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中小型大壩平安評(píng)價(jià)學(xué)生:康凱指導(dǎo)老師:黃耀英三峽高校水利與環(huán)境學(xué)院摘要:大壩平安涉及技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的廣泛領(lǐng)城,大壩平安評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)平安具有格外重大的意義。搞好了大壩平安監(jiān)側(cè),就奠定了大壩平安評(píng)價(jià)的主要基礎(chǔ)。本文對(duì)大壩的日常巡察、大壩變形監(jiān)測(cè)、大壩滲流監(jiān)側(cè)和大壩平安評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀及進(jìn)展要求進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。Abstract:Thedamsafetyinvolvingtechnologyandeconomicextensivebroughtcity,damsafetyevaluationtechniqueforthedevelopmentofnat(yī)ionaleconomyandthepeople'slifeandpropertysafetyofvitalimportance.Gooddamsafetymonitor,itsetthedamsafetyevaluationofmainbasis.Thisarticleforthedamdailypatrol,damdeformat(yī)ionmonitoring,damseepagetomonitoranddamsafetyevaluationofthestatusquoanddevelopingrequirementshasalsobrieflydiscussed.關(guān)鍵詞:大壩平安評(píng)價(jià)滲流監(jiān)測(cè)Keyword:Damsafetyevaluationseepagemonitoring第一章緒論1.1水庫大壩平安狀況新中國成立以來,全國已建成各類水庫共85160座,其中水利系統(tǒng)管理的有8.3萬余座,其數(shù)健居世界首位。土石壩占96%(土壩包括均質(zhì)壩和心墻壩,約占90%;砌石、堆石壩約占6%),混泥土壩占4%。其中大型水庫460座,中型水庫2827座,小型水庫81873座,這些水庫在防洪、澆灌、供水、發(fā)電等方面發(fā)揮了巨大的效益,為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展,提高人民生活水平,保障社會(huì)穩(wěn)定,改善生態(tài)環(huán)境作出了巨大貢獻(xiàn)。在這各類水庫大壩中,65%以上的大壩運(yùn)行年齡現(xiàn)已超過20年,21%以上的大壩運(yùn)行年齡現(xiàn)已超過30年。依據(jù)2000年底統(tǒng)計(jì),在水利系統(tǒng)管理的83725座大壩中,共有三類壩(病險(xiǎn)水庫大壩)30381座,約占已建大壩總數(shù)的36%。其中大型水庫大壩143座,約占大型水庫大壩的42%;中型1092座,約占中型水庫大壩的41%;小型29146座,約占小型水庫大壩的36%。各病險(xiǎn)水庫大壩主要表現(xiàn)為:水庫大壩防洪力量低;水庫抗震標(biāo)準(zhǔn)不夠;壩體滑坡或壩體、壩基滲漏;水庫泄洪力量不足,溢洪道、泄洪涵閘沖刷嚴(yán)峻,閘門與啟閉機(jī)不配套、設(shè)備陳舊、老化銹蝕;白蟻危害嚴(yán)峻;水庫管理設(shè)施簡(jiǎn)陋陳舊,缺少甚至根本沒有觀測(cè)設(shè)備等。長期以來,這些病險(xiǎn)水庫不但難以充分發(fā)揮防洪、澆灌供水和發(fā)電等效益,工程本身也已成為平安度汛的薄弱環(huán)節(jié)和心腹之患,直接威逼著人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)的平安?;谖覈畮觳‰U(xiǎn)大壩數(shù)量之多,病險(xiǎn)狀況表現(xiàn)之簡(jiǎn)單,垮壩災(zāi)難損失之慘重等特點(diǎn),國務(wù)院發(fā)布了《水庫大壩平安管理?xiàng)l例》,水利部出臺(tái)了相關(guān)的平安鑒定方法和平安評(píng)價(jià)導(dǎo)則,各地也實(shí)行了符合當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況的平安鑒定實(shí)施細(xì)則。明確了水庫大壩平安鑒定程序和組織形式,逐步完善了我國大壩平安管理和平安鑒定制度,推動(dòng)了平安鑒定工作的開展,為加強(qiáng)大壩平安管理,保證大壩平安運(yùn)行起到了重要作用,也為除險(xiǎn)加固前期工作打下了基礎(chǔ)。鑒于我國中小型水庫大壩中的土石壩的平安現(xiàn)狀及其在大壩總數(shù)量中所占的比例,本文選取中小型水庫大壩中的土石壩為評(píng)價(jià)主體,著重從大壩的巡察檢查,變形和滲流等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而提出平安監(jiān)測(cè)和除險(xiǎn)加固的一些方法。1.2大壩平安評(píng)價(jià)及其現(xiàn)狀大壩平安評(píng)價(jià),其實(shí)質(zhì)就是依據(jù)已經(jīng)把握的在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的全過程所積累起來的歷史資料,運(yùn)用各種理論的、閱歷的、試驗(yàn)的和統(tǒng)計(jì)的方法,綜合的評(píng)定大壩的實(shí)際工況,是否滿足現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求。目前,難于全部用量化的指標(biāo)來表示大壩的實(shí)際工況的狀況下,只能依靠專家,用他們的閱歷與已經(jīng)局部量化的指標(biāo)相結(jié)合的方法。接受專家論證或認(rèn)可的方式來定性的推斷大壩的實(shí)際工況,并與現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行比較,從而對(duì)大壩的平安度作出綜合評(píng)價(jià)。這種綜合評(píng)價(jià)的某些方面還帶有肯定的模糊性。由于所依據(jù)的已經(jīng)量化的若干指標(biāo)本身存在的誤差,某些閱歷本身不行避開的帶有肯定的局限性等等。目前進(jìn)行的大壩平安評(píng)價(jià),只能是一種對(duì)大壩平安的評(píng)估。對(duì)一座大壩的平安進(jìn)行評(píng)估時(shí),假如大壩的實(shí)際工況和各種功能達(dá)到了現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的要求,不存在影響大壩正常使用的缺陷;各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律處于正常狀態(tài),則可以認(rèn)為該壩是正常的。假如發(fā)覺大壩的實(shí)際工況和功能不能完全滿足現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的要求;或者某些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)資料及其變化規(guī)律存在特別??赡苡绊懘髩蔚恼J褂?,則可以認(rèn)為該壩是有病的,并應(yīng)限期實(shí)行有效的補(bǔ)強(qiáng)加固措施。假如大壩消滅危及平安的嚴(yán)峻缺陷;或環(huán)境中某些危及平安的因素正在加劇;或主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)資料及其變化規(guī)律消滅較大特別,按現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求運(yùn)行將消滅重大險(xiǎn)情,則認(rèn)為該壩是危急的,應(yīng)馬上實(shí)行緊急搶救措施除險(xiǎn)加固。目前這種“正常”、“病”和“險(xiǎn)”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還不格外健全,明確的識(shí)別指標(biāo),特殊是量化的指標(biāo)還有待進(jìn)一步完善。1.3大壩平安鑒定工作程序依據(jù)水利部《水庫大壩平安鑒定方法》的規(guī)定,對(duì)于壩高15m以上或庫容100萬m3以上的水庫大壩均應(yīng)進(jìn)行大壩平安鑒定;對(duì)于新建水庫應(yīng)在初次蓄水運(yùn)行后2~5年內(nèi)進(jìn)行首次平安鑒定,之后一般每隔6~10年進(jìn)行一次平安鑒定,運(yùn)行中若遇特殊狀況(如特大洪水、猛烈地震、工程發(fā)生重大事故或影響平安的特別現(xiàn)象等)應(yīng)進(jìn)行特地的平安鑒定。對(duì)于中小型水庫大壩平安鑒定的主要工作程序如下:1)主管部門和管理單位成立(或分別成立)水庫大壩平安鑒定領(lǐng)導(dǎo)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)包括主管部門和管理單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人。2)由主管部門下達(dá)水庫大壩平安鑒定任務(wù),明確大壩平安鑒定工作經(jīng)費(fèi)來源,管理單位編制大壩平安鑒定工作方案。