
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述
★ 基于有限元法的重力坝抗滑稳定分析
一般常用的分析方法有： ♀超载法：将作用在坝体上的外荷载逐级加大，直至
滑动面的抗滑稳定处于临界状态，外荷载增大倍数 即为抗滑稳定安全系数； ♀强度储备法：降低软弱夹层和尾岩抗力体的抗剪参 数值，直至沿滑动面的抗滑稳定处于临界状态，抗 剪参数值的降低倍数即为安全系数； ♀剪力比例法：根据有限元法计算在设计荷载作用下 滑动面上的正应力和剪应力分布，求出滑动面上总 的抗滑力和和滑动力，两者的比值即为安全系数。

重力坝的稳定性汪祥胜3008205112（46）前言：重力坝是世界出现最早的一种坝型，早在2900年前在埃及就出现了最早的重力挡水坝。

随着我国重力坝建设的繁荣，数量的增多和高度的不断提升，使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。

大坝的稳定性直接关系到大坝安全性和人民群众的生命财产息息相关，而此次实习的三峡和向家坝皆是重力坝的代表杰作，通过实习定能从深层次上了解有关大坝稳定性的相关问题，包括什么是重力坝，重力坝稳定的意义，其稳定性分析方法和提高坝体抗滑稳定性的工程措施及在实际中的应用情况和应注意的问题。

一．什么是重力坝1.重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

2.优缺点：重力坝优点：重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点：①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；④在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。

重力坝缺点：①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。

3.工作原理；重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足：A、稳定要求：主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。

B、强度要求：依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。

4.重力坝类型：重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。

重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝；③空腹重力坝。

重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。

实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。

1 工程概况
某水电站位于保山市腾冲县，是龙江—瑞丽 江干流龙江一级～腾龙桥河段龙头水库及相关梯 级水电站开发方案中位于龙文桥电站下游的水电 站， 电 站 装 机 容 量 2×22.5MW， 设 计 水 头 22m， 设计发电引用流量 238.8m3/s，是以发电为单一任 务的径流引水式电站。
水电站总库容 998.4×104m3，工程等别为Ⅳ 等，工程规模为小（1）型，主要建筑物按 4 级设 计。电站主要建筑物由拦河坝挡水建筑物（1 号、 2 号和 6 号坝段）、泄水建筑物（5 号坝段）、发 电 建 筑 物（3 号、4 号 坝 段） 组 成。 拦 河 大 坝 为 混 凝 土 重 力 坝， 坝 顶 高 程 1280.50m， 最 大 坝 高 48.5m（主厂房坝段），坝顶最小宽度 6m，坝顶 长 180.25m，共分 6 个坝段。设计洪水标准为 50a
云南水力发电
第 35 卷
70
YUNNAN WATER POWER
第 1期
软基上建重力坝的坝基抗滑稳定分析
米艳芳，寇甲兵
（云南省水利水电勘测设计研究院，云南 昆明 650021）
摘 要：针对软基上建重力坝的抗滑稳定问题进行了分析研究。因大坝基础为卵粒岩组和砂粒岩组的互层，为微成岩，采用抗剪公式
进行了沿建基面的抗滑稳定计算；针对坝基可能存在的深层抗滑稳定问题，采用公式法和双滑面法两种方法进行了复核对比验算，分
力 + 淤沙压力 + 风压力 + 浪压力 + 其他
自重 + 水重 + 静水压力 + 扬压力 + 土压 基本组合 2 设计洪水位情况
力 + 淤沙压力 + 风压力 + 浪压力
砂粒岩组 2.08 0.475 0.04 0.375 0.425 0.0375 0.325

