增加重力坝抗滑稳定性的主要措施

1、职业教育水利水电建筑工程专业水利工程管理技术教材增加重力坝抗滑稳定性的主要措施水利工程管理技术项目组2015年4月增加重力坝抗滑稳定性的主要措施一、减少扬压力扬压力对坝体的抗滑稳定性有极大的影响，减少扬压力是增加坝体抗滑稳定性的主要方法之一，特别是当观测中发现实测扬压力增大成为坝体抗滑稳定性不足的主要原因时，更是如此。通常减少扬压力的方法有两种，一是加强防渗，二是加强排水。（一）加强防渗加强坝基防渗，可采用补强帷幕灌浆或补做帷幕措施，对减少扬压力的效果非常显著。图1补强帷幕灌浆的方式（a）在坝体廊道中进行灌浆；（b）在坝顶钻孔进行灌浆；（c）深水钻孔灌浆灌浆可在坝体灌浆廊道中进行，如图1(a)

2、所示。当没有灌浆廊道时，可从坝顶上游侧钻孔，穿过坝身，深入基岩进行灌浆，如图1(b)所示。当既无灌浆廊道，从坝顶钻孔灌浆又困难，又不能放空水库时，也可以采用深水钻孔灌浆，如图1(c)所示。灌浆材料以水泥为主。(二)加强排水为减少扬压力，除在坝基上游部分进行补强帷幕灌浆以外，还应在帷幕下游部分设置排水系统，增加排水能力。二者配合使用，更能保证坝体的抗滑稳定性。排水系统的主要形式是排水孔，排水孔的排水效果与孔距、孔径和孔深有关，常用的孔距为23m，孔径为1520cm，孔深为0.40.6倍的帷幕深度。原排水孔过浅或孔距过大的，应进行加深或加密补孔，以增加导渗能力。如原有的排水孔受泥沙等物堵塞时，可采

3、用高压气水冲孔或用钻机清扫以恢复其排水能力。二、增加坝体重力图2增加坝体断面的方式（a）从上游面增加坝体断面；（b）从下游面增加坝体断面1-原坝体；2-加固坝体重力坝的坝体稳定，主要靠坝体的重力平衡水压力，所以，增加坝体的重力是增加抗滑稳定的有效措施之一。增加坝体重量可采用加大坝体断面或预应力锚固等方法。（一）加大坝体断面加大坝体断面可从坝的上游面或从坝的下游面进行。从上游面增加断面时，既可增加坝体重力，又可增加垂直水重，同时还可改善防渗条件，但需放空水库或降低库水位修筑围堰挡水才能施工，如图2（a）所示。从坝的下游面增大断面，如图2（b）所示，施工比较方便，但也应适当降低库水位进行施工，这样

4、，有利于减少上游坝面拉应力。坝体断面增加部分的尺寸，应通过稳定计算确定，施工时还应注意新旧坝体之间结合紧密。（二）预应力锚固预应力锚固是从坝顶钻孔到坝基，孔内放置钢索，锚索一端锚入基岩中，在坝顶另一端施加很大的拉力，使钢索受拉、坝体受压，从而增加坝体抗滑稳定，如图3所示。图3预应力锚固示意图1-锚索孔；2-锚头；3-扩孔段 用预应力锚固来提高坝体抗滑稳定性，效果良好，但具有施工工艺复杂等缺点。且预应力可因锚索松弛而受到损失。安徽梅山水库连拱坝曾于1964年对右坝肩预锚加固，根据7年观测的结果，预应力平均损失为8.8%。对于空腹重力坝或大头坝等坝型，也可采用腹内填石加重，不必加大坝体断

5、面。三、增加摩擦系数摩擦系数大小与坝体和地基的连接形式及清基深度有关。对于原坝体与地基的结合，只能通过固结灌浆的措施加以改善，从而提高坝体的抗滑稳定性，除此之外，通过固结灌浆还能增强基岩的整体性和其弹性模数，增加地基的承载能力，减少不均匀沉陷。固结灌浆孔的深度，在上游部分坝基中，由于坝基可能产生拉应力，要求基岩有较高的整体性，故对钻孔要求较深，约812m。在坝基的下游部分，应力较集中，也要求较深的固结灌浆孔，孔深也在812m，其余部分，可采用58m的浅孔。固结灌浆孔距一般为34m。呈梅花形或方格形布置。四、减小水平推力减小水平推力可采用控制水库运用和在坝体下游面加支撑等方法。（一）控制水库运用

6、控制水库运用主要用于病险水库度汛或水库设计标准偏低等情况。对病险库来讲，通过降低汛前调洪起始水位，可减小库水对坝的水平推力。对设计标准偏低的水库，通过改建溢洪道，加大泄洪能力，控制水库水位，也可达到保持坝体稳定的作用。（二）坝体下游面加支撑坝体下游面加支撑，可使坝体上游的水平推力通过支撑传到地基上，从而减少坝体所受的水平推力，又可增加坝体重力。支撑的形式如图4所示，可根据建筑物的形式和地质地形条件加以选用。图4（a）是在溢流坝下游护坦钻孔设桩，通过桩将部分水平推力传到河床基岩上；图4（b）是非溢流坝的重力墙支撑；图4（c）是钢筋混凝土水平拱支撑。图4下游面加支撑的形式（a）溢流坝护坦上钻孔设桩；（b）非溢流坝设重力墙支撑；