深厚覆蓋層上超硬巖快速填筑面板堆石壩三維應力變形有限元數值模擬

吳江江，王勝利，張永華，呂濤（中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司，陜西西安　710054）

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深厚覆蓋層上超硬巖快速填筑面板堆石壩三維應力變形有限元數值模擬

吳江江，王勝利，張永華，呂濤
（中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司，陜西西安710054）

ABSTRACT：The Practica1 Prob1ems met in the construction of the CFRD of Miaojiaban HydroPwer Station on the deeP overburden foundation inc1ude：1）The hardness of the dam fi11ing materia1 is very 1arge and the construction time is tight；2）the fi11ing quantity is 1arge，and 3）the fi11ing Process is comP1ex. In this PaPer，the three -dimensiona1 finite e1ement software ADINA is used to estab1ish the CFRD entity mode1 to simu1ate and ana1yze the entire Process of the raPid fi11ing of the dam，ca1cu1ate and ana1yze the deformation，disP1acement and stress changes at each stage of the CFCD fi11ing，and sett1ement and trend of stress changes after the water storage in the dam is comP1eted. The achievement of research in this PaPer has certain Practica1 va1ue to the raPid bui1ding of the dam on the deeP overburden foundation with suPer hard rocks and has certain reference va1ue to the simi1ar Projects，and Part of the resu1ts of the research has been a1ready used the the design and construction of Miaojiaban HydroPwer Station Project.

KEY W0RDS：CFRD；deeP overburden foundation；suPer hard rock；fi11ing dam raPid1y；ADINA

摘要：結合建在深厚覆蓋層上的苗家壩水電站面板堆石壩施工中遇到的實際問題——大壩填筑料硬度很大而且工期緊，填筑工程量大，填筑工序復雜。通過對大型非線性有限元通用軟件ADINA的改進和開發，建立了面板堆石壩的三維數值模型，對大壩快速填筑壩的全過程進行數值模擬，計算分析此面板堆石壩填筑到各個時期的位移和變形、大小主應力的變化以及填筑完成蓄水以后壩體沉降和應力的變化趨勢等。文章研究成果對在深厚覆蓋層地基上利用超硬巖堆石料進行快速筑壩具有一定的實用價值，對類似的工程也有比較大的參考價值，部分研究成果已在該工程的設計和施工中得到應用。

關鍵詞：面板堆石壩；深厚覆蓋層；超硬巖；快速筑壩；ADINA

隨著我國水利水電事業的發展，水工建筑物規模不斷擴大，對相應的技術要求也隨之不斷提高。例如在地質條件差且復雜的深厚覆蓋層地基上建壩，滲漏、滲透穩定、沉陷、不均勻沉陷及砂土液化等問題均較突出，對深厚覆蓋層的基礎處理、防滲技術提出了新挑戰；隨著高壩的興建，優化結構布置與料區分布，縮短設計周期，降低工程造價也非常重要[1-2]。……