重力坝作为我国水利枢纽建设的主要坝型之一,其坝基的抗滑稳定安全性一直是工程设计最关键和最受关注的问题。实际工程中坝址具有良好地质条件的情况较少,大多数重力坝都会遇到复杂的地质情况。随着科学技术和经济的飞速发展,水电事业也得到大力发展,目前拟建或在建的高混凝土重力坝规模越来越大,大坝的地质条件和稳定性能也变得越来越复杂。 针对这一问题,本文总结了国内外重力坝在抗滑稳定方面的经验和研究成果,结合地质条件比较复杂的金安桥水电站碾压混凝土重力坝,对重力坝的深浅层抗滑稳定问题进行了系统深入的研究。其中的研究成果已成为评价金安桥水电站重力坝深浅层抗滑稳定的重要参考,全文共分七章。 首先介绍了目前国内外重力坝深浅层抗滑稳定分析的研究现状,然后具体阐述了刚体极限平衡法、三维弹塑性有限元法、分项系数法在重力坝深浅层抗滑稳定中的应用。并着重探讨了用有限元法进行重力坝深浅层抗滑稳定安全性评价的方法以及分项系数有限元法的应用前景。 利用大型通用有限元软件ANSYS建立了金安桥碾压混凝土重力坝的三维有限元模型,研究了重力坝的应力变形发展状态、坝基可能失稳模式和破坏机理以及超载和强度储备安全度,由此对坝体坝基的应力和稳定性做出了评价。计算结果表明在目前的设计阶段金安桥水电站大坝系统具有足够的安全度,坝体坝基的深层浅层抗滑稳定是有保证的。 本文立足于工程实际,对重力坝的深浅层抗滑稳定问题进行了深入的研究,得出了一些有价值的成果并应用于实际工程中,为其他类似工程提供了参考依据。