高等壩工學(xué)-武漢大學(xué)

高等壩工學(xué)--武漢大學(xué)第一頁，共187頁。高等壩工學(xué)教學(xué)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)主講人重力壩8段亞輝土石壩8佘成學(xué)拱壩8王均星高邊坡4佘成學(xué)高速水流4王均星監(jiān)測技術(shù)4何金平第二頁，共187頁。高等壩工學(xué)教學(xué)思想講述典型高壩設(shè)計(jì)技術(shù)問題,難點(diǎn)與熱點(diǎn)問題介紹國內(nèi)外講究水平和發(fā)展動(dòng)向討論存在和需要研究解決的問題,以及發(fā)展方向啟迪思想,激發(fā)研究,促動(dòng)高壩建設(shè)發(fā)展第三頁，共187頁。第1章復(fù)雜巖基上高混凝土重力壩抗滑穩(wěn)定問題第1節(jié)概述

第2節(jié)抗剪強(qiáng)度的概念及其參數(shù)選擇第3節(jié)真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究第4節(jié)深層抗滑穩(wěn)定分析的剛體極限平衡法第5節(jié)抗滑穩(wěn)定分析的彈塑性力學(xué)有限元法

第6節(jié)復(fù)雜壩基處理與提高抗滑穩(wěn)定性措施

第7節(jié)混凝土抗滑硐塞優(yōu)化設(shè)計(jì)第四頁，共187頁。第1節(jié)概述重力壩發(fā)展的5個(gè)階段重力壩的失穩(wěn)破壞模式：抗傾覆和抗滑穩(wěn)定沿建基面滑動(dòng)淺層滑動(dòng)深層滑動(dòng)第五頁，共187頁。第2節(jié)抗剪強(qiáng)度及其參數(shù)選擇2.1抗剪強(qiáng)度的概念和試驗(yàn)方法2.2抗剪強(qiáng)度參數(shù)選擇

2.3宏觀抗剪強(qiáng)度研究第六頁，共187頁。第2節(jié)抗剪強(qiáng)度及其參數(shù)選擇

2.1抗剪強(qiáng)度的概念和試驗(yàn)方法

抗剪強(qiáng)度，在水利水電工程界通常指材料在外力作用下抵抗剪切的能力。例如，混凝土與巖體接觸面（或者巖體軟弱結(jié)構(gòu)面）的抗剪強(qiáng)度，是指在外力作用下，混凝土與巖體接觸面（或者巖體軟弱結(jié)構(gòu)面）所具有的抵抗剪切的能力。而巖體的抗剪強(qiáng)度則是指在外力作用下巖體本身抵抗剪切的能力。抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法有室內(nèi)和室外試驗(yàn)。室內(nèi)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)又可分為直剪試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)等。室外抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)則一般采用直剪試驗(yàn)。

第七頁，共187頁。圖2平推法混凝土/巖體抗剪強(qiáng)度

試驗(yàn)安裝示意圖

第八頁，共187頁。圖3斜推法混凝土/巖體抗剪強(qiáng)度

試驗(yàn)安裝示意圖第九頁，共187頁。圖4不同正應(yīng)力下剪應(yīng)力與剪切變形關(guān)系曲線圖

第十頁，共187頁。

圖5剪應(yīng)力與正應(yīng)力的關(guān)系圖

第十一頁，共187頁。2.2抗剪強(qiáng)度參數(shù)選擇

抗剪強(qiáng)度是大壩設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，直接關(guān)系到大壩建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，有時(shí)甚至極大地影響工程的可行性。

2.2.1影響抗剪強(qiáng)度的主要因素

地質(zhì)因素剪切面的起伏程度試驗(yàn)方法試樣尺寸試驗(yàn)荷載等第十二頁，共187頁。圖6有規(guī)則的傾斜齒的剪切面上的τ~σ關(guān)系曲線

第十三頁，共187頁。圖7梯形試塊混凝土與基巖不同彈模比情況剪切面應(yīng)力分布

第十四頁，共187頁。圖8矩形梯形試塊不同法向應(yīng)力情況

剪切面應(yīng)力分布第十五頁，共187頁。2.2.2抗剪試驗(yàn)資料的整理

首先要檢查試驗(yàn)成果，根據(jù)試樣的破壞機(jī)制（脆性破壞、塑性破壞）、破壞面情況、混凝土試件的質(zhì)量和軟弱面的性狀等因素分析其代表性和合理性根據(jù)巖體剪切破壞的機(jī)制提出的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有：（1）極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；（2）比例極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；（3）屈服極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；（4）殘余強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；（5）最大允許位移標(biāo)準(zhǔn)；（6）試塊剪脹標(biāo)準(zhǔn)；（7）長期流變標(biāo)準(zhǔn)。第十六頁，共187頁。《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》對壩體與巖體之間的抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)f′和c′值是指峰值的小值平均值，但還指出：“應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，參照地質(zhì)條件類似的工程經(jīng)驗(yàn)，并可考慮工程處理效果，經(jīng)地質(zhì)、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)人員共同分析研究，加以調(diào)整后確定”?！痘炷凉皦卧O(shè)計(jì)規(guī)范》的提法：對f′和c′值采用峰值強(qiáng)度，對抗剪公式中的摩擦系數(shù)則用殘余強(qiáng)度第十七頁，共187頁?？辜簦〝啵?qiáng)度試驗(yàn)值的整理方法當(dāng)試驗(yàn)數(shù)量不多時(shí)先在τ~σ圖中標(biāo)出經(jīng)比較選定有代表性的一組試點(diǎn)的測值，用圖解法或最小圖解法求出抗剪（斷）強(qiáng)度參數(shù)，然后將同一工程地質(zhì)單元的各組的指標(biāo)，用一般的統(tǒng)計(jì)方法加以綜合統(tǒng)計(jì)，從而求出反映該工程地質(zhì)單元特性的抗剪（斷）強(qiáng)度試驗(yàn)值的最佳值；當(dāng)試驗(yàn)數(shù)量較多時(shí)在τ~σ圖中標(biāo)出同一工程地質(zhì)單元全部有代表性試點(diǎn)的測值，然后按不同的法向應(yīng)力適當(dāng)分組，再用一般的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析，求出各級法向應(yīng)力作用下的相應(yīng)的最佳剪應(yīng)力值，最后用圖解法或最小圖解法求出該工程地質(zhì)單元的抗剪（斷）強(qiáng)度試驗(yàn)值的最佳值第十八頁，共187頁。國外關(guān)于抗剪（斷）強(qiáng)度試驗(yàn)值的整理方法日本國

把試驗(yàn)成果整理分析嚴(yán)格建立在巖體質(zhì)量分級的基礎(chǔ)上，并對各類巖體首先確定摩擦系數(shù)f′，從而求出相應(yīng)的凝聚力c′的上、下限值，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定抗剪（斷）強(qiáng)度設(shè)計(jì)采用值N.R.Barton、E.Hock和J.Bray裂隙巖體結(jié)構(gòu)面和巖體抗剪強(qiáng)度計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式第十九頁，共187頁。2.2.3抗剪強(qiáng)度參數(shù)選擇的方法（1）工程類比經(jīng)驗(yàn)判別法（2）系數(shù)折減法（3）按加權(quán)平均或者變形一致的原則取值第二十頁，共187頁。表1龍灘水電站河床壩段建基面抗剪斷參數(shù)加權(quán)平均法計(jì)算

巖性單項(xiàng)強(qiáng)度系數(shù)面積比綜合強(qiáng)度參數(shù)f′c′（MPa）f′c′（MPa）泥板巖1.031.10.31.161.14砂巖1.321.30.6節(jié)理裂隙面0.750.50.05斷層或?qū)渝e(cuò)帶0.750.030.05第二十一頁，共187頁。2.3宏觀抗剪強(qiáng)度研究

