重力坝稳定分析方法及提高坝体抗滑稳定的工程措施

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扬压力对混凝土重力坝稳定性影响及改进措施

扬压力对混凝土重力坝稳定性影响及改进措施

扬压力对混凝土重力坝稳定性影响及改进措施扬压力是指水流或土体对坝体底部产生的上升压力,对混凝土重力坝的稳定性有很大的影响。

在设计和建设混凝土重力坝时,需要考虑到扬压力的存在,并采取相应的改进措施来提高坝体的稳定性。

首先,扬压力对混凝土重力坝的稳定性的影响主要表现在两个方面:一是对坝体底部的抗滑稳定性影响;二是对坝体的抗浮稳定性影响。

对于坝体底部的抗滑稳定性,扬压力的存在会增加坝底的水平推力,降低坝体的有效重力,从而降低了抗滑稳定性。

为了提高坝体的稳定性,可以采取以下改进措施:1.增加坝体基础的稳定性:在设计和建设过程中,可以通过改进基础的形式和尺寸来增加坝体基础的稳定性。

例如,在坝基上设置扩散带、增加坝基宽度、采用防滑槽等。

2.提高坝体的摩擦稳定性:在坝底与坝基之间增加摩擦力,可以提高坝体的抗滑稳定性。

可以采用土体填充、挖方等方法,在坝底和坝基之间形成一层高摩擦性的材料。

对于坝体的抗浮稳定性,扬压力的存在会对坝体的自重产生影响,降低了坝体的抗倾覆能力。

为了提高坝体的稳定性,可以采取以下改进措施:1.增加坝体自重:通过增加混凝土的密度,增加坝体的自重。

可以采取增加坝块体积或改变混凝土配合比等方法。

2.优化坝体的结构形式:在设计和建设过程中,可以通过优化坝体的结构形式来提高其抗浮稳定性。

例如,在坝体内设置重力块、加设支撑墙或加固坝底等。

此外,还可以通过以下方式来减小扬压力对混凝土重力坝的影响:1.增加开敞坝底的渗流路径:通过增加开敞坝底的渗流路径,使得扬压力在渗流过程中逐渐消散,降低其对坝体稳定性的影响。

2.减小上游水位变化范围:扬压力与上游水位的变化密切相关,当上游水位的变化范围较大时,扬压力对坝体的影响也会增大。

因此,可以采取措施来降低上游水位的变化范围,例如通过建设拦河坝等。

综上所述,扬压力对混凝土重力坝的稳定性有着重要的影响,而改进措施主要可以从提高坝体的抗滑稳定性和抗浮稳定性两个方面入手。

重力坝抗滑稳定措施浅析

重力坝抗滑稳定措施浅析

重力坝抗滑稳定措施浅析摘要:通过对重力坝抗滑稳定的分析,采取有效措施提高其抗滑稳定性,确保大坝安全运行。

关键词:水利枢纽;重力坝;抗滑稳定;措施前言重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝,它历史悠久、优点较多,目前仍被广泛采用。

重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或坝基内软弱结构面抗滑稳定的安全度,提高重力坝抗滑稳定的措施要根据其工作原理及特点,通过分析不同情况下的稳定性,分别确定切实有效的提高抗滑稳定措施。

