【正文】 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。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。/KW177。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。有限單元法以剖分離散和分塊插值為指導思想。（2）確定壩體滲流量，以便估計水庫滲漏損失。(3)帷幕灌漿帷幕灌漿深度按q≤。（3）帷幕灌漿帷幕灌漿深度按q≤。防滲墻內(nèi)預埋帷幕灌漿管，以適應其下部的帷幕灌漿。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。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。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。根據(jù)以上要求，上游壩坡處設置2道馬道，高程設在1776m、1706m處，馬道寬度分別為5m和5m。已建工程上下游壩坡如表21所示。（3）。圖22壩體分區(qū)橫剖圖防滲體：碾壓瀝青砼心墻為垂直式，墻體軸線偏向上游。ATS水利樞紐工程項目屬高壩、地震設防烈度高（8度設防）、碾壓式瀝青各項指標優(yōu)于澆注式等特點，結合目前國內(nèi)碾壓式瀝青心墻的發(fā)展現(xiàn)狀，確定采用碾壓式瀝青混凝土。該值滿足規(guī)范的要求。 壩面排水沿壩軸線每隔100m設置1條橫向排水溝，順坡布置，垂直于壩軸線，橫向排水溝自壩頂直至棱體排水處。棱體內(nèi)坡取1：，棱體外坡取1：1:。根據(jù)試驗成果，～，變形模量30Mpa～48Mpa，其承載力和變形指標基本滿足堆石壩要求，但由于該層缺細粒充填，具架空結構，本階段清除處理，是否可作為天然壩體保留下階段進一步研究。壩肩坡腳、沖溝底分布有第四系崩坡積含土塊碎石和沖洪積碎石土覆蓋，厚度變化較大，～3m，清除處理。（2）壩斷面范圍內(nèi)必須清楚壩基與岸坡上的草皮、樹根、含有植物的表皮、蠻石、垃圾及其他廢料，并將清理后的壩基表面土層壓實。（3）過渡料Ks=103cm/s。有限元法的實施則相反，按照變分原理求泛函積分找其函數(shù)值，即把微分方程及其邊界條件轉變?yōu)橐粋€泛函求極值的問題。 簡化的畢肖（Bishop）法計算原理 畢肖普采用的靜定化條件是假定土條間垂直方向的作用力相等。表54沉降計算參數(shù)表彈性模量（MPa）泊松比容重（g/cm3）爆破料1500砂礫料1500瀝青1400 沉降及應力分析理論沉降量的計算公式相對比較粗略，所以對于1級、2級高壩和建于復雜軟弱地基上的壩還要采用有限元法進行應力和變形分析。第六章 結論本文設計內(nèi)容為ATS水利樞紐設計中的心墻壩體設計。應力應變分析通過有限元分析軟件Abaqus計算也滿足設計要求?？⒐て?，壩體最大沉降發(fā)生在壩軸線附近約1/2壩高處，%；而由于在運行期，由于蓄水后水的作用，壩體的最大沉降較竣工期來說向上游偏移了一段距離，發(fā)生在約1/2壩高處，%。圖55施工期上游邊坡圖56施工期下游邊坡圖57正常水位上游邊坡圖58正常水位下游邊坡圖59水位驟降工況的上游邊坡圖510正常水位+地震的上游邊坡圖511正常水位+地震的下游邊坡表53壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)表計算工況上游壩坡下游壩坡規(guī)范允許值正常蓄水位施工期水位驟降——正常蓄水位運行期+地震經(jīng)計算壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)均大于允許值，上、下游壩坡是穩(wěn)定的。作為穩(wěn)定分析基礎的土強度與破壞理論，應用廣泛的是摩爾—庫侖理論。有限元法雖然類似于有限差分法，但其實施方法不同。滲透系數(shù)取為：（1）砂礫料Ks=1102cm/s。 壩體與地基岸坡的連接（1）壩體與壩基及岸坡的連接必須妥善設計和處理。對于建基面出露的斷層及其附近較破碎的節(jié)理裂隙，均作斷層影響帶挖除，用混凝土塞回填處理，并加強固結灌漿。 兩岸處理 右壩肩處理對右壩肩做岸坡處理，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。在下游壩腳處用塊石堆成棱體，根據(jù)SL274—2001《碾壓式土石壩設計規(guī)范》規(guī)定，棱體頂寬寬度應根據(jù)施工條件及檢查觀測需要確定，頂部高程應超過下游最高水位，超過高度，1級、3級、4級、并應超過波浪沿坡面的爬高，頂部高程應使壩體浸潤線距壩面的距離大于該地區(qū)的凍結深度，應避免在棱體上游坡腳處出現(xiàn)銳角，棱體內(nèi)坡根據(jù)施工條件確定，一般為1:：，外坡為1::。 排水方式 壩頂排水為了便于排水，壩頂做成自上游傾向下游的坡，坡度為2%?！?。澆筑式瀝青混凝土心墻，可采用人工方式在嚴寒地區(qū)冬季施工，瀝青用量最高可達16%，塑性好，在國內(nèi)有不少成功先例，如黑龍江的西溝壩、尼爾基壩