宏觀抗剪強(qiáng)度：大尺度（混凝土/巖體膠結(jié)面）抗剪強(qiáng)度參數(shù)與工程試驗(yàn)所用試樣大小相同的混凝土/巖體膠結(jié)面為小尺度混凝土/巖體膠結(jié)面特征單元,相應(yīng)小尺度特征單元的力學(xué)性質(zhì)稱為小尺度力學(xué)性質(zhì)對位于同一地質(zhì)單元內(nèi)的混凝土/巖體膠結(jié)面和巖體的小尺度力學(xué)性質(zhì)隨機(jī)場ξ1(r)和ξ2(r的假設(shè):(1)統(tǒng)計(jì)均勻性:即混凝土/巖體膠結(jié)面和巖體各部位的小尺度力學(xué)性質(zhì)的概率特性(如均值、方差等)與空間位置無關(guān)；(2)各態(tài)歷經(jīng)性:即設(shè)想當(dāng)試塊數(shù)目做得足夠多時(shí),試驗(yàn)所得的小尺度力學(xué)性質(zhì)可歷經(jīng)混凝土/巖體膠結(jié)面和巖體內(nèi)任一處小尺度力學(xué)性質(zhì)的所有可能取值。第二十二頁，共187頁。2.3.1逾滲臨界理論設(shè)有一個(gè)由無限多結(jié)點(diǎn)(Site)和連接相鄰結(jié)點(diǎn)的鍵(Bond)組成的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)(圖9),其中各結(jié)點(diǎn)(或鍵)相互獨(dú)立地被質(zhì)點(diǎn)占據(jù)的概率為p,不被占據(jù)的概率為1-p。當(dāng)p由0增加到1時(shí),根據(jù)概率論,該隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)(或鍵)顯然由一個(gè)不被質(zhì)點(diǎn)占據(jù)到全部被質(zhì)點(diǎn)占據(jù)。隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)在p由0變到1的過程中所發(fā)生的現(xiàn)象被視為一個(gè)逾滲過程(Per-colationProcess)。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)隨機(jī)占據(jù)結(jié)點(diǎn)時(shí),該過程稱為結(jié)點(diǎn)逾滲過程(SitePercolationProcess);當(dāng)質(zhì)點(diǎn)隨機(jī)占據(jù)鍵時(shí),該過程則稱為鍵逾滲過程(BondPercolationProcess)。第二十三頁，共187頁。圖9隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖10大尺度混凝土/巖體結(jié)構(gòu)第二十四頁，共187頁。2.3.2壩基面宏觀屈服的臨界條件

大尺度混凝土/巖體結(jié)構(gòu)存在以下三種臨界狀態(tài):(1)隨混凝土而發(fā)生整體屈服,亦即完全沿整體屈服(圖11).相應(yīng)的臨界條件為式中Kcr為引起整體屈服的混凝土的臨界安全系數(shù)。(2)隨巖體宏觀特征單元而發(fā)生整體屈服(圖12)。相應(yīng)的臨界條件為式中為引起整體屈服的巖體臨界點(diǎn)屈服概率。(3)膠結(jié)面上下鄰近混凝土、巖體宏觀特征單元、不發(fā)生整體屈服,大尺度混凝土/巖體結(jié)構(gòu)部分沿膠結(jié)面、部分沿巖體(如不忽略中材料力學(xué)性質(zhì)差異,還將部分沿混凝土)整體屈服(圖13)第二十五頁，共187頁。2.3.3混凝土壩基面宏觀抗剪強(qiáng)度研究圖14小尺度抗剪強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)分析

第二十六頁，共187頁。圖15二灘混凝土/C-1巖體膠結(jié)面圖16二灘混凝土/C-2巖體膠結(jié)面第二十七頁，共187頁。結(jié)論混凝土壩基面宏觀抗剪強(qiáng)度在數(shù)值上介于小尺度混凝土/巖體膠結(jié)面抗剪強(qiáng)度的小值平均值和算術(shù)平均值之間均勻各向同性，試驗(yàn)應(yīng)力均勻，小尺度

大尺度

第二十八頁，共187頁?？辜魪?qiáng)度選擇討論節(jié)理巖體抗剪強(qiáng)度均勻各向同性，試驗(yàn)應(yīng)力非均勻

試驗(yàn)小尺度大尺度不同抗滑穩(wěn)定審查方法該用什么抗剪強(qiáng)度第二十九頁，共187頁。第3節(jié)真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究3.1真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度的概念3.2真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度的計(jì)算方法3.3混凝土/基巖膠結(jié)面真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究

3.4碾壓混凝土層面真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究

第三十頁，共187頁。3.1真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度的概念真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度：一個(gè)均勻各向同性小單元固有的實(shí)際抗剪斷強(qiáng)度(亦即點(diǎn)抗剪斷強(qiáng)度)。平均應(yīng)力抗剪斷強(qiáng)度：假設(shè)剪切面應(yīng)力均勻分布整理試驗(yàn)結(jié)果獲得的各種試驗(yàn)測得的抗剪斷強(qiáng)度。第三十一頁，共187頁。3.2真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度的計(jì)算方法

3.2.1假定F′,C′值的反演分析法3.2.2同比例放大F′,C′的試算法

3.2.3采用確定性模型的同比例放大F′,C′值的試算法3.2.4逐步逼近試算法第三十二頁，共187頁。3.2.5真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度實(shí)例對比分析表2RCC及其層面的主要物理力學(xué)參數(shù)

第三十三頁，共187頁。圖17本構(gòu)關(guān)系示意圖圖18

第三十四頁，共187頁。第三十五頁，共187頁。第三十六頁，共187頁。3.3混凝土與基巖膠結(jié)面的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究

基本物理力學(xué)參數(shù)

第三十七頁，共187頁。本構(gòu)關(guān)系

第三十八頁，共187頁。第三十九頁，共187頁。第四十頁，共187頁。不同平均應(yīng)力抗剪斷強(qiáng)度對應(yīng)的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度

第四十一頁，共187頁。3.4碾壓混凝土層面真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究

真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度與平均應(yīng)力抗剪斷強(qiáng)度的關(guān)系研究

第四十二頁，共187頁。剪切荷載作用高度的影響

第四十三頁，共187頁?，F(xiàn)場試驗(yàn)施加法向荷載大小的影響

對于計(jì)算實(shí)例,取-σ=-0·75~-3·0MPa,f′=1·07,c′=1·65MPa;若取-σ=-0·1~-1·0MPa,則f′增大c′減小;若取-σ=-6·0~-8·0MPa,則f′減小c′增大。第四十四頁，共187頁。第4節(jié)深層抗滑穩(wěn)定分析的剛體極限平衡法4.1剛體極限平衡法4.2剛塑性極限平衡方法

4.3安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究

第四十五頁，共187頁。4.1剛體極限平衡法剛體極限平衡法是先根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等邊界條件假定滑動(dòng)面，將滑動(dòng)面以上的部分基巖和壩體視為一個(gè)或若干個(gè)作整體滑移的剛體；然后分析作用于滑動(dòng)體上的荷載，如水壓力、自重、揚(yáng)壓力等，根據(jù)滑移剛體達(dá)到臨界失穩(wěn)狀態(tài)的平衡條件將這些作用力沿滑動(dòng)面分解成切向和法向分力；最后由滑動(dòng)力和阻滑力按一定的方法計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

單斜面滑動(dòng)法/雙斜面滑動(dòng)法/多斜面滑動(dòng)法第四十六頁，共187頁。4.1.1單斜面抗滑穩(wěn)定計(jì)算第四十七頁，共187頁。4.1.2雙斜滑動(dòng)面的深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算第四十八頁，共187頁。剩余推力法剩余推力法是假定塊體ADB先達(dá)到臨界狀態(tài)K1=1，求出作用在BD面上的抗力Q,然后，代人式（25）計(jì)算塊體BCD的安全系數(shù)K2，作為整個(gè)壩體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。第四十九頁，共187頁。被動(dòng)抗力法被動(dòng)抗力法則是假定抗力體的作用充分發(fā)揮，取其K2=1，由式（25）求得被動(dòng)抗力Q，以AB面為主滑面，由式（24）計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K1，作為整個(gè)壩體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。第五十頁，共187頁。等安全系數(shù)法等安全系數(shù)法就是令塊體ABD和塊體BCD同時(shí)處于極限平衡狀態(tài)，假定K1=K2，由式（24）和式（25）兩個(gè)極限平衡方程求解K、Q，即可求出整個(gè)滑移體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。通常采用試算法或迭代法求解。第五十一頁，共187頁。雙斜滑動(dòng)面的深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算

討論滑動(dòng)面從壩趾垂線下方開始脫離軟弱夾層面？剩余推力法：K1=1，K2是整個(gè)壩體的K嗎？被動(dòng)抗力法：K2=1，K1是整個(gè)壩體的K嗎？兩滑動(dòng)面上的安全系數(shù)相等嗎？三種方法計(jì)算的K顯然不相等，用什么標(biāo)準(zhǔn)？第五十二頁，共187頁。4.1.3三斜滑動(dòng)面的深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算

圖31模型試驗(yàn)破壞區(qū)發(fā)展示意圖圖32砂基模型定性試驗(yàn)

圖33雙斜面滑動(dòng)示意圖圖34三斜面滑動(dòng)示意圖

第五十三頁，共187頁。三斜滑動(dòng)面的深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算

王志良認(rèn)為，令兩個(gè)傾角變化而求安全系數(shù)的極小值，應(yīng)該是更接近真實(shí)的安全系數(shù)。并通過實(shí)例計(jì)算，說明原有的雙斜滑動(dòng)法過高地估算了安全系數(shù)。

第五十四頁，共187頁。三斜滑動(dòng)面的深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算

討論第二、三滑動(dòng)面的角度，多大合理？剩余推力法、被動(dòng)抗力法和等安全系數(shù)法，又該用哪個(gè)？安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)？第五十五頁，共187頁。4.2剛塑性極限平衡方法壩趾后的抗力體部分巖體受到擠壓而破碎的塑性區(qū)，須由塑性極限分析方法來計(jì)算；壩踵以下夾層面以上部位的巖體被拉裂，在壩踵拉裂區(qū)與抗力體破壞區(qū)之間的巖體則處于彈性的應(yīng)力狀態(tài)，這一段的夾層面則完全破壞第五十六頁，共187頁。安全系數(shù)計(jì)算平面應(yīng)變問題就有方程組

