四川大學(xué)水電學(xué)院平臺課考試整理1

1、1、 “三高一深”特點(diǎn)（ 1 ）高拱壩：錦屏一級水電站壩高305 米，是世界第一高拱壩。（ 2）高邊坡：兩岸谷坡為近千米的高陡邊坡，基巖裸露，巖壁聳立，為典型的深切“V ”型河谷。巖性以大理巖為主，部分砂板巖。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有眾多斷層、蝕變巖脈等，壩肩穩(wěn)定問題非常突出。拱壩工程，特別是這些壩高超過200m 至 300m 量級的特高拱壩具有如下特點(diǎn)：承受的水推力巨大，如溪洛渡拱壩約1500 萬噸，錦屏I 級拱壩約1300 萬噸，小灣拱壩總水推力約2000 萬噸；對基礎(chǔ)地形地質(zhì)條件的要求高，工程關(guān)鍵技術(shù)問題更加突出，如特高拱壩的安全分析與評價(jià)、復(fù)雜基礎(chǔ)處理、拱壩體型、工程抗震、建壩材料、混凝土施工

2、與溫控、運(yùn)行監(jiān)測與反饋等等關(guān)鍵技術(shù)問題，大多超出我國現(xiàn)行混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范（適用于壩高不超過200m 拱壩）的規(guī)定，均須開展專題論證研究。2、高壩工程穩(wěn)定分析理論（以下三類）1. 拱壩常規(guī)安全分析方法長期以來，拱壩安全設(shè)計(jì)被分為壩體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全和基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定安全兩部分，并采用不同分析方法和與方法配套的經(jīng)驗(yàn)安全系數(shù)來控制。壩體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全是以點(diǎn)安全度為控制即結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力設(shè)計(jì)，壩體應(yīng)力按多拱梁法或彈性有限元-等效應(yīng)力法計(jì)算。我國級高拱壩混凝土允許壓應(yīng)力水平多在8.0MPa-10.0Mpa；為了充分發(fā)揮壓力拱的作用，拉應(yīng)力控制在1.2MPa 或 1.5MPa 以內(nèi)。式 中 各 個(gè) 符 號 的 意 義

3、 及 取 值 分 別 參 見 （ SL282-2003） 混 凝 土 拱 壩 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 和（ DL/T5436-2006） 混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范。上述分析方法是拱壩設(shè)計(jì)的基本方法，亦稱拱壩安全評價(jià)常規(guī)分析方法，被世界各國廣泛采用成為規(guī)范方法，但不同國家對方法的運(yùn)用及安全指標(biāo)的控制不一，尤其在基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定分析方面。如歐洲有部分高壩設(shè)計(jì)僅采用式（3）計(jì)算并要求純摩安全系數(shù)Kf> 1 作為控制，但強(qiáng)調(diào)采用最不利的滑塊組合與取值及可能最大的荷載作為計(jì)算基礎(chǔ)。又如前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定拱座穩(wěn)定按承載力極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)，對應(yīng) I 級高壩基本組合抗滑安全系數(shù)要求Kc 1.67； 并按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建成了契爾蓋、

4、英古里兩座拱壩，其計(jì)算安全系數(shù)分別為Kc 1.5 和Kc 1.8 。美國懇務(wù)局規(guī)范控制水平大致與我國相當(dāng)。日本規(guī)范要求略高。我國采用規(guī)范設(shè)計(jì)并建設(shè)了一系列高拱壩工程，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。對于特高拱壩設(shè)計(jì)也同樣開展常規(guī)方法分析并以規(guī)范對I 級工程的安全標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)。但特高拱壩因壩高涉及的基礎(chǔ)范圍大， 基礎(chǔ)地質(zhì)條件大多復(fù)雜，采用規(guī)范方法分析壩肩穩(wěn)定也常常出現(xiàn)抗滑安全系數(shù)難于滿足規(guī)范對I 級工程的要求；如在溪洛渡拱壩和錦屏I 級拱壩設(shè)計(jì)中無論拱端嵌深如何均出現(xiàn)了基礎(chǔ)關(guān)鍵滑塊抗剪斷安全系數(shù)難于滿足Kc 3.5 的要求；其中溪洛渡拱壩Kc 3.2，錦屏I 級拱壩Kc 2.5 ；但他們的純摩安全系數(shù)Kf 1.