下面就重力坝存在的几种可能滑动情况分别进行稳定分析,根据分析结果落实相应的抗滑稳定措施。

一、沿坝基面的抗滑稳定问题1、沿坝基面的抗滑稳定分析(以一个坝段或取单宽作为计算单元)1.1利用抗剪强度公式,将坝体与基岩间看成是一个接触面,而不是胶结面。

当接触面呈水平面时,其抗滑稳定安全系数Ks =①式中ΣW为接触面以上的总铅直力;ΣP为接触面以上的总水平力;U为作用在接触面上的扬压力;f为接触面间的摩擦系数。

当接触面倾向上游时Ks=②式中β为接触面与水平面间的夹角。

由式②可以看出,当接触面倾向上游时,对坝体抗滑有利;当接触面倾向下游时,β为负值,使抗滑力减小,滑动力增大,对坝体稳定不利。

1.2利用抗剪公式时,认为坝体混凝土与基岩接触良好,直接采用接触面上的抗剪断参数和计算抗滑稳定安全系数。

s =③式中A为接触面面积;为抗剪断摩擦系数;为抗剪断凝聚力。

2、增加抗滑稳定性的工程措施从稳定性分析计算公式看出,要增大K值可采取多种措施,如增加坝体的铅直力ΣW,减小扬压力U,提高滑动面的抗剪强度指标f值。

对具有软弱夹层的地基应设法增加尾岩抗体被动抗力。

如依靠减小水平推力ΣP来增加坝体稳定性难度很大。

因此,可以采用以下工程措施提高抗滑稳定性。

一是加大坝体剖面。

在上游面或下游面加大剖面以增加坝体自重,在上游面加大剖面可增加坝体自重及垂直水重,提高ΣW值,从而增加坝的抗滑稳定性;二是采用有利的开挖轮廓线,开挖坝基时,利用岩面的自然坡度,使坝基面倾向上游;三是在坝基面设置排水系统,加强坝基排水,减小扬压力,增大K值;四是提高软弱夹层的抗剪强度指标。

重力坝失稳的原因分析及防治措施

重力坝失稳的原因分析及防治措施

...p........X·

图2职割滑动面
解决 问题的关 键在于确 定AB和BC布的反力 和相应原 转动中心 。 由上述几种滑动情况的安全性分析,影响重力坝稳定的主要因素为:坝 和地基或软弱夹层C、币值,所有作用于坝体的垂直荷载及水平荷载, 其中特别是地基的抗剪强度指标,变化范围大,常对重力坝稳定起着关 键作用。因此,造成重力坝抗滑稳定性不足或失稳的原因应从多方面去 分析 ,常 见的 原因有 以下 几种 。
必须 注意到 这方面 的问题 。
1重力坝 失稳的 原因分 析
重力坝主要依靠自身的重力维持稳定。重力坝失稳时可能沿坝基 平面滑动,也可能沿地基中的缓倾角断面或软弱夹层滑动。
I .1沿坝基面的抗滑稳定分析
1.1.1磨 擦公 式

仕 掣 滑动面 为zk, zF- 时 ,安全系数为 Ks:
(1)
L 式中,三¨o滑动面上的总铅直力:
中,40 0/o是由于地基缺陷而引起的。在我国,此类事件也屡有发生。如 黄坛口重 力坝因左岸坡地质 问题于1 953年被 迫停工, 不得不 补作勘
探,进 行加固处 理,延长 了工期, 造成了浪 费。据1977年不完 整统 计,仅因未能及时发现坝基软弱夹层,以致改变设计、延误工期和后期
加固的大中型闸坝就有三十余座。由此可见,坝基问题是关系到大坝安 全性和经济性的重要问题。由于地基条件的复杂性,勘探测试手段的不 足,以及人们认识上的局限性,长期以来,对于这样重要的地基问题, 主要依靠经验和估算来进行设计。因此遗留了许多隐患。在运用管理中
2提高重力坝抗 滑稳定性的工 程措施 为提 高重 力坝 的抗 滑稳 定性 ,工 程中 采取 以下 措施 : 1) 增加坝体重量。即加大l ;贝_ 体剖面,这是一种施工简单而工作可 靠的措 施,但不经 济。 2) 利用水重。将上游坝面做成倾向上游的斜面,利用坝面水重来 增加坝体抗滑力。但坡度不宜过缓,否则在上游坝面出现较大拉应力, 对强度和抗渗造成刁秭0。

