參數(shù)反演在大壩應(yīng)力變形分析中的應(yīng)用研究摘要隨著工程經(jīng)驗(yàn)的豐富，面板堆石壩也在朝著壩高更高、規(guī)模更大發(fā)展，大壩的應(yīng)力變形也就更為復(fù)雜，大壩整體的應(yīng)力水平提高，帶來(lái)了各種安全隱患。為進(jìn)一步研究參數(shù)反演在大壩應(yīng)力變形分析中的作用，提高對(duì)面板堆石壩應(yīng)力變形的預(yù)測(cè)能力，保障大壩的安全穩(wěn)定運(yùn)行，以江坪河面板堆石壩為依托，堆石料本構(gòu)模型選擇為鄧肯E-B模型，建立有限元三維模型，利用多組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粒子群等優(yōu)化算法，對(duì)江坪河面板堆石壩的鄧肯E-B模型及流變模型的重要參數(shù)進(jìn)行多次反演，并基于反演結(jié)果進(jìn)行有限元計(jì)算，模擬壩體結(jié)構(gòu)、筑壩分區(qū)及材料填筑過(guò)程等，獲取壩體及面板的應(yīng)力變形情況，將反演結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，并對(duì)該面板堆石壩進(jìn)行長(zhǎng)期安全性分析。分析結(jié)果表明：反演所得參數(shù)均在合理的數(shù)值范圍內(nèi)，基于反演參數(shù)的壩體與面板的應(yīng)力變形計(jì)算結(jié)果與參數(shù)分析規(guī)律相一致，位移與應(yīng)力數(shù)值合理，變化規(guī)律符合面板堆石壩的應(yīng)力變形規(guī)律，經(jīng)與試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算值及實(shí)測(cè)值比較，參數(shù)反演結(jié)果更接近實(shí)測(cè)值，說(shuō)明反演效果較好，反演結(jié)果具有代表性，可以保證江坪河面板堆石壩的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：面板堆石壩；有限元；子模型法；參數(shù)反演；長(zhǎng)期安全性分析目錄1緒論 圖6.71所示。圖STYLEREF2\s6.7SEQ圖\*ARABIC\s21計(jì)算結(jié)果對(duì)比由圖可知，相比于試驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算沉降值，由反演參數(shù)計(jì)算出的沉降值與實(shí)測(cè)值更相近，但由于在尋優(yōu)時(shí)將約束條件設(shè)置為了試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算值，尋優(yōu)過(guò)程在其附近的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行，使得反演參數(shù)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值仍存在一定的差異。整體來(lái)說(shuō)，反演參數(shù)計(jì)算值大于試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算值，且反演參數(shù)計(jì)算值與實(shí)際沉降值更相近，說(shuō)明相比于試驗(yàn)參數(shù)，反演參數(shù)更能反映實(shí)際的壩體材料參數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粒子群算法能有效地對(duì)江坪河模型進(jìn)行反演?；诜囱輩?shù)的應(yīng)力變形分析符號(hào)規(guī)定在本章中，應(yīng)力符號(hào)以壓為正，以拉為負(fù)；位移符號(hào)豎直方向向下為正，向上為負(fù)；水平順河向向下游為正，向上游為負(fù)；軸向位移以指向右岸為正，指向左岸為負(fù)；撓度符號(hào)以指向壩體為正，背離壩體為負(fù)。基于截至201906監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)力變形分析壩體計(jì)算成果根據(jù)反演參數(shù)進(jìn)行有限元計(jì)算，對(duì)壩體進(jìn)行應(yīng)力變形分析，主要計(jì)算獲取壩體在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的應(yīng)力和位移數(shù)據(jù)，壩體的應(yīng)力和位移最大值如REF_Ref71573029\h表7.21所示。表STYLEREF2\s7.2SEQ表\*ARABIC\s21壩體有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）垂直沉降98.6107.7115.9向上游位移17.04.93.4向下游位移17.625.029.5應(yīng)力（MPa）大主應(yīng)力1.562.102.27小主應(yīng)力0.470.750.73壩體應(yīng)力變形分析（1）沉降壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的垂直沉降如REF_Ref71293487\h圖7.21～REF_Ref71293488\h圖7.23所示。由圖可知，竣工期的最大沉降值為98.6cm，位于壩體中部約1/2壩高處，等值線圖呈水波狀向外一圈圈擴(kuò)散，數(shù)值向外側(cè)逐漸減小，整體位移大致對(duì)稱于壩軸線；在自重和水壓力的雙重作用下，蓄水期的最大沉降值增大至107.7cm，位于壩體中部約1/2壩高處，但略微向上游移動(dòng)，這是由于水庫(kù)蓄水后由于水位抬高而導(dǎo)致上游的水壓力對(duì)材料的壓實(shí)效果，整體分布規(guī)律與竣工期基本相同?？梢钥闯鲈诳⒐て诰鸵淹瓿闪?1.6%的沉降，大壩填筑材料的重力起了主導(dǎo)作用，很大程度影響了壩體的沉降；隨著時(shí)間推移，壩體狀態(tài)逐漸穩(wěn)定，穩(wěn)定期的最大沉降值進(jìn)一步增大到115.9cm，也位于壩體中部約1/2壩高處且略向上游偏移，壩體最大沉降占最大壩高的0.53%，相較于同等級(jí)別的面板堆石壩占比偏小。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s21壩體竣工期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s22壩體蓄水期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s23壩體穩(wěn)定期沉降分布圖（2）水平向位移壩體三個(gè)工況時(shí)期的水平位移分布如REF_Ref71295619\h圖7.24～REF_Ref71295620\h圖7.26所示。由圖可知，竣工期向上游位移的最大值為17.0cm，位置在壩體上游約1/2壩高處；向下游位移最大值為17.6cm，位置在下游約1/2壩高處，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，即在自重及山體約束共同作用下，上下游的堆石體分別向上游和下游發(fā)生順河向的位移；在蓄水期由于蓄水，上游側(cè)所受水壓力逐漸增大，導(dǎo)致水平向位移特別是近上游側(cè)發(fā)生了較大改變，向上游最大位移值減小到4.9cm，竣工期上游側(cè)產(chǎn)生的位移基本被推回，在上游壩坡附近約1/4壩高處產(chǎn)生向下游最大位移，其值為25.0cm，下游側(cè)所受到的影響較小，未發(fā)生太大變化；穩(wěn)定期向上游最大位移值為3.4cm，位于近壩體上游1/3壩高處，向下游最大位移值為29.5m，位于上游壩坡約1/4壩高處，靠近下游側(cè)整體變化不大。