某混凝土高拱壩整體安全度評估

任威威，蘇 超，陳 麗，王璞東

（1.河海大學水利水電學院，江蘇 南京 210098；2.沈陽市渾北灌區管理處，遼寧 沈陽 110036；3.遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧 撫順 113007）

0 引言

某拱壩為拋物線型雙曲混凝土拱壩，最大壩高158 m。壩址河道較順直，河谷狹窄呈基本對稱的“V”形，左岸地形較陡竣，右岸地形以陡崖為主，兩岸卸荷巖體不甚發育，巖體相對較完整，邊坡巖體穩定。壩址區內出露地層主要為吉岔輝長巖，塊狀結構，第四系主要分布于河床、左岸下游地帶等。地質構造以節理裂隙為主，基巖總體為弱透水巖體。壩區巖體以表層中等風化為主，岸坡巖體以弱卸荷松弛為主，強卸荷松弛巖體僅局部存在。河床覆蓋層最大厚度為27.0 m，以壩址上游地帶較厚。由于地質條件較為復雜，設計需要開展拱壩結構特性研究，進行安全評價。

拱壩安全性評價[1-4]方法有試驗法[5，6]、經驗判定法、數值分析法[7-9]以及結合其他數學理論提出的方法等。本文采用以非線性有限元分析結果為基礎的高拱壩安全度評價方法。主要研究內容如下:

（1）建立混凝土拱壩-地基系統三維有限元精細數值仿真模型，研究不同計算工況下混凝土拱壩的應力變形特性，分析壩體的安全性和破壞特征。

（2）采用超載法研究拱壩-地基系統的整體安全性，確定系統的整體超載安全度。

1 計算模型與計算工況

1.1 計算范圍和整體坐標系

以壩體坐標原點為參考點，上下游方向及橫河向長度左右各取2倍左右壩高，豎直方向河床建基面以下取1.5倍壩高，壩頂以上取80 m。……