浅谈关于水电站拱坝设计现状及存在的问题

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1、浅谈关于水电站拱坝设计现状及存在的问题　　摘要：在水电站施工建设的过程中，拱坝设计是十分重要的一个环节，在很大程度上决定着水电站的建设，可以说有着举足轻重的作用。在进行设计时，需要对工程的整体概况进行了解，同时还需要掌握自然以及地质状况。尤其是地质状况，可以说是相当重要的。在实际状况的基础上，只有对坝址的自然情况以及地质情况进行充分的认识，才能令拱坝的设计更加完善。综合上述情况，笔者对拱坝的设计现状以及其中存在的问题进行了分析，希望在今后的设计中可以引起重视，令相关的设计变得更加完整。　　关键词：拱坝设计；注意；问题　　在进行拱坝设计的过程中，对坝型的选

2、择十分重要，因为在选择的过程中，需要涉及诸多的因素。如果不能充分的考虑到其中所涉及到的复杂性，那么就会对整体的设计产生一定的影响，进而不能正常的开展施工建设。所以说一个优良的拱坝，选择好合适的坝型才是基本前提。对于没有选用到合适的坝型，其所造成的损失将会是十分严重的。综合上述的内容，本文重点对这方面的问题进行了阐述，希望在今后的拱坝设计中可以得到有效的缓解，令水利工程建设变得更加科学。　　1拱坝设计　　从当前的设计情况进行分析，要想体现出拱坝设计的合理性，首先就要对定拱轴线的位置加以确认。先要将其描绘在一张透明的纸上，这样做的目的是可以随意进行移动，然后

3、再根据所选定的半径与厚度等将顶拱外的弧线画出来。紧接着要对拱冠梁的剖面尺寸进行划定，从坝顶开始，一直向下，选定至少5个拱圈，将拱圈的平面图绘制出来。具体的布置原则是与拱顶相一致的。最后还要检查外形的轮廓是否具有光滑的特点，是否会出现倒悬的现象，在此基础上再根据相应的高程点连接起来，在必要的情况下，对于急剧的部分可以不做修改，目的是为了确保各个点之间的连线具有光滑的特点。　　2关于拱坝设计中荷载的分析　　在水电站的拱坝施工过程中，荷载具有十分重要的意义，如果不能保证拱坝达到相应的荷载要求，那么整体的质量就会受到影响。荷载的设计可以分为三个部分，一是自重，二

4、是温度荷载，三是地震荷载。在设计自重的过程中，应该对混凝土进行分段的浇筑，然后使用灌浆的方式进行封顶，保证拱坝具有整体性。在此时，其自重变位以及应力都已经达到了相应的要求，整个自重均由悬臂梁承担起来。　　对于温度荷载而言，其影响因素主要是封拱的温度。这主要是时间以及位置变化所造成的，要想对其进行精准的计算，是相当困难的一件事。在温度荷载进行测量的过程中，需要充分考虑到坝体最为不利的情况，将温降充分考虑在内，同时也要注意到温升的影响，这样才能保证整体的稳定性，在进行计算的过程中，可以将其与封拱的温差值进行比对，将温度荷载看作是三部分的组合，同时还应该注意的

5、是在中小型拱坝的建设中，需要根据实际情况再对温度荷载加以确定。　　此外，地震荷载也是影响水电站拱坝设计的主要因素。对于当前的设计来说，对地震的主要计算方式为拟静力法，这种方法充分考虑到了实际情况的特殊性，在地震荷载中，主要涵盖了动力分析的研究，此外在进行设计时，其中还包括了地震动水压力以及动土压力等内容，这样才能实现地震荷载的有效性设计。　　3工程实例　　工程概况　　某水电站工程以发电为主，兼有灌溉、防洪、旅游等综合效益。枢纽建筑物由拦河大坝、坝顶溢洪道、放空底孔、引水隧洞、进水口和发电厂房等组成，拦河大坝为混凝土拱坝，坝底高程148m，坝顶高程，坝高，

6、正常蓄水位230m。　　拱坝设计中应注意的几个问题　　拱坝布置与坝肩开挖　　从地质勘探结果上看，坝轴线受横切区域性大断层的影响，两岸岩石风化层较深，拱坝工程量明显偏大，从经济上考虑不优越；下坝轴线右岸为一突出的小山包，由于小山包下游峡谷明显变宽，要使工程在经济上可行，就必须利用这个小山包作为拱座，从坝肩稳定角度考虑，由于小山包较单薄，右坝肩要尽量往上游靠，但靠近冲沟又会遇到卸荷岩体，这就造成可布置拱坝的区域较小，同时由于地形不对称，对拱坝的布置造成了极大的困难。下坝轴线地质勘探结果表明左岸岩石风化深度浅，右岸岩石风化深度深，为了减少拱圈的不对称程度，在满

7、足坝基设计要求的前提下应尽量浅挖右坝肩。左岸拱端下游处平均嵌深约8m，右岸拱端下游处平均嵌深20m，大部分坝基置于微风化岩体上，少部分利用弱风化岩体。由于左岸山坡陡峭，如按拱端实施全径向开挖，则开挖方量很大，为了尽量减小开挖量，全部采用半径向开挖。右岸拱端布置在小山包的凸部，其上游靠近冲沟，大大减少了工程开挖量。由于右岸小山包山顶高程低于峡谷顶部，右坝肩高程218m以上岩体属全风化岩体，不能作为坝基。　　基础及基础处理　　坝基开挖。坝基开挖过程中还应注意拱端应嵌入岸坡内，最好开挖成径向，同一坝体采用两种开挖形式时，自上而下应平缓过度，河床端基岩面的上下游

8、高差不宜过大，且尽可能略向上游倾斜。整个坝基，可利用岩面在垂直水流方向平顺，避免