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s24壩體竣工期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s25壩體蓄水期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s26壩體穩(wěn)定期水平位移分布圖（3）小主應(yīng)力壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的小主應(yīng)力分布如REF_Ref71297047\h圖7.27～REF_Ref71297048\h圖7.29所示。由圖可知，竣工期的小主應(yīng)力最大值為0.47MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，呈波狀向外擴(kuò)散，數(shù)值逐漸變小，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，且在上下游壩坡處與壩坡大致平行；由于蓄水期水位升高導(dǎo)致水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸變大，蓄水期的小主應(yīng)力極值增大為0.75MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，位于壩體上游側(cè)約1/4壩高處，上游側(cè)的等值線變得更加密集，上下游壩坡處的等值線與壩坡保持平行；穩(wěn)定期的小主應(yīng)力最大值為0.73MPa，位于上游壩坡約1/2壩高處，整體分布規(guī)律與蓄水期相似。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s27壩體竣工期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s28壩體蓄水期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s29壩體穩(wěn)定期小主應(yīng)力分布圖（4）大主應(yīng)力壩體三個(gè)工況時(shí)期的大主應(yīng)力分布情況如REF_Ref71297865\h圖7.210～REF_Ref71297866\h圖7.212所示，從圖中可以看到，竣工期的大主應(yīng)力最大值為1.56MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，整體分布和小主應(yīng)力相差不大；蓄水期水位升高導(dǎo)致水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸增大，蓄水期的大主應(yīng)力最大值增大為2.10MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，約1/3壩高處；穩(wěn)定期大主應(yīng)力的最大值為2.27MPa，位于偏向上游壩體1/3壩高處。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s210壩體竣工期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s211壩體蓄水期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s212壩體穩(wěn)定期大主應(yīng)力分布圖面板計(jì)算成果通過(guò)壩體靜力應(yīng)力變形分析的計(jì)算結(jié)果，以壩體模型中墊層的位移數(shù)據(jù)提取出作為面板計(jì)算的初始條件，對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行面板模型分析，主要計(jì)算出面板在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的位移和應(yīng)力數(shù)據(jù).面板的位移、應(yīng)力最大值如REF_Ref71573011\h表7.22所示。表STYLEREF2\s7.2SEQ表\*ARABIC\s22面板有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表面板計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）撓度4.7146.8653.77軸向位移向左岸0.967.229.86向右岸0.818.3810.31應(yīng)力（MPa）軸向壓應(yīng)力0.628.249.69拉應(yīng)力0.001.211.58順坡向壓應(yīng)力3.0112.8714.01拉應(yīng)力0.312.022.18面板應(yīng)力變形分析（1）撓度面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的撓度分布情況如REF_Ref71299412\h圖7.213～REF_Ref71299415\h圖7.215所示。由圖可知，在竣工期，重力導(dǎo)致了大部分撓度的產(chǎn)生，其值較小，最大值為4.71cm，位置在近面板頂部；蓄水期水位逐漸升高，水壓力增大，面板撓度有了明顯增加，最大值為46.86cm，庫(kù)水向下壓力使得位置從面板頂部下移至接近底部；穩(wěn)定期撓度最大值為53.77cm，位置與蓄水期相差不大。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s213面板竣工期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s214面板蓄水期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s215面板穩(wěn)定期撓度分布圖（2）軸向位移面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向位移分布如REF_Ref71306618\h圖7.216～REF_Ref71306619\h圖7.218所示。由圖可知，竣工期產(chǎn)生的向左岸最大軸向位移為0.96cm，位置在一期面板的右岸側(cè)，向右岸的最大軸向位移為0.81cm，位置在二期面板的左岸側(cè)；蓄水期水壓力增大，面板受壓朝中部收縮更明顯，軸向位移方向沒(méi)有太大變化，但數(shù)值增大，向左岸最大軸向位移為7.22cm，向右岸最大軸向位移為8.38cm；相對(duì)于蓄水期，穩(wěn)定期產(chǎn)生的變化不大，只是軸向位移大小稍有上升，向左岸最大軸向位移為9.86cm，向右岸最大軸向位移為10.31cm。三個(gè)時(shí)期的軸向位移均指向面板中心，且位移之間并不連續(xù)。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s216面板竣工期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s217面板蓄水期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s218面板穩(wěn)定期軸向位移分布圖（3）軸向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向應(yīng)力分布如REF_Ref71311143\h圖7.219～REF_Ref71311144\h圖7.221所示。由圖可知，由于竣工期未開(kāi)始蓄水，面板還沒(méi)有產(chǎn)生拉應(yīng)力，軸向壓應(yīng)力最大值為0.62MPa，位置在一期面板靠右側(cè)；蓄水期水位上升，使面板出現(xiàn)了一定區(qū)域的拉應(yīng)力，最大達(dá)到了1.21MPa，位置在一期面板右側(cè)，軸向壓應(yīng)力最大達(dá)到了8.24MPa，位置靠近面板底端；穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布情況與蓄水期相差不大，軸向拉應(yīng)力最大值為1.58MPa，軸向壓應(yīng)力最大值為9.69MPa。