大倾角坝基上混凝土面板堆石坝滑移变形特征研究

摘要

抽水蓄能电站是实现“双碳”战略目标的重要举措，混凝土面板堆石坝作为抽水蓄能电站上水库大坝的优选坝型之一，往往坝基顺河向坡度较陡，坝体容易产生顺坡向滑移变形，坝坡抗滑稳定性较差，危及抽水蓄能电站上水库大坝运行安全。因此，建立大倾角坝基上混凝土面板堆石坝数值模型，研究大倾角坝基上混凝土面板堆石坝滑移变形的规律，揭示大倾角坝基上混凝土面板堆石坝产生滑移变形的机制，提出减小其滑移变形的物理力学和几何结构设计措施。研究结果表明，较大下滑力和较小抗滑力是大倾角坝基上混凝土面板堆石坝容易产生滑移变形的根本原因；坝基倾角越大，重力沿坡面分力越大，坝体滑移变形越大，坝坡安全系数越小(当坝基倾角大于15°时，坝坡安全系数小于规范要求的最小值1.5);增设压坡能够有效减小坝体滑移变形，显著提高坝坡抗滑稳定性，压坡平台高度越高、宽度越宽和黏聚力、内摩擦角越大，坝体滑移变形越小，坝坡安全系数越大，推荐压坡平台高度和宽度取1/2倍主坝最大坝高，压坡密实度(黏聚力和内摩擦角)与主坝堆石密实度相当。

关键词

抽水蓄能电站 / 上水库大坝 / 混凝土面板堆石坝 / 大倾角坝基 / 滑移变形

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.52309172); 陕西省教育厅专项科研计划资助项目(No.21JK0793)