第五十七頁，共187頁。剛塑性極限平衡方法討論抗滑體進(jìn)入塑性了嗎？被動(dòng)抗力法合理嗎？抗力體先進(jìn)入塑性嗎？用什么抗剪強(qiáng)度？安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)？第五十八頁，共187頁。4.3深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算剛體極限平衡法及其安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究

4.3.1安全系數(shù)的定義和分析

安全度是反映建筑物的實(shí)際工作狀態(tài)(或設(shè)計(jì)工作狀態(tài))和破壞狀態(tài)之間的最小“距離”，而安全系數(shù)則是表示這個(gè)“距離”的某一數(shù)值指標(biāo)。安全度以某一數(shù)值來表達(dá)時(shí)，這個(gè)值就稱為安全系數(shù)K。設(shè)計(jì)任何建筑物，由于對客觀狀態(tài)不論調(diào)查得如何詳盡并在主觀上考慮得如何周到，總有一些因素不能完全掌握，為了使建筑物在遇到意外情況時(shí)能安全運(yùn)行，就要留有適當(dāng)?shù)陌踩６取５谖迨彭?，?87頁。三種不同性質(zhì)的安全系數(shù)超載系數(shù)Kp是壩體上所受的荷載按規(guī)定的方式增大p倍時(shí)，壩體就達(dá)到破壞狀態(tài)；強(qiáng)度儲備系數(shù)KS是壩體(包括地基)的強(qiáng)度減低K倍時(shí)，壩體就達(dá)到破壞狀態(tài)；斷面安全系數(shù)Kc或Kc’是在規(guī)定的斷面上抵抗某種破壞方式的全部潛力與作用在該斷面上的同性質(zhì)的內(nèi)力值之比。Kc’表示考慮了粘結(jié)力及摩擦力在內(nèi)的斷面安全系數(shù)，Kc則表示只考慮了摩擦力的斷面安全。第六十頁，共187頁。4.3.2壩體的最低抗滑安全系數(shù)規(guī)范要求：當(dāng)僅計(jì)摩擦力時(shí)，Kc=1.0~1.1左右；計(jì)及凝聚力時(shí)，Kc’=2.5~3.0。軟弱夾層時(shí)：要進(jìn)行專門研究“如按摩擦公式計(jì)算時(shí)，其中安全系數(shù)根據(jù)夾層的性質(zhì)可較1.0~1.1的數(shù)值適當(dāng)提高”。同一規(guī)范還規(guī)定軟基上的重力式水工建筑物沿地基中最危險(xiǎn)滑動(dòng)面滑動(dòng)的安全系數(shù)不小于1.0-1.3。

第六十一頁，共187頁。安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究蔣毓龍等列舉了國內(nèi)外的一些實(shí)例和做法，從國內(nèi)實(shí)例看，設(shè)計(jì)要求的Kc都只在1.0~1.3。建議：僅按摩擦力設(shè)計(jì)時(shí)，Kc‘值可在1.0~1.3之間，當(dāng)計(jì)入凝聚力時(shí)則應(yīng)“適當(dāng)提高”

潘家錚認(rèn)為一座重要大壩的安全度不能無根據(jù)地低到1.0~1.3。必須滿足以下四個(gè)條件：所采用的荷載值已能包括將來可能遇到的各種不利因素；所采用的破壞面組合、抗剪指標(biāo)等要分析實(shí)際條件，按不利的情況估計(jì)，使得實(shí)際上已不可能發(fā)生比設(shè)想中更為惡劣的條件；如果抗滑力由若干部分組成，則在安全度范圍內(nèi)，各部分需能協(xié)調(diào)作用，共同承擔(dān)，不至產(chǎn)生“個(gè)別擊破”，或必須在建筑物發(fā)生不容許的變位后才能共同承擔(dān)等情況；所據(jù)以設(shè)計(jì)的基本條件，在運(yùn)行中不會由于意外事故而被破壞。潘家錚認(rèn)為，對于重要的工程，似不宜使Kc’小于2。反過來說，如果Kc’能達(dá)到2.5~3或以上，則Kc略小于1.0~1.3亦應(yīng)認(rèn)為可行。第六十二頁，共187頁。安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)討論不同的計(jì)算方法是否應(yīng)該用不同的標(biāo)準(zhǔn)？不同的計(jì)算方法是否應(yīng)該用不同的抗剪強(qiáng)度？同一方法，該用什么抗剪強(qiáng)度和安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)？規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)究竟適合什么方法？潘家錚建議又適合什么方法？三種不同性質(zhì)安全系數(shù)又分別采用什么標(biāo)準(zhǔn)？不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的大壩的安全度是否相同？第六十三頁，共187頁。第5節(jié)重力壩抗滑穩(wěn)定分析的彈塑性力學(xué)有限元法5.1抗滑穩(wěn)定分析彈塑性有限元法的基本原理與計(jì)算方法5.2壩基面抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究5.3深層抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究5.4碾壓混凝土重力壩壩身抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究5.5用真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞過程5.6抗滑穩(wěn)定分析彈塑性有限元法安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究第六十四頁，共187頁。5.1抗滑穩(wěn)定分析彈塑性有限元法的基本原理與計(jì)算方法5.1.1彈塑性有限元法的基本原理5.1.2巖土材料的變形特性與本構(gòu)關(guān)系5.1.3巖土材料的屈服準(zhǔn)則5.1.4重力壩抗滑穩(wěn)定分析彈塑性力學(xué)有限元法的計(jì)算方法第六十五頁，共187頁。5.1.1彈塑性有限元法的基本原理第六十六頁，共187頁。5.1.2巖土材料的變形特性與本構(gòu)關(guān)系非線性軟化特性疲勞特性蠕變特性第六十七頁，共187頁。5.1.3巖土材料的屈服準(zhǔn)則單參數(shù)屈服準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則Mises準(zhǔn)則Tresca準(zhǔn)則雙參數(shù)屈服準(zhǔn)則Drucker-Prager準(zhǔn)則Mohr-Coulomb準(zhǔn)則三參數(shù)屈服準(zhǔn)則Bresler-Pister準(zhǔn)則Willam-Wamke準(zhǔn)則四參數(shù)和5參數(shù)屈服準(zhǔn)則最大分離位移屈服準(zhǔn)則

質(zhì)點(diǎn)間的距離r=K0（臨界值）*第一個(gè)既有物理意義又反映了靜水壓力影響的準(zhǔn)則巖土工程學(xué)報(bào)，1992年第1期。第六十八頁，共187頁。5.1.4重力壩抗滑穩(wěn)定分析彈塑性力學(xué)有限元法的計(jì)算方法強(qiáng)度儲備系數(shù)法

強(qiáng)度儲備系數(shù)Kf法是假定荷載不變，通過逐級下降材料強(qiáng)度參數(shù)，分析結(jié)構(gòu)變形和破壞發(fā)展過程與強(qiáng)度下降倍數(shù)的關(guān)系，尋求發(fā)生臨界整體破壞時(shí)相應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)下降倍數(shù)作為結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度儲備安全系數(shù)

超載系數(shù)法超載系數(shù)Kp法是假定材料強(qiáng)度不變，通過逐級增大壩體上所受的荷載(通常指所規(guī)定的那部份荷載)，分析結(jié)構(gòu)變形和破壞發(fā)展過程與荷載增大倍數(shù)的關(guān)系，尋求發(fā)生臨界整體破壞時(shí)相應(yīng)的荷載指標(biāo)增大倍數(shù)作為結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度儲備安全系數(shù)超載與強(qiáng)度儲備綜合系數(shù)法第六十九頁，共187頁。5.2壩基面抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究杜俊慧和陸述遠(yuǎn)等對重力壩沿壩基面失穩(wěn)破壞過程和機(jī)理進(jìn)行了深入研究，并由此提出了失穩(wěn)破壞準(zhǔn)則，以及與之相應(yīng)的穩(wěn)定審查方法和設(shè)計(jì)安全系數(shù)[62]第七十頁，共187頁。重力壩有限元計(jì)算簡圖

破壞準(zhǔn)則:拉伸:無拉準(zhǔn)則；剪切破壞:摩爾一庫侖準(zhǔn)則。

強(qiáng)度儲備系數(shù)法研究壩基及膠結(jié)面的破壞過程。

本構(gòu)關(guān)系：理想的脆性破壞型，即比例極限點(diǎn)與峰值點(diǎn)重合，剪應(yīng)力超過峰值τp，降至殘余強(qiáng)度τr。