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s219面板竣工期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s220面板蓄水期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s221面板穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布圖（4）順坡向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的順坡向應(yīng)力分布如REF_Ref71311164\h圖7.222～REF_Ref71311166\h圖7.224所示。從圖中能看到，竣工期順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了3.01MPa，位置在面板底端，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了0.31MPa，位置在二期面板中間位置；蓄水期蓄水后，面板順坡向的應(yīng)力也明顯增大，順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了2.87MPa，位置相較于竣工期有所上移，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.02MPa，位置在一期面板右岸側(cè)；穩(wěn)定期順坡向壓應(yīng)力極值達(dá)到了14.01MPa，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.18MPa，極值位置與蓄水期基本接近。圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s222面板竣工期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s223面板蓄水期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.2SEQ圖\*ARABIC\s224面板穩(wěn)定期順坡向應(yīng)力分布圖基于截至202006監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)力變形分析壩體計(jì)算成果根據(jù)反演參數(shù)進(jìn)行有限元計(jì)算，對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，主要計(jì)算獲取壩體在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的應(yīng)力和位移數(shù)據(jù)，壩體的應(yīng)力和位移最大值如REF_Ref71573273\h表7.31所示。表STYLEREF2\s7.3SEQ表\*ARABIC\s21壩體有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）垂直沉降90.999.6107.7向上游位移向下游位移15.324.729.2應(yīng)力（MPa）大主應(yīng)力1.532.112.27小主應(yīng)力0.430.740.76壩體應(yīng)力變形分析（1）沉降壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的垂直沉降如REF_Ref71316978\h圖7.31～REF_Ref71317014\h圖7.33所示。由圖可知，竣工期的最大沉降值為90.9cm，位于壩體中部約1/2壩高處，等值線圖呈水波狀向外一圈圈擴(kuò)散，數(shù)值向外側(cè)逐漸減小，整體位移大致對(duì)稱于壩軸線；在自重和水壓力的雙重作用下，蓄水期的最大沉降值增大至99.6cm，位于壩體中部約1/2壩高處，但略微向上游移動(dòng)，整體分布規(guī)律與竣工期基本相同；穩(wěn)定期的最大沉降值進(jìn)一步增大到107.7cm，也位于壩體中部約1/2壩高處且略向上游偏移，壩體最大沉降占最大壩高的0.49%，相較于同等級(jí)別的面板堆石壩占比偏小。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s21壩體竣工期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s22壩體蓄水期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s23壩體穩(wěn)定期沉降分布圖（2）水平向位移壩體三個(gè)工況時(shí)期的水平位移分布如REF_Ref71318064\h圖7.34～REF_Ref71318072\h圖7.36所示。由圖可知，竣工期向上游位移的最大值為15.2cm，位置在壩體上游約1/2壩高處；向下游位移最大達(dá)到了15.3cm，位置在下游約1/2壩高處，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，在自重及山體約束共同作用下，上下游的堆石體分別向上游和下游發(fā)生順河向的位移；在蓄水期水位上升，導(dǎo)致近上游側(cè)水平向位移產(chǎn)生了較大改變，向上游最大位移值減小到3.7cm，在上游壩坡附近約1/4壩高處產(chǎn)生向下游最大位移，其值為24.7cm，下游側(cè)所受到的影響較小，未發(fā)生太大變化；穩(wěn)定期向上游位移極值為3.3cm，位置在近壩體上游1/3壩高處，向下游位移極值為29.2m，位置在上游壩坡約1/4壩高處，靠近下游側(cè)整體變化不大。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s24壩體竣工期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s25壩體蓄水期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s26壩體穩(wěn)定期水平位移分布圖（3）小主應(yīng)力壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的小主應(yīng)力分布如REF_Ref71360405\h圖7.37～REF_Ref71360413\h圖7.39所示。由圖可知，竣工期的小主應(yīng)力最大值為0.43MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，呈波狀向外擴(kuò)散，數(shù)值逐漸變小，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，且在上下游壩坡處與壩坡基本平行；在蓄水期水位升高，水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸增大，蓄水期的小主應(yīng)力最大值增大為0.74MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，位于壩體上游側(cè)約1/4壩高處，上游側(cè)的等值線變得更加密集，上下游壩坡處的等值線與壩坡保持平行；穩(wěn)定期的小主應(yīng)力最大值為0.76MPa，位于上游壩坡約1/2壩高處，整體分布規(guī)律與蓄水期相似。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s27壩體竣工期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s28壩體蓄水期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s29壩體穩(wěn)定期小主應(yīng)力分布圖（4）大主應(yīng)力壩體三個(gè)工況時(shí)期的大主應(yīng)力分布情況如REF_Ref71361997\h圖7.310～REF_Ref71362002\h圖7.312所示，從圖中可以看到，竣工期的大主應(yīng)力最大值為1.53MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，整體分布規(guī)律與小主應(yīng)力相差不大；蓄水期水位升高導(dǎo)致水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸增大，蓄水期的大主應(yīng)力最大值增大為2.11MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，約1/3壩高處；穩(wěn)定期大主應(yīng)力的最大值為2.27MPa，位于偏向上游壩體1/3壩高處。