Hardfill坝结构安全性分析

摘要

Hardfill坝是一种新坝型(该坝型在日本被称为CSG坝),其基本剖面为对称梯形,上游设混凝土防渗面板。从结构稳定的角度看,采用对称梯形剖面的Hardfill坝是一种安全稳定性较高的坝型。目前针对Hardfill坝结构安全性以及防渗面板的工作性态和安全性方面的研究工作尚不够深入,有必要对这一问题开展更进一步的分析和研究。本文运用三维有限元数值模拟方法,对Hardfill坝的面板和坝体结构的进行分析。分析坝体和面板在各种工况下的工作性态及其应力和变形规律,并在此基础上进一步分析Hardfill坝的结构安全性能。采用接触单元模拟面板和坝体间的接触关系。在工程常见的范围内变化坝坡和地基刚度,考察不同坝坡和不同地基刚度对Hardfill坝工作性态及其安全性的影响规律。通过与面板坝和重力坝的比较分析,研究Hardfill坝坝体、防渗面板的应力和变形的特征和规律,综合分析大坝安全性能。研究结果表明,Hardfill坝的安全性相比于面板坝和重力坝有很大的提高,是一种高安全性的坝型。