第七十一頁，共187頁。5.2.2壩基膠結(jié)面的破壞規(guī)律(1)首先在膠結(jié)面上游出現(xiàn)微裂區(qū)，且微裂區(qū)的范圍隨nc的增大而增大，因?yàn)榛鶐r越硬上游膠結(jié)面拉應(yīng)力區(qū)越大；(2)隨后，膠結(jié)面下游出現(xiàn)局部屈服，nc越小局部屈服區(qū)出現(xiàn)越早，當(dāng)強(qiáng)度儲備系數(shù)kf值在一定范圍內(nèi)遞增，這個(gè)局部屈服區(qū)不擴(kuò)展，處于穩(wěn)定階段；（3)當(dāng)kf繼續(xù)增加時(shí)，膠結(jié)面剪切破壞單元由壩址向壩基中部發(fā)展，且壩踵處緊接微裂區(qū)后的單元也開始出現(xiàn)剪切屈服，最后，膠結(jié)面上下游屈服單元連通形成滑動(dòng)通道，導(dǎo)致大壩失穩(wěn)。3個(gè)階段：①局部屈服階段(A點(diǎn)以前)，壩趾處由于應(yīng)力集中容易屈服；②穩(wěn)定階段(AB段)，在這個(gè)階段kf增加，屈服區(qū)不擴(kuò)展；③屈服擴(kuò)展階段，kf增加到一定值，屈服區(qū)迅速擴(kuò)展到C點(diǎn)時(shí)，上下游屈服區(qū)連通形成滑動(dòng)通道，導(dǎo)致大壩完全失穩(wěn)。第七十二頁，共187頁。第七十三頁，共187頁。第七十四頁，共187頁。重力壩均質(zhì)壩基沿壩基面破壞機(jī)理首先在壩踵處基巖和膠結(jié)面出現(xiàn)微裂松馳區(qū)，然后壩趾處膠結(jié)面出現(xiàn)局部區(qū)域的剪切屈服，且其擴(kuò)展最初是緩慢的，隨后屈服逐漸加快且向上游延伸。此時(shí)，壩趾處淺層基巖也出現(xiàn)剪切屈服且范圍逐漸增大，但壩的最終失穩(wěn)是膠結(jié)面下游剪切屈服區(qū)向上游擴(kuò)展形成滑動(dòng)通道，從而導(dǎo)致大壩整體失穩(wěn)。強(qiáng)度參數(shù)的變化并不改變膠結(jié)面的破壞特征，其下游屈服擴(kuò)展曲線仍具有3個(gè)階段。強(qiáng)度參數(shù)越低，膠結(jié)面下游屈服擴(kuò)展越快，強(qiáng)度參數(shù)越高，其屈服擴(kuò)展越慢。強(qiáng)度參數(shù)的不同對膠結(jié)面上游微裂區(qū)的影響不大。第七十五頁，共187頁。5.2.3均質(zhì)壩基重力壩沿壩基面的失穩(wěn)準(zhǔn)則和穩(wěn)定審查方法

穩(wěn)定準(zhǔn)則在B點(diǎn)以前大壩是穩(wěn)定的且基本上處于彈性狀態(tài)，過B點(diǎn)以后，壩下基巖和膠結(jié)面隨kf值增加屈服區(qū)急劇擴(kuò)展的不穩(wěn)定狀態(tài)，所以B點(diǎn)可以作為穩(wěn)定的臨界點(diǎn)，并以它作為衡量穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，即作為穩(wěn)定準(zhǔn)則?？梢苑Q為臨界失穩(wěn)準(zhǔn)則。按這個(gè)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的壩，將處在這樣一種工作狀態(tài)：壩踵處基巖和膠結(jié)面有局部微裂區(qū)，但沒有超過防滲帷幕，壩下基巖基本上處于彈性狀態(tài)，膠結(jié)面下游有局部范圍的屈服，但范圍很小。

第七十六頁，共187頁。穩(wěn)定審查方法根據(jù)上面提出的穩(wěn)定準(zhǔn)則所求得的強(qiáng)度儲備系數(shù)kf的物理意義是：如果將膠結(jié)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)除以kf，則壩基將處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。若同樣將壩基膠結(jié)面材料強(qiáng)度參數(shù)除以kf，但使用抗剪斷公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，所得的安全系數(shù)為【k】。說明使用抗剪斷公式求得的安全系數(shù)為【k】對壩基也處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。因此，可取【k】作為抗剪斷公式計(jì)算時(shí)所要求的最小安全系數(shù)即設(shè)計(jì)安全系數(shù)。第七十七頁，共187頁。設(shè)計(jì)安全系數(shù)第七十八頁，共187頁。設(shè)計(jì)安全系數(shù)表2中最后一欄所列出的設(shè)計(jì)安全系數(shù)是相應(yīng)于穩(wěn)定臨界點(diǎn)B時(shí)采用抗剪斷公式所需最小的設(shè)計(jì)安全系數(shù)。按此安全系數(shù)設(shè)計(jì)的大壩其壩基系統(tǒng)正好處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。考慮到各種不利因素的影響，壩基系統(tǒng)應(yīng)有一定的安全儲備，因此將表2中的【k】乘以1.30，并將所求的安全系數(shù)繪成曲線如圖4。從曲線可知，基礎(chǔ)越硬所需要的設(shè)計(jì)安全系數(shù)越小。我國《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定k值不分級別基本荷載取3.0，由此可知其值是比較保守的，而且沒有考慮彈模比變化的影響。因此建議用抗剪斷公式對巖基重力壩進(jìn)行穩(wěn)定審查時(shí)，其設(shè)計(jì)安全系數(shù)k按圖4中曲線選取，不同的壩基條件選取不同的值。第七十九頁，共187頁。5.3深層抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究賴國偉等借助有限元分析，探討具有緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面壩基的失穩(wěn)機(jī)理，在此基礎(chǔ)上尋求壩基較合理的穩(wěn)定準(zhǔn)則及審查方法；最后，研究常用的剛體極限平衡法設(shè)計(jì)安全系數(shù)的合理取值問題[63]第八十頁，共187頁。表1軟弱結(jié)構(gòu)面傾向上游的計(jì)算方案及其計(jì)算結(jié)果

第八十一頁，共187頁。表2軟弱結(jié)構(gòu)面傾向下游的計(jì)算方案及其計(jì)算結(jié)果

第八十二頁，共187頁。重力壩深層抗滑穩(wěn)定有限元法計(jì)算剖面

第八十三頁，共187頁。壩基屈服區(qū)分布

第八十四頁，共187頁。

軟弱結(jié)構(gòu)面屈服區(qū)擴(kuò)展曲線

第八十五頁，共187頁。抗力體屈服區(qū)擴(kuò)展曲線

第八十六頁，共187頁。5.3.2壩基失穩(wěn)破壞過程

軟弱結(jié)構(gòu)面傾向上游的情況

(1)穩(wěn)定擴(kuò)展階段(A點(diǎn)以前)在這階段，屈服區(qū)以變化不大的速率穩(wěn)定擴(kuò)展；(2)不穩(wěn)定擴(kuò)展階段(AB段)到A狀態(tài)，如果材料強(qiáng)度稍有減小，屈服區(qū)就要延伸許多；(3)強(qiáng)化擴(kuò)展階段(B點(diǎn)以后)這階段的擴(kuò)展速率又稍為減小，當(dāng)屈服區(qū)擴(kuò)展到C點(diǎn)時(shí)，下游屈服區(qū)和上游屈服區(qū)連通，形成滑動(dòng)面，導(dǎo)致壩基完全失穩(wěn)。軟弱結(jié)構(gòu)面傾向下游的情況

(1)穩(wěn)定擴(kuò)展階段(A點(diǎn)以前)在這階段，屈服區(qū)的擴(kuò)展速率基本不變。(2)不穩(wěn)定擴(kuò)展階段(A點(diǎn)以后)到這階段，屈服區(qū)的擴(kuò)展速率越來越大，而不再保持不變。第八十七頁，共187頁。5.3.3穩(wěn)定準(zhǔn)則_“穩(wěn)定臨界狀態(tài)”

