漿砌石拱壩設(shè)計(jì)大綱范本

FJD31170FJD水利水電工程技術(shù)設(shè)計(jì)階段漿砌石拱壩設(shè)計(jì)大綱范本水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)1997年4月水電站技術(shù)設(shè)計(jì)階段漿砌石拱壩技術(shù)設(shè)計(jì)大綱范本主編單位:主編單位總工程師:參編單位:主要編寫人員:軟件開(kāi)發(fā)單位:軟件編寫人員: 勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 年—月目次TOC\o"1-5"\h\z引言 4設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范 4設(shè)計(jì)基本資料 4\o"CurrentDocument"拱壩布置 9\o"CurrentDocument"水力設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"壩體防滲設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"荷載與荷載組合 11壩體應(yīng)力分析 12\o"CurrentDocument"拱座穩(wěn)定分析 13\o"CurrentDocument"壩基處理 14\o"CurrentDocument"壩體構(gòu)造 17\o"CurrentDocument"壩體觀測(cè)設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"專題研究（必要時(shí)） 18\o"CurrentDocument"工程量計(jì)算 18\o"CurrentDocument"應(yīng)提供的設(shè)計(jì)成果 191引言 工程位于—省 市（縣）以 km的—河上，是以 為主，兼顧等綜合利用的水利（水電）樞紐工程。最大壩高—m,總庫(kù)容萬(wàn)m3,灌溉面積—km2，水電站裝機(jī)容量MW,保證出力MW,多年平均發(fā)電量kWh。本工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告于—年—月審查通過(guò)，選定壩址為—，壩型為漿砌石拱壩。設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范有關(guān)本工程的文件（1） 工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告；（2） 工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告審批文件；（3） —工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告專題報(bào)告；（4） 有關(guān)—工程文件及紀(jì)要等。2.2主要設(shè)計(jì)規(guī)范(1)SDJ12-78水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)、丘陵區(qū)）（試行）及補(bǔ)充規(guī)定；(2)SL25-91漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范；(3)SD120-84漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)定；(4)SD145-85混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范；(5)SDJ10-78水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）；(6)SDJ20-78水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）；(7)SDJ341-89溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范；(8)SDJ338-89水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）。設(shè)計(jì)基本資料工程等別與建筑物級(jí)別（1） 工程等別 工程的壩高m,水庫(kù)總庫(kù)容為萬(wàn)m3。工程建成后使下游km的城市防洪能力達(dá)到—年一遇的標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)農(nóng)田面積—km2,設(shè)計(jì)灌溉面積—km2,水電站裝機(jī)容量—MW等效益。按SDJ12-78及其補(bǔ)充規(guī)定，本工程等別為 等。（2） 建筑物級(jí)別建筑物級(jí)別按SDJ12-78規(guī)范確定，如表1。

