抗滑稳定的重力坝制造技术

本实用新型专利技术提供一种抗滑稳定的重力坝，包括：坝体、基础以及设置在所述坝体及所述基础上的坝基排水孔；所述坝基排水孔的一端连接至所述基础内，所述坝基排水孔的另一端连接至所述坝体上的廊道；所述坝基排水孔的直径与所述坝体在地震时的滑动距离具有预设倍数关系。该重力坝的坝基排水孔的直径根据坝体在地震时的滑动距离进行设置，经过这种设置，即使坝体在地震时出现滑动，由于坝基排水孔的直径相比滑动距离足够大，因此，也不会出现坝基排水孔被剪断或阻塞的情况，从而保证坝基排水孔的排水功能在地震时维持正常，进而保证重力坝的抗滑稳定。

Anti sliding and stable gravity dam

The utility model provides an anti sliding stability of gravity dam, dam foundation, including: and arranged on the basis of the dam and the dam foundation drainage holes; one end of the drainage hole is connected to the base, the dam foundation drainage holes and the other end is connected to the corridor on the dam the diameter of the sliding distance; and the dam dam foundation drainage holes in the earthquake has preset multiple relations. The gravity dam foundation drainage holes are set up according to the diameter of the sliding distance dam in earthquake, after the earthquake in the set, even when sliding, the dam foundation drainage hole diameter than the sliding distance is large enough, therefore, does not appear dam foundation drainage holes or obstructed by the cut, so as to ensure the drainage function of dam foundation drainage the normal maintenance of the hole in the earthquake, and to ensure that the anti sliding stability of gravity dam.

