【正文】 yP 0?? 。當(dāng)壩面為傾斜時，為計算簡便，常將水壓力分解為水平水壓力和垂直水壓力兩部分進行計算。 22 揚壓力 （ 1）壩基面揚壓力 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（ 6— 1）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 ~?? 。 圖 6— 1 有防滲排水時壩底揚壓力分布圖 （ 2）壩體內(nèi)部揚壓力（折坡截面） 壩體混凝土也有一定的滲透性，在水頭作用下，庫水仍會從上游壩面滲入壩體，并產(chǎn)生滲透壓力。 浪壓力 由于影響波浪的因素很多，目前主要根據(jù)風(fēng)速和吹程結(jié)合水庫所在位置 23 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。 2 ?h 為波浪高度 m， 2 ?l 為波長 m。但若庫形特別狹長，應(yīng)以 5 倍平均庫面為準(zhǔn)。要準(zhǔn)確計算泥沙壓力是比較困難的，一般可參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)，按土壓力公式計算 ?????? ?? 245tgh21 s22ssbn ?? ?P （ ） 式中 nP — 泥沙對上游壩面的總水平壓力， m/kN ； sb? — 泥沙的浮容重， 3m/kN ,取 3m/ N ； sh — 泥沙的淤積高度， m ，經(jīng)計算 ? ； s? — 泥沙的內(nèi)摩擦角，對于淤積時間較長的粗顆粒泥沙，可取 ?? 20~18s ?? ；對于較細的粘土質(zhì)泥沙，可取 ?? 14~12s ?? ；對于極細的泥沙、粘土和膠質(zhì)顆粒，可取 0s?? ，本工程取 ??15s? 。 24 土壓力 壩基開挖后，一般還要進行回填，但由于方量較少，壓力小。 地震荷載 擬靜力法計算地震慣性力，混凝土重力壩沿高度作用于質(zhì)點 i 的水平向地震慣性力代表值 ikF 可以按下式計算 g/iihik ??? EGF ? （ ） 式中 h? — 水平向設(shè)計地震加速度代表值， ?7 地震取 ； ? — 地震作用效應(yīng)折減系數(shù)，在水工建筑中，取 ； i? — 質(zhì)點 i 的動態(tài)分布系數(shù)，取 ； iEG — 集中在質(zhì)點 i 的重力荷載代表值； g — 重力加速度。 作用點位于水面以下 H 處。 本工程由于冰壓力較小，不考慮為基本荷載。 基本組合： 25 荷載組合 1：正常蓄水位（壩體自重 +水壓力 +泥沙壓力 +浪壓力 +揚壓力） 荷載組合 2：設(shè)計洪水位（壩體自重 +水壓力 +泥沙壓力 +浪壓力 +揚壓力） 178。 ： f W c Ak P?????? ? （ ） 式中： k′ —— 按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f′ —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)； c′ —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪凝聚力， KPa； A—— 壩基接觸面面積， m2； ∑ W—— 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力，下同）對滑動平面的法向分值，KN； ∑ P—— 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值， KN。 同時根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（ DL51081999），采用承載能力極限狀態(tài)對大壩斷面的抗滑穩(wěn)定進行復(fù)核（復(fù)核結(jié)果詳見表 ）。 ） =∑ Pc （ ） 抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù) R（ 178。 （ 5）壩基應(yīng)力計算 壩基截面的垂直應(yīng)力應(yīng)按式 計算： xy MWAJ? ???? （ ） 式中： σ y—— 壩踵，壩趾垂直應(yīng)力， Kpa； ∑ W—— 作用于壩段上或 1m 壩長上全部荷載（包括揚壓力，下同）在壩基截 面上法向應(yīng)力的總積， KN； ∑ M—— 作用于壩段上或 1m 壩長全部荷載對壩基截面形心軸的力矩總和，KN178。 計算結(jié)果詳見 ，從表中可看出壩基應(yīng)力可滿足規(guī)范要求。計算公式采用抗剪強度計算公式，見式（ ）。大壩側(cè)向穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。 