表1建筑物級(jí)別類 別建筑物名稱級(jí) 別主要建筑物次要建筑物臨時(shí)性建筑物3.2洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)情況洪水重現(xiàn)期，T=—a；校核情況洪水重現(xiàn)期，T=—a；施工期壩體擋水洪水重現(xiàn)期，T= a。3.3水位和流量水位和流量，見(jiàn)表2。表2水位和流量項(xiàng)目運(yùn) 行 期施工期校核洪水設(shè)計(jì)洪水一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行全部機(jī)組運(yùn)行第一年汛期洪水第二年汛期洪水壩址流量m3/s■ 1J■ 1J下泄流量-m3/s〒水庫(kù)7水/位 下游水位，m 壩軸線下游水位與流量關(guān)系曲線圖。3.4泥沙—工程河段多年平均懸移質(zhì)沙量—t,多年平均推移質(zhì)沙量—t。河床質(zhì)級(jí)配見(jiàn)表3。表3河床質(zhì)級(jí)配表粒徑，mm小于某粒徑百分?jǐn)?shù)，%水庫(kù)淤積 年水庫(kù)泥沙淤積高程—m；泥沙的內(nèi)摩擦角甲=—。；泥沙的浮密度人= t/m3。氣象3.6.1氣溫與水溫(1)氣溫，見(jiàn)表4。表4:曰表4:曰溫單位：°C月 份123456789101112多年月平均氣溫多年最低月平均氣溫多年最高月平均氣溫TOC\o"1-5"\h\z多年平均氣溫 °C；絕對(duì)最高氣溫 C；絕對(duì)最低氣溫 C。(2)水溫，見(jiàn)表5。表5水溫月份123456789101112年水深，m平均水溫，C——注：表中水深值系根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算需要部位確定 TOC\o"1-5"\h\z3.6.2風(fēng)向、風(fēng)速與吹程風(fēng)向 ;風(fēng)速：多年平均最大風(fēng)速 m/s；多年實(shí)測(cè)最大風(fēng)速 m/s；多年平均風(fēng)速 m/s。吹 km。3.6.3冰情冬季封凍期—?—月，多年平均冰層最大厚度—m。春季流冰持續(xù)時(shí)間—天，冰塊面積 m2,流速 m/s，流冰抗碎強(qiáng)度 MPa。壩址區(qū)地形資料壩址區(qū)地形圖(1/500?1/1000)。工程地質(zhì)壩區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，斷層破碎帶，軟弱帶(層)，節(jié)理裂隙的分布及其走向、傾角、寬度、充填物性質(zhì)等地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)況。壩基(包括壩肩)弱風(fēng)化基巖等高線圖(1/500?1/1000)。壩址區(qū)地質(zhì)平面圖(1/1000?1/2000)、剖面圖(1/200?1/1000)及主要鉆孔地質(zhì)柱狀圖。壩區(qū)基巖物理力學(xué)參數(shù)，設(shè)計(jì)采用值，見(jiàn)表6表6壩區(qū)基巖物理力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)采用值項(xiàng) 目單.位巖休斷層帶軟弱帶(層)節(jié)理裂隙/、 1—1密度t/m3彈性模量eMPa變形模量EMPa泊松比M干抗壓強(qiáng)度MPa濕抗壓強(qiáng)度MPa允許抗壓強(qiáng)度MPa抗剪摩擦系數(shù)fJ丿U,J丿JJ丿J、丿J1 丄抗剪斷摩擦系數(shù)f抗剪斷凝聚力cMPa永久開(kāi)挖邊坡臨時(shí)開(kāi)挖邊坡注；表中需按不同性質(zhì)的巖體(強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化、新鮮)、斷層帶、軟弱夾層、節(jié)理、裂隙分別提出 3.9地震裂度(1)基本烈度本工程區(qū)地震基本烈度為—度。