台阶状混凝土垫层在面板堆石坝坝顶溢洪道中的运用研究.pdf
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1、第 3 9卷第 4期 2 0 1 3 年4 月 水 力 发 电 合 阶 状 混 凝 土 垫 屡 在 面 板 堆 石 坝 坝 顶 溢 洪 道 中 的 运 用 研 究 曹 骏 日 假 ( 贵州省水利水 电勘测设计研 究院,贵州 I 贵 阳 5 5 0 0 0 2 ) 摘要 :混凝土面板堆石坝坝顶溢洪道坝坡稳定是溢洪道安全运行 的前提 工程 中主要通过在泄洪底板上设置水 平 锚拉结构解决抗滑稳定问题 ,但存在一些不足 。白河沟面板堆石坝坝顶溢洪道在实践 中创造性地采用了 台阶状混凝 土垫层 ,避免 了溢洪道斜坡滑动状态 ,成功解决 了水平锚拉结构在坝顶溢洪道运用 中存在 的问题 。结构分析及有限 元
2、计算结果 表明 ,坝顶溢洪道结构变形和应力值均较小 ,抗滑稳定满足要求 。 关键词 :台阶状混凝 土垫层 ;坝顶溢洪道 ;坝坡稳定 ;白河沟面板堆石坝 S t u d y a n d Ap p l i c a t i o n o f S t e p s h a p e d Co n c r e t e Cu s h i o n i n Cr e s t S p i l l wa y o f Co n c r e t e F a c e Ro c k fi l l Da m C A0 J u n ( G u i z h o u S u r v e y &D e s i g n R e s e a
3、 r c h I n s t i t u t e f o r Wa t e r R e s o u r c e s a n d H y d r o p o w e r , G u i y a n g 5 5 0 0 0 2 , G u i z h o u , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e s l o p e s t a b i l i t y o f c r e s t s p i l l wa y i n c o n c r e t e f a c e r o c k fi l l d a m i s t h e p r e mi s e o f t
4、h e s a f e o p e r a t i o n o f s p i l l w a y I n p r a c t i c e , t h e s l i d i n g s t a b i l i t y o f t h i s s p i l l w a y s l o p e i s p rima ri l y g u a r a n t e e d b y i n s t a l l i n g l e v e l a n c h o rin g s t r u c t u r e s o n t h e f l o o r , b u t t h e r e a r e
5、s o me s h o r t c o mi n g s T h e s t e p - s h a p e d c o n c r e t e c u s h i o n i s c r e a t i v e l y u s e d i n t h e c r e s t s p i l l wa y o f Ba i h e g o u C F RD, w h i c h c a n e l i mi n a t e t h e s l i d i n g o f s p i l l w a y s l o p e a n d s u c c e s s f u l l y S o v
6、 e t h e p r o b l e m o f l e v e l a n c h o rin g s t ruc t u r e T h e s t ruc t u r a l a n a l y s i s a n d fi n i t e e l e me n t c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e s t ruc t u r e d e f o r ma t i o n a n d s t r e s s e s o f c r e s t s p i l l wa y a r e s ma l l
7、e r a n d me e t t h e r e q u i r e me n t s o f s l i d i n g s t a b i l i t y Ke y W o r d s : s t e p - s h a p e d c o n c r e t e c u s h i o n ; c r e s t s p i l l w a y ; d a m s l o p e s t a b i l i t y ; Ba i h e g o u C o n c r e t e F a c e Ro c k fi l l Da m 中图分类号 : T v 6 5 1 1 ( 2 7
8、 3 ) 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 3 7 0 3 0 引言 对 岸边 溢 洪 道 布置 困难 ,单 宽 泄洪 流 量 不 大 的 中 、低 面板 堆 石 坝 ,在 坝 顶 布 置溢 洪 道 可避 免 高边 坡 处 理 , 降 低 工 程 投 资 。 由 于 坝 顶 溢 洪 道 泄 槽 底 板 直 接 坐 落 在 陡 峭 的 堆 石 坝 下 游 坝 坡 上 其 抗 滑 稳 定 是 工 程 需 要 解 决 的难 题 。 目 前 工 程 上 坝 顶 溢 洪 道 的 稳 定 措 施 主 要 为 在 泄 槽 底 板 上 设
9、 置 水 平 锚 拉 结 构 ,包 括 水 平 锚 拉 钢 筋 、水 平 阻 滑 板( 如 克 罗 蒂 坝 、榆 树 沟 )或 混 凝 土 地锚( 如桐 柏 ) 。通 过 水 平 锚 拉 结 构 将 泄 槽 底板 “ 悬 挂 ”在 下 游 坝 坡 上 。水 平 锚 拉 结 构 依 靠 与 堆 石 料 之 间 的 摩 擦 力 阻 止 泄 槽 底 板 的 滑 动 ,这 就 要 求 堆 石 料 填 筑 密 实 。 但 观 测 资 料 表 明 :运 行 期 堆 石 坝 体 内部 在 各 高 程 上 沉 降 量 是 不 一 致 的 【 2 l , 即水 平 锚 拉 结 构 顶 部 和 底 部 的沉 降
10、量 是 不 同 的 ,因 而 不 可 避 免 地 造 成 堆 石 料 与 水 平 锚 拉 结 构 之 间存 在 一 定 程 度 的 脱 空 ,致 使 摩 擦 力 减 小 ,降 低 泄 槽 底 板 的稳 定 性 。 白河 沟 面 板 堆 石 坝 坝 顶 溢 洪 道 在 实 践 中 创 造 性 地采 用 了 台 阶状 混 凝 土垫 层结 构 ,避 免 了泄槽 底 板 与 堆 石 料 之 间 的 斜 坡 滑 动 状 态 ,成 功 地 解 决 了水 平 锚拉 结构 在坝 顶溢洪 道运 用 中存在 的 问题 。 1 工程概况 白河 沟 水 库位 于 贵 州省 盘 县 江浪 河 上 ,总库 容 收稿 日期
11、 :2 0 1 2 0 7 0 5 作者简介 :曹骏 ( 1 9 6 8 一 ) ,男 ,贵州 贵阳人 ,高级工 程师 ,副 总工程师 ,硕 士 ,主要从事水利 水电设计 、咨 询及管理工作 W a t e r P o w e r V o 1 3 9 N o 4豳 1 6 7 0万 m 正 常 蓄水 位 1 8 4 0 m。工程 于 2 0 0 9年 5月开 工 ,现 已基 本 完 工 。枢 纽 由面 板堆 石 坝 、坝 顶 溢洪 道和泄 洪洞 等建 筑物组 成 。 面 板 堆 石 坝 最 大 坝 高 5 9 4 m,坝 顶 宽 8 m, 上 、 下 游 坝坡 均为 1 : 1 4 。坝体 堆
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