水工建筑物IP第6讲详解.ppt

坝肩岩体稳定分析方法 数值计算法 刚体极限平衡法 有限元法 模型试验法 线弹性结构应力模型试验 地质力学模型试验 刚体极限平衡法的基本假定 将滑移体视为刚体，不考虑其中各部分间的相对位移； 只考虑滑移体上力的平衡，不考虑力矩的平衡，认为后者可由力的分布自行调整满足； 忽略拱坝的内力重分布作用，认为作用在岩体上的力系为定值； 达到极限平衡状态时，滑裂面上的剪力方向将与滑移的方向平行，指向相反，数值达到极限值。 刚体极限平衡法 平面分层稳定分析 拱坝设计的稳定指标 改善拱座稳定的措施 加强地基处理，对不利的节理等进行有效的冲洗和固结灌浆，以提高其抗剪强度； 加强坝肩岩体的灌浆和排水措施，减少岩体的渗透压力； 将拱端向岸壁深挖嵌进，以扩大下游的抗滑岩体，也可避开不利的滑裂面。 改进拱圈设计； 如拱端基岩承载能力较差，可局部扩大拱端或设置推力墩。 拱坝的坝身泄水 自由跌落式 鼻坎挑流式 滑雪道式 坝身泄水孔式 支墩坝 支墩坝的特点 土 石 坝 第四章 土石坝的主要内容 概述 土石坝的剖面及构造 土石坝的筑坝材料 土石坝的渗流分析 土石坝的稳定分析 土石坝地基处理 堆石坝 概 述 土石坝的优、缺点 土石坝设计的一般要求 碾压土石坝的类型 土石坝的优、缺点 就地取材； 对地质条件要求较低，能适应地基变形； 施工技术简单，工序少，便于组织机械化快速施工； 结构简单，便于维修和加高、扩建； 坝身一般不能溢流，须另设溢洪道； 施工导流不如混凝土坝方便 粘性土料的填筑受气候条件的影响较大。 土石坝设计的一般要求 不允许水流漫顶； 不发生危害性渗透变形； 坝身和坝基应稳定可靠； 避免产生有害的裂缝； 能抵抗其他自然现象的破坏作用。 碾压式土石坝的类型 均质坝 土质心墙坝 土质斜墙坝 多种土质坝 人工材料心墙坝 人工材料面板坝 土石坝的基本剖面 土坝的剖面的基本尺寸 坝顶高程: 土坝的剖面的基本尺寸 坝顶宽度:根据运行、施工、构造、交通及人防等方面的要求综合研究后综合确定。 坝坡:与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质及施工方法等有关。碾压1:2～1:4，每隔10~30m设置变坡，逐级放缓。 马道:汇集雨水,防讯抢险、检修、交通、观测的需要，1～2m。 排水设备 目的 排水设备型式 土石坝的筑坝材料 筑坝材料场以靠近坝址为宜，但从工程布置和地质情况等综合考虑也不宜距坝脚太近，一般在距坝脚300～500m范围内的材料不允许开采，否则将危及坝的安全。 筑坝材料的选择与填筑的一般要求 具有与使用目的相适应的工程性质； 土石料的工程性质在长时期内保持稳定； 具有良好的压实性能。 防渗体土料 防渗性： 均质坝或较低的坝可放宽至 抗剪强度：取决于坝壳的强度。 压缩性：与坝壳料的压缩性相差不宜过大，浸水后的压缩性变化不宜过大。 抗渗稳定性：级配较好，在渗流作用下有较高的抗渗流变形能力；有一定塑性，发生裂缝后有较高的抗冲蚀能力。 防渗体土料的要求 含水量：最好接近最优含水量，一般在最优含水量以下0.5%～1%。 颗粒级配:小于0.005mm的粘粒含量不宜大于40%，一般以30%以下为宜，最大粒径不应超过铺土厚度的2/3；级配良好，级配曲线平缓连续，不均匀系数不小于5。 膨胀量及体缩值：胀缩土应用于低坝。 可溶盐、有机质含量：有机质含量小于3%，水溶盐含量小于5%。 填筑坝壳的土石料要求 应具有排水性好，抗剪强度高，易于压实和抗渗、抗震稳定性好的特点。凡颗粒级配好的中砂、粗砂、砾石、卵石及其混合料都好。 填 筑 标 准 粘性土的填筑标准 坝壳料的填筑标准 粘性土的填筑标准 非粘性土料的填筑标准 * * 第六讲 先局部拱圈 后整体稳定 满足要求 稳定 1.0 滑裂面 滑裂面 拱梁分载法求得 拱坝的消能和防冲措施 特点： 泄流过坝后带来向心收聚作用。 对冲消能。 措施：护岸、护坦、消力池、二道坝。 支墩坝是由一系列支墩和其支承的上游挡水盖板组成。 平板坝 连拱坝 大头坝 支墩坝 混凝土用量省； 能充分利用材料强度； 坝身可以溢流； 坝身钢筋含量较大； 对坝基地质条件要求随不同面板形式而异； 施工条件有所改善； 侧向稳定性差。 水库静水位 波浪中心线 坝顶 0.3m 0.4m 0.5m 0.7m 非常运行 0.5m 0.7m 1.0m 1.5m 正常运行 Ⅳ、 Ⅴ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 坝的级别 降低浸润线及孔隙压力,改变渗流方向,增加坝体稳定； 防止渗流逸出处的渗流变形，保护坝坡和坝基； 防止下游波浪对坝坡的冲刷及冻胀破坏，起到保护下游坝坡的作用。 棱体排水 贴坡排水 褥垫排水 综合式排水 对不含砾或含少量砾的粘性土料,以干重度为设计指标,按击实试验最大干重度乘以压实系数