提示：根據(jù)國(guó)家地震部門(或有關(guān)單位)鑒定或查1/400萬(wàn)地震烈度區(qū)劃圖確定。(2)設(shè)計(jì)烈度本工程大壩設(shè)計(jì)烈度為 度。提示：根據(jù)本工程區(qū)地震基本烈度及SDJ10-78的規(guī)定確定。3.10材料特性3.10.1混凝土混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量，如表7。表7混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量混凝土標(biāo)號(hào)設(shè)計(jì)強(qiáng)度MPa泊桑比彈性模量EMPa變形模量E0MPa軸心抗壓彎曲抗壓抗拉抗裂RR47UJ—L-RRaWLfTOC\o"1-5"\h\z混凝土密度為 t/m3?；炷量?jié)B標(biāo)號(hào)為 。提示：混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足SL25-91中表621-1混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)要求。(4)混凝土抗凍標(biāo)號(hào)D= 。提示：混凝十的抗?jié)B標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足SL25-91中表621-2混凝十抗?jié)B標(biāo)號(hào)要求?；炷辽帷?dǎo)熱、線膨脹系數(shù)，見(jiàn)表8。表8混凝土散熱、導(dǎo)熱、線膨脹系數(shù)混凝土標(biāo)號(hào)散執(zhí)系舀數(shù)導(dǎo)執(zhí)系數(shù).W/(m-k)線膨脹系數(shù).1/r3.10.2漿砌石體(1)漿砌石體變形模量E0=MPa；(2)漿砌石體彈性模量E=MPa；(3)漿砌石體線膨脹系數(shù)1/°C；(4)漿砌石體容許壓應(yīng)力MPa；(5)漿砌石拱壩控制計(jì)算拉應(yīng)力不應(yīng)大于表9值表9漿砌石拱壩控制計(jì)算拉應(yīng)力 單位：MPa項(xiàng) 目中央懸臂梁底苴他部位控制計(jì)算拉應(yīng)力⑹漿砌石體泊桑比卩二 ;提示:(1)2級(jí)漿砌石拱壩應(yīng)力分析中所采用的漿砌石體彈性模量、變形模量和抗壓強(qiáng)度應(yīng)按SL25-91附錄六的方法進(jìn)行試驗(yàn)確定。對(duì)3級(jí)漿砌石拱壩不具備試驗(yàn)條件時(shí),可參照類似條件及SL25-91附表1.1選用變形模量、彈性模量值。參照SL25-91表5.2.5-1選用漿砌石體容許壓應(yīng)力值。參照SL25-91表5.2.5-2選用漿砌石拱壩控制計(jì)算應(yīng)力值。漿砌石體線膨脹系數(shù)可在6X10-6C-1?8X10-6C-1范圍內(nèi)選用。漿砌石體的泊桑比宜采用0.2?0.25。(7)漿砌石體密度—t/m3。提示：漿砌石體密度根據(jù)漿砌石體類別可按SL25-91第2.2.1條選用，但應(yīng)按SD120-84附錄三的規(guī)定復(fù)核。3.11抗滑穩(wěn)定計(jì)算所需的抗剪斷、抗剪參數(shù)漿砌石拱壩墊層混凝土與基巖接觸面抗剪斷及抗剪參數(shù)抗剪斷參數(shù)：；c1=—MPa?？辜魠?shù)：f= ；c=0。漿砌石體與墊層凝凝土或漿砌石體本身的抗剪斷及抗剪參數(shù)：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"抗剪斷參數(shù)：f]= ;5= MPa。\o"CurrentDocument"抗剪參數(shù)：f= ；c=0?；鶐r淺層內(nèi)軟弱夾層或巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪斷及抗剪參數(shù)：\o"CurrentDocument"抗剪斷參數(shù)：L= ；ci=——MPa。\o"CurrentDocument"抗剪參數(shù)：f= ；c=0。提示：在拱座的穩(wěn)定性分析時(shí)，滑裂面上的抗剪強(qiáng)度參數(shù)f和c值，2級(jí)漿砌石拱壩應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)后研究選定，3級(jí)漿砌石拱壩可參照類似地質(zhì)條件下工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選定，或按規(guī)范SL25-91附表1.4、1.5選用。