水工建筑物--第六章重力壩概述荷載穩(wěn)定(參考版)
2024-09-22 21:24本頁面
【正文】 。 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。 （ 8）預(yù)應(yīng)力錨索。 （ 7） 鋼筋混凝土抗滑樁 。 （ 6） 在壩趾下游處修建 深齒墻 。 （ 5） 設(shè)置混凝土 洞塞 。 當(dāng)軟弱夾層埋藏較淺時(shí) ， 將壩踵附近出露的軟弱夾層 開挖齒槽 切斷 ， 并回填混凝土處理 ， 施工簡單 ， 工程量不大 ，有利于壩基防滲 。 （ 2） 開挖時(shí)將壩基面向上游傾斜 ， 對(duì)抗滑穩(wěn)定有利 。 （ 略 ） 四 、 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 （ 1） 利用水重 。 ? 比照重力壩沿建基面的抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。 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 。 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。 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 ，顯然過于安全。 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。 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。 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) 。 ? 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) 。 一般： ? 將 傾向下游的 緩傾角斷層 、 泥化夾層假設(shè)為 第一滑動(dòng)面 ； ? 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 ， 通過試算確定一條最不利的第二滑動(dòng)面 。構(gòu)成復(fù)雜的滑動(dòng)面 。 ? 對(duì)安全系數(shù)的要求 ① 采用摩擦公式時(shí)， 因軟弱面的凝聚力小，安全儲(chǔ)備低， K應(yīng)適當(dāng)提高(25～ 30)％ ； ② 采用抗剪斷公式時(shí) ，因軟弱面的 f′ 、 c′ 低， K′ 很難達(dá)到規(guī)范要求，可適當(dāng)降低， 但至少不低于 。 ????s inc o s)s inc o s(WPAcPUWfK BB?????????式中 fB—— 滑動(dòng)面上的抗剪斷強(qiáng)度摩擦系數(shù)； cB—— 滑動(dòng)面上的抗剪斷強(qiáng)度凝聚力； 其余符號(hào)同前； 公式中“ 177。 二、沿壩基巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的深層抗滑穩(wěn)定分析 ? 當(dāng)壩基內(nèi)存在不利的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，在水荷載作用下，壩體有可能連同部分基巖沿軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑移，即所謂的 深層滑動(dòng) 。 ? 當(dāng)接觸面前后為 不同巖性 的巖體 ，參數(shù)分別為 f c1和 f c2，則計(jì)算時(shí)假定變形后壩底面仍保持平面，粗略計(jì)算地基反力 (不計(jì)揚(yáng)壓力 )，分別求出作用于兩種巖體上的法向作用力 ∑ W1和 ∑ W2，近似計(jì)算。 ? f′ 、 c′ ： 通過兩材料膠結(jié)面的 抗剪斷試驗(yàn) 取得。 ? f： 采用一般的 摩擦試驗(yàn)取得 。 (即設(shè)計(jì)的高壩瘦 ） ? 高壩與低壩分別采用摩擦公式與抗剪斷公式設(shè)計(jì)，哪個(gè)更容易滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)哪個(gè)更有利？ 關(guān)于 f 與 f′ 、 c′ 的取值 （ 參數(shù)確定非常重要， f相差 ，有的工程混凝土方量△ V相差 2萬方。 當(dāng)然，如果 c′值取得不當(dāng)，則對(duì)較低壩的安全度影響也是較大的。 ∴ ① 用 抗剪斷強(qiáng)度公式 核算壩的抗滑穩(wěn)定時(shí)，對(duì)較低的壩，凝聚力對(duì)抗滑穩(wěn)定所起的作用比較高的壩為大。 ? 應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意“ 抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式＋參數(shù)取值＋荷載組合＋控制標(biāo)準(zhǔn) ” 的 配套問題 。 ? 以上介紹的兩種抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式雖然 理論上還不夠完善 ， 但都有長期的使用經(jīng)驗(yàn) 。 摩擦公式和抗剪斷公式的 選用 ? 摩擦公式 忽略了凝聚力，不合乎實(shí)際，而 抗剪斷公式 則考慮，物理概念明確，比較符合壩體的實(shí)際情況， 逐漸采用較多 。因?yàn)楣讲豢紤]粘結(jié)力與實(shí)際不符，其安全裕度已含在假定中。 PAcUWfK???????? )(設(shè)計(jì)抗滑安全系數(shù) ? 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K、 K′ 的 設(shè)計(jì)要求值 [K]、 [K ′] ： 與建筑物級(jí)別、荷載組合有關(guān)， 見下表：
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