向家坝地下厂房进水口边坡稳定性分析及边坡加固措施(一)_第1页
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1、向家坝地下厂房进水口边坡稳定性分析及边坡加固措施 一 摘要：运用波前法进行有限元法求解，对向家坝地下厂房进水口边坡 进行了三维非线性有限元计算分析，对其稳定性进行平安评价，并提 出相应的边坡加固措施。关键词：边坡稳定边坡开挖有限元法边界条 件边坡加固一、前言边坡稳定与否在土木工程中是一个非常重要的问 题。在开挖的过程中， 由于边坡结构的改变而使其应力状态发生变化， 常常会导致边坡失稳。因此预先做好边坡的稳定性分析，并提出有针 对性的工程处理措施，是工程顺利进行的保证。本文以向家坝地下厂 房进水口边坡为例，通过三维非线性有限元计算分析，对进水口边坡 的整体稳定进行平安评价，并提出边坡加固的工程处

2、理措施。二、边 坡开挖方式和分析方法向家坝地下厂房进水口边坡开挖方式为分层开 挖、逐层开挖逐层加固。计算方法为波前法求解的有限元方法。单元 编号时先对非开挖单元进行编号，然后是后开挖的单元，最后才是最 先开挖的单元。这样就保证了在分析每步开挖后的岩体结构时，剩下 单元和结点的编号仍然是连续的， 且和初始单元和结点编号一致。 三、 计算工况及荷载组合本次研究分别对施工期、运行期等多种工况进行 计算。计算工况对应的荷载组合如表 1 所示。计算荷载包括： 水荷载 包 括地下水和水库蓄水 、岩体自重、地震荷载、岩锚荷载以及地应力作 用等，用A1 A6表示。工况及荷载组合如下表1所示：表1计算工况 及荷

3、载组合计算工况 荷载组合 库水位m工况1施工开挖A2+A5 工况 2运行期考虑地震作用A1+A2+A3+A5380.0 工况 3正常运行A1+A2+A5380.0 工况 4考虑渗流作用 A1+A2+A3+A5+A6380.0 工况 5运行采取加固措施A1+A2+A4+A5380.0A1水荷载；A2结构自重；A3地震荷载；A4岩锚荷 载；A5地应力作用；A6渗透力作用。四、边界条件和计算假设一边界条件： 1在 X 方向的边界上，采用约束 X 方向位移； 2在 Y方向的边界上，采用约束 丫方向位移；3在 Z=60.0平面上，采用约 束Z方向位移；二计算假定：1在进水口边坡面上低于相应水位的 节点满足第一类边界条件，即满足渗流分析中的 Dirichlet 条件，故取 固定水头，其值为相应的水位值；2在Z=60.0平面上，采用隔水层边 界；五、计算成果 1工况 1 计算结果 1位移计算成果边坡坡面上 最大回弹位移为9.85mm,位于号机纵剖面附近。弓冰隧洞进水口 底板处出现整个开挖面位移最大位置，其最大值到达 20.08mm。2 应力计算成果进水口边坡坡面局部区域第一主应力出现拉应力,在软 弱夹层处出现0.851.08MPa的较大拉应力，其它部位拉应力很小或无拉应力。边坡岩体

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