非對(duì)稱河谷形態(tài)對(duì)面板堆石壩變形特性的影響

李和臻， 趙 然， 曾昭高， 陳輝弛*， 楊興國(guó)， 周家文， 戚順超

（1.四川大學(xué)水利水電學(xué)院，四川 成都 610065；2.中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610213）

混凝土面板堆石壩因具備的良好的地基適應(yīng)性[1]、經(jīng)濟(jì)性等諸多優(yōu)點(diǎn)成為世界上最有競(jìng)爭(zhēng)力的壩型[2]，目前世界各地已建成的面板堆石壩大多數(shù)坐落在寬闊河谷中， 而在狹窄河谷上建造面板堆石壩的先例相對(duì)較少。 然而隨著我國(guó)水利工程建設(shè)發(fā)展， 需在地形復(fù)雜、 山高坡陡的區(qū)域建設(shè)高壩，高面板堆石壩往往需要建造在狹窄河谷地帶。對(duì)于建造在窄深河谷的高壩， 已有的研究成果表明[3-8]，狹窄河谷的面板壩壩體的應(yīng)力和變形特征對(duì)于大壩整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及水庫(kù)蓄水運(yùn)行期間的安全性起到重要影響[9]。 研究不同河谷形態(tài)下壩體的應(yīng)力變形規(guī)律， 并針對(duì)性的提出相應(yīng)的工程應(yīng)對(duì)措施， 給狹窄河谷上建設(shè)高面板堆石壩工程提供借鑒。

國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都針對(duì)河谷形狀對(duì)面板堆石壩的應(yīng)力變形特性的影響進(jìn)行了研究[10-15]。 程嵩[16]等采用三維有限元分析方法對(duì)大壩的應(yīng)力應(yīng)變以及位移在不同的河谷寬高比下進(jìn)行計(jì)算， 發(fā)現(xiàn)大壩的應(yīng)力應(yīng)變以及位移受到河谷地形的影響明顯。甘磊[17]等以瑪爾擋水電站面板堆石壩工程為依托， 利用三維有限元分析的方法計(jì)算不同河谷坡度下面板堆石壩應(yīng)力和位移的分布規(guī)律， 得出壩體沉降量與河谷坡度近似成線性關(guān)系， 且呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系； 第一主應(yīng)力隨河谷坡度的增加而減小，并發(fā)現(xiàn)在坡度>50°時(shí)壩體內(nèi)開始出現(xiàn)應(yīng)力拱效應(yīng)，且隨坡度增加應(yīng)力拱效應(yīng)越明顯。 ……