高面板堆石坝应力的特性及应用研究.pdf

2022年第12期河南建材

高面堆石坝应力的特性及应用研究

乔红祥

（

中国水利水电第十一工程局有限公司450001）

要:准确控制高面板堆石坝在静、动态条件下的高应力特性，是保证高面板堆石坝安全的关键。文章通

非线性有限法，系统地分析了高面板堆石坝在填筑或蓄水程中发生短暂地震及震后的高拉和压应力

，，希望。

的特点与规律并结合实际应用，以展示高面板堆石坝拉应力的特点能为相关人员提供参考

关键词:高面板堆石坝；应力；特性；应用

1项目概况轴向应力强度的分布特征和变化规律，系统了分

坝体的几何参数特征和影响高表面张力区结构的

混凝土面板堆石坝作为工程的主要防渗结构，

是当前大坝建设中最具竞争力和发展前景的坝型因素，提出了提高表层最终电阻水平的技术对策。

之一，其安全性和可靠性也在实际工程中得到证2计算模型及参数选取

实。特别是位于我国岷江上游的都江堰市映秀至沙2.1计算模型

金坝的紫坪铺面板堆石坝，坝高158m，经受住了计算中采用的典型面板堆石坝模型,坝高约为

5·12地震的考验。150～300m，上游坝坡坡度为1∶1.4，下游坝坡为

自1990年代以来,混凝土面板堆石坝的高度1∶1.65(综合坝坡)。根据对称的河谷岸坡度为1∶

。

已超过200m。坝高的增加直接影响堆石体应力水0.5、1∶1和1∶1.5用于研究对岸坡变化的影响所

平的增加及坝体和面板上水压力的增加。在建成的有建筑物包括20层的填筑。面板则需要进行3次验

高面板堆石坝中，经常发生面板开裂，坝面防护系浇筑。蓄水高度约为坝顶下10m，表面厚度取

研

统遭破坏，可能造成堆石体不均匀沉降，降低堆石0.3+0.0035h（h为坝高）。

究

造成局部。区域失稳

体抗抗力，或大的伤害:由于首先,以200m高的混凝土面板堆石坝为例,引

外围节理位于面板和趾板两种变形差异很大的界入了三维结构的有限元网络,其中包含了11804个

。

面，是面板堆石坝防渗系统中最薄弱的环节随单元和12669个节点。面板和坝上的渗漏理则使

着坝高的增加，坝体变形增大，造成周边节理产生用了六面体单元及少数退化的四面体单元。面板与

较大的开孔、切和沉降变形，对大坝的防渗造成堆石体交界面、趾板与堆石体交界面设置8个节点

因此，研究，特，面板采用

一定的威胁。高面板堆石坝的应力别和6个Goodman区域接触单元8个节点

是混凝土面板堆石坝的应力具有重要意义。空间连接。

文章详细研究了高面板堆石坝面板应力强度2.2计算参数

特性。副坝的高度依次为150m