坝顶整治工程施工方案

坝顶整治工程施工方案

一、工程概述某水库位于我国南方某河流上,是一座以灌溉、发电为主,兼顾防洪、旅游等综合利用的水库。

工程规模为中型,坝型为混凝土重力坝,坝顶长度约为 300m,坝顶宽度约为 10m。

工程始建于 1980 年,已运行 40 多年。

近年来,由于坝体老化、坝基渗漏等原因,水库的安全性逐渐降低。

为了确保水库安全运行,拟对坝顶进行整治。

二、整治目标1. 提高坝体稳定性:对坝体进行加固处理,提高坝体的抗滑稳定性,确保坝体在各种工况下的安全稳定。

2. 改善坝基渗漏问题:对坝基进行防渗处理,减少渗漏量,提高水库的蓄水能力。

3. 优化坝顶路面:改善坝顶路面的平整度、抗滑性能,提高路面使用寿命。

4. 提高水库运行效率:整治后,水库应具备较强的运行管理能力,降低运行成本,提高灌溉、发电等综合效益。

三、整治内容1. 坝体加固:对坝体进行喷锚加固处理,增加坝体的抗滑稳定性。

具体措施如下:(1)在坝体表面布设喷锚筋,通过喷射混凝土将喷锚筋与坝体紧密结合,提高坝体的抗滑稳定性。

(2)在坝体上游面设置排水孔,降低坝体上游面的水压力,减小坝体的渗流力,提高坝体的稳定性。

2. 坝基防渗:采用帷幕灌浆法对坝基进行防渗处理,减少渗漏量。

具体措施如下:(1)在坝基上游面布设帷幕灌浆孔,灌浆材料为水泥浆,灌浆压力 0.5~1.0MPa。

(2)灌浆结束后,对灌浆孔进行封堵,确保防渗效果。

3. 坝顶路面整治:对坝顶路面进行铣刨、清扫,然后铺设一层沥青混凝土,提高路面的平整度和抗滑性能。

具体措施如下:(1)铣刨原有路面,清除杂物,确保路基稳定。

(2)清扫路面,保证施工质量。

(3)铺设沥青混凝土,厚度约为 5cm,摊铺速度控制在 2~4m/min。

四、施工组织设计1. 施工队伍:组织专业化的施工队伍,确保施工质量。

2. 施工设备:配置必要的施工设备,如喷锚机、灌浆泵、铣刨机、摊铺机等。

3. 施工进度:合理安排施工进度,确保工程按期完成。

4. 质量控制:建立健全质量管理体系,严格把控施工质量。

重力坝抗滑稳定的措施

重力坝抗滑稳定的措施

重力坝抗滑稳定的措施1. 引言重力坝是一种常见的水利工程结构,用于蓄水和控制洪水。

然而,重力坝在面临沉积物侵蚀和地震等自然力的作用下,容易发生滑动和破坏。

为了确保重力坝的安全和稳定运行,需要采取一系列的抗滑稳定措施。

本文将介绍一些常见的重力坝抗滑稳定的措施,包括增加重力坝的自重,采用防滑桩,设置坝脚抗滑槽等。

2. 增加重力坝的自重重力坝的稳定性主要依靠自身的重量来抵御外部力的作用。

因此,增加重力坝的自重是一种有效的抗滑稳定措施。

常见的增加重力坝自重的方法包括增加坝体的厚度和采用高密度的材料。

这样可以增加坝体的摩擦力,提高坝体与地基之间的抗滑稳定性。

3. 防滑桩的使用防滑桩是一种常见的应用于重力坝的抗滑稳定措施。

防滑桩通过嵌入到地基中形成防滑抵抗,提高重力坝的整体稳定性。

在设计防滑桩时,需要考虑桩的深度、直径和间距等参数。

合理设计的防滑桩能够提供足够的抗滑稳定力,防止重力坝的滑动和破坏。

4. 坝脚抗滑槽的设置坝脚抗滑槽是一种常见的重力坝抗滑稳定措施,通常位于坝体底部的外围,用于增加重力坝与基岩之间的搭接面积,提高抗滑稳定性。

坝脚抗滑槽采用防滑槽的形式,通过增加重力坝的自重和摩擦力,提高重力坝的整体稳定性。

在设计坝脚抗滑槽时,需要考虑槽的宽度、深度和锚杆的使用等因素。

5. 地基加固地基加固是一项重要的重力坝抗滑稳定措施。

