（一）计算荷载、荷载组合及主要参数

大坝抗滑稳定采用抗剪断强度公式计算，坝体应力分析采用材料力学法，计算荷载和主要参数如下。

1.计算荷载

①自重；②静水压力；③扬压力；④泥沙压力；⑤浪压力；⑥动水压力；⑦地震荷载。

2.荷载组合

基本组合（1）：①+②+③+④+⑤

基本组合（2）：①+②+③+④+⑤+⑥

特殊组合（1）：①+②+③+④+⑤+⑥

特殊组合（2）：①+②+③+④+⑤+⑦

特殊组合（3）：①+②+③+④+⑤

特殊组合（4）：①+②+③+④+⑤+⑥

特殊组合（5）：①+②+③+④+⑤+⑥

3.各种荷载组合相应的静水压力水位表（表5-1）

表5-1　各种荷载组合相应的静水压力水位表

4.主要参数

岩石与混凝土抗剪断：f′=1.02～1.05，c′=1.36～1.4MPa。

岩石与岩石抗剪断：f′=1.15，c′=1.4MPa；岩石容重：γ=25.48kN/m3；层间错动面：f=0.35，c=0；岩层层面及反倾向节理：f′=0.4，c′=0；坝基岩石变形模量E=1.5×104MPa；坝基岩石弹性模量E=2.2×104MPa；岩石泊桑比μ=0.2；基岩容许垂直压应力σ≤7.0MPa。

碾压混凝土层间抗剪断：f′=1.0，c′=1.1MPa；碾压混凝土设计容重γ=23.52kN/m3；淤泥浮容重γ=6.37kN/m3；地震基本烈度小于Ⅵ度。

扬压力折减系数：帷幕中心线α1=0.5，排水孔中心线α2=0.25。

（二）建基面抗滑稳定

1.非溢流坝段标准断面稳定、应力成果（表5-2）

表5-2　非溢流坝段标准断面稳定、应力成果表

2.溢流坝段标准断面稳定、应力计算成果（表5-3）

表5-3　溢流坝段标准断面稳定、应力成果表

3.大坝加高后超蓄非溢流坝稳定、应力计算成果（表5-4）

表5-4　大坝加高后超蓄非溢流坝稳定、应力成果表

4.大坝加高后超蓄溢流坝稳定、应力计算成果（表5-5）

表5-5　大坝加高后超蓄溢流坝稳定、应力成果表

5.成果分析

由计算成果表5-2至表5-5可知，大坝标准断面（非溢流坝段、溢流坝段）的抗滑稳定安全系数都满足规范要求，且有一定的富裕度；坝踵未出现拉应力，最小压应力为0.2MPa，发生在非溢流坝段特殊组合（5）（挡水位244.70m时），坝趾处最大压应力出现在溢流坝段特殊组合（1）（正常蓄水位加地震），最大压应力为2.24MPa，小于坝基允许承载力7.0MPa及混凝土允许强度。

（三）岸坡坝段侧向抗滑稳定分析

两岸非溢流坝段位于开挖后的斜坡上，开挖边坡一般为1∶0.3和1∶0.5，以坝段为单元，对侧向抗滑稳定进行复核计算。

作用在坝段上的荷载、计算选用的参数及计算公式与前述相同。

侧向抗滑稳定计算成果见表5-6。

表5-6　侧向抗滑稳定计算成果表

上述成果表明，除8号坝段在基本组合（1）情况下，抗滑稳定安全系数K′=2.96略小于规范所要求的K′≥3.0外，其他各坝段抗滑稳定安全系数均满足规范要求。

对于8号坝段侧向不能满足抗滑稳定要求的处理措施是：将7号坝段与8号坝段，在建基面以上6m连成整体，6m以上开始分缝，并设置并缝钢筋。采用上述措施处理后，经复核满足了要求。为增加大坝安全度，又将大坝坝趾与下游开挖边坡之间的齿槽用混凝土回填。(www.daowen.com)

（四）基础深层抗滑稳定及抗浮稳定计算

1.基础深层抗滑稳定计算

江垭坝址为横切河谷，岩层倾向下游，倾角较大，平均38°，反倾角裂隙不发育，但坝基岩组内有较大的层间错动f112、f113、岩组内有层间溶蚀K202、K203和F11通过，对深层滑动不利，假定这些面与不连续的反倾角节理面组合，作为不利的控制条件，核算坝基的深层抗滑稳定。