應(yīng)該以壩基屈服區(qū)擴(kuò)展速率突然加快的點(diǎn)A（圖3、圖4)作為壩基的穩(wěn)定準(zhǔn)則。因?yàn)?，①在點(diǎn)A之前，壩基屈服區(qū)的擴(kuò)展一直是穩(wěn)定的，而當(dāng)越過A點(diǎn)之后，屈服區(qū)的擴(kuò)展速率突然加快，如果實(shí)際的強(qiáng)度參數(shù)較之設(shè)計(jì)選用的強(qiáng)度參數(shù)稍低一些(這在實(shí)際上是很可能出現(xiàn)的)，屈服區(qū)既會突然擴(kuò)展，甚至影響壩基安全；②在A點(diǎn)，屈服區(qū)以及壩踵處的水平位移也已發(fā)展到一定的程度。從表1，表2可看出，相應(yīng)于點(diǎn)A，對于軟弱結(jié)構(gòu)面傾向上游的壩基，壩底正下方的軟弱結(jié)構(gòu)面已有13.3%-27%屈服；對于軟弱結(jié)構(gòu)面傾向下游的壩基，抗力體屈服區(qū)最大深度已達(dá)壩趾正下方抗力厚度的13.3%-17.5%。又，根據(jù)對若干個(gè)大壩壩基面的原型觀測，壩踵處的水平位移為5～19mm，這和相應(yīng)于A點(diǎn)的壩踵水平位移(見表l、表2)比較接近，可以認(rèn)為，取A點(diǎn)作為壩基的穩(wěn)定準(zhǔn)則，就大壩位移來說，也就是就第二極限狀態(tài)來說是允許的。第八十八頁，共187頁。5.3.4剛體極限平衡法的設(shè)計(jì)安全系數(shù)結(jié)構(gòu)面傾向上游的情況(表1)[K]=1．43≈1.5結(jié)構(gòu)面傾向下游的情況(表2)被動(dòng)抗力法[K]=1．43≈1.5等K法[K]=1．31≈1.3第八十九頁，共187頁。結(jié)語對于具有緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面的壩基，采用現(xiàn)行的剛體極限平衡法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析時(shí)，在材料強(qiáng)度參數(shù)有保證(即按規(guī)定的保證率選用強(qiáng)度參數(shù))的情況下，所要求的設(shè)計(jì)安全系數(shù)基本上可按塑性材料抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)(1．3～1．5)采用，而不需要采用壩身或壩基面抗滑穩(wěn)定分析時(shí)所采用的安全系數(shù)2．5～3．0。第九十頁，共187頁。5.4碾壓混凝土重力壩壩身抗滑穩(wěn)定彈塑性有限元方法研究碾壓混凝土壩(RollerCompactedConcreteDam,簡稱RCCD)具有經(jīng)濟(jì)、快速等特點(diǎn)，近年來迅猛發(fā)展，大壩越建越高。但RCCD層面的抗剪強(qiáng)度較低，在很大程度上限制了其向更大高度的發(fā)展。RCCD壩身的抗滑穩(wěn)定分析，目前也是采用剛體極限平衡法。第九十一頁，共187頁。圖1壩體剖面和材料分區(qū)圖2本構(gòu)關(guān)系

第九十二頁，共187頁。5.4.1碾壓混凝土層面上的應(yīng)力和點(diǎn)安全系數(shù)分布圖3層面上的應(yīng)力和點(diǎn)安全系數(shù)圖4Knin/Kc'與層面高度H的關(guān)系曲線第九十三頁，共187頁。圖5失穩(wěn)破壞過程圖6壩基面Kf-L/L0關(guān)系曲線

第九十四頁，共187頁。5.4.2碾壓混凝土重力壩的失穩(wěn)破壞機(jī)理

沿壩基面的失穩(wěn)破壞過程和機(jī)理

（1）局部屈服階段由于基巖的約束作用，在庫前水壓力作用下，壩踵往往出現(xiàn)一定的拉裂區(qū)(圖5-a)。當(dāng)Kf大于Kmin(壩趾處)時(shí)，在壩趾處將出現(xiàn)局部剪切破壞區(qū)，其剩余剪力將向臨近單元轉(zhuǎn)移；Kf繼續(xù)增大，剪切破壞區(qū)就會向臨近單元擴(kuò)展(圖5-b)。此時(shí)，壩踵拉裂區(qū)并不變化。可稱此(圖6中AB段)為局部屈服或屈服初始擴(kuò)展階段。（2）屈服區(qū)穩(wěn)定擴(kuò)展階段Kf不斷增大，壩基面下游段剪切破壞區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展。當(dāng)達(dá)到壩基面的斜坡段(圖5-c中bc段)時(shí)，由于斜坡段bc與水平段cd不是在同一平面上，水平段cd剪切破壞的剩余剪力有部轉(zhuǎn)移給混凝土本體(cd延長線與bc線之間的部分)，加之bc段較cd段點(diǎn)安全系數(shù)要大，所以剪切屈服區(qū)向上游的擴(kuò)展在斜坡段受到了阻礙，Kf在一定幅度內(nèi)增大時(shí)，剪切屈服區(qū)并不繼續(xù)向上游擴(kuò)展(圖6中的BC段)?？煞Q為壩基面剪切屈服區(qū)的穩(wěn)定擴(kuò)展階段。（3）失穩(wěn)擴(kuò)展階段Kf繼續(xù)增大，超過壩基面斜坡段圖5中c點(diǎn)附近區(qū)域的點(diǎn)安全系數(shù)時(shí)，剪切屈服區(qū)就沿著斜坡cb繼續(xù)向上游擴(kuò)展。剪切屈服區(qū)擴(kuò)展達(dá)到壩基面斜坡段b點(diǎn)后，即在瞬間擴(kuò)展達(dá)到整個(gè)壩基面(圖6中D點(diǎn)及以后)，可稱為失穩(wěn)擴(kuò)展階段。第九十五頁，共187頁。沿碾壓混凝土層面的失穩(wěn)破壞和機(jī)理

壩體沿碾壓混凝土層面的失穩(wěn)破壞與壩基面有較明顯的差別。一方面，在壩體上游面無拉裂區(qū)(圖5)；另一方面，由于壩體碾壓混凝土層面上的點(diǎn)安全系數(shù)分布比壩基面均勻，Kmin/Kc’要大，且殘余強(qiáng)度與峰值強(qiáng)度之比要小得多(表1)，從而只要一出現(xiàn)局部剪切屈服區(qū)即迅速擴(kuò)展達(dá)到整個(gè)層面(220.0m層面，圖5-c,Kf=1.9時(shí)未出現(xiàn)屈服區(qū)；圖5-d,Kf=1.95時(shí)整個(gè)層面剪切屈服)，導(dǎo)致壩體在瞬間沿層面失穩(wěn)破壞，沒有局部屈服和穩(wěn)定擴(kuò)展兩個(gè)階段，具有“脆性破壞的現(xiàn)象。壩體沿層面滑動(dòng)的強(qiáng)度儲備安全系數(shù)【Kf】，由下游壩面的點(diǎn)安全系數(shù)Kmin決定(220.0m層面Kmin=1.948，圖5-dKf=1.95時(shí)該層面即全部剪切屈服)，即【Kf】=Kmin。因此，提高壩體沿層面抗滑穩(wěn)定安全度時(shí)，注重提高下游壩面附近層面的抗剪強(qiáng)度是十分重要的。第九十六頁，共187頁。結(jié)論碾壓混凝土重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞是壩趾剪切屈服區(qū)向上游逐漸發(fā)展的結(jié)果。沿碾壓混凝土層面的失穩(wěn)，在殘余強(qiáng)度較小時(shí)具有“脆性”破壞現(xiàn)象，采取適當(dāng)?shù)膶用嫣幚泶胧?，提高下游壩面附近層面的抗剪?qiáng)度，對提高沿層面的強(qiáng)度儲備安全系數(shù)【Kf】是有效的。壩基面中部有向上游的斜面可以延緩屈服區(qū)向上游擴(kuò)展。層面上的應(yīng)力和點(diǎn)安全系數(shù)分布是極不均勻的，且沿高程變化；點(diǎn)安全系數(shù)分布不同，即使各層面Kc’相等，其【Kf】也是不等的，從而Kc’沿高程變化應(yīng)采用不同的標(biāo)準(zhǔn)，才能確保各層面有相等的【Kf】。壩基面和壩體下部層面Kmin/Kc’較小，且承受水壓大，從而注重提高其抗滑穩(wěn)定性是十分重要的?！綤‘】=3.0-6.58Y/H+9.13(Y/H)2

【Kf】=1.3-0.18Y/H+0.9(Y/H)2第九十七頁，共187頁。5.5用真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞過程在采用彈塑性有限元法進(jìn)行失穩(wěn)破壞的機(jī)理與過程、準(zhǔn)則等進(jìn)行研究時(shí),至今都是采用平均應(yīng)力抗剪斷強(qiáng)度,而不是考慮了應(yīng)力分布的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度[4~6],而且沒有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可遁,存在分析方法與使用參數(shù)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)三者不配套的問題.本文在過去的研究基礎(chǔ)上,采用真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度對重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞機(jī)理與過程進(jìn)行研究.彈塑性有限元法計(jì)算分析,以龍灘RCC(RollerCompactedConcrete)重力壩(II期)最高非溢流壩段(圖1)為對象,采用逐漸降低抗剪強(qiáng)度的強(qiáng)度儲備法.屈服準(zhǔn)則,在受壓剪狀態(tài)為Mohr-Coulomb準(zhǔn)則,受拉狀態(tài)為σ-Rt=0.本構(gòu)關(guān)系為理想弱化型[1](圖2).主要物理力學(xué)參數(shù)列于表1第九十八頁，共187頁。RCC重力壩剖面及材料分區(qū)(單位:m)第九十九頁，共187頁。

主要物理力學(xué)參數(shù)

