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地震作用下水利水電工程邊坡穩(wěn)定分析研究進(jìn)展

文檔作者：張伯艷1 王璨2 李德玉1 王立濤1 文檔來源： 1．中國水利水電科學(xué)研究院工程抗震中心 2．北京市豐臺區(qū)衛(wèi)生和計(jì)劃生育監(jiān)督所．		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月05日
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第16卷第3期中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)v。1．16 No．3
2018年6月Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research J““e，2018
文章編號：1672—3031(2018)03—0168—11
地震作用下水利水電工程邊坡穩(wěn)定分析研究進(jìn)展
張伯艷1，王璨2李德玉1，王立濤1
(1．中國水利水電科學(xué)研究院工程抗震中心，北京100048；2．北京市豐臺區(qū)衛(wèi)生和計(jì)劃生育監(jiān)督所．北京100166)
摘要：水利水電工程在建設(shè)過程中和建成后的運(yùn)營期間，不可避免地遇到大量滑坡體和邊坡，這些邊坡地震時(shí)極
易發(fā)生失穩(wěn)，將嚴(yán)重威脅水利水電樞紐工程安全。掌握邊坡的地震失穩(wěn)機(jī)理，采用合理方法防范此類災(zāi)害發(fā)生是
確保T程安全的必要任務(wù)。本文從試驗(yàn)分析和計(jì)算仿真兩個(gè)研究手段出發(fā)．查閱了大量文獻(xiàn)，系統(tǒng)闡述了水利水
電工程邊坡地震安全研究的發(fā)展歷程。并對這一領(lǐng)域的最新研究成果進(jìn)行了歸納，評述了各類邊坡穩(wěn)定分析方法
的優(yōu)點(diǎn)和不足，展望了進(jìn)一步研究需要加強(qiáng)的工作，著重指出了建立切實(shí)可行的邊坡地震穩(wěn)定性評價(jià)指標(biāo)與安全
標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前研究中最為緊迫的任務(wù)。
關(guān)鍵詞：邊坡穩(wěn)定；水利水電工程；地震；試驗(yàn)分析；計(jì)算仿真
中圖分類號：TU44l 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 研究背景
在水利水電工程建設(shè)和運(yùn)行中，大多涉及邊坡的穩(wěn)定問題’。。，大型工程中的高陡邊坡問題更加突
出。如天生橋二級水電站、漫灣、洪家渡、龍灘、小灣、錦屏、大崗山、溪洛渡和白鶴灘等水電站
工程，小浪底水利樞紐進(jìn)出17I工程、長江三峽水利樞紐船閘工程，均存在邊坡穩(wěn)定性問題，都進(jìn)行
過邊坡加固處理。水電工程邊坡的特點(diǎn)是：地處深山峽谷，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，邊坡開挖深，高度
大，處理難度高，其穩(wěn)定性往往成為制約工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題。
由于高壩大庫大多建于西部地區(qū)，西部地區(qū)是中國大陸的主要地震區(qū)2，地震烈度無論在時(shí)間和
空間的分布上。西部地區(qū)都大于東部地區(qū)，近代中國大陸82％的強(qiáng)震都發(fā)生在該地區(qū)，這使水電工
程的高陡邊坡穩(wěn)定分析難度更大。雖然汶川地震中近壩工程邊坡與遠(yuǎn)離壩址的天然邊坡比較而言有
較好的抗震表現(xiàn)，這主要得益于工程建設(shè)過程中對邊坡采取的各種加固措施，然而邊坡地震的輸入
機(jī)制，地震沿邊坡的放大效應(yīng)，各種加固措施的抗震機(jī)理，均缺乏深人認(rèn)識，邊坡的抗震穩(wěn)定分析
和研究相對邊坡靜力穩(wěn)定分析而言要薄弱得多，才剛剛起步；邊坡抗震穩(wěn)定分析和研究相對于高壩
的抗震分析而言也顯不足。強(qiáng)震作用下的高壩安全問題已引起工程設(shè)計(jì)和研究人員的極大關(guān)注并取
得了明顯進(jìn)步2’6，然而，在地震作用下，邊坡尤其是近壩邊坡的失穩(wěn)，可能會(huì)導(dǎo)致大壩的功能喪
失，甚至有產(chǎn)生潰壩的風(fēng)險(xiǎn)。特別對于拱壩來說，拱壩壩肩和近壩邊坡的穩(wěn)定安全是壩體安全的保
證。因此，近年來，地震作用下邊坡穩(wěn)定分析和研究獲得了越來越多的關(guān)注，本文擬將此學(xué)科研究
現(xiàn)狀與最新成果作出概括、總結(jié)與展望，這不論從工程應(yīng)用的角度，還是從學(xué)科發(fā)展的角度都具有
深遠(yuǎn)意義。
2邊坡穩(wěn)定數(shù)值模擬的研究進(jìn)展
水利水電工程邊坡在地震作用下的穩(wěn)定分析研究，除涉及靜力作用(如自重、降雨、開挖應(yīng)力、
收稿13期：2017—11—09
基金項(xiàng)目：中國水利水電科學(xué)研究院科研專項(xiàng)(EBOl458382016)
作者簡介：張伯艷(1961一)，男，安徽宿松人，博士，教授級高級工程師，主要從事工程抗震研究
E-mail：zhangboyan2008@163．eom
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