计算结果：主滑面与水平夹角24°时，安全系数最大，为4.77；主滑面与水平夹角10.58°时，安全系数最小，为3.71。由此可知大坝深层抗滑稳定满足设计要求。

计算简图见图5-3。

2.大坝抗浮稳定计算

由于坝基下存在深循环承压热水，沿D2y由下游流向库内，在上游距坝轴160.0m处河床出露，坝基底部隔水层是承压热水的顶板，蓄水后库水位升高，顶板水头增大，因此必须对其进行抗浮稳定核算；同时坝基浅部存在层间错动f112、f113和层面溶蚀K202、K203等软弱面，当承压水沿其顶板裂隙富集于此时，也须对其抗浮稳定进行核算。

（1）计算边界条件及基本假定

1）假定以下游坝基抬升值接近为零处作为计算的边界点，此点的铅直面即为下游计算临空面。

2）坝基下溶蚀带K202、层间错动带f111～f115以及承压热水含水层上部的F2断层面均在坝面上游河床出露，假定这些层面作为计算底面，并全部贯通，承受全水头。

3）将底面分别与下游临空面组合，进行抗浮计算。计算简图见图5-4。

图5-3　坝基深层抗滑稳定计算简图[Ai、Bi、Ci（D）为深层滑动面]

图5-4　大坝抗浮稳定计算简图

（2）计算荷载及结果

计算荷载：坝体自重、岩体重、上下游水重（上游库水位239.0m，下游水位127.28m）。

计算结果：3个底面的抗浮安全系数最小值为1.58，大于规范1.5的要求。

（五）坝体抗滑稳定计算

由于大坝是采用分层填筑碾压，因此要考虑层间抗滑稳定。抗滑稳定控制面为最底层的碾压混凝土间歇层面，层间抗滑稳定计算采用抗剪断强度公式，计算参数为f′=1.0、c′=1.1 MPa，计算荷载和荷载组合与坝基抗滑稳定相同。计算成果见表5-7。

表5-7　坝体层间抗滑稳定计算成果表

计算结果显示，坝体层间结合面的抗滑稳定安全值均满足规范要求。

（六）坝体应力、变形计算

1.计算方法与假定

选取有代表性的标准断面进行平面有限元计算。坝基计算深度取坝高的1.75倍，上、下游计算长度取底宽的2倍。

2.计算荷载与荷载组合

荷载与前述相同，荷载组合如下：

基本组合（1）：①+②+④+⑤

基本组合（2）：①+②+④+⑤

特殊组合（1）：①+②+④+⑤

3.坝体应力、变形计算成果

坝踵、坝址应力计算成果见表5-8，大坝变形计算成果见表5-9。

表5-8　坝踵、坝趾应力成果对比表　单位：MPa

表5-9　大坝变形计算成果表　单位：mm

注　1.括号内数值只考虑水沙压力的变形，不计入自重荷载变形。
2.坐标方向：X—顺河向下游为正；Y—铅直向上为正。

4.计算成果分析

溢流坝和非溢流坝标准断面3种荷载组合的坝体主应力、正应力和剪应力分布规律性较好，与一般混凝土重力坝分布规律一致。在各种荷载作用下，坝基均处于受压状态。正应力均以荷载特殊组合（1）为最大，在坝趾最大压应力为2.86MPa（溢流坝）和1.52MPa（非溢流坝）。在坝趾附近局部区域出现较大剪应力，最大值均出现在荷载特殊组合（1），其最大值为1.80MPa（溢流坝）和1.63MPa（非溢流坝），已大于碾压混凝土抗剪强度指标。由于剪力区较小，通过加强碾压混凝土层面结合解决。为此对高程190m以下上游面5m和下游面20m范围内的RCC层面锚设厚1.5cm水泥砂浆。

从大坝变形计算成果看，坝踵最大垂直下沉量为10.22mm（溢流坝）和21.43mm（非溢流坝）。坝趾最大垂直下沉量为12.32mm（溢流坝）和15.40mm（非溢流坝）。坝顶最大垂直下沉量为16.56mm（溢流坝）和26.14mm（非溢流坝）。水平位移均向下游，最大值为6.29mm（溢流坝坝踵）和14.99mm（溢流坝坝顶上游）。