基于地质力学模型试验的拱坝整体稳定性分析

摘要：

地质力学模型试验是评价拱坝整体稳定性和加固处理效果的有效手段,采用200:1几何比尺对新疆某高拱坝进行三维地质力学模型试验;模型采用小块体砌筑技术对坝址区不同质量分级岩体的变形、强度特性以及优势节理裂隙进行模拟,基于压缩变形相等的原则模拟断层、岩脉等软弱结构面,并且考虑了建基面槽挖填换混凝土、抗剪洞等加固处理措施;基于油压千斤顶加载系统模拟坝面分布式水载,采用数据采集系统和视频监控系统记录分析坝体及坝基在超载过程中的变形、应力和开裂破坏过程;确立了拱坝起裂安全度K1、非线性起始安全度K2、极限荷载安全度K3三个稳定性评价指标;此外建立数值模型,基于变形加固理论对比分析了拱坝的整体稳定性,确定工程稳定的控制部位和值得注意的薄弱区域.结果表明:拱坝的3个安全度分别为K1=2.0、K2=4.5～6.0、K3=11～12.在超载过程中,河床右岸坝踵破坏程度较左岸严重,断层jef36、jef4局部出现开裂但未见明显错动.整体而言,地基和坝体的破坏程度均较小,整体上是稳定的.

关键词：地质力学模型试验、整体稳定性、拱坝、小块体砌筑技术、变形加固

分类号：TV698.1+1;TV642.4+2(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：111-119,126