潘家军  汪明元  徐晗
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉市江岸区黄浦路23号，430010

    摘  要：随着我国经济建设的发展和西部大开发战略的实施，鉴于我国西部地区的地域特点，许多待建的和在建的水利枢纽将不可避免的位于深厚覆盖层上。目前在深厚覆盖层上修建高坝尚无成熟的工程经验可供借鉴，深厚覆盖层上的高土石坝应力变形特性有待进一步研究。本文对规划修建在覆盖层厚达100m上的300m级高土质心墙坝进行了三维非线性有限元分析。计算了两种设计方案，一种为心墙下深厚覆盖层全部挖除方案，另一种为心墙下深厚覆盖层部分挖除，采用双排混凝土防渗墙防渗方案。计算中土石料采用邓肯-张E-B模型，对施工填筑期和水库蓄水运行期的应力与变形进行模拟分析，利用有限元计算的竖向应力与自重应力的比值作为表示心墙拱效应及抗水力劈裂的能力强弱的指标，重点研究了混凝土防渗墙的应力与变形、心墙拱效应和抗水力劈裂的能力。研究结果表明，两方案计算得到的坝体变形、应力均在可接受的范围内，理论上都是可行性的，但对比两方案计算结果，心墙下深厚覆盖层全部挖除设计方案更为安全合理。

    关键词：深厚覆盖层；高土石坝； 应力变形；三维非线性有限元