心墻壩設計(參考資料)-預覽頁
【正文】 的分界坡為1:。 第三章壩體構造設計 防滲體設計瀝青混凝土心墻具有良好的適應變形能力、抗沖蝕能力、抗老化能力以及整個心墻無須設置結構縫，因此，瀝青混凝土心墻可在任何氣候條件和任何海拔高度使用。（3）抗凍性：因為瀝青混凝土具有極小的孔隙率，因此水就沒有進入這些構件的機會，所以冰凍作用不會影響到瀝青材料，故瀝青構件不需要防水保護。從國內(nèi)的相似工程來看，三峽茅坪溪、四川冶勒均采用碾壓式瀝青混凝土心墻。阿爾塔什地震設防烈度高，一旦在地震情況下壩體發(fā)生永久剪切變形，瀝青混凝土心墻出現(xiàn)開裂，斜心墻不易檢修和檢查。同時便于與不同部位混凝土防滲墻和左、右岸銜接，便于基礎處理和工程布置。同時下部直心墻上部斜心墻與岸坡巖石基礎銜接難度大，瀝青混凝土用量較大。參考國內(nèi)外工程的經(jīng)驗，考慮到阿爾塔什壩址地處高地震烈度區(qū)和壩基的深厚覆蓋層，從有利于抗震角度出發(fā)，心墻厚度定為1m。壩頂結構圖如圖32。上游壩坡主要考慮波浪淘刷、順壩水流沖刷及漂浮物和冰層的撞擊及凍冰的擠壓。同時下游護坡主要考慮的因素有：凍脹、干裂及蟻、鼠等動物破壞，雨水、大風、水下部位的風浪、冰層和水流作用。每隔100m設直徑10cm的排水孔將壩頂雨水排向下游壩面排水溝。 壩體排水常用的壩體排水有以下幾種型式：貼坡排水、棱體排水、壩內(nèi)排水以及綜合式排水。棱體排水適用于下游有水的各種壩型，它可以降低浸潤線，防止壩坡凍脹，保護尾水范圍內(nèi)的下游壩腳不受波浪淘刷，還可以和壩基排水相連接。但是主要問題，褥墊排水對不均勻沉降的適應性差，易斷裂，且難以檢修。綜合以上因素考慮。 河床基礎處理瀝青混凝土心墻和過渡料的基礎在河床部位要求清除基礎至1661～1665m高程，落在約100米深的砂礫石覆蓋層上。防滲墻內(nèi)預埋帷幕灌漿管，以適應其下部的帷幕灌漿。并設置必要的伸縮縫，伸縮縫間距12m。壩肩坡腳分布有第四系崩坡積含土塊碎石層，呈倒石錐狀，其中范圍較大的有二塊，一塊分布于右岸坡下游與3沖溝交匯部位，最大厚度30m左右；另一塊分布于壩軸線附近坡腳處，厚度7～23m。過渡料基礎：同心墻基礎。（3）帷幕灌漿帷幕灌漿深度按q≤。（4）斷層處理根據(jù)地質(zhì)報告，右岸坡分布規(guī)模較大的F9斷層，出露在壩線1832m高程以上，緩傾岸內(nèi)，斷層破碎帶寬45m左右，其中，～，其余以碎裂巖和角礫巖為主。 左壩肩處理對左壩肩做岸坡處理，要求挖去不穩(wěn)定體，將表層松散體清除，把岸坡修正成較為平順的邊坡。過渡料基礎：同心墻基礎。(3)帷幕灌漿帷幕灌漿深度按q≤。從斷層規(guī)模及斷層帶組成物分析，沿斷層不存在滲透穩(wěn)定問題，但須加強斷層帶的防滲處理。連接面不應發(fā)生水力劈裂和鄰近接觸面巖石大量漏水，不得形成影響壩體穩(wěn)定的軟弱層面，不應由于岸坡形狀或坡度不當引起不均勻沉降面導致壩體裂縫。（5）對失水很快風化的軟巖（如頁巖、泥巖等），開挖時宜預留保護層，待開始回填時，隨挖除，隨挖填，或開挖后用噴水泥砂漿或噴混凝土保護。（2）確定壩體滲流量，以便估計水庫滲漏損失。上游設計洪水位（）與下游相應水位。（2）爆破料Ks=5102cm/s。（6）混凝土防滲墻Ks=106cm/s。有限單元法以剖分離散和分塊插值為指導思想。這樣一來，未知場函數(shù)或其導數(shù)在各個節(jié)點上的數(shù)值就成為新的未知量，從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題。有限差分法是直接從微分方程入手，以離散格式逐步近似逼近方程中的導數(shù)。 計算結果邊界條件及網(wǎng)格劃分邊界條件施加為：壩體前50m范圍內(nèi)施加相應工況下水位的壓力，同時壩體上游做相應水位處理，下游水位定為4m。表51 滲流分析結果統(tǒng)計表工況正常蓄水位設計洪水位校核洪水位上游水位（m）單寬滲流量 (m2/s)104104104 壩坡穩(wěn)定計算 壩坡穩(wěn)定計算基礎 計算工況計算主壩標準剖面以下三種工況，控制土石壩的穩(wěn)定：（1）正常情況：正常蓄水位（）穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡。 參數(shù)采用計算壩坡穩(wěn)定分析選取的計算參數(shù)詳見表52，大壩抗震設計烈度為8度。在工程上采用的土坡穩(wěn)定分析方法，主要是建立在極限平衡理論基礎上，假設達到極限平衡狀態(tài)時，土體將沿某一滑裂面產(chǎn)生剪切破壞而失穩(wěn)，滑裂面上各點，土體均處于極限平衡狀態(tài)，滿足摩爾—庫侖強度條件。安全系數(shù)計算公式為：K=W177。/KW177。簡化畢肖普法一般都能得出較為準確的答案，但是在某些情況下有可能出現(xiàn)數(shù)值上的問題。 沉降及應力計算 計算參數(shù)計算參數(shù)詳見表54。根據(jù)計算出的壩體各部位的不均勻沉降量和不均勻沉降梯度來判斷發(fā)生裂縫的可能性，由于缺乏比較成熟的判別標準，目前只能參照類似工程的經(jīng)驗進行分析。但是，由于問題的復雜性，計算成果目前還僅限于對土石壩設計作定性的參考，達不到定量控制設計的程度。圖5141期沉降圖5152期沉降圖5163期沉降圖5174期沉降圖518竣工期沉降圖519運行期沉降分期沉降值如表55。由此可見，竣工期和蓄水期最大沉降都滿足壩高1%以內(nèi)的標準，且影響因素對壩體整體變形影響較小，本設計方案具備良好的抵抗變形能力。壩頂設鋼筋混凝土防浪墻。本次設計采用瀝青混凝土心墻，由于機械化施工程度高，施工方法簡單易控，進度快，瀝青用量少，所以采用碾壓式瀝青混凝土心墻，布置形式為直心墻式，根據(jù)《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設計規(guī)范》（DL/T54112009），心墻厚度定為1m。上下游均采用干砌石護坡，厚1m，并以棱體排水作為其排水方式。 29
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