心墻壩設(shè)計(jì)(參考資料)docxdocx-資料下載頁(yè)
2025-07-18 03:46本頁(yè)面
【正文】 簡(jiǎn)化畢肖普法一般都能得出較為準(zhǔn)確的答案，但是在某些情況下有可能出現(xiàn)數(shù)值上的問(wèn)題。故常將畢肖普法和圓弧瑞典法的計(jì)算相比較，若出現(xiàn)畢肖普發(fā)的計(jì)算值小于圓弧瑞典法的計(jì)算值時(shí)，表現(xiàn)數(shù)值上有問(wèn)題，此時(shí)要改變滑動(dòng)面，畢肖普法的一個(gè)局限性是只適用圓弧滑動(dòng)面。 計(jì)算結(jié)果運(yùn)用GEO軟件進(jìn)行分析得出結(jié)果如圖55~圖511所示。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(jì)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(yùn)行期+地震經(jīng)計(jì)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。 沉降及應(yīng)力計(jì)算 計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)表54。表54沉降計(jì)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(yīng)力分析理論沉降量的計(jì)算公式相對(duì)比較粗略，所以對(duì)于1級(jí)、2級(jí)高壩和建于復(fù)雜軟弱地基上的壩還要采用有限元法進(jìn)行應(yīng)力和變形分析。壩體竣工后預(yù)留的沉降超高則應(yīng)根據(jù)沉降計(jì)算、有限元變形分析、施工期的觀測(cè)成果和類(lèi)似工程的對(duì)比等進(jìn)行綜合分析后加以確定。根據(jù)以往工程的經(jīng)驗(yàn)，土質(zhì)防滲墻壩竣工后的壩頂沉降量一般不超過(guò)壩高的1%，如果超過(guò)此值，SL2742001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》要求在分析成果的基礎(chǔ)上，論證所選擇的壩料填筑標(biāo)準(zhǔn)的合理性以及采取有關(guān)工程措施的必要性。根據(jù)計(jì)算出的壩體各部位的不均勻沉降量和不均勻沉降梯度來(lái)判斷發(fā)生裂縫的可能性，由于缺乏比較成熟的判別標(biāo)準(zhǔn)，目前只能參照類(lèi)似工程的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。壩的穩(wěn)定、固結(jié)沉降等現(xiàn)象都和壩的應(yīng)力和變形狀態(tài)密切相關(guān)。隨著高土石壩建設(shè)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變分析對(duì)評(píng)價(jià)壩的穩(wěn)定和安全可以提供更多、更有效的信息，有很好的發(fā)展?jié)摿Α?0世紀(jì)60到70年代以后，巖土應(yīng)力和變形分析特別是沿途塑性分析技術(shù)得到很大發(fā)展，并在工程應(yīng)用中積累了較豐富的資料和經(jīng)驗(yàn)。但是，由于問(wèn)題的復(fù)雜性，計(jì)算成果目前還僅限于對(duì)土石壩設(shè)計(jì)作定性的參考，達(dá)不到定量控制設(shè)計(jì)的程度。 計(jì)算結(jié)果（1）建模及有限元?jiǎng)澐中膲螖M定分五期施工，在Abaqus中建立二維模型及有限元?jiǎng)澐秩鐖D512~圖513。圖512分期分區(qū)圖圖513有限元網(wǎng)格劃分圖（2）邊界條件及荷載施加因必須考慮到在施工過(guò)程中的沉降而并非只是最終的沉降，邊界條件設(shè)置為壩底x、y方向受到約束，模型分5層施加荷載。（3）計(jì)算結(jié)果分期沉降情況如圖521~圖526所示。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(yùn)行期沉降分期沉降值如表55。表55 分期沉降值一期二期三期四期五期沉降量（m）經(jīng)Abaqus計(jì)算，竣工期和蓄水期沉降及應(yīng)力情況見(jiàn)圖518~圖521。圖520竣工期主應(yīng)力圖521蓄水期主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表56：表56 應(yīng)力與沉降計(jì)算結(jié)果表主應(yīng)力（MPa）沉降最大值（m）占?jí)胃弑壤⒐て?蓄水期%在自重作用下，壩體豎向沉降明顯?？⒐て?，壩體最大沉降發(fā)生在壩軸線(xiàn)附近約1/2壩高處，%；而由于在運(yùn)行期，由于蓄水后水的作用，壩體的最大沉降較竣工期來(lái)說(shuō)向上游偏移了一段距離，發(fā)生在約1/2壩高處，%。由此可見(jiàn)，竣工期和蓄水期最大沉降都滿(mǎn)足壩高1%以?xún)?nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，且影響因素對(duì)壩體整體變形影響較小，本設(shè)計(jì)方案具備良好的抵抗變形能力。 第六章 結(jié)論本文設(shè)計(jì)內(nèi)容為ATS水利樞紐設(shè)計(jì)中的心墻壩體設(shè)計(jì)。在確定壩址、壩型之后，主要設(shè)計(jì)成果總結(jié)如下：（1）ATS水利樞紐心墻壩體剖面設(shè)計(jì)，參照相關(guān)規(guī)范，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，最終確定壩高、壩頂寬度、壩坡等壩體剖面基本參數(shù)。具體結(jié)果：，，壩長(zhǎng)737m，上游壩坡為1:，下游壩坡從上到下為1:1:1:。壩頂設(shè)鋼筋混凝土防浪墻。（2）壩體分區(qū)及填料設(shè)計(jì)，根據(jù)壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及料場(chǎng)情況，進(jìn)行壩體分區(qū)設(shè)計(jì)及填料設(shè)計(jì)。大壩分區(qū)設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范規(guī)定和已建工程，共分上游爆破料區(qū)、上游砂礫料區(qū)、上游過(guò)渡料區(qū)、瀝青混凝土心墻區(qū)、下游過(guò)渡料區(qū)、下游砂礫料區(qū)、下游爆破料區(qū)共7個(gè)區(qū)。（3）ATS水利樞紐心墻防滲體設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土心墻，由于機(jī)械化施工程度高，施工方法簡(jiǎn)單易控，進(jìn)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(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T54112009），心墻厚度定為1m。（4）ATS水利樞紐心墻壩方案地基處理。瀝青混凝土心墻和過(guò)渡料的基礎(chǔ)在河床部位要求清除基礎(chǔ)至1661～1665m高程，落在約100米深的砂礫石覆蓋層上。壩肩瀝青心墻與壩基采用混凝土基座連接。上下游均采用干砌石護(hù)坡，厚1m，并以棱體排水作為其排水方式。（5）ATS水利樞紐瀝青混凝土心墻壩體計(jì)算，包括在各種工況下滲流、穩(wěn)定、應(yīng)力應(yīng)變分析。滲流穩(wěn)定通過(guò)GEO軟件計(jì)算滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求。應(yīng)力應(yīng)變分析通過(guò)有限元分析軟件Abaqus計(jì)算也滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 29
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