某面板堆石坝应力变形有限元数值模拟分析

李 哲，杨 帆

(1．舟山市定海区水利局，浙江 舟山 316000；2．水利部农村电气化研究所，浙江 杭州 310012；3．水利部农村水电工程技术研究中心，浙江 杭州 310012；4．杭州亚太建设监理咨询有限公司，浙江 杭州 310012)

0 引 言

面板堆石坝具有坝坡稳定性和坝体透水性好、抗震性能优越、施工导流与度汛方便等优点，而且造价低、工期短，在我国大坝建设中蓬勃发展，成为当今水利水电建设的主流坝型之一[1]。自“七五”开始，我国开始研究面板堆石坝的分析理论和方法，特别是随着计算机的发展，以有限元为代表的数值仿真技术已成为模拟面板堆石坝施工过程、应力应变分析和坝体稳定安全评价的重要手段[2]；用于指导当前我国大规模水利水电建设中面板堆石坝的设计、施工、运行、监测和维护等工作，具有广阔的实用价值和工程应用前景。本文以某调蓄水库面板堆石坝工程为研究案例，通过Abaqus软件对其进行数模模拟，并探讨其在施工过程中质量进度控制的作用。

1 工程概况

某调蓄水库工程位于浙江省舟山市定海区小沙街道，水库流域集水面积2.3 km2，总库容888万m3，调节库容777 m3。水库坝体为面板堆石坝，坝顶高程64.30 m，防浪墙顶高程65.40 m，最大坝高50.5 m，坝顶宽6.00 m，坝顶长度300.00 m，主坝上、下游坝坡均为1∶1.4(见图1)。

图1 拦河坝主体工程平面布置

图2 拦河坝标准剖面

坝体分区填筑，分层碾压，自上游至下游依次分为8个主要填筑区：垫层区(2A区)、过渡层区(3A区)、坝顶过渡区(3A1区)、坝基过渡区(3A2区)、上游主堆石区(3B区)、下游堆石区(3C区)，另在面板周边缝附近设置特殊垫层区(2B区)，大坝下游坝面为条石护坡(3D区)(见图2)。……