剩力余滑动力=滑动力-抗滑 p H1 cos v1 sin f1v1 cos H1 sin u1 c1A1
力
2）分析抗力体 BCD
Ks
f2 p sin v2 cos u2 c2 A2 p cos v2 sin
7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性
7.3.3 深层滑动稳定性计算 三种方法的对比分析
包括对fc值采用等比例降强度和丌等比例降强度等保证率两种方法736基于有限元法的坝基抗滑稳定分析强度储备73重力坝坝基的抗滑稳定性选择有利于稳定的地利用水重将坝基开挖成有利的轮廓线设置齿墙增加建筑物重量减少扬压力如抽水措预加应力措施加固地基737提高重力坝抗滑稳定性的工程措施73重力坝坝基的抗滑稳定性737提高重力坝抗滑稳定性的工程措施73重力坝坝基的抗滑稳定性选择有利于稳定的地利用水重将坝基开挖成有利的轮廓线设置齿墙增加建筑物重量减少扬压力如抽水措预加应力措施加固地基
设计验算时，安全系数大于觃范给定值（目标安全系 数），卲认为建筑物安全。
目标安全系数是按建筑物级别、受力特点、荷载组合 条件等觃定的（觃范觃定），建筑物承受特殊荷载组 合作用时，目标值较正常荷载组合相对下降。
缺点：未考虑建筑物材料性能、作用荷载的随机变异 性。随着基础理论得迚步不工程建设经验得积累，单 一安全系数法已逐步被分项系数法替代。
地基深层滑动情况十分复杂，失稳和计算方法还 在探索之中。在设计中，应该: 查明地基中主要缺陷，确定失稳边界，测定抗剪 强度参数； 选择合理的计算方法，幵觃定相应的安全系数； 选择提高深层稳定性的措施，满足安全系数。
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7.3 重力坝坝基的抗滑稳定性
7.3.3 深层滑动稳定性计算
深层滑动的稳定计算中：必须首先判断岩基中可能滑 动的形状及位置，确定岩基中可能产生滑动的块体，然后 根据力学原理分析块体受力情况，卲可求出块体的抗滑安 பைடு நூலகம்系数Ks。

基于重力坝应力计算及稳定分析的优化设计重力坝是一种常见的水利工程结构，其稳定性是设计中需要考虑的重要问题。

在设计重力坝时，需要对其应力进行计算和稳定性进行分析，并进行优化设计。

首先，重力坝的应力计算需要考虑以下几个方面。

首先是坝体自重的计算，包括坝体上升水压力和上升地下水压力。

其次是坝顶压力的计算，包括抗倾覆稳定和抗滑移稳定的力学分析。

还需要考虑水侧坝体的压力计算，包括水压头的作用和大坝的承压强度。

最后是岩质坝体的应力分析，考虑岩性、节理的影响及坝体的变形与稳定性。

为了保证重力坝的稳定性，需要进行稳定分析。

稳定分析主要包括抗倾覆稳定和抗滑移稳定两个方面。

抗倾覆稳定分析是为了防止重力坝在承受水压力的作用下发生倾覆。

抗滑移稳定分析是为了防止重力坝在地基土的滑移力的作用下发生移动。

通过合理选择坝体的高度、坝基的强度和选择合适的岩质材料，可以有效地提高重力坝的稳定性。

在重力坝的优化设计中，可以从以下几个方面进行考虑。

首先是合理选择重力坝的形式，可以是三角形、梯形或者圆弧形等不同形式，根据工程实际情况进行选择。

其次是选择合适的坝基处理措施，包括混凝土垫层、防渗墙等，可以提高坝体的稳定性。

另外，可以考虑采用辅助措施，如设置消能防冲设施、阻水排水系统等，提高重力坝的安全性。

最后，可以进行不同形式的优化设计，如遗传算法、模拟退火算法等，寻找最优设计方案，既能满足工程要求，又能提高工程的经济性和可行性。

综上所述，基于重力坝的应力计算及稳定分析的优化设计是一个综合性的工程问题。

通过合理的应力计算和稳定分析，可以提高重力坝的稳定性。

同时，通过优化设计，可以选择合适的形式和措施，提高工程的安全性和经济性。

因此，在重力坝的设计中，需要综合考虑各种因素，进行全面的分析和优化设计。

重力坝抗滑稳定分析重力坝的稳定应根据坝基的地质条件和坝体剖面形式，选择受力大，抗剪强度较低，最容易产生滑动的截面作为计算截面。

重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及混凝土层面上的滑动稳定性。

另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动稳定性。

《混凝土重力坝设计规范》（),,(0k k Q k G a Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,11γγ),,,(0k k k Q k G a A Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,12γγ•••R f 'R c '•C f 'C c '••——材料性能分项系数，查表1-12，也可实验确定；γd1——基本组合结构系数，查表1-13； A k ——偶然作用代表值；γd2——偶然组合结构系数，见表1-3；Σf 'f 'c 'c '2）。