拱壩布置壩軸線的優(yōu)化壩軸線選擇在—位置。提示：根據(jù)初步設(shè)計(jì)審批意見(jiàn)選定的壩軸線及技術(shù)設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)資料，進(jìn)一步優(yōu)化壩軸線，使其更為合理。在壩軸線的選擇中應(yīng)優(yōu)先考慮拱座穩(wěn)定性，同時(shí)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。拱壩體形的優(yōu)化拱壩體形主要參數(shù)如下：—。提示:(1)在初步設(shè)計(jì)選定方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化拱壩體型(拱形、拱中心角，懸臂梁剖面形狀和拱厚等參數(shù)，建基面高程和嵌入深度)。拱壩體形的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)壩址地形、地質(zhì)條件、泄洪方案、拱座穩(wěn)定、壩體應(yīng)力、施工條件等因素綜合考慮。拱壩頂部拱圈最大中心角以80。?110。為宜。在河谷較寬的壩址，為了增強(qiáng)壩頭穩(wěn)定及不使應(yīng)力惡化，可選用三心圓拱、螺旋線拱、拋物線拱等非圓弧拱圈。通常自拱冠向拱端曲率逐漸變小，使拱端內(nèi)弧面的切線與利用巖面等高線的夾角不小于30。。拱壩懸臂梁的側(cè)懸度不宜大于0.3:1。4.3泄洪布置優(yōu)化本工程采用—泄洪方式。提示:(1)在技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)初步設(shè)計(jì)審定的方案作進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，其泄洪而形成的沖刷坑應(yīng)不危及大壩與有關(guān)建筑物(包括兩側(cè)河岸)的運(yùn)行安全。對(duì)2級(jí)建筑物的拱壩溢流布置，應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。拱壩布置與泄洪方式關(guān)系密切，泄水建筑物一般為壩身式、岸邊式和隧洞式，泄洪方式應(yīng)經(jīng)多方案綜合比較選定。通常在兩岸缺乏開(kāi)敞式溢洪道地形地質(zhì)條件時(shí)以壩身泄洪較經(jīng)濟(jì)，宜優(yōu)先考慮表孔泄洪，但需充分研究壩身泄洪的下游消能防沖措施以及沖刷下游的堆積和水流流態(tài)對(duì)水電站(或灌溉等進(jìn)水口)運(yùn)行的影響。4.4壩體內(nèi)孔洞布置優(yōu)化孔洞布置與尺寸如下：—。提示:(1)對(duì)初步設(shè)計(jì)審定的方案作孔洞尺寸的復(fù)核計(jì)算，并對(duì)孔洞形狀、布置作優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)壩內(nèi)需要布置引水管、供水管(包括灌溉管)、排沙孔或放水底孔時(shí)，其孔口尺寸、位置及形狀應(yīng)根據(jù)不同要求、壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)力及施工、運(yùn)行條件等情況確定。水力設(shè)計(jì)5.1水力設(shè)計(jì)內(nèi)容一般水力設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：泄水建筑物的泄水能力計(jì)算；泄水建筑物的體形設(shè)計(jì)；泄水建筑物下游水流銜接和消能防沖設(shè)施的設(shè)計(jì)；其他有關(guān)的水力設(shè)計(jì)。消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)消能防沖設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)為—年一遇，相應(yīng)流量為—m3/s。同時(shí)，還應(yīng)考慮低于消能防沖設(shè)計(jì)洪水流量可能出現(xiàn)的不利情況。消能防沖校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)為—年一遇，相應(yīng)流量為—m3/s。