堤防大壩設(shè)計七個要點以及施工方案

堤防大壩設(shè)計七個要點以及施工方案 ? 主要荷載 根據(jù)《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》，水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性，可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。 ? 永久作用荷載：包括結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)各自重、土壓力、淤沙壓力、地應(yīng)力、圍巖壓力、預(yù)應(yīng)力。 可變作用荷載：包括靜水壓力、揚壓力、動水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。偶然作用荷載：包括地震作用、校核洪水位時的靜水壓力、揚壓力、浪壓力及水重等。 ? 水工建筑物設(shè)計時，首先要計算建筑物上所承受的荷載，然后再進行荷載組合，以及進行抗滑穩(wěn)定分析、應(yīng)力分析、滲流計算、沉降計算、應(yīng)力應(yīng)變計算和抗震設(shè)計等。 ? ? 抗滑穩(wěn)定分析析 ? 在各種荷載組合情況下，水工建筑物都應(yīng)保持其穩(wěn)定。穩(wěn)定分析是水工建筑物設(shè)計的一項重要內(nèi)容。目前水工建筑物的穩(wěn)定分析采用整體宏觀的半經(jīng)驗法。例如，一般重力壩失穩(wěn)發(fā)生在壩底與基巖的接觸面，因為此處受庫水壓力最大，壩底混凝土與巖基不易完全接觸好，或者混凝土凝固收縮和溫度收縮時，接觸面產(chǎn)生局部的微小裂縫。在設(shè)計中，通常校核重力壩沿壩基面的抗滑穩(wěn)定;如果巖基內(nèi)有軟弱夾層，則要核算沿軟弱夾層的抗滑穩(wěn)定;對處于岸坡的壩段，當?shù)匦巍⒌刭|(zhì)條件不利于壩的穩(wěn)定時，也要對在三向荷載作用下的穩(wěn)定問題進行研究。 ? 應(yīng)力分析 ? 強度和穩(wěn)定性是表示建筑物安全的兩個重要方面。強度問題的研究，通常包括對內(nèi)力、應(yīng)力、變形、位移和裂縫的研究。當應(yīng)力不高于材料的強度，變形和位移不高于建筑物正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的允許值，以及在混凝土內(nèi)不出現(xiàn)裂縫或限制裂縫在允許范圍以內(nèi)時，就認為建筑物處于正常工作狀態(tài)。因此，應(yīng)力分析是校核強度和穩(wěn)定的前提。 ? 重力壩應(yīng)力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類。目前常用的模型試驗方法有偏光彈性試驗、激光全息試驗和脆性材料試驗。對于中、小型工程，一般可只進行理論計算，而對于十分重要的工程或在情況比較復(fù)雜時才進行模型試驗。理論計算方法主要有材料力學(xué)法、有限元法。材料力學(xué)方法比較常用，用于中、低壩且地質(zhì)條件較簡單時;對于高壩尤其是當?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時，除用材料力學(xué)法計算外，宜同時進行模型試驗或采用有限元法進行計算。 ? 設(shè)計的壩體斷面需滿足規(guī)定的應(yīng)力條件。在基本荷載組合下，重力壩壩基面的最大垂直正應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許壓應(yīng)力，最小垂直正應(yīng)力應(yīng)大于零;在地震情況下，壩基容許出現(xiàn)不大的拉應(yīng)力。