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重力坝是全世界采用最多的坝型之一,是主要依靠其自身重力在地基上产生的摩擦力和坝基与地基之间的凝聚力来抵挡水推力的挡水建筑物,在各种可能出现的荷载组合下重力坝都应保持稳定。因为重力坝在防洪、发电、灌溉、城镇供水、航运、养殖和旅游等方面都发挥了巨大的作用,所以稳定分析就成了重力坝分析的一项最重要的内容。实际工程中坝址具有良好地质条件的情况较少,大多数重力坝都会遇到复杂的地质情况。目前拟建或在建的离混凝土重力坝规模越来越大,大坝的地质条件和稳定性能也变得越来越复杂。 本文主要的研究对象为云南硕多岗河吊江岩水电站的混凝土挡水坝段、泄洪闸坝段、冲沙闸坝段和排污闸坝段四个坝段,由于坝基有软夹层,坝基的不均匀变形与抗滑稳定问题突出,成为制约本工程投资和安全的关键技术。本文主要采用三维有限元法对其进行系统的研究,主要研究内容包括: (1)综述了目前国内外重力坝在抗滑稳定分析方面的研究现状,讨论了各种重力坝抗滑稳定的分析方法。 (2)研究了有限元法理论,重点介绍了各种材料的本构关系以及刚体极限平衡法与有限元法在重力坝深层抗滑稳定分析中的应用,着重介绍了重力坝的单斜面深层抗滑稳定与双滑面深层抗滑稳定计算模型,针对不同模型提出了不同的计算方法,为进行重力坝抗滑稳定分析提供理论依据。 (3)对吊江岩水电站重力坝建立了三维仿真模型,研究了在施加了旋喷桩之后的不同工况下坝体及坝基位移和应力特征,并分析计算结果。 (4)对防渗设施进行优化,得出最佳优结果,并对重力坝进行有限元分析,并进行抗滑稳定性分析,对坝体和坝基的应力应变和稳定性作出评价。 (5)针对吊江岩水电站复杂的地质条件,先对软夹层进行钙化,然后进行高压旋喷桩布设,再对其进行有限元复核计算,取得了一些有价值的成果。