提示：消能防沖設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)可比大壩的泄洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降低一級(jí)。校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)可低于大壩的泄洪校核標(biāo)準(zhǔn)，但此時(shí)允許出現(xiàn)一些不致危及大壩及其他主要建筑物安全或長(zhǎng)期影響樞紐運(yùn)行并易于修復(fù)的局部損壞。壩身式泄洪方式的水力設(shè)計(jì)方法及計(jì)算公式參見(jiàn)SDJ145-85中第三章及附錄一。岸邊式泄洪方式的水力設(shè)計(jì)方法及計(jì)算公式參見(jiàn)SDJ341-89中第三章及附錄一。壩體防滲設(shè)計(jì)本工程采用—防滲形式。提示:(1)漿砌石體的抗?jié)B性不如混凝土，所以在設(shè)計(jì)中要重視漿砌石壩體的防滲問(wèn)題。目前我國(guó)漿砌石壩體防滲形式較多采用：混凝土面板或心墻防滲、利用壩體自身防滲二種。防滲形式的選擇應(yīng)結(jié)合建筑物等級(jí)、當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?、施工工藝、建壩?jīng)驗(yàn)等因素比較論證確定?；炷练罎B面板應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力計(jì)算或參照已建工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，配置鋼筋?；炷练罎B面板或心墻的底部厚度可為最大水頭的1/30?1/60,但頂部最小厚度不小于0.3m?；炷练罎B心墻距上游壩面宜為0.5m?2m。防滲面板或心墻與壩體的連接可用聯(lián)系鋼筋或與相鄰砌體糙面結(jié)合?；炷练罎B面板或心墻必須嵌入建基面1m?2m與壩基防滲設(shè)施連成整體。利用壩體自身防滲一般有以下二種形式：用混凝土作為膠結(jié)材料，使用機(jī)械振搗，砌筑層高5m?8m要通過(guò)鉆孔壓水試驗(yàn)檢查，不合格時(shí)進(jìn)行壩體補(bǔ)強(qiáng)灌漿(單位吸水率小于0.03L/(min-m-m)為合格)。壩高低于50m，用水泥砂漿砌筑粗料石，迎水面用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿勾深縫防滲。壩體自身防滲，應(yīng)對(duì)壩體與地基的連接作好防滲設(shè)計(jì)。荷載與荷載組合7.1荷載壩體及壩體上永久設(shè)備自重。靜水壓力。動(dòng)水壓力。揚(yáng)壓力(包括滲透壓力和浮托力)。泥沙壓力。浪壓力。冰壓力。溫度荷載。地震荷載。其他荷載。提示：荷載計(jì)算可參見(jiàn)SL25-91第三章第一節(jié)及附錄二。7.2基本組合水庫(kù)正常蓄水位與相應(yīng)的不利尾水位的靜水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力浪壓力或冰壓力(二者取其中大者)、正常溫降的溫度荷載。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位及相應(yīng)尾水位的靜水壓力、動(dòng)水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力、浪壓力、正常溫升的溫度荷載。水庫(kù)死水位(或運(yùn)行最低水位)及相應(yīng)尾水位的水壓力、泥沙壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力及此時(shí)出現(xiàn)的正常溫降(或溫升)的溫度荷載。其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的不利荷載組合。7.3特殊組合(1)校核洪水位及相應(yīng)尾水位的靜水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力、動(dòng)水壓力浪壓力、正常溫升荷載。(2)基本組合加地震荷載。施工期的不利荷載組合?；窘M合加其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較少的荷載。壩體應(yīng)力分析壩體應(yīng)力分析假定與方法(1)漿砌石拱壩結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可視結(jié)構(gòu)為各向同性的均質(zhì)體；當(dāng)有混凝土防滲體時(shí)，也可考慮壩體的一個(gè)方向異性。(2)漿砌石拱壩應(yīng)力分析，宜以拱梁分載法計(jì)算成果作為衡量強(qiáng)度安全的標(biāo)準(zhǔn)。提示：對(duì)于2級(jí)或情況比較復(fù)雜的漿砌石拱壩，除用拱梁分載法計(jì)算外，必要時(shí)應(yīng)用有