地基加固可以通过注浆、灌浆、岩石锚固等方式实现。

注浆和灌浆是常见的地基加固方法,通过将浆液注入地基中,增加地基的强度和稳定性。

岩石锚固则是将锚杆固定在地基中,提供额外的抗滑稳定力。

选择适当的地基加固方法可以提高重力坝的整体稳定性。

6. 定期检测和维护重力坝的抗滑稳定措施需要定期检测和维护,确保其有效性和可靠性。

定期检测和维护可以发现和修复潜在的问题,防止重力坝滑动和破坏的发生。

常见的检测方法包括测量重力坝变形、监测地下水位和地震活动等。

根据检测结果,及时采取维护措施,以保证重力坝的安全性和稳定性。

重力坝深层抗滑稳定加固处理措施

重力坝深层抗滑稳定加固处理措施
根 据 地 质 资 料 显 示 ,7# 坝 段 位 于 坝 纵 0+000.00 ~ 0+042.20、坝横 0+109.50~0+125.50 处,坝基高程 344.0 m~ 347.5 m,置于 J2S②层弱风化至微风化长石石英砂岩,分布有软 弱夹层,编号为 C11~C8、C6、C5、B4、B3、C1,至上而下出露于 坝基以下 5.38 m~26.03 m。经分析,7# 坝段坝基以下有软弱夹 层,编号为 C11、C10~C8、C6、C5、B4、B3、C1,沿坝轴线方向,均 贯通整个坝段。沿河方向,C11 距离坝基最近,高程为 338.62 m, 在坝基范围贯通,上、下游延伸较长,延伸至坝后桩号为坝纵 0+140.90 m 处,为最危险滑面。坝后桩号坝纵 0+140.16 m 为 跌坎,地面高程突降为 336.20 m,C11 在坝后跌坎后出露,存 在不利临空面,可能形成沿 C11 夹层滑动情况,此为最不利 情 况 ,为 坝 基 抗 滑 稳 定 浅 层 控 制 性 滑 面 ,故 采 用 单 滑 面 全 联 通计算。
动和对原坝体的影响,需采用人工开挖齿墙,由于齿墙深度部 分大于 10 m,开挖量巨大,施工较为困难,施工工期不可控,施 工安全也难以得到保证。
在施工安全、施工难度、施工工期及工程投资方面,抗剪桩 方案优势明显。选择抗剪桩方案为软弱夹层的处理方案。
3 抗剪桩加固分析
对某水库工程重力坝 7# 坝段进行单滑面深层抗滑稳定计 算,计算成果见表 2。
表 2 7# 坝段单滑面计算成果表
工况 基本工况(一) 基本工况(二) 特殊工况(一)
计算 方式
抗剪断 抗剪
抗剪断 抗剪
抗剪断 抗剪
计算 抗滑稳定安全系数 K 阻抗力 F 模型 无抗剪桩 有抗剪桩 (kN)

提高重力坝抗滑稳定的措施

提高重力坝抗滑稳定的措施

提高重力坝抗滑稳定的措施重力坝是水利工程中的重要部分,而其抗滑稳定性关乎重力坝的质量和安全性,文章将结合作者的研究经验,分析重力坝抗滑稳定性的特点,研究提高抗滑稳定的措施,为相关的研究提供一份参考,文中观点存在一定的不足,有待进一步的分析论证。

标签:重力坝;抗滑稳定;特点;措施引言重力坝是水利建设中的基础设施,由石料、混凝土等材料修筑而成,依靠坝体的自重保证稳定性,本身具有很高的稳定性,具有安全、可靠,设计、施工简单的特点,适应不同的地形和地质条件,在坝体中可布置泄水、引水孔口等,目前被广泛采用。

但是重力坝的坝体应力低,无法发挥材料强度,温度应力和收缩应力大,并且水压和水冲击会造成一定程度的滑动,影响重力坝的稳定性和安全性,论文以下将针对重力坝抗滑稳定的特点和相关的提高措施进行讨论。

1 重力坝抗滑稳定的特点(1)大坝滑动通道具有特定性和多元性:重力坝内有软弱结构面,抗剪强度低于基岩,形成了滑动的特定通道,而这种软弱结构面是多层的,通道具有多元性,性状、成因和充填物等都比较复杂。