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s210壩體竣工期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s211壩體蓄水期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s212壩體穩(wěn)定期大主應(yīng)力分布圖面板計(jì)算成果通過(guò)壩體靜力應(yīng)力變形分析的計(jì)算結(jié)果，以壩體模型中墊層的位移數(shù)據(jù)提取出作為面板計(jì)算的初始條件，對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行面板模型分析，主要計(jì)算出面板在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的位移和應(yīng)力數(shù)據(jù).面板的位移、應(yīng)力最大值如REF_Ref71574274\h表7.32所示。表STYLEREF2\s7.3SEQ表\*ARABIC\s22面板有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表面板計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）撓度4.2045.7052.75軸向位移向左岸0.917.179.53向右岸0.738.3210.13應(yīng)力（MPa）軸向壓應(yīng)力0.619.0410.48拉應(yīng)力0.001.922.19順坡向壓應(yīng)力2.8813.1715.27拉應(yīng)力0.402.332.50面板應(yīng)力變形分析（1）撓度面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的撓度分布如REF_Ref71362640\h圖7.313～REF_Ref71362647\h圖7.315所示。由圖可知，在竣工期，重力導(dǎo)致了大部分撓度的產(chǎn)生，其值較小，最大值為4.20cm，位置在靠近面板頂端；蓄水期水位逐漸升高，水壓力增大，面板撓度有了明顯增加，最大值為45.70cm，庫(kù)水向下壓力使得位置從面板頂部下移至接近底部；穩(wěn)定期撓度最大值為52.75cm，位置與蓄水期相差不大。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s213面板竣工期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s214面板蓄水期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s215面板穩(wěn)定期撓度分布圖（2）軸向位移面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向位移分布如REF_Ref71306618\h圖7.216～REF_Ref71306619\h圖7.218所示。從圖中可以看到，竣工期產(chǎn)生的向左岸最大軸向位移為0.91cm，位置在一期面板的右岸側(cè)，向右岸的最大軸向位移為0.73cm，位置在二期面板的左岸側(cè)；蓄水期水壓力增大，面板受壓朝中部收縮更明顯，軸向位移方向沒(méi)有太大變化，但數(shù)值增大，向左岸最大軸向位移為7.17cm，向右岸最大軸向位移為8.32cm；相對(duì)于蓄水期，穩(wěn)定期產(chǎn)生的變化不大，只是軸向位移大小稍有上升，向左岸最大軸向位移為9.53cm，向右岸最大軸向位移為10.13cm。三個(gè)時(shí)期的軸向位移均指向面板中心，且位移之間并不連續(xù)。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s216面板竣工期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s217面板蓄水期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s218面板穩(wěn)定期軸向位移分布圖（3）軸向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向應(yīng)力分布如REF_Ref71311143\h圖7.219～REF_Ref71311144\h圖7.221所示。由圖可知，由于竣工期未開(kāi)始蓄水，面板還沒(méi)有產(chǎn)生拉應(yīng)力，軸向壓應(yīng)力最大值為0.61MPa，位置在一期面板靠右側(cè)；蓄水期水位上升，使面板出現(xiàn)了一定區(qū)域的拉應(yīng)力，最大達(dá)到了1.92MPa，位置在一期面板右側(cè)，軸向壓應(yīng)力最大達(dá)到了9.04MPa，位置靠近面板底端；穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布情況與蓄水期相差不大，軸向拉應(yīng)力最大值為2.19MPa，軸向壓應(yīng)力最大值為10.48MPa。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s219面板竣工期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s220面板蓄水期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s221面板穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布圖（4）順坡向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的順坡向應(yīng)力分布如REF_Ref71311164\h圖7.222～REF_Ref71311166\h圖7.224所示。從圖中能看到，竣工期順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了2.88MPa，位置在面板底端，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到0.40MPa，位置在二期面板中間位置；蓄水期蓄水后，面板順坡向的應(yīng)力也明顯增大，順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了13.17MPa，位置相較于竣工期有所上移，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.33MPa，位置在一期面板右岸側(cè)；穩(wěn)定期順坡向壓應(yīng)力極值達(dá)到了15.27MPa，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.50MPa，極值位置與蓄水期基本接近。圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s222面板竣工期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s223面板蓄水期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.3SEQ圖\*ARABIC\s224面板穩(wěn)定期順坡向應(yīng)力分布圖基于截至202101監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)力變形分析壩體計(jì)算成果根據(jù)反演參數(shù)進(jìn)行有限元計(jì)算，對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，主要計(jì)算獲取壩體在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的應(yīng)力和位移數(shù)據(jù)，壩體的應(yīng)力和位移最大值如REF_Ref71575078\h表7.41所示。