文档介绍：浆砌石拱坝的优化设计之浅探
浆砌石拱坝的优化设计之浅探
摘要:浆砌石拱坝由于在材料、施工、设计等方面的优越性,近年来在我国发展迅猛,在各地中小水利工程中应用广泛。因此,浆砌石拱坝的优化设计成为现阶段具有实际意义和理论价值的重要问题。本文分析了浆砌石拱坝的特点,进而从平面布置、应力分析和拱坝体型三个方面对浆砌石拱坝的优化设计做出了解答。
关键词:浆砌石拱坝,优化设计
1 砌石拱坝的概念及特点
砌石坝又名烤工坝,它是由一定规格的石料经浆砌或干砌而成的一种挡水建筑物。在平面上呈拱型,起到拱的传力作用的砌石坝,即为砌石拱坝;浆砌的砌石拱坝,即为浆砌石拱坝。从20世纪70年代起,我国拱坝建设迈入了全新的发展阶段,中小型砌石拱坝得到了迅速发展,截至80年代末,世界范围内共兴建高度15m以上的拱坝达1592座,其中我国753座, %;截至2000年年底,我国坝高15m以上的砌石坝共有2683座,其中砌石拱坝为1538座,%。这些砌石拱坝工程在当地的国民经济发展中发挥了巨大的作用。
拱坝是坝体向上游凸出,在平面上呈拱形,拱端支承于两岸上的混凝土或浆砌石的整体结构。作用于砌石拱坝上的荷载,大部分都由其坝体拱的作用传递到两岸坝肩岩体上,小部分则通过竖向悬臂梁的作用传至坝基。拱坝的自身调节能力非常强,即使在局部受力过大时,也能自行调整,只要坝肩稳定可靠,就不致影响其整体的安全性。拱坝的稳定性不像重力坝那样主要依靠自重来维持,而是主要依靠两岸坝肩岩体的反作用力来维持。一般来说,拱的作用越强,坝体的厚度就越能减小,坝体体积也就越小。大坝采用现代技术理论进行设计和施工的历史约近150年,在这段时期内,实践证明拱坝是各种挡水坝中最为安全的一种砌石拱坝除了它的安全性、经济性外,还存在着因地制宜、就地取材、施工简易,初期工程量小、便于改善劳动条件,便于导流和度汛等诸多特点。
2 大坝结构设计

大坝坝型为C15混凝土砌毛石拱坝,拱冠梁上游面曲线采用二次抛物线,平面拱圈形式为等厚的圆弧线。,,,,经优化设计,在左岸桩号坝0+,坝轴线转折直线布置,以控制坝顶左半中心角。由应力稳定条件控制拟定坝体断面:拱坝坝顶宽4m,坝底宽9m,,,,属薄拱坝。,,。两岸非溢流坝380m高程以上坝顶宽4m,,上游坡度m1=0,下游坡度m2=。
坝体内部采用C15砼砌毛石,迎水面依次为一级配砼砌C15砼预制块厚300,,下游面用一级配砼砌C15砼预制块厚300。坝体底部设C15砼垫层,。~,底部厚度为最大水头的1/38。防渗砼抗渗等级为W6,抗冻等级为F50。

该拱坝应力采用水利水电科学研究院结构所编制的拱坝多拱梁混合法应力分析程序——《拱坝体形优化程序ADASO》软件计算。该程序采用多拱多梁径向、切向、水平扭转、垂直扭转四向全面调整进行拱