【技术实现步骤摘要】
抗滑稳定的重力坝
本技术涉及水利水电技术，尤其涉及一种抗滑稳定的重力坝。
技术介绍
重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，重力坝依靠坝体与基础的摩擦抵抗外荷载。一些重力坝位于强震区，当发生地震时，重力坝的坝基排水孔可能因为被剪断、堵塞等原因而失效，导致重力坝的扬压力剧增，外荷载大于坝体与基础的摩擦力，进而可能导致坝体出现滑动失稳的风险。因此，需要提供有效的方法来使得地震作用下坝体排水孔正常工作，进而保证重力坝的抗滑稳定。
技术实现思路
本技术提供一种抗滑稳定的重力坝，用于在发生地震时保证重力坝的抗滑稳定。本技术提供的抗滑稳定的重力坝包括：坝体、基础以及设置在所述坝体及所述基础上的坝基排水孔；所述坝基排水孔的一端连接至所述基础内，所述坝基排水孔的另一端连接至所述坝体上的廊道；所述坝基排水孔的直径与所述坝体在地震时的滑动距离具有预设倍数关系。进一步地，所述坝基排水孔的直径为所述坝体在地震时的滑动距离的3倍至5倍。进一步地，所述坝体在地震时的滑动距离为通过建立所述坝体与基础的有限元模型，并使用包含交界面接触模型的非线性有限元求解算法计算获得的。进一步地，所述交界面接触模型采用基于拉格朗日乘子的接触力模型。本技术所提供的抗滑稳定的重力坝，坝基排水孔的直径根据坝体在地震时的滑动距离进行设置，经过这种设置，即使坝体在地震时出现滑动，由于坝基排水孔的直径相比滑动距离足够大，因此，也不会出现坝基排水孔被剪断或阻塞的情况，从而保证坝基排水孔的排水功能在地震时维持正常，进而保证重力坝的抗滑稳定。另外，该方法设计施工方便，相比其他重力坝抗滑稳定措施，节省工程造价，因此更加适用于强地震区重力坝的抗滑稳定。附图说明为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为重力坝的剖面示意图；图2为本技术提供的用于重力坝抗滑稳定的方法实施例一的流程示意图；图3为本技术提供的用于重力坝抗滑稳定的方法实施例二的流程示意图；图4为坝体与基础的有限元网格模型的一个示例图；图5为本技术提供的用于重力坝抗滑稳定的方法实施例三的流程示意图；图6为本技术所提供的用于重力坝抗滑稳定的装置实施一的模块结构图；图7为本技术所提供的用于重力坝抗滑稳定的装置实施二的模块结构图；图8为本技术所提供的用于重力坝抗滑稳定的装置实施三的模块结构图；图9为本技术所提供的用于重力坝抗滑稳定的装置实施四的模块结构图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为重力坝的剖面示意图，如图1所示，坝基排水孔的一端深入到基础中，另一端连接到坝体的廊道内，用于将基础中的渗水排到廊道内再排出重力坝。如果遇到地震，坝体产生滑动，坝基排水孔可能被剪断或堵塞，会导致坝体出现滑动失稳的风险。本技术基于上述问题，提出一种抗滑稳定的重力坝，通过将重力坝的坝基排水孔的直径设置为坝体在地震时滑动距离的预设倍数，使得即使坝体在地震时滑动，也能保证坝基排水孔的正常工作，进而保证坝体的抗滑稳定。参照图1，本技术提供的抗滑稳定的重力坝，包括坝体1、基础2以及设置在坝体1及基础2上的坝基排水孔3。坝基排水孔3的一端连接至基础2内，坝基排水孔3的另一端连接至坝体1上的廊道。坝基排水孔3的直径与坝体1在地震时的滑动距离具有预设倍数关系。本实施例中，由于坝基排水孔的直径与坝体在地震时的滑动距离具有预设倍数关系，即坝基排水孔的直径根据坝体在地震时的滑动距离进行设置，经过这种设置，即使坝体在地震时出现滑动，由于坝基排水孔的直径相比滑动距离足够大，因此，也不会出现坝基排水孔被剪断或阻塞的情况，从而保证坝基排水孔的排水功能在地震时维持正常，进而保证重力坝的抗滑稳定。另外，本实施例涉及的重力坝设计施工方便，相比其他抗滑稳定措施，节省工程造价，因此更加适用于强地震区重力坝的设计施工。另一实施例中，坝基排水孔3的直径为坝体在地震时的滑动距离的3倍至5倍。另一实施例中，坝体在地震时的滑动距离通过建立坝体与基础的有限元模型，并使用包含交界面接触模型的非线性有限元求解算法计算获得。具体方法将在下述实施例中进行描述。另一实施例中，上述交界面接触模型采用基于拉格朗日乘子的接触力模型。以下介绍确定坝体在地震时滑动距离以及根据滑动距离确定坝基排水孔直径的方法。图2为本技术提供的用于重力坝抗滑稳定的方法实施例一的流程示意图，如图2所示，该方法包括：S201、确定重力坝的坝体在地震时的滑动距离。可选地，可以对重力坝以及重力坝的坝体在地震时的滑动进行模拟，并根据模拟结果得出坝体在地震时的滑动距离。S202、根据重力坝的坝体在地震时的滑动距离，以及坝基排水孔直径与坝体在地震时的滑动距离的预设倍数关系，确定重力坝的坝基排水孔直径。坝基排水孔直径与坝体在地震时的滑动距离的预设倍数关系可以预先进行设置，具体地，可以将坝基排水孔的直径设置为坝体在地震时的滑动距离的3倍至5倍。例如，假设坝体在地震时的滑动距离为4.1厘米，则可以将坝基排水孔的直径设置为12.3厘米～20.5厘米。经过这种设置，即使坝体在地震时出现滑动，由于坝基排水孔的直径足够大，因此，也不会出现坝基排水孔被剪断或阻塞的情况，从而保证坝基排水孔的排水功能在地震时维持正常。本步骤中，当确定出坝体在地震时的滑动距离后，就可以将该滑动距离乘以预设倍数，从而得到坝基排水孔直径。本实施例中，首先确定坝体在地震时的滑动距离，进而根据该滑动距离，以及坝基排水孔直径与滑动距离的对应关系，确定坝基排水孔的直径。即坝基排水孔的直径根据坝体在地震时的滑动距离进行设置，经过这种设置，即使坝体在地震时出现滑动，由于坝基排水孔的直径相比滑动距离足够大，因此，也不会出现坝基排水孔被剪断或阻塞的情况，从而保证坝基排水孔的排水功能在地震时维持正常，进而保证重力坝的抗滑稳定。另外，该方法设计施工方便，相比其他重力坝抗滑稳定措施，节省工程造价，因此更加适用于强地震区重力坝的抗滑稳定。在上述实施例的基础上，本实施例涉及确定重力坝的坝体在地震时的滑动距离的具体方法，即，图3为本技术提供的用于重力坝抗滑稳定的方法实施例二的流程示意图，如图3所示，上述步骤S201具体包括：S301、建立坝体与基础的有限元模型。可选地，可以首先对坝体与基础进行三维建模，形成物理模型，进而，为物理模型赋予各种参数，包括坝体与基础的交界面的初始动态抗拉强度、摩擦系数、粘聚力等，形成坝体与基础的有限元网格模型。图4为坝体与基础的有限元网格模型的一个示例图。S302、根据上述有限元模型，使用包含交界面接触模型的非线性有限元求解算法计算坝体在地震作用下沿基础的最大滑动距离，将该最大滑动距离作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗滑稳定的重力坝，其特征在于，包括：坝体、基础以及设置在所述坝体及所述基础上的坝基排水孔；所述坝基排水孔的一端连接至所述基础内，所述坝基排水孔的另一端连接至所述坝体上的廊道；所述坝基排水孔的直径与所述坝体在地震时的滑动距离具有预设倍数关系。

【技术特征摘要】
1.一种抗滑稳定的重力坝，其特征在于，包括：坝体、基础以及设置在所述坝体及所述基础上的坝基排水孔；所述坝基排水孔的一端连接至所述基础内，所述坝基排水孔的另一端连接至所述坝体上的廊道；所述坝基排水孔的直径与所述坝体在地震时的滑动距离具有预设倍数关系。2.根据权利要求1所述的抗滑稳定的重力坝，其特征在于，所述坝基排水孔的直径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜山，李德玉，吴亮，张爱静，袁方，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11