3)由管理單位為大壩平安鑒定預(yù)備有關(guān)資料。包括勘測(cè)設(shè)計(jì)資料,工程施工資料,竣工驗(yàn)收資料,續(xù)建、加固的設(shè)計(jì)、施工、竣工資料,歷年運(yùn)行管理資料,大壩平安監(jiān)測(cè)資料整編成果和分析報(bào)告等。還應(yīng)為洪水復(fù)核預(yù)備有關(guān)水文、氣象資料。4)由管理單位托付具有資質(zhì)的勘察、科研單位擔(dān)當(dāng)大壩壩體及壩基的物理力學(xué)指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn);托付具有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位擔(dān)當(dāng)洪水復(fù)核、抗震穩(wěn)定復(fù)核、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)核以及大壩平安論證等平安鑒定的前期工作,并提出完成時(shí)間和具體要求。5)由接受托付的勘察、科研單位現(xiàn)場(chǎng)取樣(取樣要有肯定代表性),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn),編寫檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告。6)由接受托付的設(shè)計(jì)單位會(huì)同管理單位一起進(jìn)行專項(xiàng)檢查,包括地質(zhì)、施工、大壩裂縫、金屬結(jié)構(gòu)、混凝土質(zhì)量等,并收集水文、氣象、流域、檢測(cè)試驗(yàn)等有關(guān)工程資料,對(duì)大壩平安進(jìn)行分項(xiàng)分析評(píng)價(jià),編寫分項(xiàng)分析評(píng)價(jià)報(bào)告(如洪水復(fù)核報(bào)告、大壩穩(wěn)定分析報(bào)告等)。7)由管理單位(亦可托付設(shè)計(jì)單位)對(duì)歷年運(yùn)行管理資料和平安監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理分析,并編寫大壩運(yùn)行管理狀況報(bào)告。8)由主管部門主持并組織有關(guān)專家和技術(shù)人員進(jìn)行大壩現(xiàn)場(chǎng)平安檢查,并編寫現(xiàn)場(chǎng)平安檢查報(bào)告。9)由接受托付的設(shè)計(jì)單位在各專題檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告、分項(xiàng)分析評(píng)價(jià)報(bào)告、運(yùn)行管理狀況報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)平安檢查報(bào)告的基礎(chǔ)上,綜合分析并編寫大壩平安論證總報(bào)告。10)由主管單位邀請(qǐng)專家成立大壩平安鑒定專家組,召開大壩平安鑒定會(huì)議,審查各專題報(bào)告和平安論證總報(bào)告。爭(zhēng)辯并提出平安鑒定報(bào)告書。11)由管理單位編寫大壩平安鑒定總結(jié),并將鑒定材料上報(bào)和存檔。1.4壩平安性評(píng)價(jià)的主要基礎(chǔ)資料水庫大壩平安評(píng)價(jià)應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)平安檢查、工程基礎(chǔ)資料整理分析的基礎(chǔ)上,對(duì)工程的實(shí)際狀況進(jìn)行復(fù)核和分析評(píng)價(jià)。一般中小型水庫工程的基礎(chǔ)資料積累較差。特殊是小型工程設(shè)計(jì)施工、運(yùn)行、觀測(cè)等資料難于獵取的實(shí)際狀況。因此須具備以下主要資料:(1)樞紐工程施工和運(yùn)行中曾消滅間題的處理簡(jiǎn)況。大壩在施工期如果工程的建筑質(zhì)量存在薄弱環(huán)節(jié),在各種運(yùn)用條件下經(jīng)長期運(yùn)行,是會(huì)消滅特別表現(xiàn)的。對(duì)曾消滅問題緣由分析,獵取歷次工程整治、擴(kuò)建狀況,包括施工記錄、竣工驗(yàn)收及運(yùn)行狀況等分析資料。(2)樞紐工程現(xiàn)場(chǎng)平安檢查報(bào)告。經(jīng)工程現(xiàn)場(chǎng)踏勘并對(duì)大壩、溢洪道、放水設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)檢查,觀看工程的實(shí)際狀況。重點(diǎn)檢查影響平安的隱蔽部位,如大壩壩下涵洞漏水等。獵取對(duì)工程存在主要隱患或?qū)χ卮笠蓱]隱患進(jìn)行分析論證資料。(3)大壩原型觀測(cè)資料整理分析。原型觀測(cè)資料能揭示大壩的平安狀態(tài),并能直觀地反映大壩的工作狀態(tài)。中小型水庫大壩主要進(jìn)行變形和滲流觀測(cè)。對(duì)沉陷位移、測(cè)壓管水位、滲流量等觀測(cè)資料的整理分析成果。獵取洪水復(fù)核所需實(shí)測(cè)暴雨、洪水等水文資料;大壩穩(wěn)定復(fù)核所需壩體材料的土工試驗(yàn)報(bào)告;壩址工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等資料。其次章巡察檢查2.1巡察檢查的分類及相關(guān)規(guī)定混凝土重力壩日常巡察檢查應(yīng)依據(jù)大壩的實(shí)際狀況制定日常巡察檢查的程序。巡察人員應(yīng)按巡察檢查程序?qū)Υ髩巫骼袡z查,以便準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺特別跡象。日常巡察檢查的次數(shù)每月不宜少于一次,汛期應(yīng)增加巡察檢查次數(shù),水庫水位達(dá)到設(shè)計(jì)水位前后,每天至少應(yīng)巡察檢查一次。年度巡察檢查:在每年汛前、汛后及高水位、低氣溫時(shí),應(yīng)按規(guī)定的檢查項(xiàng)目,對(duì)大壩進(jìn)行較為全面的檢查(在汛前可結(jié)合防汛檢查進(jìn)行)。年度巡察檢查每年應(yīng)進(jìn)行2~3次。在壩區(qū)(或其四周)發(fā)生有感地震或大壩患病大洪水以及發(fā)生其他特殊狀況時(shí)應(yīng)馬上進(jìn)行巡察檢查。2.2檢查項(xiàng)目和內(nèi)容對(duì)混凝土重力壩的巡察檢查,一般包括如下內(nèi)容。(1)壩體有無裂縫、塌坑、滑坡及隆起現(xiàn)象,有無害蟲及害獸活動(dòng)跡象。(2)迎水坡的干砌石塊護(hù)坡有無松動(dòng)、翻起、架空和墊料流失現(xiàn)象;漿砌石護(hù)坡有無裂縫、下沉和墊料掏空現(xiàn)象。(3)背水坡及壩下游老河槽、臺(tái)地有無散浸和集中滲漏。(4)壩頂防浪墻有無裂縫。(5)壩頂岸坡有無繞滲。(6)壩下埋管外周或與相鄰建筑物的連接部位是否滲流。(7)壩趾有無流土管涌現(xiàn)象。(8)減壓工程和排水導(dǎo)滲設(shè)施有無堵塞、破壞和失效。2.3檢查方法和要求水庫管理單位必需指定專人負(fù)責(zé)對(duì)水庫大壩,引、泄水建筑物,溢洪道,放水設(shè)備等建筑物表面進(jìn)行檢查觀測(cè)。2.3.1檢查方法巡察檢查方法除依靠目視、耳聽、手摸、鼻嗅、腳踩等直觀方法外,可輔以簡(jiǎn)潔工具(如錘、釬、鋼卷尺、放大鏡等)對(duì)工程表面和特別現(xiàn)象進(jìn)行檢查。特殊需要時(shí)對(duì)混凝土重力壩可接受開挖探坑(或槽)、探井、鉆孔取樣或向孔內(nèi)注水試驗(yàn)、投放化學(xué)試劑、潛水員探摸或水下電視等方法,對(duì)土石壩內(nèi)部、水下部位或壩基進(jìn)行檢查。2.3.2檢查的基本要求日常巡察檢查人員必需是進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)的管理人員,且人員相對(duì)穩(wěn)定,并做好檢查記錄。動(dòng)力和照明用電,支配好臨時(shí)交通工具及預(yù)備好所需工具、設(shè)備、車船以及測(cè)、記、圖、成像等。日常巡察檢查中發(fā)覺特別現(xiàn)象時(shí).應(yīng)馬上實(shí)行應(yīng)急措施,并上報(bào)主管部門。年度巡察檢查和特殊巡察檢查結(jié)束后,應(yīng)提出簡(jiǎn)要報(bào)告,對(duì)發(fā)覺的問題準(zhǔn)時(shí)實(shí)行應(yīng)急措施。并進(jìn)行綜合分析比較,寫出具體報(bào)告,并馬上報(bào)告主管部門。各種巡察檢查均應(yīng)有記錄,并應(yīng)整理歸檔,在水庫平安鑒定時(shí),供應(yīng)應(yīng)水庫平安評(píng)價(jià)單位。第三章結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)3.1混凝土重力壩結(jié)構(gòu)病害特點(diǎn)混凝土重力壩運(yùn)行肯定時(shí)間后簡(jiǎn)潔消滅以下一些結(jié)構(gòu)病害現(xiàn)象:(1)地基未作認(rèn)真處理,或者地基惡化,導(dǎo)致大壩沿建基面抗滑穩(wěn)定不能滿足要求。(2)壩基防滲帷幕不滿足要求,滲漏嚴(yán)峻,排水不暢,壩基揚(yáng)壓力超過設(shè)計(jì)接受值,降低壩體抗滑穩(wěn)定平安性。(3)壩體表面、廊道、泄水管道以及閘墩等部位消滅危害裂縫。(4)壩體混凝土消滅嚴(yán)峻碳化現(xiàn)象。(5)壩體混凝土強(qiáng)度嚴(yán)峻降低。(6)砌石壩砌砂漿或細(xì)石混凝土不密實(shí),石料風(fēng)化嚴(yán)峻。壩體整體性能降低。(7)壩體混凝土消滅貫穿性裂縫,導(dǎo)致混凝土鈣化物析出,壩體滲漏。