對于壩體應(yīng)力，在基本荷載組合下，下游面最大主壓應(yīng)力不大于混凝土允許壓應(yīng)力;上游面的最小主壓應(yīng)力應(yīng)大于零。 ? 滲流分析 ? 對于土石壩，因它的壩體材料在一定程度上是透水的，一般允許有限的水流通過其壩體而運動，所以土石壩除研究地基的滲流外，還要研究土石壩壩體中的滲流以及壩體內(nèi)產(chǎn)生的孔隙壓力。 ? ? 造成大壩災(zāi)難性破壞的原因及基本模式有五種： ? 溢洪道的泄洪能力不足，洪水漫過原來按不過水壩設(shè)計的壩頂，溢流而下; 壩體連同部分地基沿軟弱面發(fā)生滑移破壞; 壩體因揚壓力過大而沿壩基面滑動; 壩體或壩基因管涌或流土而破壞; 壩的上、下邊坡發(fā)生滑移破壞。滲流在后四種模式中起著重要的作用。 ? 此外，水庫水的過量滲漏、水庫岸坡的穩(wěn)定性、水庫誘發(fā)地震等，也都與滲流的作用密切相關(guān)。根據(jù)大壩的結(jié)構(gòu)特色和設(shè)計要求，進行如下三方面的計算就可達到選取恰當?shù)姆罎B措施和校驗建筑物在滲流作用下是否安全的目的。 ? 確定滲透壓力 ? 對于混凝土壩(或水閘)地基中的有壓滲流，要確定沿建筑物地下輪廓線的滲透壓力分布，計算揚壓力，以便驗算建筑物的穩(wěn)定性。對于土石壩的無壓滲流，應(yīng)確定浸潤線位置和壩體、壩基內(nèi)的滲透力分布，以便驗算壩坡和壩基的穩(wěn)定，確定防滲體(防滲鋪蓋、斜墻、心墻或截水墻等)的長度和厚度等幾何尺寸。 ? 確定滲透坡降(或流速) ? 首先應(yīng)確定滲流的出逸坡降，驗算出口處有無發(fā)生局部流土和管涌破壞的危險。對于粗細粒兩層土的交界面，以及壩底與地基的接觸面，則應(yīng)檢驗是否會發(fā)生接觸沖刷和流土。對于土石壩壩體中的各種防滲體，也應(yīng)驗算其抗?jié)B強度是否滿足要求。 ? 確定滲流量 ? 需要計算流入下游地基或排水設(shè)備的滲流量，以便為估算水庫的漏水損失和確定排水設(shè)各提供可靠的設(shè)計依據(jù)。巖體的滲流問題，實質(zhì)上是通過裂隙介質(zhì)的水的流動問題，要準確計算上述三項指標是比較困難的，只能作近似計算。對于某些松散的巖體，以及節(jié)理裂隙發(fā)育且無規(guī)律的巖體，也可視為多孔介質(zhì)進行計算。對于十分重要或地質(zhì)條件復(fù)雜的水利水電樞紐，宜選取足夠大的滲流域，進行樞紐壩區(qū)的三維滲流計算，確保滿足上述三項指標。對土石壩，還應(yīng)確定浸潤線的位置。 ? ? 沉降計算 ? 土石壩設(shè)計時要確定壩體和壩基在自重作用下的沉降量與時間的關(guān)系及完工后的總沉降量。據(jù)此計算竣工后為抵消沉降而預(yù)留的壩頂超填，預(yù)測不均勻沉降量，判斷壩體產(chǎn)生裂縫的可能性和預(yù)防措施。常用分層總和法計算，即把壩體壩基分為若干層，根據(jù)壩體和壩基土的壓縮曲線計算時刻t各層中心所受豎向總應(yīng)力、孔隙壓力、有效應(yīng)力及相應(yīng)沉降量;將各層沉降量疊加，得到時刻t及完工后壩體和壩基的沉降量。 ? 應(yīng)力應(yīng)變計算 ? 高土石壩一般要用有限元法計算壩體壩基及岸坡接頭在填土自重及其他荷載作用下的填土應(yīng)力應(yīng)變，以判斷是否發(fā)生剪切破壞、有無過量的變形、是否存在拉力區(qū)和裂縫、防滲土體是否發(fā)生水力劈裂，為壩體穩(wěn)定分析和與土壩連接建筑物設(shè)計提供依據(jù)。 ? 抗震設(shè)計 ? 強烈的地震往往造成極大的破壞，水庫的修建往往可以誘發(fā)地震。水庫誘發(fā)地震主要是指由于水庫蓄水后，庫水滲透到巖石中，使巖體孔隙水壓力增大，造成斷層面的有效應(yīng)力減小、抗剪強度下降，以至產(chǎn)生滑動。