【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要包括壩體水平順河向地震慣性力，上游地震動(dòng)水壓力和動(dòng)土壓力(6)地震慣性力 (218)故 (7) 上游地震動(dòng)水壓力 (219) (8) 地震作用下的土壓力 (220)式中： 主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力表210 作用于主壩的各力和力矩大小及方向表荷載垂直力（kN）水平力（kN）力臂(m)力矩（kNm）↓(+)↑()→(+)←()↖(+)↗()W7150P12941P2U10U2P0Q0PskPwkPwkEp261348Σ71503271Σ總↓→↗Ⅱ 壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算=在地震情況下，正常蓄水位時(shí)，主壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。Ⅲ 應(yīng)力計(jì)算壩基允許壓應(yīng)力[]=～。＜[]，下游壩趾應(yīng)力滿足要求。因＜0，上游壩踵處出現(xiàn)拉應(yīng)力，不滿足要求。綜上所述，應(yīng)力不滿足要求。Ⅰ 荷載計(jì)算(1)壩體自重(2)水平靜水壓力上游水平靜水壓力P1 下游水平靜水壓力P2(3)揚(yáng)壓力U圖212 副壩壩基處揚(yáng)壓力上游水面至壩基距離H =， 壩基長(zhǎng)度T=。(4) 地震慣性力(5)上游地震動(dòng)水壓力(6)浪壓力表211 作用于副壩的各力和力矩大小及方向表荷載垂直力（kN）水平力（kN）力臂(m)力矩（kNm）↓(+)↑()→(+)←()↖(+)↗()W605P1P20Q0P01U062PwkΣ605Σ總↓→↖Ⅱ 抗滑穩(wěn)定計(jì)算==因此在地震情況下，正常蓄水位時(shí)，副壩抗滑穩(wěn)定滿足要求。Ⅲ 應(yīng)力計(jì)算 壩基允許壓應(yīng)力[]=～。因＞0，＜[]。上游壩踵處未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足要求。Ⅰ 荷載計(jì)算(1)壩體自重(2)水平靜水壓力上游水平靜水壓力P1 下游水平靜水壓力P2(3)壩基處揚(yáng)壓力U圖213 溢流壩壩基處揚(yáng)壓力(4)地震慣性力 (5)上游地震動(dòng)水壓力 (4)泥沙壓力(5)浪壓力(6)土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 表212 作用于溢流壩的各力和力矩大小及方向表荷載垂直力（kN）水平力（kN）力臂(m)力矩（kNm）↓(+)↑()→(+)←()↖(+)↗()WP12941P2U10U2P0Q0PskPwkEaEp261348Σ續(xù)表212Σ總↓→↗Ⅱ 壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算=在地震情況下，正常蓄水位時(shí)，溢流壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。 Ⅲ 應(yīng)力計(jì)算 壩基允許壓應(yīng)力[]=～。＜[]，下游壩趾處應(yīng)力滿足要求。 因＜0，上游壩踵處出現(xiàn)拉應(yīng)力，不滿足要求。綜上所述，應(yīng)力不滿足要求。經(jīng)以上計(jì)算可知，除副壩外的主壩和溢流壩均存在問題，故需對(duì)主壩和溢流壩采取相應(yīng)的加固除險(xiǎn)措施。溢流面采用曲線形實(shí)用堰，泄洪能力按照《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2000附錄A公式進(jìn)行計(jì)算。 (221)式中：Q—溢流堰的下泄流量。b—溢流堰寬度，22m；m—流量系數(shù)，；；為邊礅形狀系數(shù)，為閘墩形狀系數(shù)，n為堰孔數(shù)。查《水工建筑物》教材取設(shè)計(jì)洪水位時(shí) 校核洪水位時(shí)過流能力滿足要求 水庫(kù)屬于屬于?。?）型水庫(kù)且大壩屬于低壩，綜合考慮采用挑流消能方式。