基于卸荷和抗震分析理论的大岗山坝肩边坡锚固优化研究  

Research on Dagangshan dam abutment slope anchorage optimization based on theory of unloading and seismic analysis

作　　者：刘杰[1] 李建林[1] 宛良朋[1] 蔡健[1] 肖蕾[1] 

机构地区：[1]三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌443002

出　　处：《岩土力学》2012年第S2期275-282,共8页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金项目资助(No.51009083;No.51109120;No.51079077);湖北省教育厅项目资助(No.Q20101201);国家科技支撑计划项目资助(No.2008BAB29B03-4);三峡大学2011年研究生科研创新基金资助(No.2011CX006)

摘　　要：基于卸荷岩体的理论和方法,对大岗山水电站坝肩边坡进行研究。以大型通用有限元程序ADINA为计算平台,对比分析坝肩边坡卸荷后,不同地震加速度及不同锚固长度和锚固吨位在卸荷条件下关键点的位移和应力以及塑性区的变化规律,认为边坡开挖变形由两部分组成,一部分为卸荷回弹,另一部分是由于大吨位锚索施加后产生的朝向坡内的压缩变形。研究表明,由于锚索穿过V岩体底部界线,在可能的滑坡剪出口形成强大的阻滑键,增加锚索长度或吨位均可有效地减小坝肩塑性区,地震加速度为0.1g和0.15g时,在各加固吨位下均可能形成塑性区的贯通;在不同的地震加速度下,受不同锚固长度和锚固力影响,不同关键点处水平向位移呈现线性变化和非线性变化,非线性关系中的拐点应重点关注;若要减少岩体塑性区,相同比例下增大锚固长度效果更好。为了有效减少在高地震烈度时边坡塑性区的发育,建议采用增加120%的锚固长度。基于卸荷岩体的理论和方法,对大岗山水电站坝肩边坡进行研究。以大型通用有限元程序ADINA为计算平台,对比分析坝肩边坡卸荷后,不同地震加速度及不同锚固长度和锚固吨位在卸荷条件下关键点的位移和应力以及塑性区的变化规律,认为边坡开挖变形由两部分组成,一部分为卸荷回弹,另一部分是由于大吨位锚索施加后产生的朝向坡内的压缩变形。研究表明,由于锚索穿过V岩体底部界线,在可能的滑坡剪出口形成强大的阻滑键,增加锚索长度或吨位均可有效地减小坝肩塑性区,地震加速度为0.1g和0.15g时,在各加固吨位下均可能形成塑性区的贯通;在不同的地震加速度下,受不同锚固长度和锚固力影响,不同关键点处水平向位移呈现线性变化和非线性变化,非线性关系中的拐点应重点关注;若要减少岩体塑性区,相同比例下增大锚固长度效果更好。为了有效减少在高地震烈度时边坡塑性区的发育,建议采用增加120%的锚固长度。

关 键 词：边坡开挖 地震加速度 坝肩边坡 锚固优化 锚索长度和吨位 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]