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第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 % 月?>/) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目 ： 国家自 然科学基金 （@$@#A$!$）作者简介： 杨海英 （BA%A—），女 （侗族），贵州天柱人，工程师，硕士，从事水利水电工程建设管理工作。 CDE.3(： 8./76.383/F7E.3() 0’E四寨水库高重力墩 拱坝整体非线性分析和安全评价杨海英B，周元德!，金峰!，王进廷!（B ) 贵州省黔南州水利局，贵州 都匀@@G$$$； !) 清华大学水利水电工程系，北京 B$$$GH）摘要： 为评价高重力墩对四寨拱坝的应力变形和抗滑安全的影响， 建立了 拱坝 重力墩 地基系 统的有限元数值模型， 其中考虑重力墩 基础、右岸夹层和拱坝 重力墩等交界面的非线性相互作用 ， 以及基岩材料的弹塑性变形行为。 分别采用 水压超载法和折减强度参数法对重力墩 拱坝系 统进行数值模拟， 并基于建议的重力墩安全评价指标对系 统整体稳定性进行判定。 分析表明， 采用 水压超载法计算的整体安全超载系 数为 !I@ J #I$， 折减强度参数法计算的整体稳定强度储备系 数为 !I$J #I$。 参考已有的拱坝整体稳定分析统计数据， 该工程的整体稳定安全系 数相对较低。关键词： 重力墩； 拱坝； 四寨水库； 弹塑性变形； 整体稳定分析； 水压超载法； 折减强度参数法文献标识码： L中图分类号： 5KH@文章编号：B$$%!"%H" （!$$"）$#!$$@#!$H!"#$%&’( ")"*(+"$’& ,#’-+(+#. ’"’(.,+, ’"/ ,’0$#. $1’(2’#+)" 0)& 3+%3 %&’1+#. 4+$&!’&53 /’6 ’# 7+83’+ 9$,$&1)+&::M+*N O.3!83/7B， POQK M>./!,1!， ?R* S1/7!， :+*N ?3/!;3/7!（B ! "#$%%$% &’()(*+,’( -$+(’ .(/0,’*(/ 1,’($, 0) 2,#340, &’05#%*(，6,7,%， @@G$$$， 84#%$； !! 6(9$’+:(%+ 0);7<’$,=#* >%?#%((’#%?， @/#%?4,$ A%#5(’/#+7， 1(#B#%? B$$$GH， 84#%$）;-,#&’5#： + 93/3;1 1(1E1/; />E1<30.( E’,1( 9’< .<06 ,.E!7<.-3;8 T31<!9’>/,.;3’/ 282;1E U.2 12;.V(3261, ;’ 1-.(>.;1 ;61 19910; ’96376 7<.-3;8 T31<2 ’/ ;61 2;<122， ,19’<E.;3’/ ./, ./;3!2(3,3/7 2;.V3(3;8 ’9 43W6.3 .<06 ,.E， ;.X3/7 ;61 9’((’U3/7 9.0;’<2 3/;’ .00’>/;，2>06 .2 ;61 T’223V(1 1(.2;’T(.2;30 ,19’<E.;3’/ ’9 9’>/,.;3’/ <’0X2 ./, ;61 /’/(3/1.< 3/;1<.0;3’/ V1;U11/ ;61 3/;1<9.012 ’9 7<.-3;8 T31<!,.E 9’>/,.;3’/， ;61 Y’3/; 2><9.012 V1/1.;6 ;61 <376; V./X， ./, ;61 3/;1<9.012 ’9 .<06 ,.E!7<.-3;8 T31<) 561 68,<’!T<122><1 ’-1<!(’.,3/7 E1;6’, ./, ;61 2;<1/7;6 <1,>0;3’/ E1;6’, U1<1 .TT(31, ;’ />E1<30.( 23E>(.;3’/ ’9 7<.-3;8 T31<!.<06 ,.E 282;1E， ./, ;613/;17<.( 2;.V3(3;8 ’9 ;61 282;1E U.2 1-.(>.;1, V.21, ’/ ;61 2>7712;1, 3/,1Z 9’< 2.91;8 1-.(>.;3’/ ’9 ;61 7<.-3;8 T31<) 561 <12>(; 26’U2;6.; ;61 3/;17<.( 2.91;8 9.0;’< ’9 ;61 ,.E!T31<!9’>/,.;3’/ 282;1E 0.(0>(.;1, V8 ;61 ’-1<!(’.,3/7 E1;6’, 32 !I@!#I$， ./, ;61 2.91;82;’<.71 9.0;’< ’9 ;61 282;1E V8 ;61 2;<1/7;6 <1,>0;3’/ 9.0;’< 32 .V’>; !I$!#I$) 561 0’ET.<32’/ ’9 ;61 0.(0>(.;1, <12>(;2 U3;6 ;612;.;32;30.( ,.;. ’9 3/;17<.( 2;.V3(3;8 ./.(8232 ’V;.3/1, V19’<1 26’U2 ;6.; ;61 3/;17<.( 2.91;8 9.0;’< ’9 43W6.3 .<06 ,.E 32 <1(.;3-1(8 (’U)<$. =)&/,： 7<.-3;8 T31<； .<06 ,.E； 43W6.3 =121<-’3<； 1(.2;’T(.2;30 ,19’<E.;3’/； 3/;17<.( 2;.V3(3;8 ./.(8232； 68,<’!T<122><1 ’-1<!(’.,3/7 E1;6’,； 2;<1/7;6 <1,>0;3’/ E1;6’,拱坝的稳定性主要依靠坝端两岸岩体维持，如果坝肩岩体发生滑移、拱座失稳， 则拱坝整体安全将无法得到保证。 法国的马尔帕塞拱坝由于左岸坝肩内存在容易滑动的断层，建坝蓄水后在拱端推力作用下左岸重力墩和部分岩体发生滑移，造成拱坝最终的严重失稳破坏。 坝肩挡力体，包括基岩、 重力墩等的稳定性对于评价大坝整体安全具有重要意义［B!!］。四寨水库工程受地形地质条件制约， 枢纽布置采用拱坝 重力墩 堆石坝的布置方案。 其中主坝为抛物线拱坝，坝高 HB E，坝顶厚 #I@ E，坝底厚 AI$E；右岸重力墩高 ## E，沿坝轴线方向长 HB E，沿河流上下游方向宽!$E；拱坝与重力墩的连接采用嵌入式，在 B #B# E 高程以上坝体上、下游面与重力墩之间以油毡分隔，间隔宽度为 # J H EE； 右岸的堆石坝坝高!$E，尚未建成。 坝区岩层多为相对隔水层， 但由于节理裂隙较为发育，导致构造两侧岩体风化破碎，对大坝稳定带来不利影响。四寨水库重力 墩的 高度达到 了 拱坝 高度的G$[，且在重力墩下游侧仅有 % E 高度的可利用岩体，对于这样主要依靠重力墩承担拱端推力的拱坝而言，重力墩的稳定是整个工程安全的关键。 国内外已有一些大坝采用重力墩及推力墩布置方案， 如清江隔河岩工程［#］，但对于重力墩 拱坝系统的整体稳定安全评价目前仍缺乏较系统的分析资料。 笔者拟结合四寨水库工程实际， 采用非线性有限单元法进行分析评价。?#@?水利水电科技进展， !$$"， !" （ #）@(=： $!@!G#"G%##@>C:$#=： B3F 44, ! (<, ! *%4++9： DDEEF ! 44, ! (<, ! *%