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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    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，对其稳定性进行安全评价，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

2、行安全评价，并提出边坡加固的工程处理措施。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

3、况及荷载组合计 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Y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。引水隧洞进水口底板处出现整个开挖面位移最大位置，其最大值达到20.08mm。（2）应力计算成果进水口边坡坡面部分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

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