【正文】 劑。面板混凝土的水灰比，溫和地區(qū)應(yīng)小于 。（ 2）面板混凝土配合比中應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)外加劑和摻合料，降低水泥用量和用水量，減少水化熱溫升和收縮變形。（ 4）面板混凝土澆筑至壩頂后，宜至少間隔 28d再澆筑防浪墻混凝土 。 址板設(shè)計 址板是大壩防滲系統(tǒng)的一部分，它是壩身防滲體和壩基防滲體的連接結(jié)構(gòu)。趾板的寬度 b 取決于作用水頭 H 和基巖性質(zhì)，要求水力坡降 J=H/b 不超過容許值 (弱風(fēng)化巖石地基容許水力梯度為 1020)經(jīng)計算：趾板寬度為。所以，趾板厚度取 。 (4) 面板與趾板處于同一平面時，為便于面板的無軌滑模施工，趾板宜提供不小于 的息止長度，所以取息止長度為 。趾板混凝土應(yīng)具有優(yōu)良的和易性、抗裂性、抗?jié)B性和耐久性。趾板混 22 凝土宜采用 525 硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，宜摻用 粉煤灰或其他優(yōu)質(zhì)摻合料同時粉煤灰的質(zhì)量等級不宜低于Ⅱ級，粉煤灰摻量宜為 15％～ 30％，趾板混凝土應(yīng)摻用引氣劑，并同時摻用高效減水利或普通減水劑。面板混凝土的水灰比，溫和地區(qū)應(yīng)小于 。巖基上趾板鋼筋的保護層厚度為 10cm～15cm。趾板建基面附近存在緩傾角結(jié)構(gòu)面時，錨筋參數(shù)應(yīng)根據(jù)穩(wěn)定性要求或抵抗灌漿壓力確定。但本工程地形復(fù)雜，趾板在地形變化處或轉(zhuǎn)彎處為適應(yīng)趾板基礎(chǔ)的不均勻沉降需設(shè)伸縮縫，間距視其地形變化而定。 壩基覆蓋層防滲采用混凝土防滲墻。同時，防滲墻與趾 板 之間設(shè)置寬 4m 的混凝土連接板，保證防滲墻與趾版之間為柔性連接。接縫止水設(shè)計的原則：能適應(yīng)接縫處的位移和滿足防滲要求，有利于施工及保證質(zhì)量，各道止水間應(yīng)形成統(tǒng)一的防滲系統(tǒng)。結(jié)合我國面板壩的經(jīng)驗，低壩和 50m 以下中壩可以只采用一道底部止水；中壩及 100m 以下高壩宜設(shè)置底、頂部兩道止水； 100m 以上的高壩宜選用底、頂部兩道止水或底、中、頂部三道止水。中部止水是 PVC 止水帶或橡膠止水帶，縫頂部止水是無黏性或柔性填料。銅止水片的底部應(yīng)設(shè)置墊片。 面板分縫 為使面板易于伸縮以適應(yīng)堆石體變形并減小結(jié)構(gòu)拉力和溫度應(yīng)力，通常將面板分成若干條 塊，相鄰條塊間內(nèi)設(shè)止水，即伸縮縫。面板條塊分縫的水平間距取決于堆石體變形和溫度應(yīng)力大小、壩址河谷橫剖面形狀及施工條件等因素，一般為 1218m，本設(shè)計中，兩岸岸坡較陡處的條塊縫距 23 為 6m，河床部分伸縮縫間距為 12m。本設(shè)計中，兩岸各 8 條張性垂直縫，中間 10 條為壓性垂直縫。 3．河床段趾板、連接板、防滲墻接縫 由于防滲墻和連接板、連接板和趾板之間的接縫位移較大，該類接縫設(shè)置為柔性變形縫，縫底設(shè)銅止水片，縫中部設(shè) PVC 止水，縫頂設(shè)柔性止水，縫內(nèi)填 12mm厚瀝青木板，頂部覆蓋粉煤灰（或粉細(xì)沙）和粘土料，連接板和趾板下鋪一層 50cm厚的 2B 料作為反濾料，再在上鋪一層 400g/m2的土工織物。 二、滲流分析方法 土石壩的滲流分析通常是把一個實際比較復(fù)雜的空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題。 流體力學(xué)法從滲流的基本微分方程（拉普拉斯方程）出發(fā)，引入特定問題的邊界條件，以求解滲流場內(nèi)任意點的滲透要素（滲流速度、滲透坡降和滲透力等）。 水力學(xué)法是在一些假定基礎(chǔ)上的近似解法，只能求得某一斷面的平均滲透要素，不能準(zhǔn)確求出任一點的滲透要素。 流網(wǎng)法是用繪制流網(wǎng)來求解平面滲流問題中的各個滲流要素，故又稱圖解法，可用于邊界條件復(fù)雜的情況。 