(2)坝体连同坝基部分岩体同时滑动:如果滑动发生在介质分界面上,物理力学性质很难界定,属于不连续各向异性体,应力应变状态十分复杂。

(3)对下游尾岩抗力体的依赖性:在水平载荷下,基岩不能维持自身的稳定,坝体只有依靠下游尾岩抗力体才能满足稳定性,并且自身稳定性的安全系数小于1。

(4)抗滑稳定安全度判据的多元性:坝体滑动带动滑动面以上的部分,而只有依靠下游尾岩抗力体才能维持稳定,其稳定平衡系统由五个部分构成,坝体、滑动基岩、软弱结构面、软弱结构面下部基岩、下游尾岩抗力体,难以用单一的安全系数来衡量,要靠坝基、坝体、安全系数、尾岩等应力应变来综合判定。

2 提高重力坝抗滑稳定的措施2.1 抗滑强度参数的选择重力坝的抗滑参数的选择对工程的造价、施工和设计有很大的影响,主要包含几个方面:其一,影响软弱夹层抗滑强度的主要参数,如土层颗粒的粒径大小,当粒径大于5mm时,可以起到抗滑作用,当粒径小于5mm时,抗滑作用不明显;如岩性,岩性对连通率、起伏差和厚度等有影响,岩性均匀,夹层厚度大时,抗滑能力强,对于大型的重力坝工程,要辅助大型剪、中型剪等工程,可以起到提升抗滑的作用。

重力坝抗滑稳定问题分析

重力坝抗滑稳定问题分析

【 关键词 l 重力坝 深层抗滑稳定 安 全度
1 重 力坝深层抗滑稳定的特点
当坝基 内存在 可能导致 沿基 础岩体 内部滑 动
坝基 内有软 弱结构 面 时 , 因其 抗 剪 ( ) 度 断 强 比基岩低 , 就构 成 了 大坝 沿 该 软 弱结 构 面滑 动 的
的不利软弱结构面时, 就需研究大坝的深层抗滑 稳定问题。根据软弱结构面空间展布性状不同 , 重力坝深层滑动 可分为多种类型, 中两种最常 其
安全 。
12 坝体 连 同坝基部分 岩体 同时滑动 . 重力 坝通 常是 沿建 基 面 滑 动 , 即滑 动发 生 在
两种介质的分界面上 , 滑动体是人工均质弹性体。
有 深层抗 滑稳 定 问题 的 坝 , 是 坝体 连 同坝基 部 则

( ) 斜 滑 动 a单 () b 双斜 滑 动
分岩体同时沿坝基内软弱结构面滑动 , 滑动体 由
混 凝 土和岩 体 两种 材 料 组成 。其 中 , 岩体 是地 质
体, 通常被许 多结构面切割 , 属不连续各向异性 体。由于岩体的一些缺陷难 以完全查清, 其物理 力学性质的量化也很困难 , 因此 由这两种材料组
成 的滑 动体 的应 力应 变状态 十分 复杂 。 13 对 下游 尾岩抗 力体 的依赖 性 .
见 的类 型为 单斜剪 切 滑动破坏 与双斜 剪切 滑动破
坏( 图 1 。 见 )
特定通道 。由于软弱结构面通常是多层或多条组 合, 因此滑裂通道具有多元性 。地质勘察必须查
明软 弱结 构 面 的空 间展 布情 况 、 状 、 因 、 性 成 充填 物 的矿物成 分 、 物理 力学性 质 等 , 而寻 找最危 险 从 的滑 裂组合 通道 , 取 卡应 的工程措 施 , 工程 采 H 确保
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重力坝的稳定性
汪祥胜3008205112(46)前言:
重力坝是世界出现最早的一种坝型,早在2900年前在埃及就出现了最早的重力挡水坝。

随着我国重力坝建设的繁荣,数量的增多和高度的不断提升,使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。