2．抗剪断参数的选取式（4）中f 'R f 'C c 'R c 'C 的值，直接关系到工程的安全性和经济性，必须合理地选用。

一般情况下，应经试验测定，且每一主要工程地质单元的野外试验不得少于4组；选取这些参数值时，应结合现场的实际情况，参照工程地质条件类似的工程经验，并考虑坝基岩体经工程处理后可能达到的效果，经地质、试验和设计人员共同分析研究进行适当调整后确定，中型工程的中、低坝，若无条件进行野外试验，应进行室内试验，并参照地质条件类似工程的经验数据选用，小型工程的低坝无试验资料时，可参照地质条件类似工程的试验成果和经验数据选用，坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数的计算参考值见DL5108－1999《混凝土重力坝设计规范》。

表1 材料性能分项系数表2 结构系数。

重力坝的坝基稳定性分析摘要：作为可再生清洁能源，水力资源是中国能源的重要组成部分，在能源平衡和能源工业的可持续发展中占有重要地位。

水电建设中最重要的一环就是大坝的建设，作为发电的载体，要充分保证大坝的安全与稳定。

而作为应用最广泛的重力坝，从地形地质条件、坝基岩体的抗滑抗渗稳定性以及地震带来的砂土液化等方面对坝基的安全稳定性进行多角度分析显得至关重要。

关键词：坝基稳定性；抗滑稳定性；抗渗稳定性；地震液化进入21世纪，我国的能源结构将要发生重大的变化，像水能等清洁能源将逐步取代煤炭等化石能源。

随着越来越多的重力坝开工建设，遇到的问题也是越来越多，特别是坝基的稳定性问题，本文主要是对重力坝坝基的稳定性问题进行分析。

1.重力坝对地质、地形条件的要求重力坝主要依靠坝身的自重与地基间产生足够大的摩阻力来保持稳定，因此重力坝对地基的要求较高，一般都建在基岩之上，也可以建在较好的土质地基上面。