28 表 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算結(jié)果 荷載組合 規(guī)范編號 SL3192021 規(guī)范編號 DL51081999 抗剪安全系數(shù) 抗剪斷安全系數(shù) 作用值 （ t）(.)0 s?? 抗力值（ t）(.)1 Rd?? 計算值 規(guī)范 允許值 計算值 規(guī)范允許值 壩底高程為213m的非溢流壩 荷載組合 1（正常蓄水位） 荷載組合 2（設(shè)計洪水位） 荷載組合 3（施工期） 0 荷載組合 4（校核洪水位） 荷載組合 5（地震情況） 荷載組合 6（排水失效） 壩底高程為219m的非溢流壩 荷載組合 1（正常蓄水位） 荷載組合 2（設(shè)計洪水位） 荷載組合 3（施工期） 0 荷載組合 4（校核洪水位） 荷載組合 5（地震情況） 荷載組合 6（排水失效） 29 表 壩基應(yīng)力計算結(jié)果 荷載組合 地基承載力計算值（ t/m2） 地基承載力允許值（ t/m2） 壩基上游面 垂直正應(yīng)力 壩基下游面 垂直正應(yīng)力 允許承載力 施工期 允許拉應(yīng)力 壩底高程為213m的非溢流壩 荷載組合 1 （正常蓄水位） 400 10 荷載組合 2 （設(shè)計洪水位） 400 10 荷載組合 3 （施工期） 400 10 荷載組合 4 （校核洪水位） 400 10 荷載組合 5 （地震情況） 400 10 荷載組合 6 （排水失效） 400 10 壩底高程為219m的非溢流壩 荷載組合 1 （正常蓄水位） 500 10 荷載組合 2 （設(shè)計洪水位） 500 10 荷載組合 3 （校核洪水位） 500 10 荷載組合 4 （地震情況） 500 10 荷載組合 5 （排水失效） 500 10 30 溢流壩段 溢流壩段結(jié)構(gòu)布置 溢流壩布置于河床中部 (壩縱 0+~壩縱 0+) ，閘室前沿總寬度，壩段編號為 7，閘室采用開敞式結(jié)構(gòu)，共 3 孔。壩基落在弱風(fēng)化巖層上，地質(zhì)條件較好，大壩分縫在第二孔的堰面中間位置，每一孔半為一壩段，每個壩段長 24m。、 176。的反弧線段連接。堰體前踵和后趾的底部建基面高程分別是 、 ，中部建基面高程 。 (寬 179。 閘墩為實體結(jié)構(gòu)，墩頂高程前部為 ，中部為 ，后部為 ；順?biāo)鞣较蜷L 47m。工作閘門為弧型鋼閘門，采用液壓啟閉機啟閉，按一門一機布置，在工作門上游設(shè)平面檢修閘門，由門機啟閉。優(yōu)化后對大壩分縫位置進行了調(diào)整，只在第二孔堰面中間分一條縫，減少了分縫數(shù)量，相應(yīng)減少 2 個閘墩，邊中墩厚度全部為 。（ 2）調(diào)整溢流堰的前踵型式，在堰前踵設(shè)有 179。 高 )的灌漿排水廊道，廊道底板高程 ，廊道中心線樁號向上游偏移了 ，增強帷幕排水效果，提高大壩穩(wěn) 定性。 31 溢流壩設(shè)計計 （ 1）壩體抗滑穩(wěn)定及壩基應(yīng)力計算 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（ SL3192021）對大壩進行整體穩(wěn)定與壩基應(yīng)力計算。設(shè)計重力壩時應(yīng)根據(jù)具體的運用條件確定各種荷載的數(shù)值，并選擇不同的荷載組合，用以驗算壩體的穩(wěn)定和強度。 靜水壓力 可按水利學(xué)原理計算，壩面上任一點靜水壓強 yP 0?? 。當(dāng)壩面為傾斜時，為計算簡便，常將水壓力分解為水平水壓力和垂直水壓力兩部分進行計算。 揚壓力 178。上式中的 ? 為揚壓力折減系數(shù)，可根據(jù)壩基地質(zhì)及防滲、排水等具體情況擬定。本工程取 ?? 。 壩體內(nèi)部揚壓力（折坡截面） 壩體混凝土也有一定的滲透性，在水頭作用下，庫水仍會從上游壩面滲入壩體，并產(chǎn)生滲透壓力。 浪壓力 由于影響波浪的因素很多，目前主要根據(jù)風(fēng)速和吹程結(jié)合水庫所在位置 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。 2 ?h 為波浪高度 m， 2 ?l 為波長 m。但若庫形特別狹長，應(yīng)以 5 倍平均庫面為準(zhǔn)。要準(zhǔn)確計算泥沙壓力是比較困難的，一般可參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)，按土壓力公式計算 ?????? ?? 