本次設(shè)計(jì)選用鼻坎形式為連續(xù)式鼻坎，挑射角為25176。依據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2532000，挑流水舌外緣挑距按下式計(jì)算： (222)式中：L—指壩下游垂直面到挑流水舌外緣進(jìn)入下游水面后與河床面交點(diǎn)的水平距離，m；v1—坎頂水面流速，m/s；θ—鼻坎挑角；h1—坎頂垂直方向水深，m；h2—坎頂與河床面高差，m。沖坑深度俺下式計(jì)算： (223)式中：T—自下游水面至坑底最大水墊深度，m；q—鼻坎末端斷面單寬流量，m3/（sm）。Z—上下游水位差，m；k—綜合沖刷系數(shù)，經(jīng)計(jì)算，不同頻率洪水下的計(jì)算成果如下：表213 各頻率洪峰下挑距和沖坑計(jì)算成果表洪水重現(xiàn)期（年）2050100200庫(kù)水位（m）下泄流量Q（m3/s）挑坎外緣距離L（m）續(xù)表213沖坑深度T（m）L/T沖刷消弱了壩下游河床基巖的穩(wěn)定性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，沖坑向上游側(cè)的影響范圍與河床地質(zhì)條件有關(guān)，一般要求L/~。經(jīng)計(jì)算得知L/~，消能防沖設(shè)計(jì)滿足要求。3 除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì) 大壩防洪復(fù)合設(shè)計(jì)根據(jù)安全鑒定結(jié)果，PS水庫(kù)大壩防洪能力不滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，本次除險(xiǎn)加固選擇有兩種方案進(jìn)行比較：方案一，溢洪道寬度和底高程不變，在壩頂增設(shè)防浪墻，計(jì)算防浪墻頂高程。方案二，溢洪道采用現(xiàn)狀底高程，拓寬溢洪道過水?dāng)嗝嬷?0m，重建交通橋。依據(jù)《砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL252006，壩頂上游防浪墻墻頂高程與正常蓄水位或校核洪水位的高差，應(yīng)按公式11計(jì)算，選擇兩者中防浪墻頂高程的高者作為選定高程。 (31)；。正常蓄水位時(shí)校核洪水位時(shí)經(jīng)分析可以看出，方案一優(yōu)于方案二,故采用方案一：，溢洪道寬度和底高程不變，在壩頂增設(shè)防浪墻。由于施工質(zhì)量較差，自水庫(kù)建成蓄水后便發(fā)現(xiàn)兩側(cè)壩頭有滲漏，且逐年加重，由于兩壩頭巖層裂隙發(fā)育，成為滲漏的主要通道，近年來滲漏尤為嚴(yán)重。特別是2007年7月大洪水以后，水庫(kù)左壩肩18m高程、右壩肩14m和16m高程處的滲流量較大。由于砌筑質(zhì)量不高，高水位運(yùn)行時(shí)，壩體多處存在滲漏。雖然大壩于1980年進(jìn)行了灌漿處理、“”大洪水后在主壩迎水面的水上部分進(jìn)行全面填縫，但現(xiàn)場(chǎng)可見填縫十分粗糙，并沒有從根本上解決滲漏問題。滲漏問題嚴(yán)重影響到工程灌溉和供水效益的發(fā)揮。為減小滲漏量，并同時(shí)提高大壩抗滑穩(wěn)定性，大壩防滲考慮兩種方案：一是壩體灌漿與壩基帷幕相結(jié)合，二是壩體做混凝土防滲面板，壩基進(jìn)行帷幕灌漿。由于PS水庫(kù)大壩中部為一段長(zhǎng)為22m的曲線形溢洪堰，壩頂鉆孔灌漿施工不便，因此考慮施工的可行性，推薦采用防滲面板與在壩前進(jìn)行基礎(chǔ)帷幕灌漿相結(jié)合的防滲型式，以形成完整的防滲體系，并有助于提高壩體抗滑穩(wěn)定性。、副壩、溢流壩壩體上游防滲主壩、溢流壩迎水面防滲面板下部自壩基4m高程（假定）開始澆筑。根據(jù)防滲要求的不同，防滲面板厚自堰頂至壩基高程采用40～60cm漸變。副壩防滲面板厚度在同等高程處與主壩一致。為保證混凝土面板與壩體的完整性，長(zhǎng)度為3m。澆筑的面板設(shè)豎向分縫，分縫間寬度以10m為原則，縫內(nèi)采用銅片止水。