1.1大坝与基岩接触面抗剪强度足够大，坝基岩体内没有软弱结构面和可能滑动的岩体或者其本身的抗剪强度就满足抗滑稳定的要求。

1.2坝基具有良好的抗渗性，在水库上下游的水头差作用下不至于发生大量渗漏和产生过大的扬压力，也不会发生泥化和软弱夹层、断层破碎带的渗透变形。

1.3坝基两岸的山体比较稳定，不存在潜在的滑坡体；坝区附近有充足的、符合要求的混凝土骨料或石料，以节省材料的成本，加快施工进度。

2.坝基岩体的抗滑稳定性分析很多坝基中含有结构面、风化裂隙以及软弱夹层等不利的地质条件，而这些地质条件的构造特征及组合形式会对坝基的稳定性造成影响。

2.1重力坝坝基的滑动破坏类型有三种：表层滑动、浅层滑动、深层滑动，构成岩体滑动的边界条件有滑动面、切割面和临空面。

各种软弱结构面及其空间组合控制着坝基的可能破坏形式。

这些因素对于坝基岩体抗滑稳定的定性分析至关重要。

2.2影响坝基抗滑稳定性的因素有坝体自重、水压力、扬压力、淤砂压力、地震力和波浪压力等。

提高重力坝抗滑稳定的措施1. 引言重力坝是一种常用于水利工程的坝型，其稳定性对于工程的安全运行至关重要。

滑坡是重力坝常见的稳定性问题，可能会导致坝体位移、坡面破坏等严重后果。

因此，提高重力坝的抗滑稳定性是一项重要且必要的工作。

本文将介绍几种提高重力坝抗滑稳定性的常见措施，包括坝基处理、加固坝体、排水措施等。

这些措施通过提供更好的土壤支撑力、减少地下水压力等方式来增强重力坝的抗滑稳定性。

2. 坝基处理坝基处理是提高重力坝抗滑稳定性的关键措施之一。

坝基处理旨在增加坝底土的抗滑强度和摩擦阻力，减少坝基土的变形和位移。

常用的坝基处理方法有以下几种：2.1 坝基加固在坝基处进行填筑加固，以提供更好的土壤支撑力。

加固材料可以选择适合的砂、砾石等，通过填料夯实和排松来提高地基的抗滑性能。

2.2 地下水控制合理的地下水控制是减少地下水对坝基土压力的重要手段。

通常采用降低坝坡下游排水井水位，以降低地下水位并减小地下水压力。

可以通过排水井系统、抽水设备等来实现地下水控制。

3. 坝体加固坝体加固是提高重力坝抗滑稳定性的另一个重要措施。

通过增强坝体的抗滑性能，可以有效减少滑坡的风险。

常用的坝体加固方法有以下几种：3.1 加固坝顶在重力坝顶部加设增强层，以增加坝顶的抗滑性能。

增强层可以采用钢筋混凝土、岩石填料等。

加固坝顶还可以通过增设挡土墙、倒铺石等结构来提高抗滑稳定性。

3.2 加强坝身结构通过在坝体内部加设水平抗滑构造，增强坝身结构的整体稳定性。

常见的加强构造包括横隔、纵隔等，可以使用钢筋混凝土、钢板桩等材料进行加固。

4. 排水措施合理的排水系统能够有效减小坝体内的地下水压力，提高重力坝的抗滑稳定性。

以下是几种常见的排水措施：4.1 衬砌排水通过在坝体内设置排水设施，如排水管道、过滤层等，将坝体内的地下水排泄到下游，从而减小地下水对坝体的压力。

4.2 减小渗流通过降低坝体的渗流量，减小渗流压力，进一步增强坝体的抗滑稳定性。

× 1=1758.75KN 距O点:20.25-7-1/3 ×(55-10) ×0.7 =2.75m U4=1/2(γH –γaH)× 7×1=1/2 ×10 ×35 × 0 .7 ×7=1758.75KN 距O点:20.25-7-1/3 ×7=17.92m
重力坝的抗滑稳定分析
重力坝的抗滑稳定分析
1、沿坝基面的抗滑稳定分析
单一安全系数法、极限状态分析法
（1）抗剪强度公式
Ks=f(∑W-U)/ ∑P
（2）抗剪断公式
Ks’=[f’(∑W-U)+c’A]/ ∑P
2、刚体极限平衡法
（1）单斜面深层抗滑稳定计算
①当整个可能滑动面基本上都由软弱结构面构成 时，宜用抗剪强度公式计算，Ks值用1.05~1.3； ②可能滑动面仅一部分通过软弱结构面，其余部 分切穿岩体或混凝土，有条件提供一定抗滑力的抗 力体时，应采用抗剪断公式核算， Ks’>2.3~3.0。
上游水压力：P1=10×70×70÷2=24500(KN)
下游水压力：P2=10×25×25÷2=3125(KN)
下游水重：W2=10×25×0.7×25÷2=2187.5(KN)
公式：Ｋs=f.(∑W-U)/∑P
Ｋs=0.62×(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07
τu=（pu- σyu) n τd= （σyd-pd）m
（3）水平正应力
σxu=pu- τu* n
σxd=pd+ τd *m
（4）正应力
σ1u=（1+tan2φu) σyu-pu tan2φu
σ1d=(1+m2) σyd-pd m2
3、考虑扬压力时的应力计算
（1）求解边缘应力

