[发明专利]坝基的抗滑稳定性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及大坝基础的抗滑稳定性检测方法，该方法主要应用在重力坝的坝基抗滑稳定性检测，亦可推广运用至闸坝、拱坝等。

背景技术

深层抗滑稳定是重力坝最关注的问题之一。目前应用成熟的双滑面方法在现行规范《混凝土重力坝设计规范》(DL 5108-1999)和《混凝土重力坝设计规范》(SL 319-2005)中均进行了规定和说明，能有效解决一般工程的基础抗滑稳定问题。

结合图1所示，运用坝基双滑面滑移模式进行抗滑稳定性检测的步骤主要为：

(1)考虑ABD块的稳定，则有：

(2)考虑BCD块的稳定，则有：

式(1)、(2)中：

K′₁、K′₂——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

∑W——作用在坝体上的全部荷载(不包括扬压力)的垂直分值，kN；

∑P——作用在坝体上的全部荷载的水平分值，kN；

G₁——岩体ABD重量及上部其它荷载(除∑W之外)的垂直作用力(如A在坝踵上游时岩体上部的水重等)，kN；

G₂——岩体BCD重量及上部其它荷载的垂直作用力(包括水重、山体压重等)，kN；

f′₁、f′₂——AB、BC滑动面的抗剪断摩擦系数；

C′₁、C′₂——AB、BC滑动面的抗剪断凝聚力，kPa

A_1、A₂——AB、BC面的面积，m2；

α、β——AB、BC面与水平面的夹角；

U₁、U₂、U₃——AB、BC、BD面上的扬压力，kN；

Q——BD面上的作用力，kN；

——BD面上的作用力Q与水平面的夹角。夹角值需经论证后选用，从偏于安全考虑可取0°；

(3)采用等安全系数法，即令K′＝K′₁＝K′₂，联合公式(1)、公式(2)可求解Q和K’。

由于该方法需假定两个滑移面，且滑块必须在坝址处断裂，对于基岩分布复杂、错动带较为发育的情况，上述假定容易与实际滑移模式不符，导致较大误差。

发明内容

本发明所解决的问题是提供一种准确性高的坝基的抗滑稳定性检测方法。

该方法包括以下步骤：

第一步：

根据坝基中的错动带和岩层分布，将坝基分为n(n≥3)个滑块，并假定第i(i＝1，2，…n)个滑块满足以下公式：

式中，

K′_i——滑块i按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

ΔW_i——坝体作用在滑块i的荷载垂直分值，单位kN；

ΔP_i——坝体作用在滑块i的荷载水平分值，单位kN；

G_i——滑块i重量及上部其它荷载(除ΔW_i之外)的垂直作用力，单位kN；

f′_i——滑块i滑动面的抗剪断摩擦系数；

C′_i——滑块i滑动面的抗剪断凝聚力，单位kPa；

A_i——滑块i底面的面积，单位m2；

β_i——滑块i底面倾角，以倾向下游为正；

N_i——基岩对滑块i底面的垂直作用力，单位kN；

U_i——滑块i底面上的扬压力，单位kN；

ΔU_vi——滑块i侧面水压合力，单位kN；

ΔQ_i—滑块i侧面岩体推力合力，以指向上游为正，单位kN；

——ΔQ_i与水平向夹角，夹角值需经论证后选用，从偏于安全考虑可取0°；

其中，除N_i、K′_i、ΔQ_i为未知数外，其余参数均通过现有技术手段确定；

第二步：

令

K′＝K′₁＝K′₂＝L＝K′_n    (3)