提高重力坝抗滑稳定的技术措施

摘 要：笔者结合以往重力坝施工实践经验整理解析，发现内部深层抗滑稳定分析工作支撑地位极高，尽管长期以来我国相关技术部门已经在此类项目中投入大量精力，阶段性成就还算丰硕，可是却始终遗留诸多隐患。由此，笔者决定利用特定区域水利工程设计案例进行科学验证解析，试图将其中结构稳定手段、抗剪计算公式以及整体架构安全调试标准提炼完全，避免以往单纯应用一类措施带来的弊端结果，确保深层地质条件下坝基深层抗滑稳定绩效得以顺利彰显，最终为后期水利供电等事业可持续发展奠定协调适应基础。

关键词：深层抗滑；地质特性；稳定措施；重力坝；调试措施

0 引言

重力坝基层结构面域较为软弱，一旦说此类单元产状主动迎合上层建筑物滑动需求之时，就可立即过渡转化成为安全控制要点。长久以来，我国已经构筑并投入沿用的大中型水利工程项目众多，包括三峡、沙坡头以及金安桥等，始终遗留较深的坝基深层抗滑稳定隐患，对于相关产业秩序流畅衔接带来诸多不便。由此看来，进行此类领域潜心研究与改造是迎合时代发展的必要途径。

1 目前我国在重力坝抗滑稳定性课题方面相关解析经验的吸纳整编

最近阶段，国内外大部分工程技术人员以及学者，都针对重力坝基深层抗滑稳定安全系数、特定结构面物理力学指标等内容加以潜心探讨，但是始终无法提供标准化控制方案，反倒令此类事业领域内的思维观念百般交织，局势紊乱迹象更是可想而知。相关实践管制主体开始大力提倡沿用稳定分析、数值精准计算、安全标准控制等途径，进行抗剪公式适用结果检验，希望能够为日后相关施工秩序协调监管提供些许启示。

事实上，过往我国水利施工单位在进行重力坝深层抗滑稳定性能研究期间，基本上将自身注意力全面投射在刚体结构极限平衡与物理模型综合验证方式之上，至此过后便衍生一类规模适当的安全检验控制方针。客观角度鉴定，当我国全面吸纳计算机软件、硬件技术成就过后，有关上述强调的数值校验解析工作的确获得前所未有的便利支撑优势，并且持续到上世纪末期阶段，可靠度分析技术开始在水利电力项目中大肆拓展，有关其间交接的工序流程的适应成果开始受到相关领域广泛认可。并且随着施工经验的完善，针对不同结构面开始提出以下及时性应对建议。

首先，一旦说重力坝基岩体内部软弱面比重较大时，技术人员理当快速沿用以往刚体极限平衡手段，进行此类坝基内部深层抗滑稳定效用计量。所谓的刚体极限平衡方式，实质上就是要求技术人员主动将处于滑移趋势且不同类型的岩体视为刚体，联合滑移体上部静力平衡基础，进行始终维持滑动状态的滑块体安全度统筹分析。目前此类验证法则应用现象极为普遍，主要在于其时刻保留内部规范理念清晰、计算工序简易、方便技术人员掌握、各类规模工程适用性强等优势条件，并且截至今日，与其配套搭接延展的设计准则也趋近成熟。

其次，如若重力坝基岩层内部遗留软弱面，技术人员便不得不针对处于复杂地质且支撑地位深刻的坝基，进行严密的参数计算验证，确保此类结构单元内部深层抗滑稳定性能得以综合评定过后，相关规范成果就可以顺势转化成为坝基整体稳定性能调试指导依据。归根结底，以上参数分析手段，主要出自于对异质化材质性能的考虑，当坝体、坝基不同位置点应力、变形规律整理完全过后，技术人员便可顺利地将以往考察的地质构造清晰模拟演示，确保后期坝体、坝基破坏机理研究工作的顺利进行；再就是方便集中精力掌握一切破坏位置的分布范围，将结构安全地位影响颇为深刻的因素排查调试完毕，使得现场加固措施预设效用能够如数发挥。

最后，当重力坝坝基内部深层抗滑稳定性核心支撑结构面、岩层层面等，和大坝轴线产生较大幅度的交角过后，坝基滑移迹象就可形象地彰显出三维立体效应，如若想在此类工序环节中科学设定坝基整体抗滑稳定系数值，即可联合三维刚体极限平衡手段，快速完成坝基抗滑稳定分析任务。