3.2混凝土重力壩平安評(píng)價(jià)內(nèi)容混凝土重力壩結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)內(nèi)容主要為抗滑穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)??够€(wěn)定復(fù)核包括沿建基面的抗滑穩(wěn)定和沿壩基脆弱夾層抗滑穩(wěn)定性。強(qiáng)度復(fù)核主要包括應(yīng)力復(fù)核與局部配筋計(jì)算。此外,還需對(duì)近壩庫岸的穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核與評(píng)價(jià)。3.3評(píng)價(jià)方法混凝土重力壩結(jié)構(gòu)平安的評(píng)價(jià)方法主要有現(xiàn)場(chǎng)檢查法、監(jiān)測(cè)資料分析法。當(dāng)有監(jiān)測(cè)資料時(shí),應(yīng)優(yōu)先接受監(jiān)測(cè)資料分析法并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查與計(jì)算分析綜合評(píng)價(jià)大壩的結(jié)構(gòu)平安性;當(dāng)缺乏監(jiān)測(cè)資料時(shí),可接受計(jì)算分析結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查評(píng)價(jià)大壩的結(jié)構(gòu)平安性。由于平安評(píng)價(jià)是對(duì)大壩現(xiàn)狀平安的評(píng)價(jià),因此必需重視和緊密結(jié)合大壩的工程現(xiàn)狀與運(yùn)行表現(xiàn),避開評(píng)價(jià)工作變成純?cè)O(shè)計(jì)復(fù)核或單純的計(jì)算,應(yīng)重視對(duì)觀測(cè)資料的分析,計(jì)算分析還應(yīng)結(jié)合大壩的運(yùn)行表現(xiàn)進(jìn)行。(1)現(xiàn)場(chǎng)檢查法:通過現(xiàn)場(chǎng)檢查和觀看大壩的變形、沉降、位移、滲漏等狀況,推斷其結(jié)構(gòu)平安性現(xiàn)場(chǎng)檢查法是最直觀有效的方法,很多水庫大壩都是通過現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)覺事故隱患的。對(duì)缺乏資料的工程,該方法可能是最有效的方法。但僅有現(xiàn)場(chǎng)平安檢查是不夠的,往往不能揭發(fā)問題產(chǎn)生的真正緣由。有些水庫大壩僅憑現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)覺問題,就進(jìn)行加固處理,但經(jīng)常不能徹底根治病害,甚至多次除險(xiǎn)加固后仍為病險(xiǎn)庫,鋪張了大量的財(cái)力、物力。因此,現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)覺問題后,一般仍需進(jìn)行必要的計(jì)算分析論證,查明產(chǎn)生險(xiǎn)情的根源,以便實(shí)行針對(duì)性的除險(xiǎn)加固措施。(2)監(jiān)測(cè)資料分析法:通過對(duì)有關(guān)大壩監(jiān)測(cè)資料整理分析,了解大壩的位移、變形、應(yīng)力等觀測(cè)值的變化、有無特別以及隨作用荷載、時(shí)間、空間等影響因素而變化的規(guī)律,并建立監(jiān)測(cè)量與作用荷載、時(shí)間、空間等因素之間的統(tǒng)計(jì)分析,通過監(jiān)測(cè)量的實(shí)測(cè)值或數(shù)學(xué)模型推算值與有關(guān)范圍或設(shè)計(jì)、試驗(yàn)規(guī)定的容許值(如容許應(yīng)力、平安系數(shù)、容許撓度、容許裂縫寬度、容許位移等)的比較,推斷大壩綜合平安性。監(jiān)測(cè)資料分析是對(duì)大壩平安狀況進(jìn)行科學(xué)、客觀、正確評(píng)價(jià)的最牢靠手段。限于觀測(cè)人員的素養(yǎng)及觀測(cè)儀器本身的牢靠性、長期穩(wěn)定性等因素,可能有不是觀測(cè)資料本身是不行靠的。只有牢靠的資料才能得出正確的結(jié)論,因此監(jiān)測(cè)資料分析的第一步是對(duì)原始觀測(cè)資料進(jìn)行考證、甄別,去偽存真。但實(shí)際工作中,經(jīng)常忽視這項(xiàng)工作,從而導(dǎo)致不正確甚至相反的結(jié)論。資料甄別應(yīng)從觀測(cè)儀器設(shè)備的原始埋設(shè)安裝考證資料查起,直到儀器設(shè)備目前的工作狀態(tài)考證,如測(cè)壓管是否淤堵、靈敏度如何、儀器零點(diǎn)是否飄移、基點(diǎn)是否變化、溫度補(bǔ)償是否考慮等,必要時(shí)可能需要幫助現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試效驗(yàn)。觀測(cè)手段、觀測(cè)方法、原始資料的計(jì)算整理方法也需要了解和分析評(píng)價(jià)。檢測(cè)資料的分析方法,一般包括比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計(jì)法及數(shù)學(xué)模型法,具體可按《混凝土大壩平安監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。由于不同監(jiān)測(cè)測(cè)量之間成功存在內(nèi)在聯(lián)系或互為因果關(guān)系,因此在各監(jiān)測(cè)量觀測(cè)資料分析工作基礎(chǔ)上,還應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行綜合分析,并相互驗(yàn)證,評(píng)價(jià)大壩的結(jié)構(gòu)平安。(3)計(jì)算分析法:依據(jù)《混凝土大壩平安監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL319—2005),通過計(jì)算分析評(píng)價(jià)大壩結(jié)構(gòu)平安。現(xiàn)場(chǎng)檢查與觀測(cè)結(jié)果為現(xiàn)實(shí)狀況的反映,往往與設(shè)計(jì)和校核工況運(yùn)用條件下的大壩性態(tài)還有肯定差別,因此在大壩結(jié)果平安評(píng)價(jià)中,計(jì)算分析一般都是必不行少的,不僅能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查和資料分析中發(fā)覺特別狀況(如變形、裂縫)進(jìn)行驗(yàn)證和緣由分析,還可以推算和評(píng)價(jià)大壩在設(shè)計(jì)和校核工況的平安性。3.4評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)推斷一座大壩結(jié)構(gòu)上是否平安,應(yīng)當(dāng)首先觀測(cè)大壩是否存在直觀上的險(xiǎn)情,然后再結(jié)合觀測(cè)值是否超過或小于范圍、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等規(guī)定的把握指標(biāo)來綜合評(píng)判大壩的結(jié)構(gòu)平安性。三方面并不是孤立的,相互之間存在內(nèi)在聯(lián)系,例如現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)覺問題部位的四周假如有觀測(cè)設(shè)施,一般會(huì)在觀測(cè)資料中得到有效反映,也可能是計(jì)算分析中應(yīng)力、變形、穩(wěn)定等不利的部位。對(duì)于混凝土重力壩,其結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)在現(xiàn)場(chǎng)檢查或觀測(cè)中,如發(fā)覺下列狀況,可認(rèn)為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全或存在平安隱患,應(yīng)進(jìn)一步監(jiān)測(cè)及必要的計(jì)算分析。①壩體表面或孔、泄水管道等減弱部位以及閘墩等部位消滅對(duì)結(jié)構(gòu)平安有危害的裂縫。②壩體混凝土消滅嚴(yán)峻碳化現(xiàn)象。③在壩體表面或壩體內(nèi)消滅混凝土受壓裂開現(xiàn)象。④壩體沿壩基面發(fā)生明顯的位移或壩身明顯傾斜。⑤壩基下游消滅隆起現(xiàn)象或兩岸壩肩山體消滅明顯位移現(xiàn)象。⑥壩基發(fā)生明顯的變形或位移。⑦壩基斷層兩側(cè)消滅明顯相對(duì)位移。⑧壩基或兩岸消滅大量滲水或涌水現(xiàn)象。⑨當(dāng)溢流壩泄流時(shí),發(fā)生壩體共振。⑩廊道內(nèi)明顯漏水。僅依據(jù)上述直觀表象可能還難以對(duì)大壩結(jié)構(gòu)平安作出全面精確?????的推斷,但這些現(xiàn)象多為大壩結(jié)構(gòu)平安事故的先兆,應(yīng)據(jù)此開展針對(duì)性的計(jì)算分析論證工作,查明緣由,實(shí)行對(duì)策。(2)當(dāng)利用觀測(cè)資料對(duì)大壩結(jié)構(gòu)平安作出全面精確?????的推斷,但這些現(xiàn)象多為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全或存在隱患。