對重要工程或地基條件比較復(fù)雜的情況，往往使用幾種方法進行滲流分析，以便相互校對。 本次設(shè)計仍采用水力學(xué)法進行分析，作如下基本假定： ① 壩體各部分土料是均質(zhì)的，壩體內(nèi)任一點在各方向的滲透系數(shù)相同； ② 滲透水流屬層流運動，符合達西定律，即滲透流速 v=kJ（ k 為滲透系數(shù)， J 為滲透坡降）； ③ 滲透水流為穩(wěn)定漸變流，任意過水?dāng)嗝嫔细鼽c的流速和水頭可認(rèn)為是常數(shù)。在 趾板下部進行了混凝土防滲墻的處理，因此滲流分析計算近似按照有限透水地基上斜墻壩滲流計算方法。 25 1．計算單寬滲流量 通過面板和防滲墻的滲流量 q1： 11022101 s in2 ??? hHTKhHKq ???? （ 41） 通過面板后滲流量 q2： TL HhTKHmL HhKq T )()(2 )( 2222222 ? ????? （ 42） 式中 ： δ—— 面板平均厚度， δ=； δ1—— 防滲墻厚度， δ1=2m； m2—— 下游邊坡， m2=； H1—— 上游水深； H2—— 下游水深； h—— 面板后滲流水深 。 39。 39。1h A A A AA??? （ 43） 式中 ： 39。 02 1 4TKT KTA LT??? ? （ 45） TLTHKTHKHmL KHHKA T i n 2112222213 ?????? ?? ??? （ 46） K、 K0、 KT—— 分別為壩身、面板和砼防滲墻、地基的滲流系數(shù)， 其 值見下表： 表 41 滲流系數(shù) 面板與砼防滲墻 K0 壩身 堆石 K 基巖 KT 26 滲流系數(shù) K（ cm/s） 109 102 5105 . 圖 41 堆石壩滲流總示意圖 全壩的總滲流量為： Q=1/2[q1 l1+（ q1+q2） l2+…+(q n1+qn) ln+qn ln+1] （ 47） 式中 ： q q …q n—— 斷面 2….n 的單寬滲流量； l l …l n、 ln+1—— 相鄰兩斷面之間的距離。m） 。 根據(jù)水流連續(xù)條件有 q1=q2，將以上數(shù)據(jù)代入兩個公式中聯(lián)立可解得 ： h=； q1=q2=? 108 m3/（ s （ 3）校核洪水位 已知： 校核洪水位 ；下游相應(yīng)的最低水位為 ； 壩前水深： H1==， 壩后水深： H2==， 地基厚度 T＝ 10m； L=? +? +8=， 根據(jù)水流連續(xù)條件有 q1=q2，將以上數(shù)據(jù)代入兩個公式中聯(lián)立可解得 ： h=； q1=q2=? 107 m3/（ s 表 42 滲流計算表格 參數(shù) 正常狀況 設(shè)計狀況 校核狀況 K0（ m/s） 28 δ sinα L H2 T 10 10 10 δ1 2 2 2 KT K H1 54 m2 A1 A2 A3 h q1=q2 Q J 根據(jù)上表得最終結(jié)果如下表： 表 43 各狀況滲流計算結(jié)果 設(shè)計工況 上游水深H1（ m） 下游水深 H2（ m） 浸潤線高程h(m) 單寬流量 q（ m3/s） 總滲流量 Q（ m3/s） 正常狀況 54 設(shè)計狀況 校核狀況 如上表所示，各工 況這下計算所得單寬流量，總滲流量都非常小，符合防滲要求，因此不需要對大壩進行滲流處理。 29 圖 43 浸潤線示意圖 面板之后的壩體，由于水頭大部分在防滲體內(nèi)損耗了，壩殼滲透坡降及滲透速度甚小，發(fā)生滲透破壞的可能性不大。 對于非粘性土，滲透破壞形式可用壩體材料不均勻系數(shù) η來判別： 當(dāng) η10 時易發(fā)生流土； 當(dāng) η20 時易發(fā)生管涌，允許坡降 J=； 當(dāng) 10η20 時不定，允許坡降 J=。 滲透坡降計算公式： HJ L??? 式中： △ H—— 逸出水深減下游水深； △ L—— 計算長度， △ L=L1=L m2 H2。 30 壩體穩(wěn)定分析 概述 一．穩(wěn)定分析目的 保證壩體在自重、孔隙壓力和外荷載作用下，具有足夠的穩(wěn)定性，不致發(fā)生通過壩體或壩體連同地基的剪切破壞。 三．荷載作用 面板堆石壩穩(wěn)定計算考慮的荷載主要有自重和地震荷載力。