水工建筑物--第六章重力壩概述荷載穩(wěn)定-資料下載頁(yè)
2024-09-20 21:24本頁(yè)面
【正文】 ； ? 將 傾向上游的 斷層 、 泥化夾層假設(shè)為 第二滑動(dòng)面 ；也可以假定多條滑裂面 ， 通過(guò)試算確定一條最不利的第二滑動(dòng)面 。 ? 計(jì)算時(shí)將滑移體分成兩段（塊體） ，在其分界面 BD上，引入一個(gè)需要事先假定與 水平面成 φ 角的內(nèi)力 Q（ 抗力 ）。 ? 分別令① 段 或② 段 處于極限平衡狀態(tài)，即可演繹出三種不同的計(jì)算方法： ? 被動(dòng)抗力法 ? 剩余推力法 ? 等安全系數(shù)法 ? 沿滑動(dòng)面 BC的抗剪斷安全系數(shù)為 : ? ?2 2 3 2 2 2223c o s s in ( ) s inc o s ( ) s in c o sddf G Q U U c AKQ G U? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ??? ? ?? ?1 1 3 1 1 1113( ) c o s s in s in ( ) s in c o s ( )c o s ( ) s in c o sddf G W P Q U U c A QKP G W U? ? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??沿滑動(dòng)面 AB的抗剪斷安全系數(shù)為 : 被動(dòng)抗力法 ? 先令 ② 段 處于極限平衡狀態(tài) （ K2=1） ， 求得抗力 Q后 ， 再計(jì)算 ① 段 沿AB面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K1， 作為整個(gè)壩段深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 。 ? 被動(dòng)抗力法的概念清楚但理論依據(jù)不足； 當(dāng)抗力體提供的 Q較小 ， 壩體段可能產(chǎn)生較大的位移 ， 導(dǎo)致于上游帷幕破壞 ， 而該現(xiàn)象無(wú)法定量分析 ， 計(jì)算結(jié)果中也不能反映出來(lái) 。 剩余推力法 ? 假定壩體段的穩(wěn)定安全系數(shù) K1=1， 求抗力體上的推力 Q；由此計(jì)算出抗力體的穩(wěn)定安全系數(shù) K2， 作為深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 。 ? 剩余推力法存在的問(wèn)題是： 當(dāng)壩體段的 f1較大時(shí) ， Q可能為負(fù)值或零 ，不符合實(shí)際情況； 為承受 Q， 抗力體可能會(huì)產(chǎn)生較大的變形 ， 以至壩趾巖體壓碎 ， 計(jì)算結(jié)果中也不能反映出來(lái) 。 等安全系數(shù)法 ? 等安全系數(shù)法就是 假定 K1=K2， 分別由兩個(gè)極限平衡方程求解 K、 Q。 ? 存在問(wèn)題： 由于第一滑動(dòng)面一般為斷層 、 泥化夾層 ， 產(chǎn)生 塑性破壞 ，變形較大；第二滑動(dòng)面一般處于完整巖體中 ， 破壞形式為 脆性破壞 ，變形較小即破壞 ， 因此兩滑動(dòng)面上的安全系數(shù)實(shí)際不相同 。 抗力 Q的方向的討論 ? 當(dāng)兩滑動(dòng)塊體之間 接觸面 抗力 Q的方向 為水平時(shí) ，求得的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K值最小 ，隨著 Q與水平夾角的增大， K值也隨之增大。 ? 抗力 Q的方向 φ ： 在 0～ φr之間 （ φr為 塊體之間 接觸面處材料的 內(nèi)摩擦角 ）。 ① 抗力 Q的方向 取水平： φ =0—— 實(shí)際上是假定接觸面為一 非常光滑的鉛直面 ，顯然過(guò)于安全。 ② 假定抗力 Q與水平夾角為 ： φ = φr —— 即認(rèn)為此時(shí)接觸面已成為 極限滑動(dòng)面 ，也不符合實(shí)際情況。 ③ 抗力 Q的方向 采用與前一滑動(dòng)面平行： φ =α—— 當(dāng)大壩下部軟弱結(jié)構(gòu)面的 傾角較緩時(shí) ，如此做被認(rèn)為比較適宜且稍偏于安全方面的。 ? 抗力 Q的方向確定方法： 根據(jù)有限元結(jié)果，或 塊體之間 接觸面巖體的摩擦角。 三種方法的比較 ? 剩余推力法、被動(dòng)抗力法 ，由于先令一段處于 極限平衡狀態(tài) ，也即相當(dāng)于這一段的 K＝ 1，因而推算出另一段的 K值要 比等安全系數(shù)法的為大 ，相比之下， 等安全系數(shù)法 更合理 。 壩基深層抗滑穩(wěn)定分析的控制標(biāo)準(zhǔn) ? 規(guī)范未給出明確規(guī)定。 ? 比照重力壩沿建基面的抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。 三 、 岸坡壩段的抗滑穩(wěn)定分析 ? 屬空間問(wèn)題 ， 與岸坡壩基面的開(kāi)挖形狀有關(guān) 。 （ 略 ） 四 、 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 （ 1） 利用水重 。 將壩體上游面做成傾斜 ， 利用水重增加向下的垂直力 。 （ 2） 開(kāi)挖時(shí)將壩基面向上游傾斜 ， 對(duì)抗滑穩(wěn)定有利 。 （ 3） 在壩踵處設(shè) 深齒墻 。 當(dāng)軟弱夾層埋藏較淺時(shí) ， 將壩踵附近出露的軟弱夾層 開(kāi)挖齒槽 切斷 ， 并回填混凝土處理 ， 施工簡(jiǎn)單 ， 工程量不大 ，有利于壩基防滲 。 （ 4） 采用有效的防滲排水或抽水措施 ， 減少揚(yáng)壓力 。 （ 5） 設(shè)置混凝土 洞塞 。 當(dāng) 軟弱夾層 埋藏較深時(shí) ， 厚度大且傾角較平緩 ，全部挖出工程量大 ， 可在軟弱夾層中放置 數(shù)排混凝土洞塞 ， 增加軟弱夾層的抗剪能力 。 （ 6） 在壩趾下游處修建 深齒墻 。 在壩趾下游處修建深齒墻可以增加尾巖抗力作用 ， 在壩基開(kāi)挖過(guò)程中出 ， 發(fā)現(xiàn)了原來(lái)沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的 夾層時(shí)適于該措施 。 （ 7） 鋼筋混凝土抗滑樁 。 在壩基 軟弱夾層 的下游壩趾 、 抗力體部位 ，布置鋼筋混凝土抗滑樁 ， 深入到滑動(dòng)面以下完整巖體中 ， 利用樁體承受推力或剪力增加尾巖抗力 。 （ 8）預(yù)應(yīng)力錨索。 預(yù)應(yīng)力錨索加固是在壩頂鉆孔至基巖深部，孔內(nèi)放置鋼索，其下端錨固在夾層以下的完整巖石中，而在壩頂錨索的另一端施加拉力，使壩體受壓，既可提高壩體的抗滑穩(wěn)定性，又可改善壩踵的應(yīng)力狀態(tài)。 預(yù)應(yīng)力錨索 （ 9） 為了改善 岸坡壩段 的穩(wěn)定條件， 必要時(shí) 還可采用 灌漿封閉橫縫 ，以限制其側(cè)向位移。若地形地質(zhì)條件允許，可 將 岸坡開(kāi)挖 成若干高差不大且有足夠?qū)挾鹊钠脚_(tái)（ 臺(tái)階開(kāi)挖 ）。
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