2重力坝抗滑手段布置期间特定结构抗剪公式适用性和安全规范准则的界定

2.1 抗滑结构适用特性的如数发挥

目前水利施工队伍经常使用的坝基抗滑安全稳定系数计算公式基本上包括两类，分别被定义为抗剪断强度和抗剪强度公式。透过以往实践经验整理判定，原本重力坝内部规范的安全系数，主要是透过节理岩体抗剪断强度指标基础上加以构筑。事实上此类指标蕴藏着无限大的凝聚效用，相对地无法完善结构滑面百分百的连通效率水准，如若此时仍旧沿用安全系数不够客观的准则予以应对，就必然会令后期复杂形态的深层抗滑稳定结构面一再濒临溃败绝境。因此，为了进一步科学计算验证抗剪断与抗剪公式适用特性，相关实践人员开始主动配合三峡、武都、亭子口等工程特殊化地质参数，以及坝基软弱结构单元滑移模式，在相同荷载条件下进行上述两类公式分析结果清晰化对比解析。后期得出的结论内容可细化为：一旦说滑动面内部凝聚力数值不高时，上述两类计算公式获取的安全系数就不会出现过多冲突；而经过此类滑动面凝聚力不断增长过后，关于抗剪断、抗剪公式计算的结果就会存在较大差异迹象。由此看来，技术人员在开展重力坝深层抗滑稳定性能检验工作期间，便有必要针对各类地质条件进行相关科学计算公式精确匹配。须知当坝基潜在滑移面借助硬性结构面朝向岩桥组成形态过渡时候，便可联合抗剪断公式进行整体抗滑安全稳定性能考察调试；相对地，此类单元内部遗留连续分布且软弱形式的结构面期间，处于结构面强度参数不高迹象考虑，即可改用抗剪标准公式予以计算。

2.2 重力坝安全控制标准细节的全新制定和系统化实施

现下我国水利行业内部已经开始针对重力坝基层内部抗剪公式计算技术加以精确设定，强调一旦基岩内部遗留软弱结构面或是存在缓倾角裂缝时，就需要立即依照抗剪断强度计算公式，实现坝基深层抗滑稳定性能检验分析，如若工程标准化措施覆盖之后仍不见成效，便再按照抗剪强度公式准则，进行坝基深层抗滑稳定系数以及调试指标论证。客观来讲，技术人员在进行双滑面、多滑面验证控制期间，正是因为垂直分裂面提前假定原由，才会将规范值预先设定为0，在运用等K法计算期间，还要适当提供一定范畴的安全裕度。可是在面对单滑面过程中，一旦说上述强调的安全裕度不复存在，在安全系数取值方面便要多加谨慎。透过以往兴建并投入应用的工程实例观察，涉及坝基遗留软弱结构面迹象可谓是十分普遍，同时不同施工主体也因为特定地质条件影响而在安全系数规范上独树一帜。例如：某区域施工技术人员在进行重力坝相关安全协调要素调查期间，便主动结合以往富有代表性的工程地质条件进行对应安全系数规范细节审定，通常会将安全系数维系在1.1～1.4之间，而加固过后的安全系数则稳定在1.2上下，相关实践经验充分证明，以上提供的设计规范准则是绝对有利于安全储备工作的。

另外，连续介质数值分析方法在坝基深层抗滑稳定分析中已得到广泛应用。在岩土工程领域，ABAQUS与FLAC数值计算软件应用最为广泛，拥有的本构模型非常丰富，在进行非线性计算时具有较大的优势，在重力坝深层抗滑稳定计算分析中，推荐采用这两种计算软件。数值方法计算的稳定安全系数有多种定义，包括超载系数、强度储备系数、抗滑富裕系数等，通过研究，认为强度储备系数能够反映岩体材料强度的不确定性和可能的弱化效应，能较为客观地揭示坝基的渐进破坏过程与失稳机理。因此，进行数值分析计算时，推荐采用强度储备安全系数作为坝基抗滑稳定安全系数。由此，笔者决定分别沿用FLAC3D和ABAQUS软件技术进行特定区域泄水闸工作状况数值模拟操作，同时采取差异化极限状态准则求解其强度储备系数。

后期经过相关实践解析发现，相同计算条件下两计算软件求得的位移与应力结果差别较小，而得到的强度储备系数相近。采用位移突变准则的结果最小，不收敛准则的结果最大，位移突变准则与塑性区贯通准则得到的结果相近。采用塑性区贯通准则得到的安全系数是偏于安全的，采用不收敛准则得到的安全系数为上限值。由此可见，强度储备系数法得到的安全系数依赖于坝基临界失稳状态的判据，而不同地质条件的坝基，其失稳判别标准难以统一规定，建议采用两种或两种以上判据来综合确定坝基抗滑安全系数。

3 结语

综上所述，我国在开展重力坝深层抗滑稳定性能分析和改造工作期间，顺势延展出极限平衡、数值计算解析等方式，希望借助彼此之间的相互补充，进行坝基稳定安全结果精准评估。需要加以强调的，技术人员在采取数值分析技术期间，需要利用强度储备安全系数进行坝基抗滑稳定安全系数替换，确保对应计算数值能够主动迎合坝基临界失稳状态的判据，最后采用两种或两种以上判据来综合确定坝基抗滑安全系数。相信长此以往，必定能够为我国重力坝架构稳定和水利事业可持续发展创造合理支撑疏通贡献。

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