①位移、變形、應(yīng)力、裂縫開合度等實(shí)測(cè)值超過有關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)試驗(yàn)規(guī)定的容許值假如觀測(cè)值仍在連續(xù)向不利的方向進(jìn)展,超過容許值的范圍不斷擴(kuò)大,據(jù)此就可認(rèn)為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全。②位移、變形、應(yīng)力、裂縫開合度等在設(shè)計(jì)或校核條件下的數(shù)學(xué)模型推算值超過有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)試驗(yàn)規(guī)定的容許值。假如十幾運(yùn)行中曾經(jīng)達(dá)到的最高庫水位與設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位相差較大,需要對(duì)模型推算值(特殊是利用統(tǒng)計(jì)模型)的合理性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。假如推算是合理可信的,可以認(rèn)為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全。③位移、變形、應(yīng)力、裂縫開合度等觀測(cè)值作用與荷載、時(shí)間、空間等因素的關(guān)系突然變化,與以往同樣的狀況對(duì)比有較大幅度的增長。假如監(jiān)測(cè)量與效應(yīng)量之間的既有關(guān)系突然轉(zhuǎn)變并呈趨勢(shì)性增長的變化,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)并分析緣由,假如不是觀測(cè)儀器本身或認(rèn)為因素的緣由,可以認(rèn)為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全。(3)當(dāng)接受分析計(jì)算法進(jìn)行大壩結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)時(shí),重力壩的強(qiáng)度與穩(wěn)定符合把握標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足《混凝土大壩平安監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL319—2005)的要求,均可認(rèn)為大壩結(jié)構(gòu)擔(dān)憂全或存在平安隱患。①沿建基面穩(wěn)定復(fù)核當(dāng)接受抗剪強(qiáng)度公式時(shí),抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)應(yīng)不小于表5.3規(guī)定的數(shù)值。當(dāng)接受抗剪強(qiáng)度公式時(shí),不分工程級(jí)別,抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)在基本荷載組合時(shí)應(yīng)不小于3.0;特殊組合是應(yīng)不小于2.5.荷載組合壩的級(jí)別123基本組合1.101.051.05特殊組合非地震狀況1.051.001.00表5.3壩基巖體內(nèi)存在脆弱結(jié)構(gòu)面、緩傾角裂隙時(shí),應(yīng)復(fù)核沿這些脆弱結(jié)構(gòu)面和緩傾角裂隙的抗滑穩(wěn)定平安性,即進(jìn)行壩基深層抗滑穩(wěn)定復(fù)核。壩基深層抗滑穩(wěn)定應(yīng)按抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算其抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)K,在基本荷載組合時(shí)K不小于3.0;特殊組合時(shí)K不小于2.5.當(dāng)K值不能達(dá)到上述要求時(shí),可按抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算壩基深層抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)K,其平安系數(shù)指標(biāo)不得小于表5.3的規(guī)定,并應(yīng)有肯定的平安富有,對(duì)于單滑面狀況,尤須慎重。②混凝土重力壩壩基面在各種荷載組合狀況下所承受的最大垂直正應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許正應(yīng)力(計(jì)算時(shí)分別計(jì)入揚(yáng)壓力和不計(jì)入揚(yáng)壓力);最小正應(yīng)力應(yīng)大于0(計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入揚(yáng)壓力)③混凝土重力壩壩體應(yīng)力應(yīng)滿足以下要求上游面的最小主應(yīng)力σ(不計(jì)入揚(yáng)壓力)應(yīng)滿足σ=0.025γH,γ為庫水容重,H為壩面計(jì)算點(diǎn)的靜水頭。壩體最大主壓應(yīng)力應(yīng)不大于混凝土的容許壓應(yīng)力值。壩體內(nèi)一般不容許消滅主拉應(yīng)力。寬縫重力壩離上游面較遠(yuǎn)的局部區(qū)域,可容許消滅不超過混凝土容許消滅主拉應(yīng)力;在配置了鋼筋的溢流堰頂部廊道及其他孔洞周邊可容許消滅拉應(yīng)力,但需進(jìn)行配筋驗(yàn)算。(4)按有限元計(jì)算所得的結(jié)果,應(yīng)沒有特殊不利的應(yīng)力分布狀態(tài),局部應(yīng)力數(shù)據(jù)可不受前述應(yīng)力把握指標(biāo)的局限。(5)閘墩強(qiáng)度復(fù)核在核算縱向強(qiáng)度時(shí),應(yīng)盡量使墩內(nèi)不產(chǎn)生拉應(yīng)力,如消滅拉應(yīng)力,應(yīng)按小偏心受壓混凝土構(gòu)件進(jìn)行配筋驗(yàn)算;在核算橫向強(qiáng)度時(shí),應(yīng)將閘墩視為固端的整體構(gòu)件,依據(jù)拉應(yīng)力的大小,依據(jù)小偏心受壓的混凝土構(gòu)件或按偏心受拉的鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行配筋驗(yàn)算。(6)配筋驗(yàn)算應(yīng)符合《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。3.5溢洪道結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)和泄洪消能平安評(píng)價(jià)3.5.1溢洪道和消能工病害特點(diǎn)溢洪道結(jié)構(gòu)形式較多.滋洪道常見的病害問題主要有:(1)應(yīng)洪道沒有完建,地方工程中,有的只開挖了一段進(jìn)水渠,泄槽及出口消能段跟本就沒有施工,出口泄流沒有通道。(2)溢洪道把握段結(jié)構(gòu)單薄,穩(wěn)定、應(yīng)力不滿足要求。(3)泄槽沒有襯砌,或襯砌不滿足要求,沖刷嚴(yán)峻,有的已形成巨大沖坑。(4)泄槽邊墻高度不夠,斷而偏小,不滿足抗滑、抗傾要求。(5)混凝土、砌石結(jié)構(gòu)質(zhì)量差,老化脫落,結(jié)構(gòu)斷裂強(qiáng)度低,不滿足結(jié)構(gòu)及抗沖耐磨要求。(6)溢洪道與上壩連接面垂直,不滿足變形及防滲要求。(7)沒有消能防沖設(shè)施。3.5.2評(píng)價(jià)內(nèi)容溢洪道結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)內(nèi)容主要為把握段和有關(guān)邊墻、擋土墻、導(dǎo)墻等結(jié)構(gòu)沿基底面的抗滑穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)以及泄流力量、泄洪消能平安評(píng)價(jià)。3.5.3滋洪道結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)溢洪道把握段沿建基底面的抗滑穩(wěn)定一般接受抗剪斷強(qiáng)度公式計(jì)算,溢洪道邊墻沿建基面的抗滑穩(wěn)定一般接受抗剪斷強(qiáng)度公式進(jìn)行復(fù)核,也可按抗剪強(qiáng)度公式復(fù)核??辜魯鄰?qiáng)度公式和抗剪強(qiáng)度公式及荷載組合與重力壩沿建基面抗滑穩(wěn)定類似。當(dāng)庫水位或下游水位驟降時(shí),可依據(jù)具體狀況考慮是否需要核算進(jìn)水渠導(dǎo)墻或消力池邊墻的穩(wěn)定。把握段基底面上的垂直正應(yīng)力,應(yīng)滿足下列要求:(1)在各種荷載組合狀況下(地震狀況除外),堰(閘)基底面上的最大垂直正應(yīng)力應(yīng)小于基巖的允許壓應(yīng)力(計(jì)算時(shí)分別計(jì)人揚(yáng)壓力和不計(jì)人揚(yáng)壓力);最小垂直正應(yīng)力應(yīng)大于d(大于揚(yáng)壓力〕。(2)計(jì)算雙向受力狀況時(shí),基底面上可容許消滅不大于0.1MPa的垂直拉應(yīng)力。溢流堰體上游面的鉛垂方向最小正壓應(yīng)力(計(jì)人揚(yáng)壓力)應(yīng)大于零。不滿足要求時(shí),應(yīng)配置鋼筋。邊墻基底面上的垂直正應(yīng)力,應(yīng)滿足下列要求:(1)邊墻基底最大垂直正應(yīng)力不應(yīng)大于地基容許壓應(yīng)力(計(jì)算時(shí)分別計(jì)人揚(yáng)壓力和計(jì)、揚(yáng)壓力)二對(duì)于重要部位的邊墻.