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摘要：我国的水库多建于上世纪50至70年代，普遍存在标准偏低、水库设施老化等问题，在水库除险加固加固过程中，其坝坡往往不满足现行规范要求，本文采用Geo Studio 的SEEP/W 和SLOPE/W程序对地震工况下某小型水库坝坡加固后坝坡稳定进行分析计算。计算结果表明加固后的坝坡是稳定的，Geo Studio 软件为设计提供极大的便利。
关键词：水库坝坡；SEEP/W 和SLOPE/W程序
1 引言
上世纪50至70年代，水库修建时开工面广，数量多，受材料、资金、技术等条件限制，出现了很多没有遵守基建程序，片面强调进度的工程，形成了许多病库或险库。这些水库坝坡往往不满足现行规范要求，存在安全隐患，坝坡稳定性的分析为水库除险加固提供重要的理论依据。
GeoStudio 是一套专业、高效而且功能强大的适用于地质工程和地质环境模拟计算的仿真软件,其中SEEP/W可进行渗流分析，SLOPE/W是全球岩土工程界首选的稳定性分析软件。本文主要研究Geo Studio 软件SEEP/W 和SLOPE/W在水库坝坡稳定分析中的应用。
2 工程实例
2.1 地质条件
某水库总库容为98万m³，为小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级。水库防洪标准为20年洪水设计、300年洪水校核。
计算断面：拦河坝为粘土心墙土石坝，坝顶高程206.32m，坝顶宽6.3m，最大坝高17m，上下游高程198.62m处设有马道，马道宽度1.3m。上游马道以上1:2，马道以下1:3.19；下游马道以上1:1.78；马道以下1:2.07。高程201.3m以上，坝体填料全部为粘土心墙料，高程201.3m以下，心墙顶变窄，顶宽6m，并以1：0.6坡度至坝基面，粘土心墙伸入坝基4.5m。根据安全评价报告，在正常蓄水位遇地震工况下，坝体的滑动稳定稳定系数不满足规范要求。现设计将下游马道加宽0.5m，马道以下边坡放缓为1:3，对坝体正常蓄水位遇地震工况下进行坝坡稳定分析。
2.2 计算参数
转山子水库物理力学参数如下表：
表1 水库物理力学参数如下表
2.3 GeoStudio坝坡稳定分析
1）设置分析
在设置分析中先新建SEEP/W 模块，命名“地震工况”，再新建SLOPE/W模块，命名“地震上游边坡稳定”，“上级目录”选择“地震工况”，“孔隙水压力”选择“上级目录”，这样设置SLOPE/W模块中直接应用SEEP/W 模块计算的渗流分析结果进行稳定分析，不需要再重新输入空隙水压力线。同样再新建SLOPE/W模块，命名“地震下游边坡稳定”，设置同“地震上游边坡稳定”。
2）建模
在“地震工况”中建立模型，有两种方法：一种是输入各点的坐标来绘制模型，另一种是通过DXF文件导入。输入—添加分区，将大坝根据不同部位进行分区。
3）材料分区及边界条件
在“地震工况”中输入—材料，添加不同材料属性，绘图—材料—给各个分区添加材料。输入—边界条件—添加—正常蓄水位及下游水位；绘图—边界条件 —选择上下游相应与水位接触的线，则分别确定了上下游水位的边界。
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图1 转山子水库大坝模型示意图
4）滑移面
在“地震上游边坡稳定”绘图—滑移面—出口及进口范围分别确定。同理在“地震下游边坡稳定”就行相同设置。
5）地震荷载
在“地震上游边坡稳定”输入K—地震荷载c—输入地震荷载。同理在“地震下游边坡稳定”就行相同设置。
6）计算
先检查模型参数的正确性，再对“地震工况”、“地震上游边坡稳定”、“地震下游边坡稳定”进计算。
表2 安全系数计算结果
将下游马道以下边坡放缓为1:3后，复核坝体的滑动稳定均大于规范要求允许值1.10，说明加固方案可行。
3 结语
本文采用Geo Studio 的SEEP/W 和SLOPE/W程序对地震工况下某小型水库坝坡渗流及稳定进行分析计算，在Geo Studio 软件中可以直接利用SEEP/W 模块中的渗流分析结果在SLOPE/W模块进行稳定计算，操作简单，计算高效、快捷，为设计带来极大的便利。
参考文献：
[1]夏园园.GEO-SLOPE软件在某路堑边坡稳定性分析中的应用[J];2018年2月第44卷第5期 山西建筑 69-70
[2]张家园.GEO-SLOPE软件在小型坝坡渗流稳定性分析中的应用[J];2016年11月第47卷第11期 建筑技术 1012-1014