大坝的稳定性直接关系到大坝安全性和人民群众的生命财产息息相关,而此次实习的三峡和向家坝皆是重力坝的代表杰作,通过实习定能从深层次上了解有关大坝稳定性的相关问题,包括什么是重力坝,重力坝稳定的意义,其稳定性分析方法和提高坝体抗滑稳定性的工程措施及在实际中的应用情况和应注意的问题。

一.什么是重力坝
1.重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。

重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

2.优缺点:
重力坝优点:重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点:①相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;②设计、施工技术简单,易于机械化施工;③对不同的地形和地质条件适应性强,任何形状河谷都能修建重力坝,对地基条件要求相对地说不太高;④在坝体中可布置引水、泄水孔口,解决发电、泄洪和施工导流等问题。

重力坝缺点:①坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;②坝体体积大,耗用水泥多;③施工期混凝土温度应力和收缩应力大,对温度控制要求高。

3.工作原理;重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足:
A、稳定要求:主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。

B、强度要求:依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。

4.重力坝类型:
重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。

重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝;③空腹重力坝。

重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。

实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。

①悬臂式重力坝:横缝不设键槽,不灌浆;②铰接式重力坝:横缝设键槽,但不灌浆;③整体
式重力坝:横缝设键槽,并进行灌浆
二.稳定性分析方法:
1.抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全度。

当岸坡坝段地形陡峻时,还需核算这些坝段在三向荷载作用下的抗滑稳定。

2.重力坝滑动失稳模式极其计算方法
重力坝可能沿坝基平面滑动,也可能沿地在中缓倾角断层或软弱夹层滑动。

我国修建了大中型重力坝100余座,其中有1/3存在深层滑动问题。

(一)沿坝基面的抗滑稳定分析
假定坝体与坝基的连接有三种物理模式:
“触接”、
“粘接”、
“咬接”
单一的安全系数法:
(1)抗剪强度公式(摩擦公式)
a、滑动面水平面时:
b、滑动面倾向上时:
本公式不考虑凝聚力,偏于安全,凝聚力作为安全储备,所以规定的安全系数较低。

摩擦系数f的选取问题
一般由若干组试验确定。

但由于试验岩体自身的非均匀性质和每次试验条件不可能完全相同,导致试验成果具有较大的离散性,如何选用试验值,还值得研究。

规范规定,f的最后选取应以野外和室内试验成果为基础,结合现场实际情况,参照地质条件类似的已建工程的经验等,由地质、试验和设计人员研究确定。

根据国内外已建工程的统计资料,混凝土与基岩的f值常取在0.5~0.8之间。

摩擦系数的选定直接关系到大坝的造价与安全,f值愈小,要求坝体剖面愈大。

以新安江为例,若f值减小0.01,坝体混凝土方量增加2万m3。

(2)抗剪断公式
1、假定:认为砼与基岩接触良好,直接采用接触面上的抗剪断参数f′和c′。

2、公式:
3、安全系数Ks’,设计规范规定:不分等级
基本荷载组合:采用3.0
特殊荷载组合:(a)采用2.5;
(b)采用不小于2.3。

本公式既考虑了抗剪断摩擦力,又考虑了滑动面上的凝聚力,比较符合实际情况。

抗剪断参数的选定
对于大、中型工程,在设计阶段,f ′,c′应由野外及室内试验成果决定。

在规划和可行性研究阶段,可以参考规范给定的数值选用。

规范规定如下:Ⅰ类基岩——很好的岩石,
f ′=1.2~1.5, c′=1.3~1.5Mpa
Ⅱ类基岩——好的岩石,
f ′=1.0~1.3, c′=1.1~1.3Mpa
Ⅲ类基岩——中等的岩石,
f ′=0.9~1.2, c′=0.7~1.1Mpa
Ⅳ类基岩——较差的岩石,
f ′=0.7~0.9, c′=0.3~0.7Mpa
上述结果不包括基岩内有软弱夹层的情况;同时,胶结面的 f ′,c′值不能高于混凝土的f ′,c′;对于Ⅰ、Ⅱ类基岩,如果建基面做成较大的起伏差,可采用混凝土的抗剪断参数。