表STYLEREF2\s7.4SEQ表\*ARABIC\s21壩體有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）垂直沉降89.397.9105.6向上游位移向下游位移15.124.428.8應(yīng)力（MPa）大主應(yīng)力1.542.112.26小主應(yīng)力0.440.720.75壩體應(yīng)力變形分析（1）沉降壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的垂直沉降如REF_Ref71365744\h圖7.41～REF_Ref71365762\h圖7.43所示。由圖可知，竣工期的最大沉降值為89.3cm，位于壩體中部約1/2壩高處，等值線圖呈水波狀向外一圈圈擴(kuò)散，數(shù)值向外側(cè)逐漸減小，整體位移大致對(duì)稱于壩軸線；在自重和水壓力的雙重作用下，蓄水期的最大沉降值增大至97.9cm，位于壩體中部約1/2壩高處，但略微向上游移動(dòng)，整體分布規(guī)律與竣工期基本相同；穩(wěn)定期的最大沉降值進(jìn)一步增大到105.6cm，也位于壩體中部約1/2壩高處且略向上游偏移，壩體最大沉降占最大壩高的0.48%，相較于同等級(jí)別的面板堆石壩占比偏小。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s21壩體竣工期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s22壩體蓄水期沉降分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s23壩體穩(wěn)定期沉降分布圖（2）水平向位移壩體三個(gè)工況時(shí)期的水平位移分布如REF_Ref71366047\h圖7.44～REF_Ref71366053\h圖7.46所示。由圖可知，竣工期向上游位移的最大值為15.1cm，位置在壩體上游約1/2壩高處；向下游位移最大達(dá)到了15.1cm，位置在下游約1/2壩高處，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，在自重及山體約束共同作用下，上下游的堆石體分別向上游和下游發(fā)生順河向的位移；在蓄水期水位上升，導(dǎo)致近上游側(cè)水平向位移產(chǎn)生了較大改變，向上游最大位移值減小到3.8cm，在上游壩坡附近約1/4壩高處產(chǎn)生向下游最大位移，其值為24.4cm，下游側(cè)所受到的影響較小，未發(fā)生太大變化；穩(wěn)定期向上游位移極值為3.2cm，位置在近壩體上游1/3壩高處，向下游位移極值為28.8m，位置在上游壩坡約1/4壩高處，靠近下游側(cè)整體變化不大。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s24壩體竣工期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s25壩體蓄水期水平位移分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s26壩體穩(wěn)定期水平位移分布圖（3）小主應(yīng)力壩體竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的小主應(yīng)力分布如REF_Ref71366284\h圖7.47～REF_Ref71366290\h圖7.49所示。由圖可知，竣工期的小主應(yīng)力最大值為0.44MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，呈波狀向外擴(kuò)散，數(shù)值逐漸變小，等值線整體對(duì)稱于壩軸線，且在上下游壩坡處與壩坡基本平行；在蓄水期水位升高，水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸增大，蓄水期的小主應(yīng)力最大值增大為0.72MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，位于壩體上游側(cè)約1/4壩高處，上游側(cè)的等值線變得更加密集，上下游壩坡處的等值線與壩坡保持平行；穩(wěn)定期的小主應(yīng)力最大值為0.75MPa，位于上游壩坡約1/2壩高處，整體分布規(guī)律與蓄水期相似。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s27壩體竣工期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s28壩體蓄水期小主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s29壩體穩(wěn)定期小主應(yīng)力分布圖（4）大主應(yīng)力壩體三個(gè)工況時(shí)期的大主應(yīng)力分布情況如REF_Ref71366484\h圖7.410～REF_Ref71366489\h圖7.412所示，從圖中可以看到，竣工期的大主應(yīng)力最大值為1.54MPa，位置在壩體中部約1/3壩高處，整體分布規(guī)律與小主應(yīng)力相差不大；蓄水期水位升高導(dǎo)致水壓力增大，壩體應(yīng)力也逐漸增大，蓄水期的大主應(yīng)力最大值增大為2.11MPa，位置相較于竣工期稍向上游偏移，約1/3壩高處；穩(wěn)定期大主應(yīng)力的最大值為2.26MPa，位于偏向上游壩體1/3壩高處。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s210壩體竣工期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s211壩體蓄水期大主應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s212壩體穩(wěn)定期大主應(yīng)力分布圖面板計(jì)算成果通過(guò)壩體靜力應(yīng)力變形分析的計(jì)算結(jié)果，以壩體模型中墊層的位移數(shù)據(jù)提取出作為面板計(jì)算的初始條件，對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行面板模型分析，主要計(jì)算出面板在竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的位移和應(yīng)力數(shù)據(jù).面板的位移、應(yīng)力最大值如REF_Ref71575753\h表7.42所示。表STYLEREF2\s7.4SEQ表\*ARABIC\s22面板有限元計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變最大值表面板計(jì)算結(jié)果竣工期蓄水期穩(wěn)定期位移（cm）撓度3.9945.4452.24軸向位移向左岸0.907.099.40向右岸0.718.2810.03應(yīng)力（MPa）軸向壓應(yīng)力0.608.9010.33拉應(yīng)力0.001.892.13順坡向壓應(yīng)力2.8612.9515.01拉應(yīng)力0.392.312.50面板應(yīng)力變形分析（1）撓度面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的撓度分布如REF_Ref71377640\h圖7.413～REF_Ref71377644\h圖7.415所示。由圖可知，在竣工期，重力導(dǎo)致了大部分撓度的產(chǎn)生，其值較小，最大值為3.99cm，位置在靠近面板頂端；蓄水期水位逐漸升高，水壓力增大，面板撓度有了明顯增加，最大值為45.44cm，庫(kù)水向下壓力使得位置從面板頂部下移至接近底部；穩(wěn)定期撓度最大值為52.24cm，位置與蓄水期相差不大。