5、3 。特高拱壩基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算值偏低，一方面是由于特定滑塊的結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀對穩(wěn)定不利，另方面與剛體極限平衡法的計(jì)算假定有關(guān)。鑒于特高拱壩的基礎(chǔ)范圍較大，基礎(chǔ)巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能包括各種巖性的差異，斷層、軟弱帶以及各種節(jié)理裂隙的存在，采用剛體極限平衡法分析壩肩穩(wěn)定，難于真實(shí)反應(yīng)基礎(chǔ)各區(qū)受力特性及拱壩基礎(chǔ)自調(diào)節(jié)能力，需要考慮壩與基礎(chǔ)的整體作用進(jìn)一步研究評價(jià)特高拱壩的實(shí)際安全狀況。2. 拱壩非線性有限元分析方法區(qū)別于常規(guī)安全分析，采用非線性有限元分析方法，計(jì)入特高拱壩復(fù)雜基礎(chǔ)的主要地質(zhì)條件，以及各種材料特性，反應(yīng)基礎(chǔ)巖體漸進(jìn)破壞模式以及壩體結(jié)構(gòu)的開裂破壞、壓剪屈服等，更能反映水推力作用下的拱壩自調(diào)整

6、能力。該方法考慮了壩與地基的相互作用，將大壩與基礎(chǔ)作為整體，其獲得的安全系數(shù)為壩與地基整體穩(wěn)定安全度。非線性有限元分析方法一般采用理想彈塑性模型，屈服條件采用D P 準(zhǔn)則，即：中： 和 k 通過擬合莫爾庫侖準(zhǔn)則而得混凝土和巖體為低抗拉材料，采用抗拉條件：在程序流程上，首先判斷抗拉條件是否滿足，若不滿足，則調(diào)整應(yīng)力滿足之；其次再按D P準(zhǔn)則判斷調(diào)整應(yīng)力。材料破壞考慮三種模式（對理想彈塑性模型而言，屈服即為破壞）:剪切破壞（相對于D P 準(zhǔn)則，式（4）；拉壞 （式（5）；拉剪破壞，即材料既拉壞又剪壞。對彈性區(qū)域采用點(diǎn)安全系數(shù)描述該點(diǎn)的安全程度。整體穩(wěn)定性以迭代是否收斂并結(jié)合屈服區(qū)貫通范圍綜合判斷。

7、非線性有限元法分析的計(jì)算域包括整個(gè)大壩和足夠范圍的地基基礎(chǔ)；其中基礎(chǔ)可模擬不同巖類分區(qū)及較大規(guī)模的斷層、錯(cuò)動帶和壩肩構(gòu)成可能滑移的優(yōu)勢產(chǎn)狀裂隙。計(jì)算工況包括正常荷載組合和超載工況。正常荷載工況重在分析大壩工作特性，包括壩體應(yīng)力分布及超限應(yīng)力區(qū)，有無開裂及屈服破壞區(qū)，基礎(chǔ)各部位點(diǎn)安全系數(shù)等。當(dāng)然，點(diǎn)安全度指標(biāo)反應(yīng)的是局部巖體的抗剪裕度，是一個(gè)標(biāo)量，點(diǎn)安全度不足并不一定意味著局部區(qū)域的失穩(wěn)。超載工況特指正常組合中僅水壓超載，且以超水容重的方式增加水壓。特將基本組合工況記為P0，在P0的基礎(chǔ)上增加一倍水壓記為超載工況2.0 P0 ，再增加一倍水壓記為超載工況3.0 P0 ，以此類推。超載工況k P0

