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1壩肩穩(wěn)定計算

弱風(fēng)化泥巖、砂泥巖互層。飽和密度2.6g/cm3，干抗壓強度25.48MPa，濕抗壓強度16MPa，巖石抗剪斷強度：f′=0.7，C′=0.4MPa，靜彈性模量2.0×104MPa；巖石與砼的抗剪斷強度：f′=0.6，C′=0.3MPa；巖石與砼的摩擦系數(shù)0.5，巖石與砼粘聚力C=0.3MPa；允許承載力2MPa。壩肩穩(wěn)定復(fù)核計算方法及公式根據(jù)實際地基情況，本次復(fù)核壩肩穩(wěn)定，采用分層穩(wěn)定法。按拱壩計算分層考慮，河床620.14m高程以上共分7層，每層按側(cè)斜滑面、底平面切取抗滑穩(wěn)定巖體，巖體頂面按自由巖處理，抗滑巖體平面尺寸切取按巖層走向線、底層高程相應(yīng)強風(fēng)化巖面等高線形成的三角體量取。分別計算每層巖體的抗滑穩(wěn)定。側(cè)滑面取實際巖層的層面，巖性有砂巖、泥巖、泥化夾層、裂隙破碎帶等，分別取其力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行計算。底部水平滑動面按分層層面切取，巖性及力學(xué)指標(biāo)按實際壩肩巖層構(gòu)造取值。采用抗剪斷公式計算各分層的穩(wěn)定系數(shù)及排水孔的作用，揚壓力折減系數(shù)D=0.3。最危險層穩(wěn)定計算根據(jù)以上分層方法計算得左壩肩627.785-635.428m高程為最危險層，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)僅為3.7，在這一層假設(shè)其滑動面滑出點至壩腳距離為分別計算其相應(yīng)的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，尋求最危險滑動面，該滑動面穿過各巖層，取其f′=0.52、C′=0.34MPa。計算得最危險滑動面為滑動面滑出點至壩腳距離25-30m，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)最小，校核水位溫升工況為3.8正常水位+溫降工況最小為3.6。

2壩肩巖體抗滑穩(wěn)定評價

左壩肩。整體滑動計算平均值為14.0，最小值為5.8；特殊荷載K值，分層計算平均值為7.2，最小值為3.6；整體滑動計算平均值為6.8，最小值為4.7；均大于規(guī)范規(guī)定值正常荷載[K]=3，特殊荷載[K]=2.5。右壩肩。正常荷載壩肩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K，分層計算平均值為19.8，最小值為7.2；整體滑動計算平均值為33.3，最小值為10.3；特殊荷載K值，分層計算平均值為17.5，最小值為6.5；整體滑動計算平均值為20.4，最小值為8.7；均大于規(guī)范規(guī)定值正常荷載[K]=3，特殊荷載[K]=2.5。左、右壩肩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K值均滿足規(guī)范要求。這樣的結(jié)果，主要是兩岸山體雄厚陡峭，下游山體厚長，自壩址往下游200m均無臨空面（沖溝）出現(xiàn)。由此得出結(jié)論：拱壩壩肩是穩(wěn)定、安全的。實際施工中，須注意做好帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、基礎(chǔ)排水等工作，以利于增強壩肩巖體穩(wěn)定性。

3傳力墩穩(wěn)定復(fù)核

由于壩基開挖揭露壩肩上部地質(zhì)條件較差，弱風(fēng)化帶埋藏較深，因此左壩肩在656.0m以上，右壩肩在647.0m以上增設(shè)傳力墩。

4計算成果

根據(jù)傳力墩的實際受力狀況，根據(jù)上面計算出來的軸力P、剪力Q，分別按兩個方向計算墩體穩(wěn)定，選取最不利荷載組合作剪切（順河）方向穩(wěn)定復(fù)核。經(jīng)計算，墩體剪力（順河）方向的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K，左岸傳力墩最小為4.36；右岸傳力墩最小為1.96。墩背地基承載力。拱壩地質(zhì)資料表明，弱風(fēng)化泥巖承載力為2.5MPa，砂巖承載力為6MPa。左岸656m以上，右岸647m以上，巖體多為砂、泥巖互層，并有泥化夾層存在，其風(fēng)化程度界線不甚明了。部份巖體處于弱、強風(fēng)化之間。考慮將地基變形影響減小到最低程度，控制地基壓力不超過1MPa。上述計算表明，左岸傳力墩，墩背單位面積受力最大值為0.83MPa；右岸傳力墩，墩背單位面積受力最大值為0.76MPa；均小于1MPa。因此，傳力墩軸向受力是穩(wěn)定安全的。墩體剪力（順河）方向的抗滑穩(wěn)定。計算表明，墩體剪力（順河）方向的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K，左岸傳力墩最小為4.36；右岸傳力墩最小為1.96。均大于規(guī)范值[K]=1.05，滿足穩(wěn)定要求。

5結(jié)語

在設(shè)計中針對具體情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用穿力墩等措施使拱壩在應(yīng)力、穩(wěn)定等方面均能滿足規(guī)范要求。該項目于2008年5月建成安全運行至今。

作者：馮龍泉單位：白鶴灘電站電力集團(tuán)