245tgh21 s22ssbn ?? ?P （ ） 式中 nP — 泥沙對上游壩面的總水平壓力， m/kN ； sb? — 泥沙的浮容重， 3m/kN ,取 3m/ N ； sh — 泥沙的淤積高度， m ，經(jīng)計算 ? ； s? — 泥沙的內(nèi)摩擦角，對于淤積時間較長的粗顆粒泥沙，可取 ?? 20~18s ?? ；對于較細的粘土質(zhì)泥沙，可取 ?? 14~12s ?? ；對于極細的泥沙、粘土和膠質(zhì)顆粒，可取 0s?? ，本工程取 ??15s? 。 土壓力 壩基開挖后，一般還要進行回填，但由于方量較少，壓力小。 34 地震荷載 擬靜力法計算地震慣性力，混凝土重力壩沿高度作用于質(zhì)點 i 的水平向地震慣性力代表值 ikF 可以按下式計算 g/iihik ??? EGF ? （ ） 式中 h? — 水平向設(shè)計地震加速度代表值， ?7 地震取 ； ? — 地震作用效應(yīng)折減系數(shù)，在水工建筑中，取 ； i? — 質(zhì)點 i 的動態(tài)分布系數(shù)，取 ； iEG — 集中在質(zhì)點 i 的重力荷載代表值； g — 重力加速度。 作用點位于水面以下 H 處。 本工程由于冰壓力較小，不考慮為基本荷載。 b．抗剪斷強度按式 計算： f W c Ak P?????? ? （ ） 式中： k′ —— 按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f′ —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)； c′ —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪凝聚力， KPa； A—— 壩基接觸面面積， m2； ∑ W—— 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力，下同）對滑動平面的法向分值， KN； ∑ P—— 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值， KN。 c．同時根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（ DL51081999），采用承載能力極限狀態(tài)對大壩斷面的抗滑穩(wěn)定進行復(fù)核（復(fù)核結(jié)果詳見表 ）。 ） =∑ Pc （ ） 抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù) R（ 178。 d．壩基應(yīng)力計算壩基截面的垂直應(yīng)力應(yīng)按式 計算： xy MWAJ? ???? （ ） 式中： σ y—— 壩踵，壩趾垂直應(yīng)力， Kpa； ∑ W—— 作用于壩段上或 1m 壩長上全部荷載（包括揚壓力，下同）在壩 基截面上法向應(yīng)力的總積， KN； ∑ M—— 作用于壩段上或 1m壩長全部荷載對壩基截面形心軸的力矩總和，； A—— 壩段或 1m壩長的壩基截面積， m2； x—— 壩基截面上計算點到形心軸的距離， m； J—— 壩段或者 1m 壩長的壩基截面對形心軸的慣性矩， m4。 37 表 溢流壩 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算結(jié)果 荷載組合 規(guī)范編號 SL3192021 規(guī)范編號 DL51081999 抗剪安全系數(shù) 抗剪斷安全系數(shù) 作用值 （ t）(.)0 s?? 抗力值（ t）(.)1 Rd?? 計算值 規(guī)范 允許值 計算值 規(guī)范 允許值 荷載組合 1 （正常蓄水位） 荷載組合 2 （設(shè)計洪水位） 荷載組合 3 （校核洪水位） 荷載組合 4 （地震情況） 荷載組合 5 （排水失效） 表 溢流壩 壩基應(yīng)力計算結(jié)果 荷載組合 地基承載力計算值（ t/m2） 地基承載力允許值 （ t/m2） 壩基上游面 垂直正應(yīng)力 壩基下游面 垂直正應(yīng)力 荷載組合 1（正常蓄水位） 500 荷載組合 2（設(shè)計洪水位） 500 荷載組合 4（校核洪水位） 500 荷載組合 5（地震情況） 500 荷載組合 6（排水失效） 500 （ 4）大壩泄流能力計算 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（ DL51081999）對溢流壩的泄流能力進行計算。 三孔溢流壩泄洪能力及與整體模型試驗的泄流能力對比見表 。 （ 5）閘墩和堰體配筋計算 根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ SL/T 19196）提供的計算方法和大壩運行期承受的荷載情況對溢流壩的閘墩、堰體和弧門支座牛腿進行配筋計算。 配筋計算結(jié)