2013巖土工程師考試：基礎(chǔ)知識(shí)考點(diǎn)9

　　筆者在進(jìn)行某國際招標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)國際咨詢工程師要求，采用時(shí)程分析法對(duì)大壩進(jìn)行動(dòng)力分析。本文對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了論述，可供類似工程參考。

　　1工程簡介

　　某國際工程以灌溉為主，兼顧防洪發(fā)電。工程主要由大壩、電站廠房、分水堰及6.6萬公頃的灌區(qū)組成。大壩為碾壓混凝土曲線重力壩，壩頂高程763.00m，最大壩高133m，壩頂全長231m。自左向右依次布置有左岸非溢流壩段、溢洪道、電站取水口和右岸非溢流壩段。壩體上游面直立，下游壩坡為1：0. 6。

　　2工程地質(zhì)條件

　　壩址區(qū)位于峽谷河段，河谷呈“V”字型，底寬約25~40m，兩岸基巖裸露，岸坡陡立。河谷兩岸岸坡略顯不對(duì)稱，總體上左岸岸坡較陡，右岸岸坡較緩。從河床(高程635.00m)到高程747.00m左右，兩岸岸坡陡峻，左岸平均75°，右岸平均65°;從高程747.00m起向上地形坡度略緩些，但依然較陡，僅局部為45°或40°左右。

　　壩址區(qū)主要由侏羅系灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖及第四系全新統(tǒng)沖洪積砂卵礫石組成。河床覆蓋層厚度一般為1～5m，多處可見有基巖出露。

　　兩岸壩肩巖體較差，斷層、裂隙、層間剪切帶較發(fā)育，其相互組合對(duì)壩肩巖體的穩(wěn)定性有一定的影響。尤其是與壩肩兩岸小角度斜交的斷層(或裂隙)和裂隙的追蹤組合對(duì)壩肩穩(wěn)定最為不利。如斷層F2、F3、F13與層理或順層剪切帶組合，把壩肩切割成棱柱體、楔形體，對(duì)壩肩穩(wěn)定十分不利。

　　3 計(jì)算模型

　　考慮到壩體的規(guī)模以及壩址地區(qū)的地形地貌和壩基巖體巖性、結(jié)構(gòu)面的分布特征，計(jì)算模型區(qū)域?yàn)椋鹤笥野斗较驗(yàn)?000m，上下游方向?yàn)?00m，壩頂?shù)侥Ｐ偷撞繛?00m。計(jì)算單元采用八結(jié)點(diǎn)三維實(shí)體單元及接觸單元，壩體沿壩厚度方向分8層實(shí)體混凝土單元，共4760個(gè);圍巖劃分8807個(gè)實(shí)體單元;壩體與圍巖間接觸單元共684個(gè)。斷層間接觸元1316個(gè)。整個(gè)有限元計(jì)算模型單元?jiǎng)澐质疽庖妶D1，壩體單元?jiǎng)澐质疽庖妶D2。

　　模型建立充分考慮壩基和壩肩巖體材料的實(shí)際分布情況，并模擬了對(duì)壩肩巖體穩(wěn)定和大壩抗滑穩(wěn)定明顯不利的斷層F2、F3和F13。同時(shí)模型中對(duì)大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿區(qū)域進(jìn)行了模擬。

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