限元法驗(yàn)算或作結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)加以驗(yàn)證。漿砌石拱壩應(yīng)力分析的主要內(nèi)容提示：主要內(nèi)容一般包括：各計(jì)算截面上的應(yīng)力分析(包括拱端、拱冠和其它需要計(jì)算應(yīng)力的部位)；壩體上、下游面在各計(jì)算點(diǎn)的主應(yīng)力；'壩體削弱部位(孔洞、廊道等)的局部應(yīng)力；必要時(shí)分析壩基內(nèi)部應(yīng)力。漿砌石拱壩應(yīng)力分析中應(yīng)考慮的問(wèn)題提示：應(yīng)考慮的問(wèn)題一般有：計(jì)算中能反映不同體形布置時(shí)壩體應(yīng)力的影響，以優(yōu)化初步設(shè)計(jì)壩體體形布置，使其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更為合理，壩體應(yīng)力分布更為有利；壩內(nèi)孔洞對(duì)壩體應(yīng)力的影響；封拱溫度對(duì)壩體應(yīng)力的影響；不設(shè)橫縫，整體上升的漿砌石拱壩壩體自重對(duì)應(yīng)力的影響；分期施工、蓄水對(duì)壩體應(yīng)力的影響；壩設(shè)橫縫時(shí)，壩體橫縫灌漿前施工期各單獨(dú)壩段的應(yīng)力和抗傾覆穩(wěn)定性核算。提示：用拱梁分載法計(jì)算時(shí)，壩體主壓應(yīng)力不應(yīng)大于漿砌石體容許壓應(yīng)力(容許壓力的安全系數(shù)，對(duì)于基本荷載組合，采用3.5；對(duì)于特殊荷載組合，采用3.0)，或不大于SL25-91表525-1所列數(shù)值。漿砌石拱壩計(jì)算拉應(yīng)力不應(yīng)大于SL25-91表525-2所列數(shù)值。漿砌石拱壩計(jì)算拉應(yīng)力應(yīng)大于SL25-91表525-2所列數(shù)值。8.5對(duì)于重要的漿砌石拱壩，宜再用拱壩極限分析法核算，進(jìn)一步了解其安全度提示：(多拱梁法)拱壩極限分析法可參見(jiàn)：王開(kāi)治、范金星等，拱壩塑性極限分析，計(jì)算技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用，1993年1月。李新民、王開(kāi)治、拱壩極限承載力的一個(gè)計(jì)算方法，水利學(xué)報(bào)，1987年7期。王開(kāi)治、陳美榮，拱壩極限分析一多拱梁法，第二屆全國(guó)塑性力學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文，合肥，1988年。拱座穩(wěn)定分析拱座抗滑穩(wěn)定分析漿砌石拱壩拱座的抗滑穩(wěn)定分析，以剛體極限平衡法為主，必要時(shí)輔以有限元法分析提示：(1)拱座穩(wěn)定分析應(yīng)首先合理確定滑裂面，再按空間問(wèn)題處理，確定其整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。如情況簡(jiǎn)單且無(wú)復(fù)雜的滑裂面時(shí)，可按平面分層累計(jì)計(jì)算。(2)在拱座穩(wěn)定計(jì)算中，應(yīng)考慮下列荷載：壩體傳來(lái)的作用力、巖體的自重、滲

透壓力和地震力；荷載的組合應(yīng)按SL25-91第三章第二節(jié)規(guī)定采用。壩體傳來(lái)

