锦屏一级拱坝左岸边坡长期变形对坝体影响研究

作     者：程立 刘耀儒 潘元炜 杨强 周钟 薛利军 

作者机构：清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 斯伦贝谢科技服务(北京)有限公司北京100015 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2016年第35卷第A02期

页      面：4040-4052页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51479097 11172150) 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研项目资助(2016–KY–02)~~ 

主　　题：边坡工程 拱坝 长期变形 变刚度的强度折减 锦屏一级拱坝 

摘      要：我国已建成的特高拱坝逐渐由设计施工期过渡到蓄水运行期,其试验及监测成果表明,开挖、蓄水等扰动将加快拱坝枢纽区山体边坡的流变变形,这些长期变形对拱坝安全构成严重威胁。提出岩质高边坡长期变形对拱坝安全的影响分析方法,采用黏弹–塑性流变本构模型,计算锦屏一级左岸边坡在运行期的长期变形。以此变形为基础,引入极限分析的思想,提出基于边界位移法和变刚度的强度折减法,对边坡变形对拱坝的影响进行分析评价。边界位移法是在模型边界解除约束,施加固定位移,模拟边坡长期变形;变刚度的强度折减法是基于弹塑性和流变模型之间的内在联系,同时降低刚度和强度,来模拟边坡变形对拱坝影响,具有完备的理论基础。对锦屏一级拱坝左岸高边坡的长期变形进行分析预测,评价了拱坝承受边坡长期变形的安全度。研究表明,左岸边坡长期变形在一定程度上对坝体有益,流变稳定时,坝体屈服区、塑性余能范数都有减小,应力状况得到改善;拱坝可承受6倍以上的边界位移超载。因此,应重点关注应力集中等建基面局部区域对拱坝长期稳定性的影响。