指两岸坝肩岩体在坝端力系和绕坝渗流场等作用下不致坍滑而保持稳定的现象、验算方法和改善措施的总称。河谷两岸的岩石强度,往往是顶部较低。即坝肩岩体的风化程度较强,有些受地质构造切割,或在地形上显得单薄。故拱坝的稳定问题,常反映在坝肩稳定上。自1955年法国马尔巴赛(Malpasset)拱坝坝肩滑动失事后,世界各国在设计拱坝时,对坝肩稳定条件都特别重视。
指两岸坝肩岩体在坝端力系和绕坝渗流场等作用下不致坍滑而保持稳定的现象、验算方法和改善措施的总称。河谷两岸的岩石强度,往往是顶部较低。即坝肩岩体的风化程度较强,有些受地质构造切割,或在地形上显得单薄。故拱坝的稳定问题,常反映在坝肩稳定上。
自1955年法国马尔巴赛(Malpasset)拱坝坝肩滑动失事后,世界各国在设计拱坝时,对坝肩稳定条件都特别重视。包括慎重地选择坝址;加强地质勘探和岩石试验工作,较确切地了解岩体构造及其力学性能;寻求合理的拱坝体形以适应坝址的地质地形条件等,使其稳定安全系数达到规定的要求。
拱坝的抗滑稳定计算方法,以刚体极限平衡法为主。对于重要工程或地质条件复杂的工程可辅以有限单元法和地力学模型试验。
在初步设计阶段通常采用下列公式计算:
拱坝坝肩稳定
式中 f,C为滑裂面的摩擦系数和凝聚力,采用峰值强度;A为滑裂面的面积;∑N为垂直滑动方向的力;∑T为沿滑裂面方向的滑动力:K为安全系数。
按照中国拱坝设计规范要求,K应大于或等于下表所列数值:
安全系数表
拱坝坝肩稳定可作为空间问题分析,对于一般情况可按平面问题分层计算(见图),对于有明显滑裂面或滑动体的情况则应按整体空间计算。
拱坝坝肩稳定平面计算图
对于拱座下游存在较大断层或软弱带因受力而引起的变形问题,应进行专门研究。必要时应采取加固措施,以控制其变形量。
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