計(jì)及揚(yáng)壓力時(shí)。在基本組合狀況下,基底不應(yīng)消滅拉應(yīng)力;在持殊組合狀況下,可允許消滅不大于0.2MPa的拉應(yīng)力。(2)對(duì)次要部位的邊墻,計(jì)及揚(yáng)壓力時(shí).在基本組合狀況下,基底面上合力的偏心距不應(yīng)大于基底寬的1/4;在特殊組合狀況下,偏心距不應(yīng)大于基底寬的1/3。計(jì)算墻基應(yīng)力時(shí),開裂部位的揚(yáng)壓力按受拉面一側(cè)承受全靜水壓強(qiáng)計(jì)算。對(duì)溢洪道出口應(yīng)按其消能方式進(jìn)行消能工復(fù)核和評(píng)價(jià)。挑流消能應(yīng)對(duì)各級(jí)流量進(jìn)行挑流水舌拋距、最大沖坑深度等水力計(jì)算。水舌拋距、水舌入水寬度和最大沖坑深度應(yīng)以不影響鼻坎基礎(chǔ)、兩岸岸坡的穩(wěn)定及保證相鄰建筑物的安全為原則。沖刷坑上游坡度,依據(jù)地質(zhì)條件確定,不應(yīng)過陡,宜在1:3一1:6之間。同時(shí).還應(yīng)評(píng)價(jià)小流量時(shí)的貼壁流和跌流的沖刷及其防護(hù)措施。底流消能消力池一般接受等寬的矩形斷面,應(yīng)保證消力池內(nèi)形成低沉沒度穩(wěn)定水躍,并應(yīng)避開產(chǎn)生兩側(cè)回流。底流消能應(yīng)對(duì)各級(jí)流量進(jìn)行水力計(jì)算,確定池底高程、池長及尾坎布置等。消力池兩側(cè)邊墻高度,可依據(jù)躍后水深加適當(dāng)超高確定。對(duì)消力池護(hù)坦應(yīng)進(jìn)行抗浮穩(wěn)定復(fù)核。抗浮穩(wěn)定平安系數(shù)應(yīng)大于1.0~1.2。3.6評(píng)價(jià)結(jié)論結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)應(yīng)作出如下明確結(jié)論:(1)大壩抗滑穩(wěn)定是否滿足規(guī)范要求。(2)大壩是否產(chǎn)生危及平安的變形(含裂縫或接縫)。(3)混凝土壩及其他泄水、輸水建筑物的強(qiáng)度是否滿足規(guī)范要求。(4)近壩庫岸是否穩(wěn)定。當(dāng)上述問題不能滿足要求時(shí),還應(yīng)分析其緣由和可能產(chǎn)生的危害。3.7結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)留意的問題結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)留意以下問題:(1)應(yīng)對(duì)水庫樞紐工程影響工程平安的全部建筑物的結(jié)構(gòu)平安性進(jìn)行評(píng)價(jià),不要有遺漏。(2)評(píng)價(jià)乎段和方法盡量多樣化。各建筑物的結(jié)構(gòu)平安評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)針對(duì)建筑物的現(xiàn)狀。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查狀況、有關(guān)檢測(cè)結(jié)果、平安監(jiān)測(cè)資料以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度分析計(jì)算結(jié)果對(duì)各建筑物的平安狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),切忌僅依據(jù)按肯定模式和設(shè)定參數(shù)的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)平安性作出結(jié)論。(3)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí),應(yīng)盡量在原設(shè)計(jì)接受的參數(shù)和計(jì)算模式的基礎(chǔ)上.綜合工程運(yùn)行狀況和結(jié)構(gòu)材料性能衰變特點(diǎn).按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析計(jì)算與評(píng)價(jià)。第四章滲流平安評(píng)價(jià)5.1概述大壩的滲流平安問題。在大壩的整體平安中占有重要地位。據(jù)國內(nèi)外大壩失事緣由的調(diào)查統(tǒng)計(jì),因滲流問題而失事的比例僅次于洪水漫頂,高達(dá)30%~40%。對(duì)土石壩而言,滲透水流除浸濕土體降低其強(qiáng)度指標(biāo)外,當(dāng)滲透力大到肯定程度時(shí)將導(dǎo)致壩坡滑動(dòng)、防滲體被擊穿、壩基管涌、流土等重大滲流事故,直接影響大壩的運(yùn)行平安。5.1.1滲流平安評(píng)價(jià)需要的基本資料(1)有關(guān)滲壓力、滲流量和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)資料(包含觀測(cè)設(shè)施的平、剖面布置和各種緣由量的全部觀側(cè)數(shù)據(jù)),滲流特別狀況的檢查報(bào)告或記錄。重大滲流事故及其處理狀況。(2)壩址區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察報(bào)告和試驗(yàn)資料。對(duì)非巖石壩基,應(yīng)供應(yīng)各土層的頤粒組成、滲透系數(shù)、物理指標(biāo)、接觸關(guān)系及其允許滲透比降。對(duì)巖石壩基,應(yīng)供應(yīng)基巖裂隙、斷層和夾層的產(chǎn)狀及發(fā)育狀況,以及其中松軟充填物的滲透性、可溶性及其允許滲透比降等。(3)工程設(shè)計(jì)文件。對(duì)土石壩,應(yīng)供應(yīng)防滲和排水設(shè)計(jì)及有關(guān)說明。壩體縱剖面圖(含壩體及壩基的材料種類分區(qū)及其滲透特性)。防滲體和排水體的型式。細(xì)部結(jié)構(gòu)及其與相鄰材料的接觸過渡關(guān)系,設(shè)計(jì)估計(jì)的滲流壓力分布,滲流量和各材料的允許滲透比降,浸潤線位置等。。(4)施工及驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。應(yīng)供應(yīng)基礎(chǔ)與岸坡的處理及其實(shí)際完成狀況和質(zhì)量,防滲工程與排水設(shè)施的實(shí)際完成狀況和質(zhì)量。以及施工中發(fā)覺的重大滲流隱患及其處理措施。5.2混凝土壩的滲流平安評(píng)價(jià)5.2.1混凝土壩的滲流病害特點(diǎn)混凝土壩包括混凝土材料和砌石材料建筑的水工大壩?;炷翂闻c土石壩相比其強(qiáng)度和剛度大大提高,大壩斷面尺寸大大減小,握凝土壩有重力壩、寬縫重力壩、挑壩及連拱壩等多種壩型,不管是哪種壩型.其平安主要由壩基、壩肩穩(wěn)定性及壩體應(yīng)力把握,其中其壩體及壩基的滲透壓力的大小是其穩(wěn)定和應(yīng)力主要影響因素。因此,壩體和壩基的滲流平安至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì),從194年起,混凝土壩失事的緣由有70%與壩基有關(guān),只有30%與壩體有關(guān)。依據(jù)國際大壩委員會(huì)所公布的資料。對(duì)82座混凝土壩的失事進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)得出:由于地基滲透、排水系統(tǒng)失靈和與揚(yáng)壓力有關(guān)的共51例,占62.2%;由于大壩產(chǎn)生裂縫,沿地基滑動(dòng)和山水流沖刷引起塌方、滑坡的共31例,占37.8%。我國電力部管理的96座大、中型水電站混凝土大壩的重大缺陷和隱患統(tǒng)計(jì)顯示:有32座壩(占32)的壩基揚(yáng)壓力或壩休浸潤線偏高,壩基和壩體滲漏量偏大。有的壩體大量析出鈣質(zhì)。有70座壩(占72.9%)存在壩體裂縫.壩體裂縫破壞大壩的整體性和耐久性。有的裂縫貫穿上、下游滲漏嚴(yán)峻,有的裂縫規(guī)模大且所在部位重要,己影響到大壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。混凝土壩壩體一般不會(huì)發(fā)生滲流變形問題,但施工和運(yùn)行過程中簡(jiǎn)潔產(chǎn)生裂縫。井引起壩體滲漏問題。壩體滲漏,可能使壩休的滲透壓力增大,并引起壩體結(jié)構(gòu)受力不滿足要求。更重要的是滲漏水會(huì)使混凝土中的氫氧化鈣溶出帶走,在混凝土外部形成白色碳酸鈣結(jié)晶。這樣就破壞了水泥與其他水化產(chǎn)物穩(wěn)定存在的平衡條件。從而引起水化產(chǎn)物的分解。導(dǎo)致混凝土性能的下降。另一方面,滲漏會(huì)引起并加速其他病害的發(fā)生與進(jìn)展。當(dāng)環(huán)境水對(duì)混凝土有浸蝕作用時(shí),由于滲漏會(huì)促使環(huán)境水浸蝕向混凝土內(nèi)部進(jìn)展。從而增加破壞的深度與廣度,在寒冷地區(qū),由于滲漏,會(huì)使混凝土的含水量增大。促進(jìn)混凝土的凍融破壞,對(duì)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。滲漏還會(huì)加速鋼筋銹蝕等。依據(jù)混凝土壩的特點(diǎn)及我國混凝土壩的狀況。將混凝土壩的滲流病害分成以下幾類:(1)壩基及壩肩滲漏。由于基巖裂隙發(fā)育或存在順河向斷層穿過壩基,裂隙和斷層未進(jìn)行防滲處理或防滲處理不完善,致使下游壩腳或下游兩壩肩岸坡不同高程消滅滲漏點(diǎn)?;?qū)е聣位鶕P(yáng)壓力較高。