增加坝基面积
通过增加重力坝的底面积，降低单位面积上的承载压力，提高稳定 性。
优化坝体与基础之间的连接
确保坝体与基础之间的连接紧密、牢固，防止出现脱空、裂缝等现 象，保证坝体的稳定性。
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种工况下的稳定性满足设计要求。
优化设计
03
根据稳定分析结果，可以对重力坝的设计进行优化，提高坝体
的稳定性。
保障下游人民生命财产安全
预防洪水灾害
重力坝是重要的防洪设施，其稳定性直接关系到下游地区的 洪水灾害风险。如果重力坝失稳，将会造成严重的洪水灾害 。
保护人民生命财产安全
重力坝的稳定性对于保护下游人民的生命财产安全至关重要 ，一旦重力坝失稳，将会对下游地区造成巨大的损失。
确定分析范围和边界条件
01
定边界条件，包括坝体与地基 的接触条件、水压力边界、温度 边界等。
建立重力坝模型
根据重力坝的结构特点，建立合适的 计算模型，包括几何模型、材料模型 和本构模型等。
确定模型中的参数，如重力坝的几何 尺寸、材料属性、水压力等。
提高重力坝的耐久性和安全性
预防结构损伤
通过稳定分析，可以发现坝体存在的潜在问题，及时采取措施进行加固或修复， 预防结构损伤对重力坝的稳定性和耐久性造成影响。
优化维护管理
根据稳定分析结果，可以制定更加合理的维护管理方案，定期对重力坝进行检 查、加固和维护，确保重力坝长期保持良好的工作状态。
03
重力坝稳定分析的方法
发展
随着材料科学和施工技术的进步，重 力坝的设计和建设水平不断提高，坝 体规模和承受水压力越来越大。
02
重力坝稳定分析的重要性
防止重力坝失稳
评估坝体在各种工况下的稳定性

科技视界Science &TechnologyVisionScience &Technology Vision 科技视界(上接第29页)集中化、企业化水平低,主要以农户分散生产经营为主,而建立全国统一的蔬菜质量安全追溯体系及平台,并使得多数小型企业及农户有效参与其中还有待解决,本系统所实现的基于B/S 结构的面向小型企业的蔬菜质量安全追溯系统,能以较低成本有效解决上问题,解决了消费者对产品生产相关信息的信息盲区,提高蔬菜质量安全的可信度,增强其购买信心。

另外,随着企业规模的扩大,将考虑使用包含更大信息量的二维码技术或RFID 技术,构建更加高效可行的蔬菜质量安全可追溯系统。

【参考文献】[1]谢菊芳,陆昌华.基于构架的安全猪肉全程可追溯系统实现[J].农业工程学报,2006,22(6):218-219.[2]杨信廷,钱建平,孙传恒,等.蔬菜安全生产管理及质量追溯系统设计与实现[J].农业工程学报,2008,24(3):162-166.[3]高红梅.物联网在农产品供应链管理中的应用[J].商业时代,2010(22):40-41.[4]王珊.蔬菜生产从田头到餐桌的全程质量控制[J].江苏农业科学,2009,37(6):395-420.[责任编辑:丁艳]0引言某水电站枢纽工程建筑物由挡水建筑物、溢流表孔、冲沙底孔、电站取水口等组成。

挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,溢流坝段最大坝高80m。

依据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)规定,工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型;枢纽主要建筑物为3级,大坝安全级别为II 级。

对于重力坝的深层抗滑稳定性,目前在国内外一般均按平面刚体极限平衡计算,其安全系数多按定值法取值,并与相应采用的方法、参数相配套,且根据工程实践经验,不断做相应的调整[1-2]。

1重力坝深层抗滑稳定计算的二维刚体法原理令抗力为Q ,其与BD 面法线的夹角为θ,BD 面与水平面的夹角为90°,令块体ABD 和块体BCD 同时处于极限平衡状态,分别核算AB、BC 面上的抗滑稳定安全系数K 1、K 2,考虑块体ABD 的稳定:K 1=f 1′[(∑W+G 1)cos α-∑P sin α-Q sin(θ-α)+U 3sin α-U 1]+c 1′A 1∑P cos α+(∑W+G 1)sin α-Q cos(θ-α)-U 3cos α(1)考虑块体BCD 的稳定:K 2=f 2′[(G 2cos β+Q sin(β+θ)+U 3sin β-U 2]+c 2′A 2Q cos(β+θ)-G 2sin β+U 3cos β(2)式中:∑P 、∑W ———作用于块体ABD 上的总水平、总垂直力;G 1、G 2———分别位岩体ABD、BCD 重量的垂直作用;f 1′、f 2′———分别为AB、BC 滑动面的摩擦系数;c 1′、c 2′———分别为AB、BC 滑动面的凝聚力;U 1、U 2、U 3———分别为AB、BC、BD 面上的扬压力;α、β———分别为滑动面AB、BC 与水平面的夹角;A 1、A 2———分别为滑动面AB、BC 的长度;Q 、θ———分别为BD 面上的抗力与水平面的夹角。

