文档介绍：第13章工程案例
13. 1 蒲城电厂张家沟灰坝
13. 1. 1 基本情况
(1) 项目来源电力部西北电力勘测设计院
(2) 完成日期 1990 年 4 月
(3) 设计阶段技施设计
(4) 存档文件
1) 蒲城电厂张家沟甘南沟灰场工程地质勘探报告水利水电科学研究院岩土
(90)1990 年 7 月
2) 蒲城电厂灰坝坝基原状及粉煤灰土工试验报告水利水电科学研究院岩土
(90)1990 年 7 月
3) 蒲城电厂贮灰库平面坝固结有限元计算水利水电科学研究院岩土(90)1990 年
11 月
4) 蒲城电厂挡灰坝坝型及地基处理方案论证水利水电科学研究院岩土(91)1991
年
5) 蒲城电厂张家沟甘南沟灰场坝坡稳定分析报告水利水电科学研究院岩土
(91)−14 1991 年
13. 1. 2 工程概述
蒲城电厂张家沟灰坝建于第四系全新统软土地基上坝基主要为淤泥质亚粘土地基地
下水位高因此在修建灰坝时存在着坝坡连同地基发生滑坡的可能性需结合实际的填筑速
率设计必要的地基排水工程措施以确保灰坝填筑安全大坝典型剖面图如第 7 章图 所
示
坝坡稳定分析按初期坝高为 20m 中期填筑到 440m 高程和终期填筑到 470m
高程三个阶段进行本项工作要求比较铺设水平垫层和竖直砂井排水两种工程措施对提高
坝坡稳定安全系数的作用同时还比较了一个初期坝为 15m 高的方案复核遭遇 7 度和 8
度地震情况下的坝坡稳定安全系数堆灰速率为第一年填筑到 405m 高程在以后的 15 年
中填筑到 470m 高程左右在分析计算中还考虑了一个提高初期坝施工速率的方案
13. 1. 3 计算条件
1. 计算工况
464 土质边坡稳定分析原理⋅方法⋅程序
计算上下游坝坡施工期正常运用期库水位骤降期和地震期的稳定性主要计算
断面同时也复核了靠近左岸的坝基夹有软弱夹层的 310m 断面针对初期中期
终期情况计算以下几种方案
1) 地基无处理措施
2) 地基垫层厚
3) 地基垫层厚 5m
4) 铺厚 垫层并设竖直砂井
5) 比较方案初期坝高 15m 加垫层厚
6) 比较方案同 5)并提高堆灰速率
7) 情况 5)加 7 度和 8 度地震
2. 强度指标
稳定分析所采用的有效应力抗剪强度指标根据原状样固结排水和固结不排水测孔压
( R′)试验成果确定有关试验成果存档文件 2) 并列于表
表 13. 1 张家沟灰坝基本材料特性指标
干容重含水量饱和容重饱和度有效强度指标总强度指标
材料 3 3
γd kN/m w (%) γd (kN/m ) Sr (%) c′(kPa) φ′(°) ccu kPa φcu (°)
地基上层 100 15 5 18
地基下层 100 40 5 18
初期坝 82 30 28 8 21
垫层 0 0 30
灰体 30 20 7 23
灰坝施工各阶段孔隙水压力消散过程通过比奥原理的二维有限元固结程序 CON2D 确
定详见存档文件 3) 第 7 章图 示其中的一个典型工况的孔隙水压力分布图形
13. 1. 4 计算成果与分析
各种运用条件计算获得的最小安全系数列于表 部分工况临界滑裂面示于图
分析这些计算成果得到如下几点结论
(1) 张家沟灰坝建于饱和淤泥质亚粘土地基上因此渗透系数小填筑时孔隙水压力不
易迅速消散如不采取工程措施坝坡稳定不易保证在各运行情况下初期坝竣工时最为
不利为控制工况此时固结分析所获得的孔隙水压力系数在局部地区超过 1 稳定分析中
发现局部的安全系数很小鉴于此运行条件下安全系数小于 1 因此对张家沟灰场增加排水
工程措施是必要的
(2) 采用水平垫层和竖直砂井均可有效地降低孔隙水压力因而使稳定安全系数提高到
以上图 列出了几个典型运用条件下计算获得的临界滑裂面
第 13 章工程案例 465
图 13. 1 蒲城电厂张家沟灰坝主要工况计算成果
(a) Z3-d; (b) Z12-d; (c) Z5; (d) Z13; (e) Z6; (f) Z14; (g) Z22-d; (h) Z24-d
(3) 从垫层 和 两种方案的计算