混凝土壩錨固

1、混凝土壩的錨固與高承載力錨桿混凝土壩的錨固與高承載力錨桿中冶集團(tuán)建筑研究總院程良奎中冶集團(tuán)建筑研究總院程良奎目目 錄錄1、引言、引言2、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用3、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加高、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加高及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性4、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展5、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)6、加強(qiáng)混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研究、加強(qiáng)混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研究1、引言、引言 對(duì)于重力壩或連拱壩，無論是新壩建造或舊壩對(duì)于重力壩或連拱壩，無論是新壩建造或舊壩加高、加固，采用預(yù)應(yīng)力

2、錨桿將壩與基巖緊緊錨固加高、加固，采用預(yù)應(yīng)力錨桿將壩與基巖緊緊錨固在一起，就可以顯著減少壩體重量（體積），大大在一起，就可以顯著減少壩體重量（體積），大大降低工程費(fèi)用，混凝土壩錨固與高程在理錨桿具有降低工程費(fèi)用，混凝土壩錨固與高程在理錨桿具有很大的發(fā)展空間。很大的發(fā)展空間。(1) 抵抗傾覆：抵抗傾覆：式中：式中： P 抵抗傾倒所需錨固力（垂直作用于結(jié)構(gòu)底面）抵抗傾倒所需錨固力（垂直作用于結(jié)構(gòu)底面） m 抵抗傾倒的安全系數(shù)（抵抗傾倒的安全系數(shù)（1.52.0) M（）（）、 M（） 錨固前作用與結(jié)構(gòu)上的正彎矩或負(fù)彎矩錨固前作用與結(jié)構(gòu)上的正彎矩或負(fù)彎矩之和之和 tp 錨固力的力矩半徑錨固力的力矩半徑

3、 ( )( )MmM( )( )pmMMPt 2、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用（2 2）抵抗基底的水平位移）抵抗基底的水平位移m剪切破壞的安全系數(shù)；剪切破壞的安全系數(shù)；NN垂直作用于基礎(chǔ)面的垂直作用于基礎(chǔ)面的 力的總和（力的總和（kNkN）TT使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移的平使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移的平 行于基礎(chǔ)面的切向力的總行于基礎(chǔ)面的切向力的總 和（和（kNkN）f=tgf=tg基底面的摩擦系數(shù)基底面的摩擦系數(shù)TNfm NfmTP錨固后抗剪切安全系數(shù)錨固后抗剪切安全系數(shù)錨固于基巖的壩體在地震時(shí)錨固于基巖的壩體在地震時(shí)水平加速度作用水平加速度作用HJHsdxxbQaZoCbGfm)

4、()(G=GA+PHJHsdxxbQaZGfm)(錨固前抗剪切安全系數(shù)錨固前抗剪切安全系數(shù)（3）提高混凝土壩的抗震穩(wěn)定性）提高混凝土壩的抗震穩(wěn)定性3、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加高及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性高及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性l經(jīng)濟(jì)。用于錨固的一噸預(yù)應(yīng)力鋼絞線可經(jīng)濟(jì)。用于錨固的一噸預(yù)應(yīng)力鋼絞線可以取代以取代300400m3混凝土；混凝土；l預(yù)加應(yīng)力可視、可控、可靠。工程長(zhǎng)期預(yù)加應(yīng)力可視、可控、可靠。工程長(zhǎng)期性能可靠；性能可靠；l加高、加固工作可在不停止大壩運(yùn)行條加高、加固工作可在不停止大壩運(yùn)行條件下進(jìn)行；件下進(jìn)行；l具有良好的抗震性能具有良好的抗震性能

5、4、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展4.1 混凝土壩改建工程的錨固混凝土壩改建工程的錨固 世界上第一座采用錨固技術(shù)的重力壩世界上第一座采用錨固技術(shù)的重力壩阿爾及利亞舍爾法壩阿爾及利亞舍爾法壩1錨桿，錨桿，10MN；21967年安裝的錨桿，年安裝的錨桿，2MN；3排水孔排水孔南非南非steenbras壩的改建壩的改建(單位單位:m)a 1927年第一次加高壩體；年第一次加高壩體；b 1953年第二次加高壩體年第二次加高壩體英國(guó)英國(guó)Argal壩的改建壩的改建奧地利奧地利spullersee水利工程北壩加高簡(jiǎn)圖水利工程北壩加高簡(jiǎn)圖前捷克斯洛伐克前捷克斯洛伐克Bystrick壩的改建