(二)深层抗滑稳定分析
深层滑动:地基内往往存在着较弱夹层或缓倾角断层,坝体挡水后,有可
能沿这些薄弱面产生滑动,就叫做深层滑动。

当坝基内存在不利的缓倾角软弱结构面时,在水荷载作用下,坝体有可能连同部分基岩沿软弱结构面产生滑移,即所谓的深层滑动。

地基深层滑动情况十分复杂,失稳和计算方法还在探索之中。

在设计中,应该:查明地基中主要缺陷,确定失稳边界,测定抗剪强度参数;选择合理的计算方法,并规定相应的安全系数;选择提高深层稳定性的措施,满足安全系数。

常见的重力坝深层抗滑稳定的破坏类型:
(1)沿滑裂面剪切破坏
坝基内有单斜滑动或能构成双斜滑动的软弱结构面,在水平荷载作用下将沿软弱结构面产生剪切破坏。

上有坝踵处一般为拉裂破坏。

(2)下游尾岩挤压破坏
当坝基内有倾向下游的缓倾角软弱结构面时,下游尾岩内无倾向上游的缓倾角软弱结构面时,下游尾岩内无倾向上游的缓倾角结构面,则构不成天然的双斜滑动面。

(3)下游尾岩抗力体隆起破坏
坝基内软弱结构面与上述两种情况相同,但尾岩为层状岩石,岩性坚硬且比较完整。

在水平荷载作用下,尾岩上部产生拉力区,岩体表部产生向下的位移,即发生隆起破坏。

因支撑的尾岩抗力体失稳,最终导致坝体基础产生过大的向下游的位移而失稳。

当坝基岩体内存在着不利的软弱夹层或缓倾角断层时,坝体有可能沿着坝基软弱面产生深层滑动。

计算时选择几个比较危险的滑动面进行试算,然后做出比较分析判断。

目前尚无成熟的方法:
(1)单斜面深层滑动的计算
(2)双斜面深层滑动
单斜面深层滑动的计算
软弱面上抗剪强度很低,其稳定计算应采用抗剪强度公式:
式中:β为滑动面与水平面间的夹角
U为作用在滑动面上的扬压力
当滑动面倾向上游时,β为正,增加了抗滑力,减少了滑动力,对坝体稳定有利;当滑动面倾向下游时,β为负,使抗滑力减小,滑动力增大,对坝体稳定不利。

(三)岸坡坝段的稳定分析
重力坝岸坡坝段的基面是一个呈台阶状的倾斜面。

坝体在重力作用下有沿岸坡下滑的趋势,同时又受坝体上游面水压力的作用,构成三维受力。

首先将铅直方向的合力沿岸坡方向分解,然后在滑动面上采用抗剪强度公式和抗剪断强度公式计算安全系数。

岸坡坝段抗滑稳定分析
三.提高重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些?
首先,要选好坝基,坝基的岩石地质构造要求:微风化、新鲜,产状以倾向上游为佳,若坝基岩石质量不理想,还要进行地基处理,使其承载力及应变满足规范要求,如进行固结灌浆。

其次,坝体横截面设计要经过计算,即抗滑稳定计算,安全系数要满足规范要求,如果仅为提高重力坝的抗滑稳定性,那么可把截面做大一些,这样坝体就重,相应的抗滑力就大,抗滑力由坝体自重和坝体混凝土与坝基的摩阻力、粘结力构成。

第三、确保坝基处理、混凝土的施工质量。

当然,设计时必须进行计算,计算时各参数取值要合理或偏保守一些,这样才能确保重力坝的抗滑稳定。

具体措施有:
(1)利用水重(2)将坝基面开挖成倾向上游的斜面
(3)横缝灌浆(4)抽水措施
(5)加固地基
(6)设置齿墙(7)预应力锚固措施
四.预期成果
这次实习的目的地三峡和向家坝皆是重力坝,能从现场了解到它们的稳定分析方法以及提高坝体抗滑稳定的具体工程措施,和每项水工建筑物的具体作用。

我想,能从一个客观的角度了解到坝体稳定性的具体内容,也能从宏观上去理解什么是稳定性分析的意义所在。

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