(2)壩體滲漏。由于大壩施工質(zhì)量差,棍凝上消滅蜂窩或冷縫,砌筑砂漿成為滲水通道,碾壓混凝土透水或?qū)用婵p滲水,或者壩體消滅溫度裂縫;或壩基及壩肩變形過大引起壩體開裂,導(dǎo)致使下游壩坡消滅滲翻,如砌石的砌縫滲漏和裂縫滲漏混凝土的裂縫滲漏、碾壓混凝土的層面縫滲漏等。壩休滲漏會(huì)導(dǎo)致壩體揚(yáng)壓力上升。(3)巖溶滲漏。由于水庫周邊及庫底巖溶未進(jìn)行防滲處理或處理不完善,致使大消滅巖溶滲漏,導(dǎo)致大壩壩基揚(yáng)壓力較高,或水庫存水困難。(4)浸蝕性危害。壩基存在可溶成分,地下水浸蝕性使壩基透水性增大。并形成滲漏;或者浸蝕性地下水對(duì)混凝土造成浸蝕性破壞。5.2.2混凝土壩的滲流評(píng)價(jià)內(nèi)容與土石壩相比,混凝土壩的壩體及壩基(一般為巖石)均屬強(qiáng)度較高的材料。除脆弱帶外,一般不會(huì)發(fā)生滲透變形破壞.其滲流主要是壩基揚(yáng)壓力及壩體滲壓力對(duì)大壩的受力和穩(wěn)定存在不利影響。因此,其滲流平安評(píng)價(jià)的內(nèi)容與土石壩也存在肯定的差異。對(duì)已建混凝土壩的滲流平安評(píng)價(jià),歸納起來也可分為壩基滲流平安評(píng)價(jià)和壩體滲流平安評(píng)價(jià)兩個(gè)方面,其主要評(píng)價(jià)內(nèi)容如下:(1)檢查混凝土壩的壩基及兩岸壩肩防滲處理措施是否完善。是否滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求。(2)復(fù)核壩基接觸面斷層裂開帶、脆弱夾層和裂隙充填物的抗?jié)B穩(wěn)定性。(3)復(fù)核棍凝土壩現(xiàn)狀條件下壩體防滲、壩基防滲及排水設(shè)施的滲流平安性,并猜測(cè)在將來高水位運(yùn)行時(shí)的滲流平安性。(4)檢查混凝土壩地下水浸蝕性及壩基可溶成分,評(píng)價(jià)滲流浸蝕性對(duì)壩體及壩基平安的影響。檢杳混凝土壩壩基及其庫區(qū)是否存在巖溶滲漏。評(píng)價(jià)巖溶滲漏對(duì)大壩平安的影響。5.2.3混凝土壩的滲流評(píng)價(jià)方法混凝土壩的滲流平安評(píng)價(jià)方法與土石壩類似,主要評(píng)價(jià)方法有現(xiàn)場(chǎng)檢查、監(jiān)測(cè)資料分析、計(jì)算分析(模型試驗(yàn))、閱歷類比及專題爭(zhēng)辯淪證等。1.現(xiàn)場(chǎng)檢查法現(xiàn)場(chǎng)檢查法包括現(xiàn)場(chǎng)觀看及現(xiàn)場(chǎng)鉆孔檢查、檢測(cè)等。對(duì)砌石壩和混凝土壩的壩體滲漏及溶濾破壞等應(yīng)接受鉆孔壓水及取芯試驗(yàn),通過檢測(cè)的滲透參數(shù)和強(qiáng)度評(píng)價(jià)壩體的防滲性能及其滲流平安,對(duì)壩基滲漏及溶毖破壞等應(yīng)接受鉆孔壓水試驗(yàn),通過檢測(cè)的滲透參數(shù)、評(píng)價(jià)壩基的防滲性能及其滲流平安。對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,當(dāng)發(fā)生以下現(xiàn)象時(shí)可認(rèn)為大壩的滲流狀態(tài)擔(dān)憂全或存在嚴(yán)峻滲流隱患。(1)通過壩基、壩體及兩壩端岸坡的滲流量在相同條件下不斷增大;滲漏水消滅渾濁或可疑物質(zhì);出水位置上升或移動(dòng)等。(2)壩體與兩壩肩岸坡,輸水管(洞)壁等接合部嚴(yán)峻漏水,消滅渾濁。(3)滲流壓力和滲流量同時(shí)增大,或突然轉(zhuǎn)變其與庫水位的既往關(guān)系,在相同條件下有較大增長。2.監(jiān)測(cè)資料分析方法混凝土壩滲流平安評(píng)價(jià)應(yīng)首選監(jiān)測(cè)資料分析方法,并將其分析結(jié)果與各種設(shè)計(jì)或試驗(yàn)給定的允許值(如各種允許比降,揚(yáng)壓力,平安系數(shù)等)相比較,推斷大壩滲流的平安性。(1)滲流壓力分析評(píng)價(jià)。依據(jù)觀測(cè)資料,復(fù)核混凝土壩有關(guān)部位實(shí)際(包含推算至未來高水位狀況)的滲透比降或揚(yáng)壓力,與其允許值或設(shè)計(jì)值相比較。并結(jié)合工程的其休特點(diǎn)和運(yùn)行工況等作全面淪證。若滲流壓力和滲流量在相同緣由量作用下保持穩(wěn)定或隨時(shí)問變小時(shí),可判定滲流狀態(tài)平安。(2)滲流量的分析評(píng)價(jià)。滲流量分析應(yīng)著重爭(zhēng)辯其當(dāng)前觀測(cè)值與歷史顯現(xiàn)值的相對(duì)變化,滲瀚水的水質(zhì)和攜出物含量及其與庫水相比的變化狀況,結(jié)合滲流壓力分析,綜合評(píng)價(jià)大壩的滲流平安。若在相同庫水位下滲流量和滲流壓力同時(shí)增大,攜出物增多,則表示滲流狀況向不利平安的方向進(jìn)展。3.計(jì)算分析法一般祝凝土壩的滲透比降比土石壩大得多,滲流特征與土石壩存在較大的差別,滲流場(chǎng)較為簡(jiǎn)單。一般需要接受數(shù)值分析方法。特殊是壩體及壩基設(shè)有排水孔幕的混凝土壩,滲流具有較強(qiáng)三維特征,其滲流計(jì)算分析需要接受三維滲流數(shù)值分析方法,計(jì)算分析具有較大難度。計(jì)算分析方法就是接受模擬各種材料介質(zhì)的滲透特性和各種人滲、排水邊界條件,計(jì)算壩休、壩基及兩岸壩肩各種水位條件的滲流場(chǎng),井且可依據(jù)現(xiàn)狀水位實(shí)測(cè)滲流場(chǎng),猜測(cè)將來高水位的大壩滲流場(chǎng),通過計(jì)算的滲流場(chǎng)中滲透比降或滲流壓力與允許滲透比降及滲反壓力的比較來評(píng)價(jià)大壩滲流平安。計(jì)算分析法也可接受現(xiàn)狀水位實(shí)測(cè)滲流壓力反演分析壩體防滲性能及滲翻緣由,從而評(píng)價(jià)大壩滲流平安性。5.2.4混凝土壩的滲流評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)5.2.4.1壩體防滲標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)混凝上重力壩和拱壩為連續(xù)澆筑的大體積混凝土,防滲力量一般不存在問題,其防滲未做特殊要求。砌石壩和碾壓混凝土壩因壩體材料的防滲存在不足,一般要求在上游設(shè)計(jì)防滲板、防滲心墻或防滲層等。我國《碾壓混凝土壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL314-2004)對(duì)碾壓混凝土壩壩體防滲面板提出如下把握標(biāo)準(zhǔn):接受常態(tài)混凝土作為上游壩面防滲層時(shí),其抗?jié)B標(biāo)號(hào)的最小允許值為:(1)水頭H<30m時(shí),S4。(2)水頭H>30~60m時(shí),S6。(3)水頭H=60~120m時(shí),S8。(4)水頭HJ>120m時(shí),應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。防滲層最小有效厚度。一般為壩面水頭的1/30~1/15,但不宜小與1.0m。5.2.4.2壩基防滲標(biāo)準(zhǔn)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319-2005)對(duì)壩基防滲提出如下把握標(biāo)準(zhǔn):(1)防滲帷幕的標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)隔水層的透水率應(yīng)滿足下列要求:1)壩高在100m以上,透水率q為1~3Lu。2)壩高在50~100m之間,透水率q為3~5Lu。3)壩高在50m以下,透水率q為5Lu。(2)防滲帷幕的設(shè)計(jì)深度。應(yīng)遵守下列規(guī)定:1)封閉式帷幕:當(dāng)壩基下存在牢靠的相對(duì)隔水層,并且埋深較淺時(shí),防滲帷幕應(yīng)伸人到該巖層內(nèi)3~5m。2)懸掛式帷幕:通常在0.3~0.7倍水頭范圍內(nèi)選擇。(3)兩岸壩頭部位,防滲帷幕伸人山體內(nèi)的長度宜延長到相對(duì)隔水層處或正常蓄水位與地下水位相交處,并應(yīng)與河床部位的帷幕保持連續(xù)性。5.2.4.3壩基排水《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319-2005)對(duì)壩基排水提出如下要求;(1)主排水孔深為帷幕探的0.4~0.6倍;高壩、中壩的壩基主排水孔深應(yīng)不小于10m;當(dāng)壩葵內(nèi)存在裂隙承壓水層、深層透水區(qū)時(shí),除加強(qiáng)防滲措施外,主排水孔宜深人此部位。(2)幫助排水孔深可?。秪2m。5.2.4.4揚(yáng)壓力混凝土的壩體和壩基均存在揚(yáng)壓力,重力壩與拱壩的揚(yáng)壓力存在肯定的差異?!痘炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319-2005)對(duì)壩基及壩體揚(yáng)壓力計(jì)算提出如下標(biāo)準(zhǔn):(1)巖基上各類重力壩底面揚(yáng)壓力分布圖形按下列三種狀況分別確定:1)當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔,壩底面上游(壩踵)處的揚(yáng)壓力作用水頭為H1,排水孔中心線處為H2+a(H1-H2),下游(壩趾)處為H2,其間各段依次以直線連接。