淺析橡膠壩穩定性分析

摘要：本文對橡膠壩基本受力情況進行初步分析，通過對壩體基礎底部地基允許承載力計算、壩體抗滑穩定分析計算，并校核壩體在運用期組合下壩趾處的抗壓和壩踵處的抗拉計算。以試驗數據說明橡膠壩的受力情況和穩定分析計算過程。

關鍵詞：地基允許承載力；抗滑穩定分析；校核

中圖分類號： TV 文獻標識碼：A

1 基本情況

忙孝大溝引水攔河壩位于南勐河勐勐河段（雙江縣城內），壩型為橡膠壩，壩軸線距雙江大橋上游45米，攔河壩以上徑流面積931平方公里，多年平均來水量60234萬m3。設計壩袋高2米，長度為76米，經計算，當堰上水深為0.5米（允許堰上最大水深）時，堰上過水流量為42.85m3/s，（本工程僅在枯期蓄水，汛期坍壩泄洪，攔河壩對洪水位、泥沙淤積等無明顯影響，不致改變河流特性）壅水長度為1094.03米，蓄水量為15萬立方米。

2 工程地質條件

南勐河下游的勐勐壩屬侵蝕堆積地貌盆地。盆地受河道主流向支配而平坦，河道兩側是沖積、洪積、沖洪積砂礫石、粘土、粘質砂土組成的河漫灘。盆地第四系覆蓋之下分布有第三系半膠結的巖屑、粉砂巖及褐煤層，該層一般厚150～350米，最厚達600～700米。從壩址區河床橫剖面被地質鉆孔揭露的地層巖性從上往下分別為：a層為河沙層，厚度0.5～1.0米；b層為灰白色中密實礫石，厚度0.2～0.8米；c層為褐黃色亞砂土偶夾礫石，飽水具有粘性，厚度3.0～5.0米；d層為河砂層，偶夾石英巖、石英砂巖、花崗巖圓礫，厚度2.0～3.0米；e層為中密實礫石，厚度0.2～1.5米；f層為淺灰綠色亞砂土，飽水具有粘性，并隨著深度的增加，亞砂土粒度變細，硬度變大，膠結性也逐漸增強，此層厚度大于20米。根據壩址區地質鉆孔資料和重力觸探試驗資料，選擇c層為橡膠壩基礎持力層。

工程區穩定性差，按1/400萬《中國地震動參數區劃圖》，工程區地震基本烈度為8度。工程區地震動峰值加速度為0.3g，地震動反應譜特周期為0.45s。

4 壩體穩定性分析

4.1荷載組合

根據《水閘設計規范》SL265—2001的規定，本工程等別為Ⅳ等，主要建筑級別為4級，工程規模為小（1）型。根據《橡膠壩技術規范》（SL227—98），作用在橡膠壩的各種荷載參照《水閘設計規范》（SL265—2001）進行計算。本工程只對大壩主體結構（壩袋、基礎底板）進行受力分析及穩定計算，作用在壩體上的荷載有：①壩體自重W1 、W2 ；②水平水壓力P1 、P2；③垂直水壓力Q1 、Q2；④揚壓力U1 、U2；⑤泥沙壓力PS ；⑥地震慣性力PE1 、PE2 ；⑦地震動水壓力W 。荷載計算成果見表1。

4.2抗滑穩定分析

① 基本組合時，取持久狀態對應的設計狀況系數ψ=1.0，結構系數，結構重要系數。

結語

橡膠壩是一種比較經濟、適用、美觀的壩型，大多廣泛建于平原地區、大中城鎮區附近。在壩型選擇時應收集、整理、分析研究建壩地區的地形、氣象、水文、工程地質、水文地質、流域（或地區）水利綜合利用規劃、社會經濟和環境評價等基本資料，興建于城鎮區的橡膠壩，除考慮上述因素外，還應重點考慮城市防洪要求和環境影響評價。壩址選擇時應根據橡膠壩的特點和應用要求，綜合考慮地形、地質、水流、泥沙、環境影響等因素，經過技術經濟比較后確定壩址。橡膠壩工程布置宜包括土建、壩體、充排和安全觀測系統等，應做到布局合理、結構簡單、安全可靠、運行方便、造型美觀，壩軸線應與壩址處河段水流方向相垂直。

參考文獻

[1]張士辰，楊正華，郭存杰.我國病險水庫除險加固管理對策研究[J].水利水電技術，2010（4）.