6、壩的改建澳大利亞巴林賈克壩加高及錨固簡(jiǎn)圖澳大利亞巴林賈克壩加高及錨固簡(jiǎn)圖在加高的壩頂上安裝錨頭在加高的壩頂上安裝錨頭(a)法國(guó)法國(guó)Joux壩設(shè)置在壩頂通道內(nèi)的錨頭；壩設(shè)置在壩頂通道內(nèi)的錨頭；(b)埃塞俄比亞壩體上埋在混凝土中的錨頭埃塞俄比亞壩體上埋在混凝土中的錨頭1錨桿（預(yù)應(yīng)力筋）；錨桿（預(yù)應(yīng)力筋）；2原來污工壩；原來污工壩；3鋼筋混凝土鋼筋混凝土大壩錨桿位置橫剖面圖大壩錨桿位置橫剖面圖大壩頂部橫剖面圖大壩頂部橫剖面圖德國(guó)用德國(guó)用4500KN巖錨改善巖錨改善EDER重力壩的總體穩(wěn)定性重力壩的總體穩(wěn)定性蘇格蘭瑪拉多琪壩預(yù)應(yīng)力錨固工程示意圖蘇格蘭瑪拉多琪壩預(yù)應(yīng)力錨固工程示意圖梅山水庫(kù)壩基預(yù)應(yīng)力錨桿

7、加固示意圖梅山水庫(kù)壩基預(yù)應(yīng)力錨桿加固示意圖4.2 混凝土壩加固工程混凝土壩加固工程雙牌大壩壩基預(yù)應(yīng)力錨固雙牌大壩壩基預(yù)應(yīng)力錨固石泉大壩預(yù)應(yīng)力錨固加固工程石泉大壩預(yù)應(yīng)力錨固加固工程單錨設(shè)計(jì)承載力達(dá)單錨設(shè)計(jì)承載力達(dá)8 MN。石家莊峽石溝混凝土壩：石家莊峽石溝混凝土壩：l 最大壩高：最大壩高：32 m 壩長(zhǎng)：壩長(zhǎng)：127.5 ml 壩體混凝土量：壩體混凝土量：16500 m3l 預(yù)應(yīng)力錨索（抗傾）：預(yù)應(yīng)力錨索（抗傾）：62根根l 單錨承載力：?jiǎn)五^承載力：2200 kN4.2 新建混凝土壩的錨固新建混凝土壩的錨固石家莊峽石溝混凝土攔擋壩石家莊峽石溝混凝土攔擋壩石家莊攔擋壩錨桿布置圖石家莊攔擋壩錨桿布置

8、圖 石家莊混凝土壩錨固效果石家莊混凝土壩錨固效果l鎖定后鎖定后180d預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失3.473.61l節(jié)省混凝土量節(jié)省混凝土量 37l節(jié)約工程投資節(jié)約工程投資 30澳大利亞錨固的澳大利亞錨固的Catagunya壩的溢洪道頂部簡(jiǎn)圖壩的溢洪道頂部簡(jiǎn)圖1預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿法國(guó)法國(guó)St.Michel連拱壩連拱壩1拉固支垛的錨桿；拉固支垛的錨桿；2鞍形錨頭鞍形錨頭將支垛錨固于基巖以抵抗水平位移的將支垛錨固于基巖以抵抗水平位移的法國(guó)法國(guó)Mont-Larron連拱壩連拱壩巴西巴西蘇格蘭蘇格蘭德德 國(guó)國(guó) 北美（北美（19642004）混凝土壩的錨）混凝土壩的錨固應(yīng)用量固應(yīng)用量318座座名稱名稱應(yīng)用應(yīng)用

9、時(shí)間時(shí)間高度高度 (m)單錨承載力單錨承載力 (kN)錨孔直徑錨孔直徑 (毫米毫米)Hume(stg.2)19875113750312cataract19885413750310Warragamba198914216500310Glenmaggie19893713670300Maroondah19904713670305Nepean19927516500314Burrinjuck19947916250315 澳大利亞重力壩加固加高工程澳大利亞重力壩加固加高工程5、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗(yàn) l美國(guó)美國(guó)stewart雙曲拱壩，高雙曲拱壩，高60m，成功應(yīng)用預(yù)應(yīng)，成功應(yīng)用預(yù)應(yīng)力

10、錨固技術(shù)，創(chuàng)造了世界的四個(gè)第一，有效地力錨固技術(shù)，創(chuàng)造了世界的四個(gè)第一，有效地提高了拱壩的抗震穩(wěn)定性能。提高了拱壩的抗震穩(wěn)定性能。主要經(jīng)驗(yàn)：主要經(jīng)驗(yàn)：l設(shè)計(jì)前進(jìn)行大量的錨桿試驗(yàn)，以確定錨桿結(jié)設(shè)計(jì)前進(jìn)行大量的錨桿試驗(yàn)，以確定錨桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，來調(diào)整對(duì)巖層的適應(yīng)性；構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，來調(diào)整對(duì)巖層的適應(yīng)性；l高精度快速成孔技術(shù)，邊成孔邊糾偏；高精度快速成孔技術(shù)，邊成孔邊糾偏；l環(huán)氧鍍層鋼絞線防腐；環(huán)氧鍍層鋼絞線防腐；l施工過程的每一階段都嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控施工過程的每一階段都嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控 美國(guó)美國(guó)19852002每年采用環(huán)氧鋼絞每年采用環(huán)氧鋼絞線的工程及數(shù)量線的工程及數(shù)量6、加強(qiáng)混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研究、加強(qiáng)混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研究l 設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；l 深孔鉆進(jìn)技術(shù)及其鉆孔精度控制；深孔鉆進(jìn)技術(shù)及其鉆孔精度控制；l