8、即指基本組合中水壓荷載達(dá)k 倍，并記超載系數(shù)為K。通過逐級超載，分析壩體結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)起始開裂的超載系數(shù)K1 和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)開始出現(xiàn)非線性屈服變形（即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)出現(xiàn)大變形）時(shí)的超載系數(shù)K2 ，以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體失穩(wěn)，即開裂屈服區(qū)貫穿壩體和基礎(chǔ)時(shí)的超載系數(shù)K3 （或稱極限承載能力超載系數(shù)）。通過整體非線性有限元分析，我們不難得出逐級超載作用下的壩體任意點(diǎn)的變位曲線圖。通設(shè)計(jì)建設(shè)成功的高拱壩在正常過對多座已建大壩的校準(zhǔn)分析或地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)成果分析，運(yùn)行情況下，結(jié)構(gòu)變形與荷載的對應(yīng)關(guān)系多呈線性關(guān)系。甚至在有限超載范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)雖有局部開裂，但整體仍然處于準(zhǔn)線彈性工作狀態(tài)。即超載系數(shù)K2 又是反應(yīng)結(jié)構(gòu)處于準(zhǔn)線彈性

9、工作極限狀態(tài)點(diǎn)。K1 、 K2 、 K3 的物理意義如下圖所示。整體安全度建議標(biāo)準(zhǔn)采用上述拱壩整體穩(wěn)定分析方法分析了國內(nèi)外已建20 多座高拱壩和特高拱壩工程，得出了正常組合下的控制點(diǎn)安全系數(shù)（見表 1 ） ；整理了清華大學(xué)多年來開展的近10 多座典型高拱壩整體穩(wěn)定分析及地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)在超載作用下的K1 、 K2 、 K3 系數(shù)（見表2） 。從表 1 所示已建工程的點(diǎn)安全系數(shù)來看，正常運(yùn)行高拱壩的點(diǎn)安全系數(shù)KP=1.2-2.5，其中特高拱壩二灘KP=2.0， 龍灘拱壩KP=1.2。 世界著名的馬爾帕塞拱壩基礎(chǔ)的點(diǎn)安全系數(shù)為0.5，科爾布賴恩拱壩壩體結(jié)構(gòu)的點(diǎn)安全系數(shù)為0.7，遠(yuǎn)低于體系維持穩(wěn)定K

10、P> 1.0 的要求；這就造成前者的失事和后者蓄水過程中壩體底部開裂貫穿并出現(xiàn)較大的不可逆變位而不得不降低庫水重新加固的事實(shí)。顯然，點(diǎn)安全系數(shù)越高拱壩越安全，從已建長期處于正常運(yùn)行的拱壩點(diǎn)安全度分析。點(diǎn)安全系數(shù)KP 1.2是高拱壩和特高拱壩穩(wěn)定安全最基本的要求。從表 2 所示典型高拱壩的超載安全系數(shù)分析，特高拱壩的起裂超載安全系數(shù)K1=1.5 2.0，非線性變形超載安全系數(shù)K2=3.0 4.5；拱壩基礎(chǔ)處理改善了基礎(chǔ)均勻性和承載條件，K1、K2 可提高10%以上。不同工程的極限承載能力超載系數(shù)K3差異較大，變化幅度在5.0 10.0。鑒于極限承載能力的把握，無論在計(jì)算分析還是模型實(shí)驗(yàn)均有

11、一定難度，而且正常運(yùn)行的高拱壩工程的極限承載能力超載系數(shù)差異較大，建議拱壩整體安全度的控制關(guān)鍵在K1、K2 。并建議特高拱壩K1 1.5、 K2 3.5 。3.地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究方法（ 1 ） 地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)意義在高壩復(fù)雜地基的穩(wěn)定性分析方面，地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)是一種重要方法，采用地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)可以有效的模擬高拱壩復(fù)雜基礎(chǔ)的主要地質(zhì)條件，可以同時(shí)考慮多種因素的影響及復(fù)雜邊界條件，能反映水推力作用下，壩與地基的相互作用，獲得的安全系數(shù)為整體穩(wěn)定安全度，試驗(yàn)結(jié)果能給人以直觀的感覺。因此， 當(dāng)前國內(nèi)外許多高壩工程均采用計(jì)算分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢， 并相互驗(yàn)證和互為補(bǔ)充，以