第一百頁，共187頁。

壩基面和RCC層面的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度

第一百零一頁，共187頁。重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞機(jī)理與過程

第一百零二頁，共187頁。2.1局部屈服階段壩體在正常荷載作用下,Kf<Kmin(壩趾處壩基面點(diǎn)安全系數(shù)1.676)時(shí),往往只壩踵局部出現(xiàn)拉裂或拉剪屈服區(qū)(圖3a).Kf略大于Kmin時(shí),壩趾處開始出現(xiàn)剪切屈服區(qū).2.2屈服區(qū)穩(wěn)定擴(kuò)展階段Kf>Kmin壩趾附近出現(xiàn)剪切屈服區(qū)后,由于真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度(F′,C′)比抗剪強(qiáng)度(f,c)要大得多,所以屈服區(qū)內(nèi)剩余剪力較大,故壩趾附近一旦出現(xiàn)剪切屈服區(qū),屈服區(qū)即以較快的速度向上游擴(kuò)展.對于采用真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度研究的情況,其擴(kuò)展速率要快得多,而且此階段一般要經(jīng)歷兩個(gè)過程:最初壩趾屈服區(qū)擴(kuò)展較快,爾后則較慢.例如上述計(jì)算情況,壩基面壩趾點(diǎn)安全系數(shù)Kf=1.676,當(dāng)Kf=1.7時(shí)壩趾附近出現(xiàn)大范圍(44.445m,圖4中AB段)的剪切屈服區(qū)(圖3b),屈服區(qū)擴(kuò)展速率很快;當(dāng)Kf=1.7~2.4時(shí),剪切屈服區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展,但速率要慢些(圖4中BC段).此階段壩踵拉剪屈服區(qū)的擴(kuò)展一般很慢.2.3屈服區(qū)失穩(wěn)擴(kuò)展階段當(dāng)Kf進(jìn)一步增大時(shí),壩趾剪切屈服區(qū)不斷向上游擴(kuò)展.當(dāng)屈服區(qū)范圍達(dá)到壩基面的50%~70%(對于計(jì)算情況Kf>2.4,圖4中C點(diǎn))時(shí),下游剪切屈服區(qū)擴(kuò)展速率加快.當(dāng)Kf進(jìn)一步增大時(shí),上下游屈服區(qū)在壩基面的中上游部位連通,導(dǎo)致大壩沿壩基面失穩(wěn)破壞.第一百零三頁，共187頁。3壩體高度變化情況壩基面的失穩(wěn)破壞規(guī)律

對于壩體剖面形式和抗剪強(qiáng)度均不變的情況,壩體高度越小,凝聚力C′在點(diǎn)安全系數(shù)計(jì)算中所占比重越大,壩基面各點(diǎn)的安全系數(shù)越大,越不易發(fā)生剪切屈服,同時(shí)壩踵也不易發(fā)生拉裂或拉剪屈服,抗滑穩(wěn)定安全度也就越高,但壩趾一旦發(fā)生剪切屈服,即迅速擴(kuò)展瞬間達(dá)到壩踵(如壩高為50m的情況);反之,壩體越高,壩基面的抗滑穩(wěn)定安全度也越小,但壩趾剪切屈服區(qū)的擴(kuò)展速率也要慢些(如壩高為150m和200m的情況).第一百零四頁，共187頁。不同壩高情況壩基面屈服區(qū)擴(kuò)展Kf—L/L0曲線

第一百零五頁，共187頁。彈模比變化情況壩基面的失穩(wěn)破壞規(guī)律

:①彈模比不同時(shí),壩基面各部位應(yīng)力大小和分布是不同的,加之壩基面的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度也不同,所以點(diǎn)安全系數(shù)分布顯著變化.彈模比越大,壩趾部位應(yīng)力集中越嚴(yán)重,點(diǎn)安全系數(shù)越小;反之,壩趾點(diǎn)安全系數(shù)則越大,但同時(shí)壩踵的拉應(yīng)力也越大.②彈模比變化對壩基面失穩(wěn)破壞有顯著的影響.彈模比大時(shí),壩趾剪切屈服發(fā)生早,失穩(wěn)破壞過程明顯經(jīng)歷上述三個(gè)階段;彈模比小時(shí),壩趾剪切屈服發(fā)生晚,但一旦壩趾發(fā)生剪切屈服,即迅速擴(kuò)展達(dá)到壩踵.③由于壩基面的失穩(wěn)破壞的主要形式是壩趾剪切屈服區(qū)向上游擴(kuò)展的結(jié)果,因此,彈模比越大,壩趾部位越易發(fā)生剪切屈服,壩基面抗滑穩(wěn)定安全度越小(表5).所以,在對壩體沿壩基面的抗滑穩(wěn)定審查時(shí),必須考慮彈模比的影響.第一百零六頁，共187頁。

不同彈模比情況壩基面真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度

第一百零七頁，共187頁。不同彈模比情況壩基面屈服區(qū)擴(kuò)展Kf-L曲線

第一百零八頁，共187頁。壩基面抗剪強(qiáng)度變化時(shí)的失穩(wěn)破壞規(guī)律

僅改變壩基面的抗剪強(qiáng)度(包括真實(shí)抗剪強(qiáng)度),其余條件均不改變時(shí),壩基面的應(yīng)力分布規(guī)律不變,壩基面的失穩(wěn)破壞機(jī)理、方式與過程基本相同.真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度越大,壩基面各點(diǎn)的安全系數(shù)也越大,越不易發(fā)生剪切屈服,抗滑穩(wěn)定安全度也越大。第一百零九頁，共187頁。壩基面不同平均應(yīng)力抗剪強(qiáng)度對應(yīng)的真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度

第一百一十頁，共187頁?？辜魯鄰?qiáng)度變化情況壩基面屈服區(qū)擴(kuò)展曲線

第一百一十一頁，共187頁。結(jié)論

采用真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度進(jìn)行屈服判斷,分析研究重力壩沿壩基面的失穩(wěn)破壞,與采用平均應(yīng)力抗剪斷強(qiáng)度進(jìn)行研究的情況相比,失穩(wěn)破壞的機(jī)理、過程和方式的規(guī)律是相同的.失穩(wěn)破壞一般也經(jīng)歷局部屈服、屈服區(qū)穩(wěn)定擴(kuò)展、屈服區(qū)失穩(wěn)擴(kuò)展三個(gè)階段.但按真實(shí)抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算壩基面的點(diǎn)安全系數(shù)更大些,壩趾剪切屈服區(qū)發(fā)生較遲些,而壩趾發(fā)生剪切屈服后其屈服區(qū)擴(kuò)展速率要快些.計(jì)算分析結(jié)果還表明,壩體高度、壩體混凝土和基礎(chǔ)巖體的彈性模量變化對壩基面的失穩(wěn)破壞過程和強(qiáng)度儲備安全系數(shù)有顯著影響.因此,在進(jìn)行壩基面抗滑穩(wěn)定審查和確定抗滑穩(wěn)定安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)該考慮它們的影響.最后必須指出的是,本文的研究在計(jì)算方法和參數(shù)方面取得了一致,但尚無規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可遁,需今后進(jìn)一步研究.另外,本文是按平面問題進(jìn)行研究的,要研究準(zhǔn)確的數(shù)值關(guān)系,宜采用三維有限元法。第一百一十二頁，共187頁。5.6抗滑穩(wěn)定分析彈塑性有限元法安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究

（1）壩基面[Kf]=1.3(杜)【K’】=2.2—2.8（2）深層[Kf]=1.0(賴)【K’】=1.3—1.5結(jié)構(gòu)面傾向上游的情況(表1)[K]=1．43≈1.5結(jié)構(gòu)面傾向下游的情況(表2)被動(dòng)抗力法[K]=1．43≈1.5等K法[K]=1．31≈1.3（3）碾壓混凝土壩[Kf]=1.3—2.0(段)K’】=2.2—5.0【K‘】=3.0-6.58Y/H+9.13(Y/H)2【Kf】=1.3-0.18Y/H+0.9(Y/H)2其中：壩基面[Kf]=1.3，【K’】=3.0（4）碾壓混凝土壩穩(wěn)定臨界準(zhǔn)則公式及設(shè)計(jì)安全系數(shù)設(shè)計(jì)安全系數(shù)[Ke]第一百一十三頁，共187頁。討論用什么準(zhǔn)則：塑性材料；脆性材料有限元法的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)；壩基面；壩體與剛體極限平衡法是否要統(tǒng)一，如何統(tǒng)一基礎(chǔ)；壩基面；壩體第一百一十四頁，共187頁。第6節(jié)提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的措施6.1提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的措施和方法6.2典型工程設(shè)計(jì)示例

6.2.1安康水電站6.2.2葛州壩水電站二江泄水閘

6.2.3江埡水利樞紐重力壩6.3提高碾壓混凝土壩體層面抗滑穩(wěn)定措施6.4斷層破碎帶的處理第一百一十五頁，共187頁。6.1提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的措施和方法(1)改變壩軸線、結(jié)構(gòu)型式或布置另選壩址或移動(dòng)壩軸線，以避開最不利的條件，或改用土石壩、拱壩等結(jié)構(gòu)(2)加深開挖軟弱帶離開建基面不遠(yuǎn)，可考慮加深開挖，如全部或部分挖除后，將建筑物的基礎(chǔ)或其一部分放在堅(jiān)硬穩(wěn)定的地基上第一百一十六頁，共187頁。(3)增加建筑物的重量和減低揚(yáng)壓力增加建筑物的重量可直接增加阻滑力。如壩后有廠房、很厚的護(hù)坦等建筑，可考慮將兩者連成整體以增加阻力。