通過抗震計算使水工建筑物滿足穩(wěn)定要求和強度要求。為了減小地震荷載，應(yīng)將壩址選在地震運動較弱，對壩體抗震有利的地段，避開不利的地段，不得在危險地段建壩。地震震級是表示地震時釋放能量大小的尺度。地震烈度是指某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度。一次地震只有一個震級，然而隨震中距離的遠近，卻可以有不同的烈度。 ? 地震荷載是大壩遭受地震時所承受的荷載，包括地震慣性力、水平向地震動水壓力和地震動土壓力。其大小與建筑物所在地區(qū)的地震烈度有關(guān)。地震荷載計算方法有動力法和擬靜力法兩種?？拐鹪O(shè)計時常用到基本烈度和設(shè)計烈度?；玖叶仁侵附ㄖ锼诘貐^(qū)在今后一定時期內(nèi)可能遭遇的最大地震烈度。作為抗震設(shè)計中實際采用的烈度，稱為設(shè)計烈度。對于重要建筑物的設(shè)計烈度可在基本烈度的基礎(chǔ)上提高1度。 ? ? 大家都在搜：智能打樁定位系統(tǒng)、智能壓實度監(jiān)測系統(tǒng)、智能路面攤鋪系統(tǒng)、拌合站質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)、智能測斜儀、智能表層沉降監(jiān)測儀、地下水位監(jiān)測系統(tǒng)、礦山預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)、公路邊坡監(jiān)測系統(tǒng)、尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng)、 ? ? 北京天璣科技有限公司（以下簡稱天璣科技）是一家致力于北斗智慧工程應(yīng)用的國家高新技術(shù)公司。 ? ? ? 天璣科技轉(zhuǎn)化中國水科院的科技創(chuàng)新成果，結(jié)合自身強大的研發(fā)實力，整合行業(yè)資源優(yōu)勢，匯聚資深創(chuàng)業(yè)團隊，深耕行業(yè)應(yīng)用需求，深入了解中國特色，為用戶提供一整套智慧工程建設(shè)全流程解決方案。 ? 天璣科技成立以來高速發(fā)展，創(chuàng)新性的將北斗技術(shù)應(yīng)用到公路、鐵路，水利、機場工程建設(shè)領(lǐng)域，以工程質(zhì)量過程管控為核心，將隱蔽工程透明化，為業(yè)主和施工總包單位解決質(zhì)量，安全、效率、管理等核心問題。已形成TJMC攤鋪系統(tǒng)，智能壓實系統(tǒng)，樁基信息化系統(tǒng)，TJ-Cloud變形邊坡監(jiān)測等系統(tǒng)產(chǎn)品，從終端到平臺，硬件到軟件，產(chǎn)品銷售到全程技術(shù)服務(wù)為廣大業(yè)主和施工總包方提供完善的北斗智慧工程方案。特別是基于北斗的道路工程質(zhì)量信息化系統(tǒng)成熟應(yīng)用于日照交發(fā)，武漢交投，中建四局，南寧繞城高速等項目中，京雄城際，江巷水庫大壩，大興機場沉降監(jiān)測等項目中也已全線選用，積累了豐富的成功案例，得到業(yè)界高度肯定和贊許。 ? ? 天璣科技已通過ISO9001質(zhì)量體系，3A信用公司，國家、中關(guān)村雙高新技術(shù)公司等認證，取得軟件著作權(quán)10項，發(fā)明專利3項，是拓普康數(shù)字化施工產(chǎn)品核心代理商，已成為智慧工程領(lǐng)域的領(lǐng)軍公司。 ? 天璣星，是北斗七星的第三顆，?尊為祿存星。天璣，主理天上人間的財富，喻為財富之星，不斷為用戶創(chuàng)造價值，為業(yè)主提升管理，為業(yè)者提供保障，為行業(yè)積累財富。 ? 天璣科技：北斗智慧工程系統(tǒng)方案專家?誠信，創(chuàng)新，專注，感恩