12、此全面分析論證工程的穩(wěn)定安全問題，為設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)。主要研究內(nèi)容：地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)又稱巖石力學(xué)模型試驗(yàn)， 主要研究大壩與巖石地基的聯(lián)合作用問題，包括：大壩與地基的變形及整體穩(wěn)定性；巖體高邊坡的穩(wěn)定問題；地下結(jié)構(gòu)與圍巖整體穩(wěn)定問題。破壞試驗(yàn)?zāi)康模毫私獯髩闻c地基的變形及失穩(wěn)過程。研究大壩和地基的破壞機(jī)理。確定整體穩(wěn)定安全度，評價(jià)工程的安全性。找出工程薄弱環(huán)節(jié)，為加固處理提供依據(jù)。試驗(yàn)研究特點(diǎn)： 在模型中可以真實(shí)地模擬各種地質(zhì)構(gòu)造及力學(xué)特性，比如模擬出巖體中的斷層、破碎帶及軟弱結(jié)構(gòu)面，層間層內(nèi)錯(cuò)動帶、蝕變帶，一些主要的節(jié)理裂隙組，體現(xiàn)出巖體的非均勻性、各向異性、非彈性及非連續(xù)、多裂隙體的這些

13、巖石力學(xué)特征。 地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)是一種破壞試驗(yàn)，著重研究結(jié)構(gòu)與地基超出彈性范圍以外的特性，它不僅限于已知荷載條件下的某一狀態(tài)，更重要的是能研究在漸增荷載作用下直至破壞的整個(gè)變化過程。我國現(xiàn)行的規(guī)范和習(xí)慣做法，都是從壩體強(qiáng)度和壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定性兩個(gè)方面分別研究它們的安全性，但結(jié)構(gòu)局部的損傷破壞并不代表整體失穩(wěn)，而地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的研究對象是壩與地基整個(gè)體系，是對大壩和地基（包括壩肩壩基）系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性進(jìn)行研究和評價(jià)，這就是地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)與其它研究方法的主要區(qū)別。(2) 研究方法及特點(diǎn)破壞試驗(yàn)方法以下三種超載法 ：假定壩基壩肩巖體的力學(xué)參數(shù)不變，逐步增加上游荷載，直到基礎(chǔ)破壞失穩(wěn)，由此得到的

14、安全系數(shù)叫超載安全系數(shù)（或超載安全度）。KPP / P該方法的工程意義可以理解為超標(biāo)洪水對工程穩(wěn)定安全性的影響。強(qiáng)度儲備法：考慮壩基壩肩巖體本身具有一定的強(qiáng)度儲備能力，要求得它的強(qiáng)度儲備能力有多大，在工程正常運(yùn)行情況下，可以逐步降低巖體的設(shè)計(jì)力學(xué)參數(shù)使得基礎(chǔ)破壞失穩(wěn)，由此求得的安全系數(shù)叫強(qiáng)度儲備系數(shù)（或強(qiáng)儲安全度）：KS / 該方法的工程意義可以理解為工程長期運(yùn)行中，由于庫水浸泡或滲漏導(dǎo)致壩肩巖體強(qiáng)度降低，對工程穩(wěn)定安全性的影響。綜合法：它是上面兩種方法的結(jié)合，它既考慮到工程上可能遇到的突發(fā)洪水，又考慮到工程長期運(yùn)行中，巖體及軟弱結(jié)構(gòu)面參數(shù)逐步降低對穩(wěn)定的影響，由此得到的安全系數(shù)叫綜合穩(wěn)定安全

15、度，顯然這種方法比較符合工程實(shí)際。KCKP × KS超載法 單因素法強(qiáng)儲法 單因素法綜合法 多因素法三種方法在數(shù)值分析中均可以實(shí)現(xiàn)，但是在物理模型試驗(yàn)中，通常只能進(jìn)行超載法試驗(yàn)。這是因?yàn)槌d法在模型上容易實(shí)現(xiàn)，而綜合法在模型上既要考慮上游超載，又要考慮地基巖體強(qiáng)度逐步降低，在此之前，國內(nèi)外還沒有一種模型材料能夠模擬巖體強(qiáng)度的變化，如果要考慮巖體強(qiáng)度的降低，則改變一個(gè)參數(shù)做一個(gè)模型，采用多個(gè)模型來實(shí)現(xiàn)，而無法在一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)綜合法。要在一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)綜合法，關(guān)鍵要在模型材料上有所突破，研制出新型模型材料， 以實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度的逐步變化，所以模型材料的研究是國內(nèi)外模型界需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