2)當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和上游主排水孔,并設(shè)有下游副排水孔及抽排系統(tǒng)時(shí),壩底面上游處的揚(yáng)壓力作用水頭為H1,主、副排水孔中心線處分別為a1H1,a2H2,下游處為H2,其間各段依次以直線連接。3)當(dāng)壩基未設(shè)防滲帷幕和上游排水孔時(shí),壩底面上游處的揚(yáng)壓力作用水頭為H..下游處為H2,其間以直線連接。4)滲透壓力折減系數(shù)a、揚(yáng)壓力折減系數(shù)a,及殘余揚(yáng)壓力折減系數(shù)a2可按下表接受。第五章現(xiàn)場(chǎng)平安評(píng)價(jià)5.1現(xiàn)場(chǎng)平安檢查的組織工程現(xiàn)狀主要由現(xiàn)場(chǎng)平安檢查報(bào)告、當(dāng)前的大壩質(zhì)評(píng)價(jià)及平安監(jiān)測(cè)結(jié)舉體現(xiàn),依據(jù)《水庫大壩平安鑒定方法》和《水庫大壩平安評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL258一2000)的要求,鑒定組織單位應(yīng)組織現(xiàn)場(chǎng)平安檢查。在我國的大多數(shù)病險(xiǎn)水庫中,尤其是中、小型水庫,平安監(jiān)測(cè)設(shè)施損毀嚴(yán)峻,或根本就未實(shí)施平安監(jiān)測(cè)項(xiàng)口,平安監(jiān)側(cè)成果的搜集與整理難度較大,因此,在平安鑒定的起始階段,現(xiàn)場(chǎng)平安檢查顯得尤為重要.對(duì)下一步的地質(zhì)勘探、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、分項(xiàng)評(píng)價(jià)、大壩平安分類有著重要的指導(dǎo)意義。5.2現(xiàn)場(chǎng)平安檢查項(xiàng)目不同的工程或建筑物,現(xiàn)場(chǎng)平安檢查的主要內(nèi)容,也有所不同,主要應(yīng)包括以下內(nèi)容。5.2.1水庫防洪調(diào)度重點(diǎn)檢查水庫調(diào)度規(guī)程及執(zhí)行狀況、調(diào)度人員崗位職責(zé)、操作程序等。5.2.2壩基(1)兩岸壩肩區(qū):繞滲、溶蝕、位移、滑坡。(2)下游壩腳:滲流、滲流水水質(zhì)、壩腳沖刷、淘刷。(3)壩體與岸坡交接處:壩體與兩岸接合部位移、脫離,滲流。(4)其他特別狀況。5.2.3大現(xiàn)壩體通過現(xiàn)場(chǎng)查助和座談了解水庫大壩施工及運(yùn)行狀況,認(rèn)真檢查存在的主要問頤。混凝土壩(1)壩頂:壩而及防浪墻裂縫、錯(cuò)動(dòng);壩體變形、相鄰兩壩段之間不均勻變形;仲縮縫開介狀況、止水破壞或失效。(2)上游面:裂縫、剝蝕、膨脹、伸縮縫開合。(3)下游面:松軟、脫落、剝蝕、裂縫、滲漏、雜草生長、滕脹、溶蝕、鈣質(zhì)離析,凍融破壞。(4)廊道:裂縫、漏水,伸縮縫開合狀況。(5)排水系統(tǒng):排水是否暢通、淤塞、排水量變化。(6)其他特別狀況。5.2.4溢(泄)洪設(shè)施(1)溢流堰、閘室、閘墩、泄洪洞;混凝土裂縫、變形、剝蝕。(2)大路橋、啟閉機(jī)排架;混凝土剝蝕、露筋、裂縫。(3)消能設(shè)施:護(hù)坦、挑流鼻坎是否破壞、下游淘刷狀況。(4)閘門:銹蝕、變形、裂縫、焊縫開裂、油漆剝落、銹蝕、鋼絲繩銹蝕、磨損、斷裂、止水損壞、老化、漏水、閘門振動(dòng)、空蝕。(5)把握設(shè)備:變形、裂紋、螺(鉚)釘松動(dòng)、焊縫開裂、銹蝕、潤滑、磨損、電、汕、水系統(tǒng)故障、操作運(yùn)行狀況。(6)其他特別現(xiàn)象。5.2.5大壩平安監(jiān)測(cè)(1)大壩平安監(jiān)測(cè)規(guī)程、平安監(jiān)測(cè)人員配備。(2)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、精度、資料整編狀況。5.2.6防之代大路(1)路面。(2)路基。(3)大路兩側(cè)邊坡。(4)排水溝。5.2.7水庫(1)水庫:滲漏、地下水位波動(dòng)值、冒泡現(xiàn)象、庫水流失、新的泉水。(2)近壩庫區(qū):四周地區(qū)滲水坑、地槽、四周山地植物生長狀況、大路及建筑物的沉陷、與大壩在同一地質(zhì)構(gòu)造上其他建筑物的反應(yīng);原地面剝蝕、淤積。(3)塌方滑坡:庫區(qū)滑坡規(guī)模、方位及對(duì)水庫的影響和進(jìn)展?fàn)顩r。(4)其他特別狀況。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平安檢查時(shí),可接受填寫表格的方式進(jìn)行。5.3平安檢查中應(yīng)留意的問題水庫大壩現(xiàn)場(chǎng)平安檢查一般由水庫大壩主管單位組織,平安評(píng)價(jià)單位、水庫管理等單位參與,對(duì)狀況比較簡(jiǎn)單的水庫大壩可依據(jù)狀況邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的專家指導(dǎo)?,F(xiàn)場(chǎng)平安檢查一般應(yīng)支配在平安鑒定工作初期進(jìn)行,以便更好地指導(dǎo)下步平安評(píng)價(jià)工作?,F(xiàn)場(chǎng)平安檢查應(yīng)留意以下問題:(1)現(xiàn)場(chǎng)平安檢查報(bào)告應(yīng)對(duì)地質(zhì)勘探、混凝土及金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)提出意見,對(duì)各分項(xiàng)評(píng)價(jià)工作重點(diǎn)提出建議。(2)水庫大壩現(xiàn)場(chǎng)平安檢查應(yīng)全面。應(yīng)包括各主要永久建筑物,以及防汛大路、平安檢測(cè)設(shè)施、水庫防汛調(diào)度等。水庫大壩現(xiàn)場(chǎng)平安檢查應(yīng)重點(diǎn)突出,應(yīng)針對(duì)相關(guān)建筑物存在的病險(xiǎn)、缺陷等問題進(jìn)行重點(diǎn)檢查。第六章應(yīng)力計(jì)算6.材料力學(xué)法應(yīng)力計(jì)算6.1工程概況QW水庫位于遼寧省遼陽境內(nèi)太子河干流上,壩址以上流域面積6175km2,年徑流量24.5億m3,是一座以防洪為主,兼顧澆灌、工業(yè)用水,并結(jié)合供水進(jìn)行發(fā)電等綜合利用的大(Ⅱ)型水利樞紐。最大庫容7.91億m3。水庫按100年一遇洪水設(shè)計(jì),1000年一遇洪水校核,相應(yīng)水位為101.80m及102.00m。上游觀音閣水庫建成后,QW水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由100年一遇提高到300年一遇,相應(yīng)水位為100.80m;校核標(biāo)準(zhǔn)由1000年一遇提高到10000年一遇洪水,最高水位仍保持102.00m。水庫下游45km為遼陽市、50km為長大鐵路和沈大高速大路,共計(jì)愛護(hù)人口140萬人,耕地164萬畝。水庫建成后,遼陽市防洪標(biāo)準(zhǔn)由20年一遇提高到100年(現(xiàn)接近200年一遇)。農(nóng)田防洪標(biāo)準(zhǔn)由5年一遇提高到20年(現(xiàn)增加到50年一遇);有效澆灌面積122萬畝;工業(yè)供水1.12億m3,年發(fā)電量8000萬kW·h。QW水庫工程1970年11月開工,1972年11月基本建成并投入運(yùn)行,1974年10月30日移交水庫管理處。大壩為混凝土重力壩,由擋水壩段、溢流壩段、電站壩段三部分組成,大壩全長532m,共31個(gè)壩段,其中:1~3#(右側(cè))和22~31#(左側(cè))壩段為擋水壩段,長217.3m;4~18#為溢流壩段,長274.2m;19~21#為電站壩段,長40.5m。壩頂高程103.50m,最大壩高50.3m。溢流壩段位于主河床,堰頂高程84.80m,設(shè)14個(gè)溢流表孔,由14扇12m×12m弧形鋼閘門把握。堰面頂部接受克-奧非真空曲線,70.93m高程與1:0.9直線段連接,67.74m高程與反弧段連接,反弧半徑18.1m,挑坎高程66.00m,挑射角40°;在閘墩中間隔布置6個(gè)泄流底孔,孔口尺寸為3.5m×8.0m,接受平板鋼閘門把握。電站裝機(jī)5臺(tái),總裝機(jī)容量4.444×104kW。6.2計(jì)算理論材料力學(xué)法是應(yīng)用最廣,最簡(jiǎn)便,也是重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定接受的計(jì)算方法。材料力學(xué)法不考慮地基的影響,假定水平截面上的正應(yīng)力σy按直線分布,使計(jì)算結(jié)果在地基四周約1/3壩高范圍內(nèi),與實(shí)際狀況不符。但這個(gè)方法有長期的實(shí)踐閱歷。多年的工程實(shí)踐證明,對(duì)于中等高度的壩,應(yīng)用這一方法,并按規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),是可以保證工程平安的,對(duì)于較高的壩,特殊是在地基條件比較簡(jiǎn)單的狀況下,還應(yīng)當(dāng)同時(shí)接受其他方法進(jìn)行應(yīng)力分析。6.2.1基本假定材料力學(xué)方法基本假定是:(1)壩體混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料。