重力壩加高的應力和穩定計算方法及控制標準研究

張國新，鈕新強，雒翔宇，顏天佑

（1.流域水循環模擬與調控國家重點實驗室 中國水利水電科學研究院，北京 100038；2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司，湖北 武漢 430010）

1 研究背景

大壩加高是已建水庫擴容增效的主要手段［1-3］，許多國家將大壩加高作為一種經濟實用的水利工程再開發方式。文獻［2］統計了截止2006年國外已建在建10 m 以上大壩加高工程91 座，涉及到22 個國家，其中加高工程較多的是美國、日本和西班牙，代表性工程有美國的羅斯福（Rooseuelt Dam）大壩（83.5 m/23.5 m：原壩高/加高），委內瑞拉的古里（Guri Dam）大壩（110 m/52 m），日本的黑部（Kurobe Dam）重力拱壩（120 m/68 m）。美國2013年完成的圣文森特大壩（San Vicent Dam）加高工程，將原高67 m 的重力壩加高36 m 至103 m，是美國加高幅度最大，且用RCC 施工的重力壩加高工程［4］。我國大壩加高始自1950年代［3，5］，以土石壩為主，文獻［5］介紹的33 座大壩加高工程中22 座為土石壩，11 座為漿砌石壩或混凝土重力壩，其中丹江口大壩加高（97.0 m/14.6 m）是我國乃至世界上規模最大的大壩加高工程［1，6］。位于杭州的里畈重力壩加高一期將壩高從50 m 加高至72 m，計劃進一步加高35 m 至107 m，目前正在進行大壩加高設計。

“后幫式”是重力壩加高的主要形式［4-8］，即在壩頂加高的同時，在老壩體的下游澆筑貼坡混凝土，加大壩體的斷面厚度，提高大壩抗滑穩定性，以抵抗新增水壓力。由于這種加高方式可不用放空水庫，較大規模的重力壩加高大多采用這種方式，如委內瑞拉的古里、美國的圣文森特、我國丹江口均采用了這種加高方式。

后幫式加高重力壩的應力計算傳統上采用材料力學法?！?br>