16、。我們課題組通過多年的研究，在模型材料上有所突破，研制了新型的模型材料變溫相似材料，從而在一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)儲法和綜合法試驗(yàn)。(3) 變溫相似材料及其應(yīng)用變溫相似材料的研制是一個(gè)交叉學(xué)科的滲透，它是將高分子材料與傳統(tǒng)的模型材料結(jié)合起來， 即在模型材料中加入適量的高分子材料及膠結(jié)材料，同時(shí)配置溫度變化系統(tǒng)，在試驗(yàn)過程中通過升溫的辦法使高分子材料逐步熔解，材料的力學(xué)參數(shù)就逐步降低。在模型試驗(yàn)前，首先進(jìn)行材料試驗(yàn)，同時(shí)測定出材料強(qiáng)度與溫度的變化關(guān)系曲線，以作為判斷強(qiáng)度儲備系數(shù)的依據(jù)。通過長期的研究和總結(jié)，變溫相似材料逐步完善，目前已初步形成變溫相似材料三大系列：巖體變溫相似材料斷夾層及軟弱結(jié)構(gòu)面變溫

17、相似材料不連續(xù)節(jié)理變溫相似材料(4) 研究特色及創(chuàng)新變溫相似材料的研制成功，在一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)了綜合法試驗(yàn)，同時(shí)強(qiáng)度儲備試驗(yàn)方法還應(yīng)用于巖體高邊坡的穩(wěn)定性研究。這種新材料、新試驗(yàn)方法，擴(kuò)大了地質(zhì)力學(xué)模型的研究領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、 典型高壩工程地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)簡介1. 錦屏一級高拱壩整體穩(wěn)定性研究2. 溪洛渡高拱壩整體穩(wěn)定性研究3. 大崗山高拱壩整體穩(wěn)定性研究4. 沙牌RCC高拱壩整體穩(wěn)定性研究1、 錦屏一級高拱壩整體穩(wěn)定三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究雅礱江錦屏一級工程概況最大庫容：77.6 億 m3 裝機(jī)容量：330 萬 kw 最大壩高：305m(目前世界最高拱壩)開發(fā)任務(wù)：發(fā)電、防洪、蓄能

18、地質(zhì)條件：大理巖為主，部分砂板巖有斷層、蝕變巖脈等結(jié)構(gòu)面試驗(yàn)任務(wù)及要求錦屏一級水電站工程規(guī)模巨大，地處深山峽谷，壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，工程技術(shù)難度大，需要對壩肩穩(wěn)定性進(jìn)行全面分析研究。根據(jù)工程特點(diǎn)，采用強(qiáng)度儲備與超載相結(jié)合的方法綜合法進(jìn)行破壞試驗(yàn)研究，主要探討壩肩、壩基失穩(wěn)的破壞過程、破壞形態(tài)和破壞機(jī)理，確定壩肩的穩(wěn)定安全度，評價(jià)工程的安全性，對工程的加固處理措施提出建議，為工程設(shè)計(jì)和施工提供重要依據(jù)。模型相似條件原模型的幾何比尺、力學(xué)參數(shù)、模型荷載、模型位移等均需滿足幾何相似和力學(xué)相似條件要求。2、 地下工程施工方法選擇的基本原則(1) 保證施工安全充分考慮工程區(qū)地質(zhì)條件，有利于維護(hù)施工過程圍