強度分析法是應(yīng)用土力學(xué)理論通過某種數(shù)值計算（如有限單元法）求 出土壩剖面內(nèi)各點的應(yīng)力分量，然后與土體具有的強度比較，以判定是否坍滑；剛體極限平衡法則根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)及壩基情況，假定滑動面形狀，然后計算滑動面上是否具有足夠抵抗滑動體坍滑能力，目前應(yīng)用最廣的仍是后一種方法。 五．控制標(biāo)準(zhǔn) 壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)，應(yīng)不小于下表規(guī)定的數(shù)值。由于面板堆石壩的防滲面板設(shè)于壩體上游面，其后堆石體透水性大，因而堆石體內(nèi)侵潤線很低，不存在水的滲透壓力和孔隙水壓力等問題?；炷撩姘宥咽瘔畏€(wěn)定分析通?？刹捎谜劬€法。將滑動體分為 DEBC 和 ADE 兩塊，各塊重量分別為 W1， W2，兩塊土體底面的抗剪強度分別為 1? ， 2? 。則 DEBC 的平衡式為 0tanc osWK1s i nWP 111111 ?? ??? （ 48） ADE 的平衡式 為 0c osPs i nWt a ns i nPK 1t a nc osWK 1 211222211c222c ?? ）（）（ ???????? （ 49） 以上兩式中安全系數(shù) cK 應(yīng)相等，因此聯(lián)立方程得 cK 。一般還必須至少再假設(shè)兩個水位，才能最后確定壩坡的最小穩(wěn)定安全系數(shù)。 工況選擇 正常運用情況下，包括水庫蓄滿水時下游壩坡的穩(wěn)定計算，上游庫水位最不利時上游壩坡的穩(wěn)定計算 ，這種最不利水位大致在壩底以上 1/3 壩高處。建立 如圖所示 xy 坐標(biāo)系。 各點坐標(biāo)可表示為： A點坐標(biāo)為（ 0， 0）； B 點坐標(biāo)為（ ， ） ； C 點坐標(biāo)為（ （ ） m1+m2H， ） ； D 點坐標(biāo)為（ m2H， H） ； E 點坐標(biāo)為（ m2H， ） ； F 點坐標(biāo)為（ m2H， m2H/m） ； G 點坐標(biāo)為（ mH， H） ； I 點坐標(biāo)為（ mh， h） ； L 點坐標(biāo)為（ m2h， h） 。 最終得滑體塊的重量為： 濕濕 ?? ???? ?? B C D1 SW BFDS （ 416） 濕濕浮 ??? ?????? ??? GD FSGD I LA I L2 SSW （ 417） 以上式中： EBDF21S BFD ?? （ 418） DEBC21S BCD ?? （ 419） hILAIL 21S ?? （ 420） ）（）（ hHILGD21S G D I L ???? （ 421） GDDFGDF 21S ?? （ 422） 34 為簡化計算，本計算用 Excel 進行計算。 a=F1 A1 C1W1 A1 D1 b=W2 F1F2 E1+W1 C1 A1+F1 A1 D1+W1 B1 D1F1 B1 C1 c=W2 E1W1 B1F1 B1 D1F2 F1 表 46 上游穩(wěn)定分析表 35 表 47 下游穩(wěn)定分析表 36 表 48 地震荷載穩(wěn)定分析 續(xù) 37 由以上各表查得上下游各工況下的最小安全系數(shù) Kc 如下表 49 所示： 表 49 最小安全系數(shù) 壩體位置 穩(wěn)定分析工況 最小安全系數(shù) Kc 壩區(qū)上游 1/3壩高水位 正常蓄水位 正常蓄水位 +7度地震 壩區(qū)下游 正常蓄水位 設(shè)計洪水位 正常蓄水位 +7度地震 在本設(shè)計方案中，大壩屬于 2 級水工建筑物，正常運用條件下壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù) Kc=，非常運用條件下的最小安全系數(shù) Kc=，由表 49 可知本方案最小安全系數(shù)都符合工 程要求。 壩體沉降計算 38 對于堆石壩體沉降變形的估算，目前多采用非線性有限元和工程類比等方法，前者由于計算模型本身和計算參數(shù)的準(zhǔn)確性等問題，一