1 STAB软件简介

STAB软件为中国水利科学研究院陈祖煜教授开发的土质边坡稳定计算软件，主要用于土质边坡及土石坝边坡的稳定分析。从1984年最初版发展至今已在水利工程设计中应用了三十余年，解决了无数工程设计的问题，为水利工程设计提供了巨大的便利，大大提高了设计人员的工作效率。

2 工程简介

河边水库位于昆明市寻甸县六哨乡大村村委会上纸厂村，水库枢纽建筑物由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。

大坝为粘土心墙风化料坝，坝顶高程2613.17m，最大坝高39.5m，坝顶长150m，坝顶宽5m。上游坝坡坡比分两级，分别为1:2.25及1:2.50。下游坝坡坡比分为三级，分别为1:2.0及1∶2.25，高程2577.00m以下为排水棱体，顶宽3.0m，内坡坡比为1:1.0，外坡比为1:1.5，排水棱体高7.0m。

坝基河谷段分布有第四系全新统冲洪积层，岩性为灰黄、灰、灰褐色粉质土砾、砂砾石、含砾粉质粘土；两岸坡坝基分布第四系全新统残坡积层，岩性为灰褐红色粉质粘土；河谷及两岸基岩为二叠系上统峨嵋山组（P2e）之玄武岩。

3 STAB软件在大坝设计中的应用

河边水库大坝使用STAB软件计算坝坡稳定安全系数。计算断面采用坝体最大断面，根据不同土层，分别对其各层的边界条件进行适当简化，计算时将大坝坝体及坝基划分为8个区域。具体分区情况如图1所示：

图1 河边水库大坝坝坡稳定计算分区图

各区的物理力学指标，根据地勘报告中的建议值，并结合以往相关工程经验进行取用。各区物理力学指标详见表1。

表1  大坝稳定计算物理力学指标采用值表

将分层简化的模型及水位、浸润线等基本信息导入STAB软件，并输入坝体和坝基物理力学参数。不同水位对应的工况应分别建模分别导入。

图2 计算参数输入界面

坝坡稳定计算分析滑面采用圆弧滑裂面，计算方法选择简化毕肖普法，为增加计算精度，土条划分选择最大值59。

图3 计算方法选择界面

当计算地震工况时，需添加地震荷载，选择沿高程输入地震加速度。根据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本工程地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。

使用STAB软件计算坝坡最小安全系数时，需以手动方式输入三点圆弧进行搜索，搜索方法选择整体单形法。搜索时需不断试算，将搜索到的临界滑裂面二维属性反输回初始滑裂面继续搜索，直到搜索到最小安全系数对应的临界滑裂面为止。

计算结束后将计算所得的最小滑弧图导出至CAD，计算成果图见图4：

图4 计算成果图

河边水库大坝坝坡稳定计算的最小安全系数如表2：

表2 大坝坝坡稳定计算成果表

大坝在各种水位运行工况下，抗滑稳定最小安全系数均满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）坝坡抗滑稳定最小安全系数的要求。

4 结束语

STAB软件为寻甸县河边水库大坝的设计提供了巨大的便利，计算结果为工程技术人员提供了重要的参考依据，大大提高了设计的可靠度和工程的安全性。目前寻甸县河边水库工程正在施工建设中。大坝已封顶，施工过程中未出现质量问题，总体运行良好，工程完工后将对地区社会及经济发展起到推动作用。

参考文献：

[1] 昆明市水利水电勘测设计研究院. 昆明市寻甸县河边水库新建工程初步设计报告.

[2] 陈祖煜. 土质边坡稳定分析－原理－方法. 北京：中国水利水电出版社,2003.