壩基帷幕灌漿布置，壩基防滲帷幕軸線方向沿壩體方向布置，主壩段長(zhǎng)度119m，溢流壩段（含兩邊側(cè)墻）長(zhǎng)度24m。根據(jù)灌漿需要，頂部設(shè)置蓋重。為滿足防滲要求，蓋重下部采用1m厚C25混凝土，蓋重混凝土同時(shí)將壩上游防滲面板與壩基灌漿帷幕在水平方向進(jìn)行了銜接。依據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料，壩基帷幕深度原則上按壩基下10m深度控制。右側(cè)地形陡峭，因此采用臺(tái)階形向右岸延伸與副壩銜接。本段帷幕灌漿終孔間距取2m。因?yàn)楦眽卧谖醇庸讨翱够蛪位鶓?yīng)力均符合要求，且壩前水頭較低，滲流較小，所以無需對(duì)副壩進(jìn)行帷幕灌漿。 加固措施：，蓋重下部采用1m厚C25混凝土，厚度為3m，加固后壩基長(zhǎng)度T=21m，面板與鋪蓋之間進(jìn)行錨固，配筋與面板和主壩上游面之間配筋相同。主壩計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示圖31 主壩計(jì)算簡(jiǎn)圖Ⅰ 荷載計(jì)算(1)壩體自重 面板自重 蓋重 (2)水平靜水壓力上游水平靜水壓力P1 (32)下游水平靜水壓力P2 (33)(3)垂直水壓力 上游垂直水壓力(4)揚(yáng)壓力，所以將揚(yáng)壓力分為以下幾個(gè)部分計(jì)算：圖32 主壩壩基處揚(yáng)壓力 (33) (34)根據(jù)壩基地質(zhì)條件及防滲帷幕情況擬定，參考《水工建筑物》~?！舷掠嗡徊睢? (35)(4)泥沙壓力 (36)(5)浪壓力(6)土壓力主動(dòng)土壓力 （37）被動(dòng)土壓力 （38）表31 作用在主壩上的各力及力矩大小和方向表荷載垂直力（kN）水平力（kN）力臂(m)力矩（kNm）↓(+)↑()→(+)←()↖(+)↗()W171507865W2330W3171W4P12941P2U10U2U3PskPwkEaEpΣΣ總↓→↗Ⅱ 抗滑穩(wěn)定計(jì)算== （39）因此在正常蓄水位下，主壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。Ⅲ 應(yīng)力計(jì)算壩基允許壓應(yīng)力[]=～。因＞0，＜[]。上游壩踵處未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足要求。 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)主壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算和應(yīng)力復(fù)合Ⅰ 荷載計(jì)算(1)壩體自重 面板自重 蓋重 (2)水平靜水壓力上游水平靜水壓力P1 下游水平靜水壓力P2(3)垂直水壓力 上游垂直水壓力(4)揚(yáng)壓力，所以將揚(yáng)壓力分為以下幾個(gè)部分計(jì)算： (5)泥沙壓力(6)浪壓力(7)土壓力主動(dòng)土壓力 被動(dòng)土壓力 表32 作用在主壩上的各力和力矩大小及方向表荷載垂直力（kN）水平力（kN）力臂(m)力矩（kNm）↓(+)↑()→(+)←()↖(+)↗()W171507865W2330W3171W4P1P2159U10U2U3PskPwkEaEpΣΣ總↓→↗Ⅱ 抗滑穩(wěn)定計(jì)算==因此在設(shè)計(jì)洪水位下，主壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。Ⅲ 應(yīng)力計(jì)算 壩基允許壓應(yīng)力[]=～。因＞0，＜[]。上游壩踵處未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足要求。 校核洪水位時(shí)主壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算和應(yīng)力復(fù)合Ⅰ 荷載計(jì)算(1)壩體自重 面板自重 蓋重 (2)水平靜水壓力上游水平靜水壓力P1 下游水平靜水壓力P2(3)垂直水壓力 上游垂直水壓力(4)揚(yáng)壓力，所以將揚(yáng)壓力分為以下幾個(gè)部分計(jì)算：