【正文】 （ 1）壩基面揚壓力 圖 422 有防滲排水時壩底揚壓力分布圖 對于壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔的實體重力壩，揚壓力可按圖（ 4— 2）計算，在壩踵的揚壓力強度為 10H? ，在排水孔中心線上的揚壓力強度為 HH 020 ??? ? 下游壩址揚壓力強度為 20H? ，其間均以直線連接，形成折線形揚壓力分布。我國重力壩設(shè)計規(guī)范建議：河床壩段 ~?? ；岸坡壩段 ~?? 。 由于影響波浪的因素很多，目前主要根據(jù)風速和吹程結(jié)合水庫所在位置 H11:mH=(H1H2)H2baH 2HdcHH 1e的地形，采用已建水庫長期觀測資料所建立的經(jīng)驗公式進行計算。庫面吹程 )(kmD 系指壩前沿水面至對岸的最大直線距離，可根據(jù)水庫形狀確定，本工程中為已知 Km。本工程在設(shè)計工況下取 50年淤沙高程，校核工況下取 100 年淤沙高程。 這里取 ?30?n? 當上游壩面傾斜時，除計算水平向泥沙壓力外，尚應(yīng)計算鉛直向泥沙壓力，即淤沙重。所以本工程中，不計算土壓力。本工程的地震基本烈度小于 6 度，所以不進行抗震設(shè)計。 本工程海拔高程較低，不會產(chǎn)生冰凍。 荷載組合 作用在壩上的荷載，按其性質(zhì)可分為基本荷載和特殊荷載兩種。 該水利樞紐工程采用的荷載組合為： 表 421 荷載組合 荷 載 組合 主 要 考 慮 情 況 荷 載 自 重 靜 水壓 力 泥 沙壓 力 揚 壓力 浪 壓力 冰 壓力 地 震荷 載 動 水壓 力 土 壓力 基 本 組 合 （ 1）設(shè) 計 洪 水 位 情 況 1 2 3 4 5 特 殊 組 合 （ 1）校 核 洪 水 位 情 況 1 2 3 4 5 穩(wěn)定分析 工程實踐和試驗研究表明，巖基上混凝土重力壩的失穩(wěn)破壞可能有兩種類型：一種是壩體沿抗剪能力不足的薄弱層面產(chǎn)生滑動，包括沿壩與基巖接觸面的滑動以及沿壩基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的深層滑動；另一種是在荷載作用下，上游壩踵以下巖體受拉產(chǎn)生傾斜裂縫以及下游壩趾巖體受壓發(fā)生壓碎區(qū)而引起傾斜破壞。本工程 也只進行抗滑穩(wěn)定分析。 1抗力S抗力S23(a) (b)?P ?P?W ?W 圖 432 重力壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定計算示意圖 （ a） 沿水平壩基面抗滑穩(wěn)定 （ b）沿傾斜壩基面抗滑穩(wěn)定 （ 1）摩擦公式 此法的基本觀點是把滑動面看成是一種接觸面，而不是膠結(jié)面。 當滑動面為水平面時，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K 可按下式計算 ?? ??? P UWfK )(滑動力阻滑力 （ 4— 9） 式中 ?W —— 作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和； ?P —— 作用于滑動面上的力在水平方向投影的代數(shù)和； f —— 滑動面上的抗剪摩擦系數(shù)； K —— 按摩擦公式計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表 431采用。 由式（ 4— 10） 看出，滑動面傾向上游時，對壩體抗滑穩(wěn)定有利；傾向下游時， ? 角由正變負，滑動力增大，抗滑力減小，對壩的穩(wěn)定不利。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)由下式計 算 ?? ????? P ACUWfK )( （ 4— 11） 式中 f? — 壩體與壩基面連接面的抗剪斷摩擦系數(shù)； C? — 壩體與壩基連接面的抗剪斷凝聚力； A — 壩體與壩基連接面的面積； K? — 按抗剪斷公式計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表 431 采用。