Ⅰ 三種水建築物的異同
重力壩、土石壩、拱壩之間的區別和地基的
處理
〖摘要〗在水利土木工程中重力壩、拱壩、土石壩是比較常見的水工建築物,他們之間既有共同點也有不同之處,但是他們的地基的處理非常重要,只有把地基處理好,才能使大壩安全穩定得到保障,因此地基的處理對水工建設起到了決定性作用,是水工建築中的重中之重!
〖關鍵詞〗重力壩;土石壩;拱壩;地基異同
一、 重力壩、拱壩和土石壩三種地基開挖的相同和不同之處 重力壩、拱壩、土石壩的地基處理側重點是不同的。 共同點:
防止滲漏,以保證大壩的正常運營。 不同點:
(1)重力壩地基處理主要是為了提高壩的抗滑穩定及降低揚壓力。(2)拱壩地基處理主要是為了提高壩肩的穩定性。 (3)土石壩地基處理主要是為了控制壩體滲流、沉降。 二、重力壩、拱壩和土石壩三種壩的地基的處理 第一部分:重力壩地基處理措施
重力壩承受較大的荷載, 對地基要求較高。然而天然地基經受長期地質構造 運動及外界因素的作用,多少存在著風化、節理、裂隙、破碎帶等缺陷,在不同 程度上破壞了基岩的整體性,降低了基岩的強度和抗滲能力。因此,必須對地基 進行處理,以滿足重力壩
對地基的要求。
第二部分:拱壩地基處理措施
拱壩的地基處理主要是為了加強地基的完整性、抗滲性和耐久性,提高壩基 的強度和剛度,使壩體和地基接觸面形狀適宜,避免出現不利的應力分布。 一般處理的方法
拱壩的地基一般都會出現岸坡裂隙發育、斷層穿過、軟弱夾層等不良地基情 況,這些不良地基會對拱壩的穩定、控制變形和防滲等會帶來不利影響,需要對 壩基進行合理有效的處理。 1、一般的方法有:
(1)通過拱壩結構或布置的調整,以 避開岸坡軟弱帶,或減緩軟弱程度;
(2)混凝土填塞,在斷層、裂隙或軟弱夾層的控制性部位,用混凝土填塞是有效的,一般對抗滑、防滲都有利;
(3)錨固,壩頭岩性新鮮堅硬而完整性較差時,採用預應力錨固或用型鋼進行錨固,效果較好;
(4)固結灌漿和接觸灌漿,固結灌漿的范圍和孔徑主要根據基岩的裂隙情況、 受力情況、壩基和拱座的變形控制、穩定要求加以確定。孔徑一般為 5~15m, 孔距一般為 3~6m。為了提高壩基接觸面上的抗剪強度和抗壓強度,以及減少 延基礎接觸面滲漏,應對下列部位進行接觸灌漿:坡角大於 50°~60°的陡壁面;上游壩基接觸面;在基岩中開挖的槽、井、洞等回填混凝土的頂部。
(5)防滲帷 幕,一般布置在壓應力區,並盡可能的靠近上游面,帷幕軸線的方向要延伸到岸 坡內一定距離(約為 0.5 倍壩高) ,以減小兩岸繞滲引起的滲透壓力。(6) 壩基排 水, 在防滲帷幕的下游應設置排水,排水孔與帷幕下游側的距離應不小於防滲帷 幕孔中心距的 1~2 倍,且不得小於 2~4 倍。
2、關於地基斷層或軟弱夾層的置換加固處理
修建岩基上的混凝土壩時,對地基中的軟弱岩帶來說,如果僅分布於地表, 可採用挖除的辦法,但對於呈條帶狀分布,且較深的軟弱破碎帶獲斷層而言,則 必須進行局部挖除後再回填混凝土,所置換的混凝土稱之為混凝土塞、抗剪洞或 置換洞。 岩體內的斷裂面往往就是潛在的滑動面。用混凝土填塞斷裂部分就消除 了滑動的可能。在填塞混凝土之前,應將斷裂部分的泥質沖洗干凈,這樣使混凝 土與岩石可以良好地結合。土石壩是由散粒材料填築而成,對地基變形的適應性比混凝土壩好。合理進行地基處理的主要目的是為了滿足滲流控制(包括滲流穩定和控制滲流量)、動靜力穩定以及容許沉降量等方面的要求,以保證壩的安全運行。
第三部分:土石壩地基處理措施
土石壩是由散粒材料填築而成,適應地基變形的能力強。合理進行地基處理的主要目的是為了滿足滲流控制(包括滲流穩定和控制滲流量)、動靜力穩定及容許沉降量等方面的要求,以保證壩的安全運行。
Ⅱ 拱壩改善措施
在拱壩穩定性評估中,若發現存在不足,有以下改進措施可供參考:
首先,強化地基處理至關重要。對於不利的節理,應實施有效的沖洗和固結灌漿,以提升其抗剪強度,增強基礎的穩定性。
其次,對壩肩岩體進行強化處理,包括灌漿和排水措施,以減少岩體內的滲透壓力,降低潛在的滑動風險。
另一種策略是調整拱端設計,通過向岸壁深挖嵌入,擴大下游的抗滑岩體,同時避開可能導致不穩定性的滑裂面,這種方法對增強拱座穩定性頗具效果。
在拱圈設計上,考慮採用三心拱或拋物線拱等更為先進的結構形式,使拱端的推力能更好地與岸坡正交,以分散和平衡壓力。
最後,針對拱端基岩承載力不足的情況,可以考慮局部擴大拱端或者增設推力墩,以提高整體結構的承載能力。
拱壩是一種建築在峽谷中的攔水壩,做成水平拱形,凸邊面向上游,兩端緊貼著峽谷壁。是指一種在平面上向上游彎曲,呈曲線形、能把一部分水平荷載傳給兩岸的擋水建築,是一個空間殼體結構。