設(shè)置完善可靠的帷幕及排水設(shè)備，可降低軟弱面上的揚(yáng)壓力，防止?jié)B透水流的不利作用。如尾水較高、軟弱面較低，再采用抽排措施，效果更大。但要防止軟弱帶的管涌破壞，需有監(jiān)測維修手段第一百一十七頁，共187頁。(4)充分利用尾部抗力壩體下游的抗力體往往可提供很大的抗力，成為維持穩(wěn)定的重要因素。如能在抗力體表面加澆混凝土壓重和保護(hù)，防止沖尉，抗力體巖層裂軟弱破碎或?yàn)樗奖訕?gòu)造時(shí)，進(jìn)行固結(jié)灌漿或設(shè)置錨樁加固，一均可大大提高尾部的抗力。第一百一十八頁，共187頁。(5)設(shè)置抗剪鍵槽或抗剪樁如軟弱帶為明，確的一條或幾條，其上下盤巖層均較堅(jiān)硬，我們可在地下沿軟弱面開挖平洞(.并可利用平洞進(jìn)行灌漿、_加固工作)，回填以混凝土，必要時(shí)布置鋼筋，做成抗剪鍵槽，鍵槽的尺寸應(yīng)滿足抗滑安全度的要求，伸入軟弱面上下盤的深度以防止破裂面繞過鍵槽延伸仁且適應(yīng)施工要求為準(zhǔn)。如壩基下有幾層軟弱層，有時(shí)可用抗滑樁代替抗剪鍵，優(yōu)點(diǎn)是能穿過幾層夾層，缺點(diǎn)是每個(gè)樁的斷面有限，不及鍵槽有效第一百一十九頁，共187頁。(6)利用上游水重在壩前設(shè)置防滲板(防滲鋪蓋)并將帷幕及排水上移，就可利用防滲板上的水重增加抗滑力第一百二十頁，共187頁。(7)采用預(yù)應(yīng)力錨索穿過軟弱帶鉆一些孔，放置高強(qiáng)鋼絲，并施加預(yù)應(yīng)力，即可增加軟弱帶上的法向壓力，從而增加抗剪阻力。如夾層或錨索方向傾向上游，則更為有利。

雙牌大頭壩和梅山連拱壩第一百二十一頁，共187頁。(8)提高夾層的抗剪強(qiáng)度對軟弱破碎帶進(jìn)行高壓固結(jié)灌漿，或鋪以化學(xué)灌漿，可以顯著提高其壓縮模量，也可提高其抗剪強(qiáng)度。第一百二十二頁，共187頁。6.2典型工程設(shè)計(jì)示例

6.2.1安康水電站6.2.2葛州壩水電站二江泄水閘

6.2.3江埡水利樞紐重力壩第一百二十三頁，共187頁。6.2.1安康水電站6.2.1.1壩基抗滑穩(wěn)定的主要問題6.2.1.2深層抗滑穩(wěn)定處理方案的確定6.2.1.3抗滑穩(wěn)定分析6.2.1.4抗滑穩(wěn)定模型試驗(yàn)研究6.2.1.5安全評價(jià)及基礎(chǔ)處理措施效果分析第一百二十四頁，共187頁。6.2.1.1壩基抗滑穩(wěn)定的主要問題

右岸3號壩段橫剖面

f6和T3裂隙構(gòu)成傾向下游的單斜滑動(dòng)面第一百二十五頁，共187頁。廠房壩段(左0十023.00)C2剖面

沿緩傾角片理或傾向上游緩傾角斷層構(gòu)成單斜直線滑動(dòng)面；或沿fb69與F18等組成雙斜滑動(dòng)面；也可以沿不同產(chǎn)狀的片理、裂隙、緩傾角斷層組成鋸齒狀滑動(dòng)面

第一百二十六頁，共187頁。表孔壩段(左0+186.5),u,剖面

fb1與F18斷層交匯，組合形成雙折線滑動(dòng)面；F18恰在壩趾處壩基最大應(yīng)力區(qū)出露,其下盤巖體完整性較差，特別是左側(cè)兩個(gè)壩段下盤巖體破碎，變模偏低，可能產(chǎn)生較大的壩基變形問題

第一百二十七頁，共187頁。中孔壩段(左0+246.5)Z2剖面

fb1可與F18斷層或其他順層斷層組成傾向上游的折線型滑動(dòng)面第一百二十八頁，共187頁。6.2.1.2深層抗滑穩(wěn)定處理方案的確定深層抗滑穩(wěn)定處理原則

1.加強(qiáng)防滲措施全面深孔固結(jié)灌漿，構(gòu)造破碎巖體輔以化學(xué)灌漿加強(qiáng);2.表層軟弱巖層或平緩斷裂盡可能挖除,較大中陡傾角斷層斷層塞處理;3.充分利用下游堅(jiān)硬巖體，如火成巖的抗力阻滑作用;4.緩傾斷層多，又與下游中陡傾角斷層組成多種滑移通道的，采取設(shè)后齒槽為主的處理措施;5.產(chǎn)狀單一，分界明確的緩傾斷層，采取以混凝土抗剪洞塞或抗剪樁為主的處理措施;6.充分利用壩后消力池、廠房本體對壩基的抗滑作用，大壩與消力池,廠房與大壩間盡可能不設(shè)永久縫，同時(shí)加厚消力池底板至7-9m厚，以提高尾巖的抗力和抗剪能力;7.大壩橫縫采用鍵槽水泥灌漿，提高大壩整體抗滑能力和抗地震的能力;8.各種處理措施應(yīng)不影響分期導(dǎo)流工程的施工，并盡可能少影響壩塊混凝土的澆筑和上升，以利于加快工程建設(shè)的速度。第一百二十九頁，共187頁。各壩段抗滑穩(wěn)定方案的確定

右岸3號壩段

壩趾附近設(shè)置兩排共4根綱筋混凝土大型深抗剪樁，樁體斷面為3*3m2；在f6斷層處，沿f6層面，在兩個(gè)樁之間挖設(shè)3*2.5m2斷面的混凝土抗剪洞塞，洞塞與兩端抗剪樁相連以形成樁塞聯(lián)合抗剪結(jié)構(gòu)；為方便施工在壩趾附近澆一混凝土平臺；為加固下游陡坎邊坡，保證抗剪樁充分起作用并盡可能減少邊坡變形，設(shè)置了20根2500kN級的預(yù)應(yīng)力錨索。第一百三十頁，共187頁。廠房壩段壩趾和廠房基礎(chǔ)底部開挖大齒槽，槽底最大寬度37m。齒槽下游壁緊貼強(qiáng)度較高的火成巖。同時(shí)，廠壩連接。(1)可截?cái)喔嗟臄鄬樱?2)可挖除較多淺部的F18斷層以減少壓縮變形；(3)可充分利用強(qiáng)度較高的火成巖做為抗力體；(4)齒槽混凝土實(shí)際上已將廠壩構(gòu)造成一個(gè)抗滑整體結(jié)構(gòu)。第一百三十一頁，共187頁。表孔壩段中孔壩段和廠房壩段基礎(chǔ)處理的過渡方案下0+070m至0+l00m樁號間開挖后齒槽；帷幕附近與中孔壩段靠近的兩個(gè)壩段的f1b處，設(shè)一4x5m2的抗剪洞塞；F18采用加密孔距的水泥固結(jié)灌漿后再用化學(xué)灌漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；此外，為提高抗力體的作用，將消力池底板加厚至9m，壩與池底板間不設(shè)永久縫。第一百三十二頁，共187頁。中孔壩段沿f1b設(shè)置5個(gè)寬4m、高5m,平行壩軸線的主洞塞;另外，又設(shè)置4條寬2m,高3m、大致與主洞塞垂直的輔助洞塞，從而形成了縱橫洞塞群網(wǎng)第一百三十三頁，共187頁。

洞塞平面布置圖

第一百三十四頁，共187頁。6.2.1.3抗滑穩(wěn)定分析剛體極限平衡法；非線性有限元分析；模型試驗(yàn)研究安全系數(shù)。技術(shù)設(shè)計(jì)初期在按剛體等穩(wěn)定系數(shù)法計(jì)算時(shí)，初步選定正常組合工況下的剪摩安全系數(shù)Kc≥3.5；特殊組合Kc≥3.0。施工開始后根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計(jì)、施工情況，確定采用比重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求略高的標(biāo)準(zhǔn)，即，正常組合工況Kc≥3.1，遇校核洪水時(shí)Kc≥2.6,遇8°地震時(shí)Kc≥2.3。但中孔壩段部分?jǐn)嗝嬗?jì)算結(jié)果仍未能滿足上述要求，經(jīng)分析后認(rèn)為，如能滿足純摩的K值，即，正常組合K≥1.3,特殊組合K≥1.10-1.15則還是安全的。我們認(rèn)為當(dāng)壩基中存在大面積的軟弱夾層，且其抗剪參數(shù)很低，尤其凝聚力幾乎為零的情況下，要求剪摩安全系數(shù)Kc≥3-3.5，似乎不盡合理。第一百三十五頁，共187頁。6.2.1.5安全評價(jià)及基礎(chǔ)處理措施效果分析第一百三十六頁，共187頁。6.2.2葛州壩水電站二江泄水閘