所以，該水利樞紐工程抗滑穩(wěn)定計算時采用抗剪斷強度公式驗算。 該水利樞紐工程的 ?f ， ??f ， KPaC 800?? 。 沿壩基深層的抗滑穩(wěn)定分析 由于壩基滑動面、抗裂面的阻滑力受巖石性質(zhì)、產(chǎn)狀等因素的影響，計算結(jié)果的精度比壩體與壩基接觸面的阻滑力計算還要差。 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 從上述抗滑穩(wěn)定分析可以看出，要提高重力壩的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于增加抗滑力。 ② 將壩基面開挖成傾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高穩(wěn)定性。 ③ 利用地形、地質(zhì)特點，在壩踵或壩趾設(shè)置深入基巖的齒墻，用以增加抗力提高穩(wěn)定。 ⑤ 利用預(yù)加應(yīng)力提高抗滑穩(wěn)定性。用材料力學(xué)法計算壩體應(yīng)力時，一般沿壩軸線切取單寬壩體作為固接于地基上的變截面懸臂梁，按平面問題進行計算。 應(yīng)力計算 1. 壩體邊緣應(yīng)力的計算 壩體的最大和最小主應(yīng)力一般都出現(xiàn)在上下游邊緣，而且要計算壩體內(nèi)部 應(yīng)力也需要以邊緣應(yīng)力作為邊界條件。 圖 441 壩體應(yīng)力計算圖 （ 1）水平截面上的邊緣正應(yīng)力 y?? 和 y?? 假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力 y?? 呈直線分布，可用材料力學(xué)偏心受壓公式計算。 1:n1:mABB/ 2 B/ 2Adsdydyd x d xBdspd xBpd x(a )(b )(c )A?W?M ?Pxx?y?1??x??y??x??y??1??y?????? y???? ???yu?d?2266BMBWyBMBWy?????????????)124( — 式中 ?W — 作用在計算截面以上全部荷載的鉛直分力總和； ?M — 作用在計算截面以上全部荷載對截面形心的力矩總和； B — 計算截面沿上下有方向的寬度。根據(jù)力的平衡條件即可求得： np y )( ?? ????? （ 4— 13） mpy )( ???????? ?? （ 4— 14） 上兩式中 p? 、 p? — 計算截面處上下游壩面的水壓力強度（如有泥沙壓力和地震動水壓力時也應(yīng)計算在內(nèi)）； n 、 m — 上下游壩面坡率， utgn ?? ， dtgm ?? ， u? 、 d? 為上下游壩面與鉛直面的交角。 2)( nPP yx ?? ??????? （ 4— 15） 2)( mPP yx ??????????? ?? （ 4— 16） （ 4）邊緣主應(yīng)力 ?? 和 ?? 取三角微元體，按力的平衡條件 ? ?0yF 可得 221 )1( nPn y ?????? ?? （ 4— 17） 221 )1( mPm y ????????? ?? （ 4— 18） 顯然另一主應(yīng)力即為作用字壩面上的壓力強度，分別為 P???2? （ 4— 19） P???2? （ 4— 20） 當上游壩面傾斜時，由于 0?n ，即使 y?? ≥ 0，但如果 y?? ＜ uP ?2sin? ,上游面主應(yīng)力 1?? 仍會出現(xiàn)拉應(yīng)力。 圖 442 壩內(nèi)應(yīng)力分布示意圖 （ 1）壩內(nèi)垂直正應(yīng)力 y? 根據(jù) y? 在水平截面上呈直線分布的假定，可得距下游壩面 x 處的 y? 為 bxay ??? （ 4— 29） 式中，系數(shù) a 、 b 可由邊界條件和偏心受壓公式確定。 當 0?x 時，26 B MBWya ??????? ? 當 Bx? 時，312 B MB yyb ??? ???? ?? （ 2）壩內(nèi)剪應(yīng)