19、巖穩(wěn)定，保證施工安全。(2) 加快施工進(jìn)度結(jié)合施工設(shè)備采供條件，有利于施工機(jī)械設(shè)備，特別是主要施工機(jī)械設(shè)備的功能和效率的充分發(fā)揮，加快施工進(jìn)度，縮短施工的總工期。(3) 結(jié)合工程施工實(shí)際結(jié)合施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)水平，便于施工組織與管理，提高施工質(zhì)量。(4) 高效低耗有利于減少施工干擾，降低施工成本消耗。主要施工機(jī)械設(shè)備選擇的基本原則(1) 盡可能國產(chǎn)化一是縮短到場時(shí)間，二是保修服務(wù)便捷，三是購置成本相對較低。(2) 滿足工程施工任務(wù)和施工強(qiáng)度要求對施工總工期起控制作用的工程應(yīng)選用性能和效率高的機(jī)械設(shè)備；而非控制性工程可選用小型機(jī)械設(shè)備。(3) 便于施工組織管理按空間層次結(jié)構(gòu)分別配置，減少機(jī)械

20、設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)和施工干擾，便于施工組織管理和調(diào)用。(4) 充分考慮施工條件充分考慮地下空間的局限性和施工的位置約束性。(5) 盡可能減少主機(jī)配置型號盡可能統(tǒng)一，以盡可能以高零件儲存減少主機(jī)配置。3、穩(wěn)定分析理論( 1 )拱壩常規(guī)安全分析方法( 2)拱壩非線性有限元分析方法( 3)地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究方法破壞試驗(yàn)途徑( 1 )超載法：假定壩基壩肩巖體的力學(xué)參數(shù)不變，逐步增加上游荷載，直到基礎(chǔ)破壞失穩(wěn)，由此得到的安全系數(shù)叫超載安全系數(shù)(或超載安全度)。 KPP / P該方法的工程意義可以理解為超標(biāo)洪水對工程穩(wěn)定安全性的影響。( 2)強(qiáng)度儲備法：考慮壩基壩肩巖體本身具有一定的強(qiáng)度儲備能力，要求得它的強(qiáng)度儲

21、備能力有多大，在工程正常運(yùn)行情況下，可以逐步降低巖體的設(shè)計(jì)力學(xué)參數(shù)使得基礎(chǔ)破壞失穩(wěn)，由此求得的安全系數(shù)叫強(qiáng)度儲備系數(shù)(或強(qiáng)儲安全度)：KS / 該方法的工程意義可以理解為工程長期運(yùn)行中，由于庫水浸泡或滲漏導(dǎo)致壩肩巖體強(qiáng)度降低，對工程穩(wěn)定安全性的影響。( 3)綜合法：它是上面兩種方法的結(jié)合，它既考慮到工程上可能遇到的突發(fā)洪水，又考慮到工程長期運(yùn)行中，巖體及軟弱結(jié)構(gòu)面參數(shù)逐步降低對穩(wěn)定的影響，由此得到的安全系數(shù)叫綜合穩(wěn)定安全度，顯然這種方法比較符合工程實(shí)際。KC KP × KS 4、高心墻土石壩各分區(qū)壩料要求 高土石壩的主要壩料有礫石土心墻料、反濾料、過渡料、堆石料（ 1）心墻料就防滲而

22、言，粉粘性土、瀝青砼、鋼筋砼、復(fù)合土工膜均是使用普遍的良好的防滲材料。但粉粘性土壓縮性大（中高壓縮性），與反濾層、過渡層變形不協(xié)調(diào)，容易引起拱效應(yīng)，產(chǎn)生心墻水力劈裂和水平縫，因此均采用礫石土。當(dāng)天然礫石土不能同時(shí)滿足防滲和變形兩個(gè)要求時(shí)，則摻加細(xì)粒粘性土，簡稱粗摻細(xì)（瀑布溝） ；或礫碎石，簡稱細(xì)摻粗（糯扎渡、雙江口、兩河口）。（ 2）反濾料（ a）級配良好的天然砂卵石是良好的第一層（上下游）反濾料。第二層一般為人工料。作為第一層反濾層的天然砂卵石的含砂量應(yīng)不少于30%。（ b）級配必須符合設(shè)計(jì)要求。（ c）材質(zhì)必須用堅(jiān)硬巖石（MPa）進(jìn)行人工粉粹加工。（ 3）過渡料（ a）材質(zhì)母巖必須是堅(jiān)硬巖

