面板堆石坝坝体溢洪道底板加固措施概述及底板稳定分析

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1、人民珠江２０１４年第１期·ＰＥＡＲＬＲＩＶＥＲｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１９２３５２０１４０１０１７面板堆石坝坝体溢洪道底板加固措施概述及底板稳定分析廖海梅，赵青（贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳５５００２５）摘要：溢流面板堆石坝修建于高山峡谷时有较明显的经济优势，是一种具有竞争性的坝型。由于起步较晚，理论发展还不成熟，设计主要依靠较少的工程经验。从探讨底板加固措施出发，基于静力学理论，得到采用钢筋混凝土格栅式底板加固方式下的稳定计算公式，并通过改变流速、加固措施长度和底板厚度等参数，分析稳

2、定安全系数的变化规律。关键词：溢流面板堆石坝；钢筋混凝土格栅式底板；加固措施；泄槽底板中图分类号：ＴＶ６４１．４＋９文献标识码：Ｂ文章编号：１００１９２３５（２０１４）０１００６００４０前言文献［１］中根据克罗蒂坝的监测资料，认为澳大利亚设［２－４］溢流面板堆石坝是近２０年来出现的新坝型，由于其在计尚有富余；一些学者关于底板抗滑稳定的研究认为，高山峡谷中修建，可以大大节省岸边溢洪道的开挖量和高边基于静力分析理论，溢流面板堆石坝底板加固措施可作简坡的处理，引起了水工工作者的广泛兴趣和关注。目前在国化。据此，并结合已

3、建工程的底板加固措施和施工的可行内这种坝型得到不断发展，修建数量亦逐步增多，同时注意性，提出一种钢筋混凝土格栅式底板加固措施：在每块泄槽到其设计主要还是依靠经验，理论研究和模型实验较少，并且底板顶端与坝体之间，布置水平外包混凝土的锚拉筋与埋在都还未经过设计流量的考验；底板加固措施也处于探索阶段，坝体内的预制混凝土横梁连接起来所形成的加固形式（图已建工程中采用阻滑板和锚拉筋结合的加固措施，也有学者１）。值得注意的是，预制构件的尺寸不能过大，否则吊装时提出简化的加固措施，并认为可满足底板抗滑稳定要求。易折断。１面板堆石坝坝

4、身溢洪道底板加固措施世界第一座溢流面板堆石坝———澳大利亚克罗蒂面板坝，在每一块叠瓦式底板的顶部布置水平阻滑板，同时还在底板和坝体之间布置水平锚筋，加强泄槽底板和坝体的整体作用。国内随后修建的溢流面板坝底板加固措施就以此为雏形，并根据工程的实际运行情况、施工条件等进行改进。现将已建的几座溢流面板堆石坝底板加固措施基本情况列于表１。图１外包混凝土锚拉筋加固形式示意表１几座溢流面板堆石坝底板加固措施部分信息在安全可行前提下，这种加固方式具有几个优点：①较工程名称加固措施实际工程采用的阻滑板和锚筋网措施节省工程量；②与阻滑克

5、罗蒂坝新疆榆树沟水库浙江桐柏下库红瓦屋水库位置底板顶端底板顶端底板顶端底板顶端板方式比较，对坝体堆石料填筑影响较小；③底板下的层间阻长／ｍ１０５４４３排水通畅，无浮托力；④较文献［５］中的带有地锚的底板加固滑宽／ｍ同底板宽同底板宽同底板宽同底板宽形式，能够保护锚筋，同时可以弥补该结构易产生侧向或竖板厚／ｍ０３—０４—［３］向位移而影响稳定的缺点；⑤使用外包混凝土预制构件有尾部锚筋无５ｍ长，混凝土包裹无６ｍ长，混凝土包裹工程经验可以借鉴，榆树沟坝在底板加固中采用了混凝土预锚固端形式与堆石体锚固与堆石体锚固与钢筋混凝

6、土横梁锚固—锚制构件。锚拉筋形式裸露混凝土包裹钢管包裹混凝土包裹拉铅直间距／ｍ２２２３．５筋锚筋长度／ｍ５１０１０４收稿日期：２０１３１０１４作者简介：廖海梅，女，广西梧州人，主要从事水利工程结构研究工作。６０２泄槽底板抗滑稳定性计算公式现对采用图１所示的加固措施的泄槽底板作抗滑稳定分析，绘制受力计算简图（图２）。考虑到泄槽底板与水平锚固结构连成整体，假设锚拉筋没有被剪断，而沿着可能的坡面滑动，因此以混凝土横梁外边缘至底板下端的连线（图２中虚线）作为可能滑动面。应用静力理论受力分析，得到潜在滑动面的抗滑稳定计算公式

7、：图２带外包混凝土锚拉筋时潜在滑动体受力示意ｆ［（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６）ｃｏｓβ＋Ｔｓｉｎ（α－β）－ＦΔｐｃｏｓ（α－β）－Ｅａｓｉｎβ］Ｋ＝（１）（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６）ｓｉｎβ＋Ｔｃｏｓ（α－β）＋ＦΔｐｓｉｎ（α－β）＋Ｅａｃｏｓβ式中ｆ———坝体料摩擦系数；α———泄槽底板坡角；β———混凝土横条自重；Ｇ———潜在滑动面以上坝体重；６可能滑动面与水平面的夹角；Ｗ———底板顶水重；Ｔ———水流拖曳力；Ｆ———脉动压力；Ｅ———土压１Δｐ

8、ａＷ———锚拉筋土条顶坝料重；Ｗ———锚拉筋顶底板力。２３重；Ｗ———锚拉筋顶水重；Ｇ———泄槽底板自重；为对该加固措施和阻滑板加固措施进行比较，现也给出４１Ｇ２———支墩自重；Ｇ３———支墩板自重；Ｇ４———与混带阻滑板时的潜在滑动面和受力图（图３）。阻滑板加固措凝土横条同高、宽，与锚拉筋同长的土条重；Ｇ———施的潜在滑动面稳定