建基面与软弱结构面组合的抗滑稳定分析方法探讨.pdf

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1、第３１卷第４期长江科学院院报Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２０１４年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１４．０４．０１０２０１４，３１（０４）：４５－４７，５１建基面与软弱结构面组合的抗滑稳定分析方法探讨１２彭文明，姚雷（１．中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都６１００７２；２．二滩水电开发有限责任公司，成都６１００５１）摘要：针对建基面与特定结构面组合构成的复杂浅

2、层和深层抗滑稳定问题，在常规双滑面计算方法的基础上，采用等安全系数方法的原理推导了计算公式，并给出了方程求解方法。资料表明计算方法的边界假定符合现行规范及行业设计要求。通过例题和实际工程试算，证明了方法的可行性，且计算精度也能满足设计要求。可解决工程中带部分建基面的大坝失稳滑移模式的抗滑稳定计算问题。关键词：建基面；特定结构面；抗滑稳定；多滑面；安全系数中图分类号：ＴＶ３１５文献标志码：Ａ文章编号：１００１－５４８５（２０１４）０４－００４５－０３对于带部分建基面的大坝浅层和深层抗滑稳定ＡＣＤＥ可能成

3、为其失稳滑移模式，该滑移通道上ＡＣ计算问题，滑移模式较为复杂，常规规范方法不能完为建基面。图中①为虚拟滑块ＡＣ，②，③分别表示成计算，虽然也可用有限元等方法计算，但过于复杂滑块ＢＣＤ和ＢＤＥ。和繁琐。本文在《混凝土重力坝设计规范》对上述带部分建基面的深层抗滑稳定滑移模（ＳＬ２１９—２００５）双滑面计算方法的基础上，推导了式，由于滑移通道的复杂性，无法直接利用重力坝设带建基面的复杂滑移通道的抗滑稳定计算方法，可计规范方法进行抗滑稳定计算。本文将依照规范的解决工程中带部分建基面的大坝失稳滑移模式的抗刚体极

4、限平衡原理，推导计算方法进行求解。滑稳定计算问题。２求解方法推导１带部分建基面的深层抗滑稳定滑对图１所示的滑移模式进行受力分析，如图２移模式所示。其中建基面以上的竖向荷载和水平荷载分摊坝基深层抗滑稳定的滑移模式与特定结构面的到ＡＣ，ＣＢ面；ＡＣ，ＣＤ，ＤＥ均受到扬压力Ｕ、基岩反分布有关。对图１所示的例题，ｆ１错动带在坝基中作用力Ｎ和Ｔ；滑块ＢＣＤ和滑块ＢＤＥ受到自重Ｇ；部出露，且ｆ１和ｆ２错动带可形成滑移通道，所以滑块间ＢＤ面抗力Ｒ２及水平扬压力ＵＰ。图１建基面与特定结构面组合的滑移模式图２建基面与特

5、定结构面组合的受力分析Ｆｉｇ．１ＳｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎＦｉｇ．２Ｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｗｅａｋｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅｓｓｕｒｆａｃｅａｎｄｗｅａｋｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅｓ收稿日期：２０１３－０３－０５；修回日期：２０１３－０５－０６作者简介：彭文明（１９７８－），男，江西宜春人，高级工程师，主要从事水工结构设计和计算工作，（电话）０２８－８７３９９１

6、９１（电子信箱）ｐｗｍ０２＠１６３．ｃｏｍ。４６长江科学院院报２０１４年值得说明的是，ＡＣ，ＣＢ面上所受的大坝竖向和水表１例题滑移通道计算参数平荷载，可以采用应力分摊的方式求解。根据相关文Ｔａｂｌｅ１Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅ献［１］，坝基面竖向应力σ呈线性分布，水平应力τ呈坐标滑裂面抗剪断强度ｙ节点号滑裂面ｘ／ｍ，ｙ／ｍ类型ｆ′ｃ′／ＭＰａ抛物线分布，按照《混凝土重力坝设计规范》Ａ０，０（ＳＬ２１９—２００５）附录Ｃ可分别求出应力分布主要参ＡＣ建基面１．２０１

7、．２Ｃ２５，０数。ＣＤ错动带ｆ１０．６００．３［２］按照潘家铮的“最大最小原理”，抗滑稳定各Ｄ７５，１８滑面的抗力可通过自行调整，以发挥最大的抗滑能ＤＥ错动带ｆ２０．５５０．５Ｅ１３０，０力。因此，在ＢＣ界面上增加一个抗力Ｒ１，该抗力与进行正常工况抗滑稳定计算，建基面以上竖向ＢＤ界面上Ｒ２一样，起调整各滑移面安全系数的作荷载７０９０５．３９ｋＮ，水平荷载２８２８２．０８ｋＮ，并进行用，使得整体滑移模式抗滑能力最强。荷载分摊（见表２），计算中φｉ均取０。按照上述受力分析，基于刚体极限平衡原理，可表２例题

8、抗滑稳定计算结果以列出沿ＡＣＤＥ通道上各滑面抗滑稳定的求解公式：Ｔａｂｌｅ２Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｌｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ（Ｗ１－Ｕ１－Ｒ１ｓｉｎφ１）ｆ′１＋Ａ１ｃ１′ｆｏｒｔｈｅｅｘａｍｐｌｅＫ１＝，（１）Ｐ１－Ｒ１ｃｏｓφ１上部竖向上部水平滑块滑裂面滑块间部荷载荷载自重扬压力抗力Ｋ２＝｛［（Ｗ２＋Ｇ２）ｃｏｓα－Ｐ２ｓｉｎα＋Ｒ１ｓｉｎ（φ１－α）－位Ｗ／ｋＮＰ／ｋＮＧ／ｋＮＵ／ｋＮＲ／ｋＮＲ２ｓｉｎ（φ２－