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２０ ． ｏ１ ０ ８ Ｎ ．
四 川 水 利
・ ３・ ｌ
某重 力坝 坝 体 动 力 结构 特 性 及 坝 基 动 力 稳 定 性 分 析
李周顺 何江达 苏 向震 尹 ， ， ， 航 （． １ 四川大学水利水电学院， 成都，１ ６ ； 中国市政工程西南 ６０ ５２ ０ ． 设计研究院， 成都， ０８ ） ６ ０１ １
２ １ 动力学的有限元分析原理 ． 动力学问题的有限元法同结构静力学问题一
样 ， 把结 构离散成 有限个 单元体 。不过 ， 要 此时在
化。
振型分解反应谱法是在振型叠加法的基础上
推导出的一种近似方法。这个方法需要事先求出 结构的若干振型和频率 ， 并可 以直接利用标准的
考虑单元特性时 ， 物体所受到的载荷还要考虑单 元的惯性和阻尼等因素。作用的体力一般可以表 示为：
【 摘 要】 以某碾压混凝土重力坝为研 究对 象， 用三 维非线性 有限元数值模 拟方 法， 采 对地震 工况下坝体及坝基 的
结 构 特性 、 基 稳 定 性 及 加 固处 理措 施 进 行 综合 分析 ； 究 地 震 荷 栽 对 坝体 的 作 用 效应 ， 对 坝 基 的 整 体 动 力 变形 稳 定 坝 研 并
性 ， 证大 坝抗 震能力 。 论
该水利枢纽处于龙门山构造带北段 ， 山、 前 主 中央和后 山三 大 断 裂 的地 震 活 动水 平 大 致相 近 ，
强震 多产 生在 全 新世 活 动段 内 ， 且地 震 活 动分 而 段 明显 。坝址 区地 震 烈 度 为 ７０度 ， 岩水 平 峰 ． 基 值加 速度 ｌ０ｍ ｓ， 史 地震 对 坝址 区 的 最大 影 ｅ ／ 历 １ 响烈度 Ⅵ度 ， 枢纽 区地震基 本烈度 Ⅶ度 ， 设计烈 度 设为 Ⅷ 度 ， 程抗 震 设 防类 别 为 甲级 。坝 址 区位 工

重力坝对地基的要求
1. 承载能力，地基必须具备足够的承载能力，能够支撑起整个重力坝的重量以及承受来自坝体和蓄水压力的荷载。

因此，地基的土层要求密实、坚固，能够承受重力坝所施加的压力而不发生沉降或变形。

2. 稳定性，地基的稳定性对于重力坝的安全运行至关重要。

地基不应该有明显的滑动面或者破坏面，以免因地基失稳而导致重力坝倒塌。

3. 地基的渗透性，地基的渗透性直接关系到坝体周围的渗流问题。

地基土层应具有一定的密实度和低的渗透系数，以减小地基土的渗流和渗透压力，避免地基土的冲刷和坝基下游的渗流问题。

4. 地基的变形特性，地基的变形特性对重力坝的安全性和稳定性有着重要的影响。

地基土应具有较小的压缩变形和较高的变形模量，以减小地基沉降对重力坝的影响。

5. 地基的地质条件，地基的地质条件也是重力坝设计中需要考虑的重要因素。

地基的地质构造、地层分布、地质构造活动性等都
会对地基的要求产生影响。

总的来说，重力坝对地基的要求主要体现在承载能力、稳定性、渗透性、变形特性和地质条件等方面。

只有满足了这些要求，重力
坝才能在地基上稳定、安全地运行。