小湾拱坝坝基开挖加固三维有限元分析

"小湾拱坝坝基开挖及加固的三维弹粘塑性有限元分析 (2004年)"\n\n这篇论文详细探讨了小湾拱坝建设过程中一个关键的工程问题——坝基开挖与加固。作者运用三维弹粘塑性有限元法(Finite Element Method, FEM)进行数值模拟，该方法是一种广泛应用的解决复杂结构力学问题的工具，尤其适用于地质工程中的非线性问题。在小湾拱坝项目中，这一方法能够精确地模拟地基的力学行为，包括弹性和塑性变形，以及粘性特性。 论文首先计算了初始地应力场，这是理解地基稳定性的重要因素。地应力是指自然状态下地壳内部存在的应力状态，它直接影响着开挖过程中的岩体行为和稳定性。通过计算，可以预测开挖可能引发的应力重分布，从而评估潜在的岩体破裂风险。 接着，论文分析了渗流场的作用。在水坝工程中，地下水的流动可能导致坝体的渗透破坏，因此需要对渗流进行控制。通过模拟渗流场，可以确定地下水的流动路径，评估潜在的渗漏风险，并为防渗措施的设计提供依据。 论文还模拟了分步开挖的过程，这是大坝建设中的常见做法，旨在确保每个阶段的开挖安全。通过对每一步的模拟，可以优化开挖顺序和方法，避免因不适当的开挖策略导致的边坡失稳。 在加固方面，论文考虑了锚杆和锚索的效应。这些加固措施常用于提高边坡的稳定性，通过模拟它们的作用，可以验证设计的有效性并调整加固方案。作者特别关注了爆破松弛对边坡稳定的影响，因为爆破作业可能会降低岩体的强度，增加滑坡的风险。 计算结果显示，尽管边坡整体稳定，但安全系数不高。这意味着虽然目前的设计和措施可以维持边坡的稳定，但存在一定的风险。因此，论文提出了进一步的建议，以增强开挖边坡的稳定性，这可能包括优化加固措施、调整开挖策略或加强监测。 关键词：小湾拱坝，坝基开挖，有限元法，这些关键词明确了研究的核心内容。小湾拱坝作为具体的研究对象，其坝基开挖是工程中的关键步骤，而有限元法是进行深入分析的技术手段。这篇论文对于理解和改进类似水坝工程的开挖与加固策略具有重要的参考价值。