23、石。（ b）級配級配良好，最大粒徑為堆石料最大粒徑的0.6 倍左右，細(xì)粒含量（d<0.1mm）<5% 。（ 4）堆石料（ a） 材 質(zhì) 心 墻 壩 上 游 區(qū) 應(yīng) 盡 量 使 用 堅(jiān) 硬 巖 ， 可 以 布 放 <30%的 中 等 硬 度 巖 石（ 15MPa<<30MPa ） ，但布放區(qū)域和數(shù)量應(yīng)慎重。面板壩可使用稍多的中硬巖石。下游區(qū)水位以下及以上數(shù)米須用堅(jiān)硬巖，干燥區(qū)可使用中硬巖。（ b）級配級配良好，最大粒徑（600、 800、 1000mm）應(yīng)小于碾壓層厚（虛鋪厚度）的2/3，細(xì)粒含量<5%。5、高壩水力學(xué)模型試驗(yàn)結(jié)果同工程實(shí)際情況出現(xiàn)的明顯差異6

24、、施工導(dǎo)流確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分時(shí)段，明確導(dǎo)流程序及施工分期；選擇導(dǎo)流方案、導(dǎo)流方式和導(dǎo)流建筑物，進(jìn)行導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)及施工安排；導(dǎo)流控制性環(huán)節(jié)的時(shí)間安排及施工措施：包括：截流、渡汛、攔洪、排冰、通航、過木、下閘封孔、供水、蓄水、發(fā)電等環(huán)節(jié)；思路：導(dǎo)、截、欄、蓄、泄解決水與基坑的時(shí)空矛盾；導(dǎo)流程序河床工程的形象進(jìn)度施工導(dǎo)流重在解決施工全過程的水流控制問題，明確了施工分期及控制性環(huán)節(jié)（對施工方法、料場、設(shè)施、交通、進(jìn)度、布置等均有相應(yīng)要求）施工總進(jìn)度是對整個(gè)施工過程作出時(shí)間安排，明確各單項(xiàng)工程的時(shí)間銜接，給出工程建設(shè)工期；7、河流水沙災(zāi)害其一:災(zāi)害性泥沙問題災(zāi)害性泥沙問題指泥沙的淤積、沖刷等導(dǎo)致水利水

25、電工程短期或長期失效（或破壞）。其二:非災(zāi)害性泥沙問題指泥沙的淤積、沖刷等導(dǎo)致水利水電工程短期或長期效益減少。防治措施圍繞泥石流形成過程中水-土相互作用開展，首先不讓水-土耦合形成泥石流，或者形成泥石流后讓水土分離，最后控制泥石流規(guī)模，不堵塞主河產(chǎn)生二次災(zāi)害。梯級谷坊群穩(wěn)定物源不同開孔攔砂壩分級攔擋復(fù)式泥石流排導(dǎo)槽生態(tài)工程攔固支溝泥沙方法生態(tài)工程攔固支溝泥沙方法生物消能樁固坡方法組裝式泥石流攔砂壩壩肩組裝式生態(tài)型泥石流攔砂壩框架式泥石流攔砂壩組裝式泥石流排導(dǎo)槽箱體襯砌式泥石流排導(dǎo)槽全襯砌槽的潛檻加固技術(shù)排導(dǎo)槽側(cè)墻基礎(chǔ)加固技術(shù)8、在水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用單一安全系數(shù)法或分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)：單一安全系數(shù)法（K法）新中國成立后不久，容許應(yīng)力法被單一安全系數(shù)法替代，K 法考慮了荷載（或作用）和材料強(qiáng)度，以至種種計(jì)算方法模式等的不定性，根據(jù)過去工程經(jīng)驗(yàn)而規(guī)定的數(shù)值。如：K=f V/ HK= （f V+CA）/ HK 值是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，涵概了各種不確定因素，有很多經(jīng)驗(yàn)可資借鑒,故工程安全是有保證的。3、分項(xiàng)