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1、第３１卷第４期長江科學(xué)院院報(bào)Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２０１４年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１４．０４．０１０２０１４，３１（０４）：４５－４７，５１建基面與軟弱結(jié)構(gòu)面組合的抗滑穩(wěn)定分析方法探討１２彭文明，姚雷（１．中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院，成都６１００７２；２．二灘水電開發(fā)有限責(zé)任公司，成都６１００５１）摘要：針對建基面與特定結(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成的復(fù)雜淺
2、層和深層抗滑穩(wěn)定問題，在常規(guī)雙滑面計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，采用等安全系數(shù)方法的原理推導(dǎo)了計(jì)算公式，并給出了方程求解方法。資料表明計(jì)算方法的邊界假定符合現(xiàn)行規(guī)范及行業(yè)設(shè)計(jì)要求。通過例題和實(shí)際工程試算，證明了方法的可行性，且計(jì)算精度也能滿足設(shè)計(jì)要求?？山鉀Q工程中帶部分建基面的大壩失穩(wěn)滑移模式的抗滑穩(wěn)定計(jì)算問題。關(guān)鍵詞：建基面；特定結(jié)構(gòu)面；抗滑穩(wěn)定；多滑面；安全系數(shù)中圖分類號：ＴＶ３１５文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１００１－５４８５（２０１４）０４－００４５－０３對于帶部分建基面的大壩淺層和深層抗滑穩(wěn)定ＡＣＤＥ可能成
3、為其失穩(wěn)滑移模式，該滑移通道上ＡＣ計(jì)算問題，滑移模式較為復(fù)雜，常規(guī)規(guī)范方法不能完為建基面。圖中①為虛擬滑塊ＡＣ，②，③分別表示成計(jì)算，雖然也可用有限元等方法計(jì)算，但過于復(fù)雜滑塊ＢＣＤ和ＢＤＥ。和繁瑣。本文在《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》對上述帶部分建基面的深層抗滑穩(wěn)定滑移模（ＳＬ２１９—２００５）雙滑面計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了式，由于滑移通道的復(fù)雜性，無法直接利用重力壩設(shè)帶建基面的復(fù)雜滑移通道的抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法，可計(jì)規(guī)范方法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。本文將依照規(guī)范的解決工程中帶部分建基面的大壩失穩(wěn)滑移模式的抗剛體極
4、限平衡原理，推導(dǎo)計(jì)算方法進(jìn)行求解?；€(wěn)定計(jì)算問題。２求解方法推導(dǎo)１帶部分建基面的深層抗滑穩(wěn)定滑對圖１所示的滑移模式進(jìn)行受力分析，如圖２移模式所示。其中建基面以上的豎向荷載和水平荷載分?jǐn)倝位顚涌够€(wěn)定的滑移模式與特定結(jié)構(gòu)面的到ＡＣ，ＣＢ面；ＡＣ，ＣＤ，ＤＥ均受到揚(yáng)壓力Ｕ、基巖反分布有關(guān)。對圖１所示的例題，ｆ１錯動帶在壩基中作用力Ｎ和Ｔ；滑塊ＢＣＤ和滑塊ＢＤＥ受到自重Ｇ；部出露，且ｆ１和ｆ２錯動帶可形成滑移通道，所以滑塊間ＢＤ面抗力Ｒ２及水平揚(yáng)壓力ＵＰ。圖１建基面與特定結(jié)構(gòu)面組合的滑移模式圖２建基面與特
5、定結(jié)構(gòu)面組合的受力分析Ｆｉｇ．１ＳｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎＦｉｇ．２Ｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｗｅａｋｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅｓｓｕｒｆａｃｅａｎｄｗｅａｋｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅｓ收稿日期：２０１３－０３－０５；修回日期：２０１３－０５－０６作者簡介：彭文明（１９７８－），男，江西宜春人，高級工程師，主要從事水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，（電話）０２８－８７３９９１
6、９１（電子信箱）ｐｗｍ０２＠１６３．ｃｏｍ。４６長江科學(xué)院院報(bào)２０１４年值得說明的是，ＡＣ，ＣＢ面上所受的大壩豎向和水表１例題滑移通道計(jì)算參數(shù)平荷載，可以采用應(yīng)力分?jǐn)偟姆绞角蠼?。根?jù)相關(guān)文Ｔａｂｌｅ１Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅ獻(xiàn)［１］，壩基面豎向應(yīng)力σ呈線性分布，水平應(yīng)力τ呈坐標(biāo)滑裂面抗剪斷強(qiáng)度ｙ節(jié)點(diǎn)號滑裂面ｘ／ｍ，ｙ／ｍ類型ｆ′ｃ′／ＭＰａ拋物線分布，按照《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》Ａ０，０（ＳＬ２１９—２００５）附錄Ｃ可分別求出應(yīng)力分布主要參ＡＣ建基面１．２０１
7、．２Ｃ２５，０數(shù)。ＣＤ錯動帶ｆ１０．６００．３［２］按照潘家錚的“最大最小原理”，抗滑穩(wěn)定各Ｄ７５，１８滑面的抗力可通過自行調(diào)整，以發(fā)揮最大的抗滑能ＤＥ錯動帶ｆ２０．５５０．５Ｅ１３０，０力。因此，在ＢＣ界面上增加一個抗力Ｒ１，該抗力與進(jìn)行正常工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算，建基面以上豎向ＢＤ界面上Ｒ２一樣，起調(diào)整各滑移面安全系數(shù)的作荷載７０９０５．３９ｋＮ，水平荷載２８２８２．０８ｋＮ，并進(jìn)行用，使得整體滑移模式抗滑能力最強(qiáng)。荷載分?jǐn)偅ㄒ姳恚玻?，?jì)算中φｉ均?。啊０凑丈鲜鍪芰Ψ治?，基于剛體極限平衡原理，可表２例題
8、抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果以列出沿ＡＣＤＥ通道上各滑面抗滑穩(wěn)定的求解公式：Ｔａｂｌｅ２Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｌｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ（Ｗ１－Ｕ１－Ｒ１ｓｉｎφ１）ｆ′１＋Ａ１ｃ１′ｆｏｒｔｈｅｅｘａｍｐｌｅＫ１＝，（１）Ｐ１－Ｒ１ｃｏｓφ１上部豎向上部水平滑塊滑裂面滑塊間部荷載荷載自重?fù)P壓力抗力Ｋ２＝｛［（Ｗ２＋Ｇ２）ｃｏｓα－Ｐ２ｓｉｎα＋Ｒ１ｓｉｎ（φ１－α）－位Ｗ／ｋＮＰ／ｋＮＧ／ｋＮＵ／ｋＮＲ／ｋＮＲ２ｓｉｎ（φ２－
