土石壩后置放水洞穩(wěn)定分析.pdf

1、我國現(xiàn)有土石壩大多建于上世紀(jì)50年代到70年代，由于當(dāng)時土石壩設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，施工質(zhì)量差，地質(zhì)勘查不完全等眾多原因致使土石壩質(zhì)量無法得到保證，以至于留下了工程隱患。在近年來病險水庫除險加固工程中，部分中小型土石壩在壩后坡設(shè)置放水洞閘門，控制放水洞的啟閉。這種控制方式具有造價低、結(jié)構(gòu)簡單、施工管理方便等優(yōu)點，但與在壩前設(shè)置放水洞控制閘門的結(jié)構(gòu)相比，這種控制結(jié)構(gòu)存在一些嚴(yán)重的問題。具體表現(xiàn)在：放水洞的運行方式發(fā)生改變，放水洞由無壓狀態(tài)變?yōu)橛袎籂?/p>

2、態(tài)，一旦放水洞管道內(nèi)壁或連接處發(fā)生破壞，將以破壞點為源點向壩體形成局部滲流場，局部滲流場與土石壩的正常滲流疊加，抬高壩身的浸潤線，引起壩體的滲透變形，最后導(dǎo)致破壞點周圍壩體的沉陷、坍塌和滑坡。
　　基于以上背景，本文首先介紹了國內(nèi)外土石壩滲流和壩坡穩(wěn)定性的研究進(jìn)展，并深入探討了土石壩滲流計算的基本理論和邊坡穩(wěn)定分析的基本原理和常用方法。在此基礎(chǔ)上借助于滲流分析軟件Seep3D分別就均質(zhì)土壩、粘土心墻壩、粘土斜墻壩三種壩型在放水洞發(fā)

3、生破壞時土石壩壩體滲流進(jìn)行計算，研究其滲流量和滲透穩(wěn)定性的變化規(guī)律；在滲流分析的基礎(chǔ)上借助邊坡穩(wěn)定性分析軟件SLOPE/W采用剛體極限平衡法對各種工況土石壩下游壩坡進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計算并繪制出最危險滑裂面圖，進(jìn)而對壩體的整體穩(wěn)定性進(jìn)行評價。
　　經(jīng)過滲流計算和下游壩坡穩(wěn)定分析綜合考慮，三種壩型的放水洞管道發(fā)生破壞均會對土石壩的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重時會導(dǎo)致破壞點附近滲透坡降超過臨界滲透坡降，使土石壩發(fā)生局部滲透破壞，最終導(dǎo)致壩體的沉