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s213面板竣工期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s214面板蓄水期撓度分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s215面板穩(wěn)定期撓度分布圖（2）軸向位移面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向位移分布如REF_Ref71378183\h圖7.416～REF_Ref71378188\h圖7.418所示。從圖中可以看到，竣工期產(chǎn)生的向左岸最大軸向位移為0.90cm，位置在一期面板的右岸側(cè)，向右岸的最大軸向位移為0.71cm，位置在二期面板的左岸側(cè)；蓄水期水壓力增大，面板受壓朝中部收縮更明顯，軸向位移方向沒(méi)有太大變化，但數(shù)值增大，向左岸最大軸向位移為7.09cm，向右岸最大軸向位移為8.28cm；相對(duì)于蓄水期，穩(wěn)定期產(chǎn)生的變化不大，只是軸向位移大小稍有上升，向左岸最大軸向位移為9.40cm，向右岸最大軸向位移為10.03cm。三個(gè)時(shí)期的軸向位移均指向面板中心，且位移之間并不連續(xù)。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s216面板竣工期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s217面板蓄水期軸向位移分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s218面板穩(wěn)定期軸向位移分布圖（3）軸向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的軸向應(yīng)力分布如REF_Ref71378862\h圖7.419～REF_Ref71378868\h圖7.421所示。由圖可知，由于竣工期未開(kāi)始蓄水，面板還沒(méi)有產(chǎn)生拉應(yīng)力，軸向壓應(yīng)力最大值為0.60MPa，位置在一期面板靠右側(cè)；蓄水期水位上升，使面板出現(xiàn)了一定區(qū)域的拉應(yīng)力，最大達(dá)到了1.89MPa，位置在一期面板右側(cè)，軸向壓應(yīng)力最大達(dá)到了8.90MPa，靠近面板底部；；穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布情況與蓄水期相差不大，軸向拉應(yīng)力最大值為2.13MPa，軸向壓應(yīng)力最大值為10.33MPa。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s219面板竣工期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s220面板蓄水期軸向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s221面板穩(wěn)定期軸向應(yīng)力分布圖（4）順坡向應(yīng)力面板竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的順坡向應(yīng)力分布如REF_Ref71379911\h圖7.422～REF_Ref71379916\h圖7.424所示。從圖中能看到，竣工期順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了2.86MPa，位置在面板底端，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到0.39MPa，位置在二期面板中間位置；蓄水期蓄水后，面板順坡向的應(yīng)力也明顯增大，順坡向壓應(yīng)力最大達(dá)到了12.95MPa，位置相較于竣工期有所上移，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.31MPa，位置在一期面板右岸側(cè)；穩(wěn)定期順坡向壓應(yīng)力極值達(dá)到了15.01MPa，順坡向拉應(yīng)力最大達(dá)到了2.50MPa，極值位置與蓄水期基本接近。圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s222面板竣工期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s223面板蓄水期順坡向應(yīng)力分布圖圖STYLEREF2\s7.4SEQ圖\*ARABIC\s224面板穩(wěn)定期順坡向應(yīng)力分布圖參數(shù)反演及應(yīng)力變形結(jié)果對(duì)比反演參數(shù)對(duì)比分別采用了截至2019年6月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、截至2020年6月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、截至2021年1月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共三組數(shù)據(jù)進(jìn)行了參數(shù)反演，三次堆石體E-B模型參數(shù)反演的結(jié)果如REF_Ref71385096\h表8.11所示，流變參數(shù)反演的結(jié)果如REF_Ref71385100\h表8.12所示。表STYLEREF2\s8.1SEQ表\*ARABIC\s21堆石體E-B模型反演參數(shù)對(duì)比材料分區(qū)參數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101390高程以上堆石區(qū)K1445.61469.11486.7n0.2310.2370.227Kb1008.01088.21095.2m0.03570.04160.0428375~390高程堆石區(qū)K1312.11333.41349.3n0.2120.2170.208Kb949.61025.11031.7m0.01790.02080.0214375高程以下堆石區(qū)K913.81014.01016.9n0.2490.2520.248Kb658.2641.7648.8m0.07200.08310.0848表STYLEREF2\s8.1SEQ表\*ARABIC\s22堆石體流變反演參數(shù)對(duì)比材料分區(qū)參數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101375高程以上堆石區(qū)α0.000510.000380.00036b0.001750.001790.00171c0.000310.000310.00030d0.004760.00490.0047375高程以下堆石區(qū)α0.000510.000380.00036b0.002130.002190.00209c0.000490.000510.00048d0.006080.006240.00596（a）K（b）n（c）Kb（d）m圖STYLEREF2\s8.1SEQ圖\*ARABIC\s21堆石體E-B模型參數(shù)反演結(jié)果對(duì)比（a）α（b）b（c）c（d）d圖STYLEREF2\s8.1SEQ圖\*ARABIC\s22堆石體流變參數(shù)反演結(jié)果對(duì)比堆石體的應(yīng)力變形受四個(gè)參數(shù)的影響比較大，當(dāng)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力變形也產(chǎn)生比較大變化。當(dāng)?shù)闹抵饾u增大時(shí)，堆石體的位移和應(yīng)力會(huì)有所下降；當(dāng)?shù)闹抵饾u變大時(shí)，堆石體的位移會(huì)逐漸降小，但應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)變大。從圖中可以看出，在三次參數(shù)反演中，對(duì)于堆石體E-B模型參數(shù)，參數(shù)K有略微增大的趨勢(shì)，但整體變化較?。粎?shù)n先增大后減小，但整體變化也較平穩(wěn)；參數(shù)Kb在375m高程以上也有略微增大趨勢(shì)，375m高程以下變化較平緩，總體變化不明顯；參數(shù)m呈略微增大趨勢(shì)，變化情況也不明顯。