平原水庫增容擴建技術土壩穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國土地資源越來越緊張。而在近海平原地區(qū)，現(xiàn)有平原水庫占地面積大，蓄水淺，蒸發(fā)、滲漏量大，這無疑是對日益寶貴的土地資源及水資源的一種浪費，平原水庫增容擴建技術的研究已經(jīng)勢在必行。 研究平原水庫增容擴建技術，也即研究提高平原水庫蓄水深度，主要是如何增大壩高的建造水平，提高水庫單位面積的蓄水利用率。由于各地地質條件的差別，建造平原水庫圍壩壩高的水平各不相同，在滿足地基結構穩(wěn)定和滲流穩(wěn)定要求時，應建造較高的圍壩，盡

2、量提高蓄水深度。本文從工程設計要求出發(fā)，結合天津市爾王莊水庫增容擴建工程，對圍壩增加壩高后其非線性靜力、動力穩(wěn)定性進行了研究。 本文首先對土石壩非線性靜力分析和非線性動力分析的理論和方法進行了評述和選擇。然后對ANSYS進行了二次開發(fā)，利用APDL語言編制了實現(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-張模型計算土石壩的應力和變形，結合壩體修筑過程以及蓄水過程，采用中點增量法計算。根據(jù)有限元非線性靜力分析結果，對兩種

3、加高方案不同工況壩體壩基進行了穩(wěn)定分析，包括基于應力水平的塑流分析及結合圓弧滑動法與復式滑動面法進行的靜力抗滑穩(wěn)定分析。在靜力分析的基礎上，根據(jù)土石壩動力有限元的計算原理和分析方法，編制了動力非線性計算程序，對兩種加高方案不同工況的圍壩進行壩體及壩基動應力、動位移等動力反應分析。根據(jù)動力分析結果，對壩體壩基進行了動力穩(wěn)定分析。通過靜、動力穩(wěn)定分析，結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的壓重平臺