6.2.2.1地質(zhì)條件與基巖的物理力學(xué)性能閘基主要是建在強(qiáng)度低、變形模量小且易風(fēng)化的鈣質(zhì)粘土質(zhì)粉砂巖之上。巖層厚薄不均，厚則數(shù)米、薄則幾厘米。巖層中夾有軟弱夾層18層，散布在27孔閘基下，其中已經(jīng)泥化的有12層。壩區(qū)構(gòu)造破壞輕微，在閘基附近有30條小斷層，一般為低傾角(25度以下)的壓致性及壓扭性斷層;斷層破碎帶寬約5-20厘米，斷層面常附有泥膜。泥化夾層的殘余抗剪強(qiáng)度為tgφ=0.2-0.25,C=0.05-0.3公斤/厘米2。第一百三十七頁，共187頁。6.2.2.2抗滑穩(wěn)定計(jì)算及安全度分析剛體極限平衡法第一百三十八頁，共187頁。表3夾層位于不同高程時(shí)計(jì)算的K值

第一百三十九頁，共187頁。泥化夾層的摩擦系數(shù)選用殘余強(qiáng)度。當(dāng)設(shè)計(jì)水位上游為66.00米、下游為39.00米時(shí)，K值應(yīng)達(dá)到1.30才能滿足安全要求。當(dāng)夾層f=0.20或0.25、埋置深度高于高程14.00米或18.00米，則K值不到1.30，共計(jì)有13個(gè)閘孔。這些閘孔就需要采取阻滑措施。左半部第1-12閘孔設(shè)置30米長的防滲板及淺齒墻后、K值可達(dá)到1.30-1.41；右半部第13-27閘孔有3個(gè)閘孔不足1.30。采用局部加深齒墻，深入夾層以下2.5-3.5米，利用墻后巖體的抗力(與下游巖體抗力計(jì)算方法相同)，這就增加了阻滑力，使K值達(dá)到1.31-1.50,滿足了要求。第一百四十頁，共187頁。有限元計(jì)算分析第一百四十一頁，共187頁。

夾層屈服區(qū)擴(kuò)展示意圖

第一百四十二頁，共187頁。穩(wěn)定綜合分析剛體極限平衡法，當(dāng)夾層高程按20.00米，f=0.20，采用防滲板方案K值才能達(dá)到1.30。未全部考慮帷幕排水的降壓作用。若用電模擬試驗(yàn)的滲流場與設(shè)計(jì)值比較，則水推力可減少5%，揚(yáng)壓力減少50%。閘室下游巖體抗力計(jì)算也是偏安全的，當(dāng)考慮了這兩個(gè)安全裕度后，實(shí)際安全系數(shù)可提高到2.1。有限元法，除個(gè)別情況外，K值均在2.0以上。強(qiáng)度安全儲備系數(shù)達(dá)到2時(shí)，夾層上的屈服區(qū)也只是往上游方向擴(kuò)展到閘基上游的30米和護(hù)坦下游的50米處。這既未影響到防滲帷幕，也沒有延伸到消力池底。但由表5計(jì)算表明，當(dāng)下游抗力巖體內(nèi)有兩條傾向上游的裂隙構(gòu)成的軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，則安全度會降低10-20%。由此分析二江泄水閘的抗滑穩(wěn)定強(qiáng)度安全儲備系數(shù)應(yīng)在2.0以上。第一百四十三頁，共187頁。6.2.2.3基礎(chǔ)處理措施結(jié)合防沖要求，在上游設(shè)置35米長的混凝土防沖鋪蓋，延長了滲徑.為了減少壩基部分的揚(yáng)壓力，在基礎(chǔ)廊道內(nèi)設(shè)置排水孔幕。將閘首的混凝土齒墻加深，切斷控制滑動(dòng)的泥化夾層封閉帷幕，抽排減壓第一百四十四頁，共187頁。泄水閘基礎(chǔ)處理方案示意圖

第一百四十五頁，共187頁。原型觀測資料分析基礎(chǔ)揚(yáng)壓力觀測：各部位的滲透壓力均小于設(shè)計(jì)采用值，也小于按流網(wǎng)圖的計(jì)算值閘基位移觀測：閘室水平位移為13毫米，垂直沉陷為3-5毫米;相鄰閘孔之間的水平位移差在1毫米以內(nèi)，垂直位移差在2毫米以內(nèi)，泥化夾層的相對錯(cuò)動(dòng)值接近于零。加固樁內(nèi)的鋼筋均處于受壓狀態(tài)，并隨下游水位的升高而加大；樁與基巖接觸面上的壓應(yīng)力在蓄水后平均增加了1.16公斤/厘米2第一百四十六頁，共187頁。6.2.3江埡水利樞紐重力壩

江埡水利樞紐工程位于湖南省慈利縣境內(nèi)的灃水一級支流溇水中游。水庫總庫容17.41億m3，電站裝機(jī)容量30萬kW，年電量7.56億kW·h。采用全斷面碾壓混凝土重力壩、右岸地下式廠房方案。最大壩高128m.

壩址位于巖溶發(fā)育地區(qū)，軟弱夾層、順河溶隙和承壓熱水等地質(zhì)問題將對壩基穩(wěn)定、滲漏、巖體變形產(chǎn)生影響第一百四十七頁，共187頁?；A(chǔ)處理平面圖

第一百四十八頁，共187頁。溢流和擋水壩段基礎(chǔ)處理面

第一百四十九頁，共187頁。基礎(chǔ)帷幕展示第一百五十頁，共187頁。圖6斷層、層間溶隙混凝土塞示意圖

第一百五十一頁，共187頁。結(jié)論a.壩基經(jīng)過帷幕灌漿處理后，單位吸水量小于或等于0.O1L/min.m.m，滿足防滲要求。底部隔水層巖性好，水理性穩(wěn)定.不存在蓄水后被滲水擊穿的可能性。因此，壩基防滲可靠。b.河床壩基面的軟弱帶f111-f113所處部位重要，且范圍較大，性狀惡劣，采用清除部分軟弱帶及擴(kuò)基槽挖、置換混凝土洞塞等措施，通過有限元法對壩基應(yīng)力、變位分析表明，壩基穩(wěn)定。c.右岸順河構(gòu)造溶隙Kg8、Kg9規(guī)模較大，必須加以處理。分析表明，處理后抗滑穩(wěn)定能滿足設(shè)計(jì)要求。第一百五十二頁，共187頁。6.3提高碾壓混凝土壩體層面抗滑穩(wěn)定的措施

6.3.1采用適當(dāng)?shù)牟牧虾团浔?.3.2采用合適的層面處理措施6.3.3提高施工水平，保證層面質(zhì)量6.3.4采用傾斜的碾壓層面第一百五十三頁，共187頁。龍灘碾壓混凝土重力壩主應(yīng)力等值線

第一百五十四頁，共187頁。傾斜層面計(jì)算方案示意圖第一百五十五頁，共187頁。采用經(jīng)濟(jì)合理的剖面型式采用局部加強(qiáng)的措施采用不設(shè)縫或只設(shè)非貫通縫的整體式壩型采用稍為起拱的拱型重力壩第一百五十六頁，共187頁。采用局部加強(qiáng)的措施第一百五十七頁，共187頁。6.4斷層破碎帶的處理

6.4.1基礎(chǔ)面斷層破碎帶的處理

6.4.2深層斷層破碎帶的處理

第一百五十八頁，共187頁。第7節(jié)混凝土抗滑硐塞優(yōu)化設(shè)計(jì)7.1混凝土硐塞的分類7.2混凝土抗滑硐塞的破壞機(jī)理

7.3提高深層抗滑穩(wěn)定性較優(yōu)的布置區(qū)域7.4混凝土抗滑硐塞加固的重力壩抗滑穩(wěn)定分析方法研究7.5混凝土抗滑硐塞的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

7.6混凝土抗滑硐塞設(shè)計(jì)實(shí)例第一百五十九頁，共187頁。7.1混凝土硐塞的分類按其在工程中的作用和受力狀態(tài)，可分為四類：防滲硐塞；抗滑硐塞；承壓硐塞；混合性硐塞（防滲抗滑硐塞和承壓抗滑硐塞）。二是按硐塞的形狀可分為：門洞形；矩形；多邊菱形

抗滑硐塞承壓硐塞承壓抗滑硐塞防滲抗滑