壩前壓重對土石壩靜動力特性影響研究.pdf

1、土石壩在防洪和興利方面都發(fā)揮了巨大效益，我國水庫大都建在上世紀50年代末70年代初，年久失修，病險水庫較多，嚴重影響水庫防洪安全和正常效益的發(fā)揮，土石壩中粘土心墻壩占很大比例，由于歷史原因，大部分砂殼回填密實度低，不能滿足規(guī)范要求的相對密度不小于0.8的要求，而且許多壩壩基也為砂型地基，未做基礎處理，其天然密實度也達不到規(guī)范要求，不能滿足抗震、液化的要求，對大壩安全構成極大危害。
　　 在對砂殼及壩基砂層加固措施中大壩上游壩腳進

2、行拋石壓重是比較有效、經(jīng)濟的辦法，為工程設計人員最為常用的工程加固措施之一，但規(guī)范及設計手冊均未規(guī)定壓重長度、高度的取值，特別是存在壩基砂層的情況下，在保證工程的安全，節(jié)約投資前提下，如何確定壓重的尺寸，探明壩前壓重對土石壩的靜動力特性影響是土石壩設計及科研工作者急切需要解決的問題。
　　 本文首先介紹了壩前壓重加固土石壩的基本原理，選擇中小型土石壩楊莊水庫除險加固實際工程作為典型代表，采用理論分析、數(shù)值分析相結合的方法探討研究

3、壩前壓重對大壩靜動、力特性影響。計算結果表明壩前壓重可以有效提高中小型粘土心墻砂殼壩壩體抗滑穩(wěn)定性，壓重長度應在0.45～0.55倍壩高左右，壓重高度應至少在0.19倍壩高以上，越高則安全系數(shù)越大，但不宜超過0.3倍壩高，否則造成投資過大，施工困難及資源浪費；壩前壓重可以有效的提高壩基砂土的初始應力，尤其是壩軸線距壓重體較近處應力增加明顯，其最高可達150％，隨著離壓重體越來越遠，壓重對壩基砂土應力影響越來越??；根據(jù)有限元分析其影響范圍

4、大約為距壓重體100m左右；壓重可以有效減小壩體遭遇地震荷載時質點位移、壩體應力、主應力振幅，有效提高壩體穩(wěn)定性。壓重之后壩體動位移得到明顯降低，其振幅降為原來1％；且應力曲線更趨平穩(wěn)，壩基和壩體節(jié)點時程動力曲線顯示壩項節(jié)點位移振幅遠遠大于了壩基的節(jié)點振動范圍，驗證了壩體在遭遇地震荷載的鞭梢效應。
　　 本文的研究結論與楊莊水庫、牟山水庫及馬河水庫等水庫除險加固工程中壩前壓重設計參數(shù)對比分析，理論結論與工程實際相吻合，進一步驗證