(2)視壩段為固接于地基上的懸臂梁,不考慮地基變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響,并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作,橫縫不傳力。(3)假定壩體水平截面上的正應(yīng)力σy按直線分布,不考慮廊道等對(duì)壩體應(yīng)力的影響。6.2.2計(jì)算條件(a)計(jì)算壩段:依據(jù)大華僑水電站的工程布置,選擇最高非溢流壩段剖面進(jìn)行分析,非溢流段壩高最高為50.30m,地板高程53.20m,壩頂高程103.50m。其剖面圖如下圖所示。本次接受計(jì)算工況如下:(b)計(jì)算參數(shù):①自重:混凝土容重按24KN/m3計(jì)算。②水重及靜水壓力:清水重度按γw=10.0kN/m3考慮。③揚(yáng)壓力:壩體內(nèi)上、下游設(shè)有防滲帷幕及主排水幕,中部設(shè)有副排水幕。揚(yáng)壓力折減系數(shù):QUOTEQUOTEα=0.3。④材料強(qiáng)度允許值結(jié)合工程實(shí)際狀況及規(guī)范《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5108-1999),取基巖允許抗壓強(qiáng)度為60MPa,大壩碾壓混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度為19.6Mpa,壩體填筑材料的軸心抗拉強(qiáng)度為2.3MPa。⑤水位:校核洪水位:102.60m,相應(yīng)下游水位0m;設(shè)計(jì)洪水位:101.95m,相應(yīng)下游水位0m;正常蓄水位:96.60m,相應(yīng)下游水位0m。⑨計(jì)算工況:本次接受計(jì)算工況如下表2-1:表2-1計(jì)算工況表工況荷載基本組合1(長久工況)自重+水重+正常蓄水位水壓力+相應(yīng)的揚(yáng)壓力基本組合2(長久工況)自重+水重+設(shè)計(jì)洪水位水壓力+相應(yīng)的揚(yáng)壓力特殊組合(偶然工況)自重+水重+校核洪水位水壓力+相應(yīng)的揚(yáng)壓力6.3計(jì)算方法與計(jì)算內(nèi)容6.3.1重力壩荷載計(jì)算(1)計(jì)算方法作用荷載主要考慮壩體自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、泥沙壓力。(a)壩體自重壩體自重的計(jì)算公式:式中:—壩體體積,m3;由于取1m壩長,可以用斷面面積代替;—混凝土容重,為24KN/m3。(b)靜水壓力靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載,計(jì)算時(shí)常分解為水平壓力和垂直水壓力兩種。水平水壓力計(jì)算公式為:式中:—計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭,m;—水的重度,?。保発N/m3;垂直水壓力按水重計(jì)算。(c)揚(yáng)壓力壩基面揚(yáng)壓力折減系數(shù):QUOTEα=0.3QUOTE。(2)計(jì)算成果具體荷載計(jì)算見下表2-2、2-3、2-4。垂直力向下為正,水平力向右為正,彎矩以使上游產(chǎn)生壓應(yīng)力為正。表6-2重力壩荷載計(jì)算表(工況1)計(jì)算高程55.5m;上游水位96.6m;下游無水荷載計(jì)算式垂直力(KN/m)(向下為正)水平力(KN/m)(向右為正)對(duì)截面形心力臂(m)力矩(逆時(shí)針為正)自重W124×1/2×1.38×13.8228.528×2/34233.712775W224×6×50.37243.2109681.4598W324×1/2×47.23×33.06118737.6523631086.0151∑W26209.38036145001.1877垂直水壓力G110×11.5×1.15/266.1251250.380548G210×29.6×1.15340.46371.498272∑G406.5257621.87882水平水壓力P110×41.1×41.1/28446.0541.1/3-115710.885∑P8446.05-115710.885揚(yáng)壓力U1123.3×7.13636-879.913188-13836.19492U21/2×287.7×7.13636-1026.565386-17363.21744U31/2×123.3×31.451-1938.9541531.451×2/3-19.29268-3247.07603∑U-3845.432724-34446.48839∑22770.472648446.05=0.65×(26615.91+3845.43)/8446.05=1.7524∑M=36912.18(不計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=26615.91(不計(jì)揚(yáng)壓力)=0.65×(26615.91+8518.05/3+3845.43)/(8446.05+8518.05)=0.9813∑M=2465.693(計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=22770.47264(計(jì)揚(yáng)壓力)表6-2重力壩荷載計(jì)算表(工況2)計(jì)算高程55.5m;上游水位101.95m;下游無水荷載計(jì)算式垂直力(KN/m)(向下為正)水平力(KN/m)(向右為正)對(duì)截面形心力臂(m)力矩(逆時(shí)針為正)自重W124×1/2×1.38×13.8228.528×2/34233.712775W224×6×50.37243.2109681.4598W324×1/2×47.23×33.06118737.6523631086.0151∑W26209.38036145001.1877垂直水壓力G110×11.5×1.15/266.1251250.380548G210×34.95×1.15401.9257523.103534∑G468.058773.484082水平水壓力P110×46.45×46.45/210788.0146.45/3-167034.3935∑P10788.01-167034.3935揚(yáng)壓力U1139.35×7.13636-994.451766-15637.25679U21/2×325.15×7.13636-1160.193727-19623.39294U31/2×139.35×31.451-2191.34842531.451×2/3-19.29268-3669.748944∑U-4345.993918-38930.39868∑22331.4364410788.01∑M=-13259.7(不計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=26677.43(不計(jì)揚(yáng)壓力)=0.65×(26677.43+4345.994)/10788.01=1.3455∑M=-52190.1(計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=22331.43644(計(jì)揚(yáng)壓力)表6-2重力壩荷載計(jì)算表(工況2)計(jì)算高程55.5m;上游水位102.6m;下游無水荷載計(jì)算式垂直力(KN/m)(向下為正)水平力(KN/m)(向右為正)對(duì)截面形心力臂(m)力矩(逆時(shí)針為正)自重W124×1/2×1.38×13.8228.528×2/34233.712775W224×6×50.37243.2109681.4598W324×1/2×47.23×33.06118737.6523631086.0151∑W26209.38036145001.1877垂直水壓力G110×11.5×1.15/266.1251250.380548G210×35.6×1.15409.47663.018192∑G475.5258913.39874水平水壓力P110×47.1×47.1/211092.0547.1/3-174145.185∑P11092.05-174145.185揚(yáng)壓力U1141.3×7.13636-1008.367668-15856.0774U21/2×329.7×7.13636-1176.428946-19897.99371U31/2×141.3×31.451-2222.0131531.451×2/3-19.29268-3721.101728∑U-4406.809764-39475.17283∑22278.095611092.05∑M=-20230.6(不計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=26684.91(不計(jì)揚(yáng)壓力)=0.65×(26684.91+4406.81)/11092.05=1.3055∑M=-59705.8(計(jì)揚(yáng)壓力)∑W=22278.0956(計(jì)揚(yáng)壓力)6.3.2重力壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算6穩(wěn)定計(jì)算公式剛體極限平衡法其中:地震總慣性力按下式計(jì)算。式中參數(shù)含義同前,為地震慣性力系數(shù),由于QW水庫大壩高48m,=1.3,該壩地震烈度為7度。則αh=0.1g=0.1×10=1.0m/s2,ξ為計(jì)算系數(shù),用擬靜力法計(jì)算時(shí)取0.25。=1.0*0.25*1.3*26209.38=8518.05KN/m本工程穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算時(shí),摩擦系數(shù)。穩(wěn)定分析計(jì)算工況(接受抗剪強(qiáng)度公式)(1)正常蓄水

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