整體來(lái)說(shuō)，三次反演中參數(shù)大部分出現(xiàn)增大，這將使得壩體的位移出現(xiàn)減小的趨勢(shì)；參數(shù)K的增大會(huì)使壩體的應(yīng)力逐漸減小，但參數(shù)n、Kb、m的增大會(huì)使壩體應(yīng)力出現(xiàn)增大趨勢(shì)，最終的應(yīng)力變化會(huì)呈現(xiàn)較平穩(wěn)的變化，無(wú)太大波動(dòng)。壩體應(yīng)力變形結(jié)果對(duì)比根據(jù)三組不同截至?xí)r間的反演參數(shù)進(jìn)行有限元計(jì)算分析，得出壩體的應(yīng)力變形情況，對(duì)比結(jié)果如REF_Ref71403473\h表8.21～REF_Ref71403474\h表8.23所示。表STYLEREF2\s8.2SEQ表\*ARABIC\s21壩體沉降計(jì)算結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果壩體沉降(cm)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日工期98.690.989.3蓄水期107.799.697.9穩(wěn)定期115.9107.7105.6表STYLEREF2\s8.2SEQ表\*ARABIC\s22壩體水平位移結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果壩體水平位移(cm)水平向上游水平向下游監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101201906202006202101竣工期17.015.315.1蓄水期25.024.724.4穩(wěn)定期29.529.228.8表STYLEREF2\s8.2SEQ表\*ARABIC\s23壩體應(yīng)力結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果壩體應(yīng)力(MPa)大主應(yīng)力小主應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101201906202006202101竣工期1.561.531.540.470.430.44蓄水期10.750.740.72穩(wěn)定期2.272.272.260.730.760.75利用截至2019年6月、2020年6月、2021年1月的三組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演參數(shù)有限元計(jì)算得出的竣工期、蓄水期、穩(wěn)定期三個(gè)時(shí)期的壩體應(yīng)力變形等值線圖分別見(jiàn)REF_Ref71293487\h圖7.21～REF_Ref71297866\h圖7.212、REF_Ref71316978\h圖7.31～REF_Ref71362002\h圖7.312、REF_Ref71365744\h圖7.41～REF_Ref71366489\h圖7.412。壩體的應(yīng)力、應(yīng)變的數(shù)值均在合理范圍內(nèi)，整體分布規(guī)律正常。根據(jù)基于三次反演參數(shù)的壩體應(yīng)力變形計(jì)算結(jié)果可知，壩體的沉降和水平位移逐漸減小，符合E-B模型參數(shù)K、n、Kb以及m在逐漸增大時(shí)會(huì)使位移減小的規(guī)律，大小主應(yīng)力數(shù)值相近，均在一定范圍內(nèi)，變化較為平穩(wěn)，也符合參數(shù)分析規(guī)律。面板應(yīng)力變形結(jié)果對(duì)比面板的應(yīng)力變形情況對(duì)比結(jié)果如REF_Ref71403501\h表8.32～REF_Ref71403505\h表8.34所示。表STYLEREF2\s8.3SEQ表\*ARABIC\s21面板撓度結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果面板撓度(cm)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日工期4.714.203.99蓄水期46.8645.7045.44穩(wěn)定期53.7752.7552.24表STYLEREF2\s8.3SEQ表\*ARABIC\s22面板軸向位移結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果面板軸向位移(cm)向左岸向右岸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101201906202006202101竣工期0.960.910.900.810.730.71蓄水期98.388.328.28穩(wěn)定期9.869.539.4010.3110.1310.03表STYLEREF2\s8.3SEQ表\*ARABIC\s23面板軸向應(yīng)力結(jié)果對(duì)比面板計(jì)算結(jié)果面板軸向應(yīng)力(MPa)壓應(yīng)力拉應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101201906202006202101竣工期0.620.610.60000蓄水期8.249.048.901.211.921.89穩(wěn)定期9.6910.4810.331.582.192.13表STYLEREF2\s8.3SEQ表\*ARABIC\s24面板順坡向應(yīng)力結(jié)果對(duì)比面板計(jì)算結(jié)果順坡向應(yīng)力(MPa)壓應(yīng)力拉應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)截至日期201906202006202101201906202006202101竣工期3.012.882.860.310.400.39蓄水期12.8713.1712.952.022.332.31穩(wěn)定期14.0115.2715.012.182.502.50利用截至2019年6月、2020年6月、2021年1月的三組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演參數(shù)有限元計(jì)算得出的竣工期、蓄水期、穩(wěn)定期三個(gè)時(shí)期的面板應(yīng)力變形等值線圖分別見(jiàn)REF_Ref71299412\h圖7.213～REF_Ref71311166\h圖7.224、REF_Ref71362640\h圖7.313～REF_Ref71552153\h圖7.324、REF_Ref71377640\h圖7.413～REF_Ref71379916\h圖7.424。根據(jù)基于三次反演參數(shù)的面板應(yīng)力變形計(jì)算結(jié)果可知，面板的撓度和軸向位移逐漸減小，原因是混凝土面板覆蓋于堆石體的上游，與壩體有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，當(dāng)壩體位移減小時(shí)，就會(huì)使面板的位移也呈現(xiàn)減小趨勢(shì)；面板的軸向應(yīng)力和順坡向應(yīng)力出現(xiàn)略微的增大，可能是由于蓄水方案調(diào)整，蓄水加快導(dǎo)致的?？傮w來(lái)說(shuō)，面板的應(yīng)力、應(yīng)變的數(shù)值均在合理范圍內(nèi)，整體分布規(guī)律正常。結(jié)論本文對(duì)江坪河面板堆石壩進(jìn)行了三維有限元模型的建立，并根據(jù)三組不同截止時(shí)間的監(jiān)測(cè)資料對(duì)堆石體E-B模型參數(shù)及流變模型參數(shù)進(jìn)行了三次反演，基于反演參數(shù)進(jìn)行了應(yīng)力變形有限元計(jì)算，并對(duì)反演及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，得出了以下結(jié)論：（1）對(duì)比三次參數(shù)反演的結(jié)果，對(duì)于E-B模型參數(shù)，參數(shù)K有略微增大的趨勢(shì)，但整體變化較?。