在拱壩設計中應注意的幾個問題

拱壩設計中應注意的問題

1. 客觀對待壩型選擇

壩型選擇過程往往十分曲折，這因為它是一個涉及面很廣的重大問題，也常常因為我們設計者對某種壩型的經驗與喜好而增加了問題的復雜性。其實，我們應該特別注意，我們不是單純為搞拱壩而設計拱壩，而是結合具體工程和自然情況，找出技術經濟條件優良的壩型?？傊?，我們應該盡可能客觀地對待壩型的選擇。只有在壩型選擇中正確地選擇了拱壩才具備設計一個優良拱壩的客觀前提。

在實際工作中，我們應該避免兩種情況。其一是該選用拱壩而不選用；其二是不該選用拱壩而卻又選用了拱壩，兩者均將給工程帶來巨大的損失。例如，我國臺灣的石門工程，經美國著名高壩專家薩凡奇建議采用混凝土拱壩，并于1956年。隨即發現壩基地質條件很復雜，事先并未料及，只好重新進行地質勘察工作，同時壩間進行了數十萬立米的施工開挖，最終證實壩間巖石風化很深，繼續按拱壩施工有可能造成壩間巖體的重大滑動，只好放棄拱壩改修土石壩。

2. 重視地質條件

我們水工設計工作者知道，設計水壩時地質條件的重要性，而對于拱壩設計，地質情況和我們設計工作者對地址條件的認識更為重要。一個拱壩建成后運用效果良好，常常首先是地質情況搞的比較清楚，國內外拱壩設計領域內，不重視或不夠重視地質勘探工作造成拱壩建設失誤，致使工程處于被動局面者并不少見。以下面幾座壩為例：

2.1奧本雙曲拱壩

該壩設計壩高213米，壩頂長1265米，總庫容28億立米，供水量4.5億立米。1975年8月1日，本壩西北213公里的奧絡維爾壩，發生了里氏5.78級地震。該壩于本壩處于同一條足山大斷層附近。懷疑會對奧本壩也造成影響，于是停工補做地震地質工作，結果發現6條斷層，距壩最近者800米。其實該壩的地勘工作開始的并不晚，早在1947年就已經開始了，奧本壩60年代后期開工，1975年發生地震后停工，1979年底徹底停建。近十年的施工耗資2億美元。這個拱壩工程，從總結意義上講，是區域穩定性方面的工作和判斷有問題，釀成了全面的失誤。

2.2黑部第四拱壩

黑部第四拱壩壩高186米。是日本水壩和拱壩的第一高度，也是世界上著名拱壩之一。該壩開工前曾作過較長的地勘工作，盡管如此，大壩按原定完整的拱壩進行施工后才發現，拱壩上部約50米不能做拱壩基礎，被迫在施工中將大壩改為上部不傳力的拱壩。雖然工程最后獲得成功，但付出的代價也很大。

以上僅為不重視或不夠重視地質而造成全面失誤的工作教訓，所以在拱壩設計的過程中，我們一定要重視地質條件。

3.重視基礎及基礎處理

具有關人統計，20世紀40年代以前的150年間的出事水壩中，有40%是因為基礎發生問題而導致的。從巖體的成因歷史條件來看，一般都經歷了漫長的過程，經歷了各種構造運動和自然變遷，形成河谷。使得作為壩基的巖體，比在施工中一塊一塊人工澆注起來的壩體混凝土問題更多，更難掌握，所以我們應該重視基礎及對基礎作出改善處理。

3. 1地基處理

拱壩的地基處理和巖基上的重力壩相同，但要求更為嚴格，特別是對兩岸壩腳的處理尤為重要。

3.1.1壩基開挖

壩基開挖過程中還應注意拱端應嵌入岸坡內，最好開挖成徑向，同一壩體采用兩種開挖形式時，自上而下應平緩過度，河床端基巖面的上下游高差不宜過大，且盡可能略向上游傾斜。整個壩基，可利用巖面在垂直水流方向平順，避免突變，也不宜開挖成臺階狀。基巖面的起伏差應小于0.3-0.5米。拱座基巖面的等高線于拱端內弧切線的夾角不宜小于300。當開挖到接近設計的巖面時應保留0.3-0.5米厚度。用風鏟撬挖，挖至檢驗合格為止。

3.1.2固結灌漿和接觸灌漿

拱壩壩基的固結灌漿孔一般按全壩段布置。對于比較堅硬完整的基巖也可以只在壩基的上游側和下游側設置數排固結灌漿孔。對節理、裂縫發育的基巖，為了減少地基變形增加巖體的抗滑穩定性，還需在壩基外的上下游側擴大固結灌漿的范圍。對于壩體陡于500-600的岸坡間和上游側的壩基接觸面以及基巖中所有槽、井、洞等回填混凝土的頂部，均需進行接觸灌漿，以提高接觸面的強度，減少滲漏。接觸灌漿應在壩體混凝土澆注到一定高度，混凝土充分收縮，鉆排水孔之前進行。

3.1.3防滲帷幕

防滲帷幕應依據地質、水文地質等資料和現場灌漿實驗來進行。拱壩的帷幕灌漿孔原則上應深入相對隔水層以下3-5米；若相對隔水層埋藏較深，孔深可采用（0.3-0.7）倍壩高；對于地質條件特別復雜的地段孔深可達1倍壩高以上。

帷幕位置與拱座及壩基應力情況有關，一般布置在壓應力區并盡可能靠近上游壩面。

防滲帷幕一般采用水泥灌漿，在水泥灌漿達不到防滲要求時，可采用化學材料灌漿。

3.1.4壩基排水

排水孔布設在防滲帷幕下游側，一般只設一道排水孔，必要時增設1-2排輔助排水孔。在裂隙較大的巖層中，防滲帷幕可有效的減少滲透壓力，減少滲水量。

壩基 地質 基巖

標題：在拱壩設計中應注意的幾個問題，版權歸原作者所有。
聲明：根據《信息網絡傳播權保護條例》，如轉載侵犯了您的權利，請在一個月內通知我們，我們會及時刪除。
如需轉載，請注明出處：http://www.erwz.cn/baike/2107.html