的作用力采用拱梁分載法所得的成果，選用最不利的一種進(jìn)行穩(wěn)定分析。9.2計(jì)算公式采用剛體極限平衡法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析時(shí)，采用公式(1)或公式(2)計(jì)算K=1Y(Nf+CA)1 1-ET(1)丫(Nf)K=2-(2)2ET式中：K「K2——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；N——垂直于滑動(dòng)方向的法向力，KN；T——沿滑動(dòng)方向的滑動(dòng)力，KN；A——計(jì)算滑裂面的面積，m2；f1——抗剪斷摩擦系數(shù)，f1應(yīng)按相應(yīng)于巖體的峰值強(qiáng)度采用;C1——抗剪斷凝聚力，MPa,C1應(yīng)按相應(yīng)于巖體的峰值強(qiáng)度采用；f2——抗剪摩擦系數(shù)，應(yīng)按相當(dāng)于下述特征值取用：對(duì)脆性破壞的巖體，采用比例極限；對(duì)塑性或脆塑性破壞的巖體，采用屈伏強(qiáng)度；對(duì)已經(jīng)剪切錯(cuò)動(dòng)過(guò)巖體，采用殘余強(qiáng)度。提示：采用(1)、(2)公式計(jì)算時(shí)，相應(yīng)安全系數(shù)應(yīng)不小于下表規(guī)定的數(shù)值?？够€(wěn)定安全系數(shù)安仝荷 載建筑物級(jí)別系數(shù)組合23基本325300K按公式(1)特殊(1) (3) (4)275250—1'丄丿［丿］V*丿(2)225200基本140130K按公式(2)特殊(1)、(3)、(4)1201102(2)110100拱座加固處理與核算提示：當(dāng)拱座下游存在較大斷(裂)層或軟弱帶時(shí)，應(yīng)采取加固措施控制變形量，并核算拱座變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響。重力墩、推力墩的應(yīng)力及穩(wěn)定分析漿砌石拱壩重力墩、推力墩的應(yīng)力及穩(wěn)定分析可參見(jiàn)SL25-91附錄四。壩基處理漿砌石拱壩地基處理要求提示：地基處理應(yīng)達(dá)到下列要求：具有足夠的整體性和穩(wěn)定性，保證抗滑安全。具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受拱壩傳來(lái)的力和各種荷載，不發(fā)生不能容許的變形。具有足夠的抗?jié)B性，滿足滲透穩(wěn)定要求。具有足夠的耐久性，以免在水的長(zhǎng)期作用下惡化。壩體和地基接觸面的形狀適宜，避免不利的應(yīng)力分布。10.2壩基處理措施提示：地基處理措施：通常有風(fēng)化破碎巖體的挖除、基坑形狀的控制、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、防滲帷幕、壩基排水、斷層破碎帶與軟弱夾層的處理以及用預(yù)應(yīng)力錨固基巖等。壩基處理設(shè)計(jì)必須根據(jù)壩址地質(zhì)條件，綜合考慮壩體和地基之間關(guān)系，選擇安全、經(jīng)濟(jì)和有效的處理方案。10.3壩基開(kāi)挖與墊層提示：一般高壩應(yīng)盡量開(kāi)挖到新鮮或微風(fēng)化的基巖，中壩應(yīng)盡量開(kāi)挖到微風(fēng)化或弱風(fēng)化中、下部的基巖。在漿砌石體與基巖之間應(yīng)設(shè)混凝土墊層，其厚度與壩高、地質(zhì)條件等因素有關(guān)。固結(jié)灌漿范圍和孔深、孔距確定提示：(1)固結(jié)灌漿的范圍和孔深、孔距、孔向，主要根據(jù)基巖的裂隙情況、受力條件、壩基和拱座的變形控制以及穩(wěn)定要求確定。(2)固結(jié)灌漿孔的孔距和孔向，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、裂隙分布情況確定，孔距一般采用3m?6m。灌漿壓力宜通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定，一般無(wú)混凝土蓋重時(shí)取0.2MPa?0.4MPa，有混凝土蓋重時(shí)取0.3MPa?0.7MPa，當(dāng)拱座巖坡較陡時(shí)，宜先澆蓋重混凝土。對(duì)地質(zhì)條件較差，緩傾角裂隙發(fā)育地段，壓力可適當(dāng)降低。10.5接觸灌漿提示：對(duì)下列部位應(yīng)進(jìn)行接觸灌漿：坡度大于50。?60。的陡壁面；上游壩基接觸面；在基巖中開(kāi)挖的槽、井、洞等回填混凝土的頂部。壩基面的接觸灌漿應(yīng)在壩身澆砌到一定高度，充分收縮以后并在排水孔鉆設(shè)之前進(jìn)行。