粎?shù)n先增大后減小，但整體變化也較平穩(wěn)；參數(shù)Kb在375m高程以上也有略微增大趨勢(shì)，375m高程以下變化較平緩，總體變化不明顯；參數(shù)m呈略微增大趨勢(shì)，變化情況也不明顯；反演參數(shù)基本小于試驗(yàn)參數(shù)。對(duì)于流變模型參數(shù)，在375m高程以上及375m高程以下，參數(shù)α的值逐漸減小，也小于試驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)b、c、d的值變化較平穩(wěn)，但稍大于試驗(yàn)參數(shù)。整體來(lái)看，反演參數(shù)均在合理的數(shù)值范圍內(nèi)。（2）在三次基于反演參數(shù)進(jìn)行有限元計(jì)算得出的壩體應(yīng)力變形結(jié)果中，竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的最大沉降值均大致位于壩體中部約1/2壩高處，等值線呈波狀向外擴(kuò)散，數(shù)值逐漸減小，整體大致對(duì)稱于壩軸線。蓄水期和穩(wěn)定期的最大沉降值增幅不大，說(shuō)明在竣工期就已完成了大部分沉降，重力是沉降的主導(dǎo)因素，壩體的最大沉降相比于其他同級(jí)別的面板堆石壩于最大壩高的占比也較小?？⒐て诘乃较蛭灰拼笾聦?duì)稱于壩軸線，上下游的堆石體分別向上游和下游發(fā)生順河向的位移，在蓄水后水壓力增大，壩體水平位移大部分朝向下游，說(shuō)明上游水壓力是壩體水平向位移的主要影響因素?？⒐て凇⑿钏诤头€(wěn)定期的壩體應(yīng)力基本呈現(xiàn)為壓應(yīng)力，只有極小范圍部位出現(xiàn)拉應(yīng)力，竣工期的小主應(yīng)力大致對(duì)稱于壩軸線，在蓄水后小主應(yīng)力最大值向上游偏移，上游側(cè)的等值線變得更密集，三個(gè)時(shí)期的大主應(yīng)力的等值線均大致對(duì)稱于壩軸線，蓄水期和穩(wěn)定期其最大值會(huì)稍向上游移動(dòng)。壩體位移與應(yīng)力的數(shù)值均在在合理范圍內(nèi)，變化規(guī)律也符合面板堆石壩應(yīng)力變形規(guī)律。（3）在面板應(yīng)力變形計(jì)算結(jié)果中，竣工期、蓄水期和穩(wěn)定期的面板撓度均大致對(duì)稱于壩軸線，在面板邊緣等值線則比較密集。竣工期的蓄水位很低，撓度的最大值接近于面板頂部，其值也較小，蓄水后，面板的撓度明顯增加，最大值位置也下移至接近底部，說(shuō)明水壓力對(duì)面板撓度起主要影響。三個(gè)時(shí)期的面板軸向位移均指向面板中部，位移之間也沒(méi)有連續(xù)性，面板受壓朝中部收縮。面板在三個(gè)時(shí)期的應(yīng)力也基本呈現(xiàn)為壓應(yīng)力，在蓄水后出現(xiàn)了一定范圍的拉應(yīng)力。面板位移與應(yīng)力的數(shù)值均在在合理范圍內(nèi)，變化規(guī)律也符合面板堆石壩應(yīng)力變形規(guī)律。（4）四個(gè)參數(shù)對(duì)堆石體的應(yīng)力變形影響比較大，應(yīng)力變形會(huì)隨著參數(shù)改變發(fā)生比較大的變化。當(dāng)?shù)闹抵饾u增大時(shí)，堆石體的位移和應(yīng)力會(huì)有所下降；當(dāng)?shù)闹抵饾u變大時(shí)，堆石體的位移會(huì)逐漸降小，但應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)變大。在三次反演中參數(shù)大部分出現(xiàn)增大，使得壩體的位移出現(xiàn)減小的趨勢(shì)；參數(shù)K的增大會(huì)使壩體的應(yīng)力逐漸減小，但參數(shù)n、Kb、m的增大會(huì)使壩體應(yīng)力出現(xiàn)增大趨勢(shì)，最終的應(yīng)力變化會(huì)呈現(xiàn)較平穩(wěn)的變化，無(wú)太大波動(dòng)。而從壩體的應(yīng)力變形結(jié)果來(lái)看，壩體的位移逐漸減小，應(yīng)力的數(shù)值也在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，變化平穩(wěn)，計(jì)算結(jié)果整體符合參數(shù)分析規(guī)律，說(shuō)明反演效果較好，無(wú)較大誤差。（5）得出反演后的參數(shù)后，以此數(shù)據(jù)進(jìn)行有限元計(jì)算，并獲取相應(yīng)測(cè)點(diǎn)位置的位移值，與實(shí)際監(jiān)測(cè)值和基于試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算出的沉降值進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)相比于試驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算沉降值，由反演參數(shù)計(jì)算出的沉降值與實(shí)測(cè)值更相近，原因可能是試驗(yàn)參數(shù)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，由于縮尺效應(yīng)導(dǎo)致試驗(yàn)值難以準(zhǔn)確反映壩體材料實(shí)際力學(xué)性質(zhì)，但由于在尋優(yōu)時(shí)將試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算值作為了約束條件，尋優(yōu)是在其周?chē)膮^(qū)間內(nèi)進(jìn)行，導(dǎo)致反演參數(shù)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值也仍有一定的差異。整體來(lái)說(shuō)，反演參數(shù)計(jì)算值較大，但與實(shí)測(cè)的沉降值差異更小，說(shuō)明反演參數(shù)相比于試驗(yàn)參數(shù)更能反映實(shí)際的壩體材料參數(shù)，參數(shù)反演計(jì)算結(jié)果也就更接近實(shí)際數(shù)值，更具有代表性。（6）基于多組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的壩體與面板的應(yīng)力變形計(jì)算結(jié)果數(shù)值均在合理范圍內(nèi)，變化規(guī)律也都與面板堆石壩的一般規(guī)律吻合，可以保證江坪河工程的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。參考文獻(xiàn)徐澤平著.混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形特性研究[M].鄭州：黃河水利出版社.2005.余華.基于鄧肯E-B模型的面板堆石壩應(yīng)力變形分析：以毛家河水庫(kù)面板堆石壩為例[J].人民珠江，2016，37(9)：40-47.張飛,費(fèi)文平.本構(gòu)模型對(duì)面板堆石壩應(yīng)力變形的影響[J].陜西水利,2017年05期NaylorD.J.,Stress-strainLawforsoils.DevelopmentsinsoilsMechanics,EditedbyScoffRF.1978.沈珠江.土體應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算的一種新模型,第五屆土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[M].建筑工業(yè)出版社,1990.Yinz.z..AConsitutiveModelwithTwoYieldSurfaceforSoils,6thInternationalConferenceonNumericalMethodsinGeomechanics,Insbruck,1988.K.T.Kavanagh5R.W.Clough.Finiteelementapplicationinthecharacterizationofelasticsolids[J].Int.J.S