有條件時(shí)可利用帷幕孔與部分固結(jié)灌漿孔進(jìn)行接觸灌漿。10.6防滲帷幕提示：(1)帷幕線的位置應(yīng)根據(jù)拱座和壩基應(yīng)力情況，并考慮到將來(lái)可能需要修補(bǔ)和補(bǔ)強(qiáng)的條件，一般布置在壓應(yīng)力區(qū)，并盡可能地靠上游面。應(yīng)特別重視兩岸防滲帷幕的布置。防滲帷幕孔的深度，原則上應(yīng)伸入相對(duì)隔水層，若相對(duì)隔水層埋藏較深，或沒(méi)有統(tǒng)一的相對(duì)隔水層，帷幕孔深一般可采用0.3?0.7倍的壩高，對(duì)地質(zhì)條件特別復(fù)雜段，孔深可達(dá)1倍壩高以上，但均應(yīng)經(jīng)論證確定。主輔防滲帷幕的排數(shù)、排距、孔距、孔向應(yīng)根據(jù)拱壩穩(wěn)定要求、地質(zhì)條件、壩前水頭、允許水力坡降等選定。主帷幕孔一般采用一排。帷幕孔的孔距一般可采用1.5m?3.0m。排距宜略小于孔距。帷幕灌漿必須在有一定厚度的壩體作為蓋重后進(jìn)行(或在廊道中進(jìn)行)。灌漿壓力應(yīng)通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定。通常在帷幕頂部段不宜小于1.5倍壩前靜水頭，在孔底部不宜小于2?3倍壩前靜水頭。10.7壩基排水提示：(1)在防滲帷幕的下游應(yīng)設(shè)置壩基排水，一般設(shè)置一排主排水孔。排水孔與帷幕下游側(cè)的距離應(yīng)不小于防滲帷幕孔中心距的1?2倍，且不得小于2m?4m。(2)主排水孔的孔距一般采用3m左右。孔徑不宜小于15cm。主排水孔深度在兩岸部位可采用帷幕深的40%?75%，河床部位的主排水孔深度可不大于帷幕孔深度的60%，但不應(yīng)小于固結(jié)灌漿孔的深度。10.8斷層破碎帶或軟弱夾層處理提示：(1)對(duì)于壩基范圍內(nèi)的斷層破碎帶或軟弱夾層，應(yīng)根據(jù)其所在部位、產(chǎn)狀、寬度、斷層組成物及有關(guān)試驗(yàn)資料，研究其對(duì)壩體和地基的應(yīng)力、變形、穩(wěn)定和滲漏的影響，結(jié)合施工條件采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。對(duì)于傾角較陡的斷層破碎帶，一般采用下述處理措施：斷層組成物為膠結(jié)良好，質(zhì)量堅(jiān)硬的構(gòu)造巖，對(duì)壩基的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形的影響較小時(shí)，可將表層較破碎的部分挖除，并進(jìn)行固結(jié)灌漿。斷層組成為糜棱巖、斷層泥等軟弱構(gòu)造巖，對(duì)壩基的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變表有嚴(yán)重影響時(shí)，可采用局部挖除斷層物質(zhì)，回填混凝土處理。對(duì)高壩應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算或模型試驗(yàn)進(jìn)行論證。斷層的兩側(cè)應(yīng)加強(qiáng)固結(jié)灌漿。對(duì)于壩基內(nèi)存在的傾角較平緩的斷層破碎帶或軟弱夾層，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)、埋藏深度及其對(duì)大壩安全的影響程度分別處理。對(duì)于埋藏較淺的部位，可用固結(jié)灌漿、抗滑鍵等方法處理，如效果達(dá)不到要求，則予以全部挖除。對(duì)于埋藏較深的部位則進(jìn)行專門處理設(shè)計(jì)。10.9巖溶問(wèn)題處理提示：對(duì)于巖溶地區(qū)除必須重視兩岸拱座基巖穩(wěn)定外，沿應(yīng)根據(jù)巖溶分布及大小情況進(jìn)行專門的防漏、防滲處理設(shè)計(jì)。壩體構(gòu)造11.1壩頂高程確定壩頂(或防浪墻頂)高程應(yīng)為水庫(kù)靜水位加超高△h,Ah按(3)式計(jì)算(3)Ah=2h+h(3)L0式中：Ah 壩頂距水庫(kù)靜水位高度，m；2hL 波浪高，m；h0——波浪中心線到水庫(kù)靜水位的高度，m；h——安全超高，按表10采用。C表10 安全超高h(yuǎn)c值 單位：mC荷載 組 合壩 的 級(jí) 別（運(yùn)用情況）23基本組合（正常運(yùn)用）0504特殊組