重力坝稳定分析方法及提高坝体抗滑稳定的工程措施样本
水工建筑物重力坝的稳定分析
水工建筑物重力坝的稳定分析一、重力坝滑动失稳模式（一）表面滑动（二）浅层滑动（三）深层滑动二、抗滑稳定计算截面选取及计算方法★破坏机理：重力坝岩基的破坏开始于坝踵附近的拉裂缝和扩张松弛，而后坝趾出现剪切屈服区且逐渐向上游发展，最后在坝下浅层岩基中上下游贯通，形成滑动通道，导致大坝的整体失稳破坏。
★（一）计算截面：坝基面或者坝体薄弱面选择受力大，抗剪强度较低，最容易产生滑动的截面作为计算截面。
重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及碾压混凝土层面上的滑动稳定性。
另外坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动性。
★（二）抗滑稳定分析方法1.单一的安全系数法：计算公式有抗剪强度公式和抗剪断公式2. 分项系数法极限状态设计方法：《混凝土重力坝设计规范》DL 5108—1999规定，重力坝的抗滑稳定承载能力极限状态进行计算，认为滑动面为胶结面，滑动体为刚体。
三、单一的安全系数计算法（一）抗剪公式1.滑动面水平时：Ks = f(∑W-U)/ ∑P2.滑动面倾向上游：Ks = [f(∑WCosβ-U+∑PSinβ)]/( ∑PSinβ+∑WCosβ)公式评价：本公式不考虑凝聚力，偏于安全，凝聚力作为安全储备，所以规定的安全系数较低。
（二）抗剪断公式1.假定：认为砼与基岩接触良好，直接采用接触面上的抗剪断参数f′和c′。
2.公式：Ks′＝[f′(∑W-U)+C′A]/∑P3.安全系数Ks′,设计规范规定：不分等级。
基本荷载组合：采用3.0；特殊荷载组合：（1）采用2.5；（2）采用不小于2.3。
四、分项系数法（一）特点：与原设计规范相比，用概率极限状态设计法代替了定值设计法，用分项系数极限状态表达式代替单一安全系数表达式。
即以结构重要性系数γ０、设计状况系数φ、作用分项系数γｆ 、材料性能分项系数γｍ和结构系数γｄ来代替设计的安全系数Ｋ。
（二）分项系数法基本公式（课本37页3-1、3-2）核算坝基面抗滑稳定极限状态时，应按材料的标准值和荷载的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合两种情况。
抗滑稳定分析.
（4）抽水措施：我国的龚嘴工程，下游水深达30m，采取抽水措施后 ，浮托力只按10m水深计算，节省了坝体混凝土浇筑量。
水工建筑物
抗滑稳定分析
2.提高坝体抗滑稳定的工程措施
（5）加固地基：帷幕灌浆、固结灌浆以及断层、软弱夹层的处理等。 （6）横缝灌浆：将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆， 以增强坝的整体性和稳定性。 （7）预加应力措施：在靠近坝体上游面，采用深孔锚固高强度钢索， 并施加预应力，既可增加坝体的抗滑稳定，又可消除坝踵处的拉应力。
（8）防渗排水：在坝基内布置防渗排水幕、保证排水畅通，降低扬压
力。 （9）空腹抛石：如果是空腹重力坝或宽缝重力坝，可在空腔内填块石 ，提高坝体稳定性。
水工建筑物
1
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1
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1
0 S ( G Gk , Q Qk , Ak , ak )
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2
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K
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抗滑稳定分析
2.提高坝体抗滑稳定的工程措施
水工建筑物项目化实训包
抗滑稳定分析
制作人：杜守建 山东水利职业学院ຫໍສະໝຸດ 2016.06抗滑稳定分析
抗滑稳定极限状态设计表达式
基本组合极限状态设计表达式：
偶然组合极限状态设计表达式: 抗滑稳定极限状态作用效应函数： 抗滑稳定极限状态抗力函数： 抗剪强度公式： 抗剪段断强度公式：
水工建筑物
f W
0 S ( G Gk , Q Qk , ak )
重力坝的抗滑稳定分析
主应力：σ1u=（1+n2) σyu-(pu-puu) n2 σ2u= pu-puu σ1d=(1+ m2) σyd-(pu-pud) m2 σ2d= pd-pud
例1 某重力坝如下图所示，属一级建筑物，基本组合[Ks]=1.10，特殊组合[Ks]=1.05，材料容重为24KN/m3，水的容重为10KN/m3，摩擦系数为f=0.62，试分析该坝的抗滑稳定性。（注：图中高程及尺寸单位均为米）
水工建筑物习题课
重力坝的抗滑稳定分析
沿坝基面的抗滑稳定分析
单一安全系数法、极限状态分析法
抗剪强度公式
Ks=f(∑W-U)/ ∑P
抗剪断公式
Ks’=[f’(∑W-U)+c’A]/ ∑P
刚体极限平衡法
单斜面深层抗滑稳定计算
当整个可能滑动面基本上都由软弱结构面构成
01
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时，宜用抗剪强度公式计算，Ks值用1.05~1.3；
单击此处可添加副标题
校核洪水位情况（特殊组合）抗滑稳定安全系数计算： 扬压力：U=10×25×60.5+10(70-25)×60.5÷2=28737.5(KN) 上游水压力：P1=10×70×70÷2=24500(KN) 下游水压力：P2=10×25×25÷2=3125(KN) 下游水重：W2=10×25×0.7×25÷2=2187.5(KN) 公式：Ｋs=f.(∑W-U)/∑P Ｋs=0.62×(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07 ∵基本组合抗滑稳定安全系数：Ｋs=1.24＞[Ｋs]＝１.1０ 特殊组合抗滑稳定安全系数：Ｋs=1.07＞[Ｋs]＝１.05 均符合规范要求 ∴ 该坝的抗滑稳定是安全的。
重力坝失稳的原因分析及防治措施
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、
图2职割滑动面
解决 问题的关 键在于确 定AB和BC布的反力 和相应原 转动中心 。 由上述几种滑动情况的安全性分析，影响重力坝稳定的主要因素为：坝 和地基或软弱夹层C、币值，所有作用于坝体的垂直荷载及水平荷载， 其中特别是地基的抗剪强度指标，变化范围大，常对重力坝稳定起着关 键作用。因此，造成重力坝抗滑稳定性不足或失稳的原因应从多方面去 分析 ，常 见的 原因有 以下 几种 。
必须 注意到 这方面 的问题 。
1重力坝 失稳的 原因分 析
重力坝主要依靠自身的重力维持稳定。重力坝失稳时可能沿坝基 平面滑动，也可能沿地基中的缓倾角断面或软弱夹层滑动。
I ．1沿坝基面的抗滑稳定分析
1．1．1磨 擦公 式
仕 掣 滑动面 为zk, zF- 时 ，安全系数为 Ks：
(1)
L 式中，三¨o滑动面上的总铅直力：
中，40 0／o是由于地基缺陷而引起的。在我国，此类事件也屡有发生。如 黄坛口重 力坝因左岸坡地质 问题于1 953年被 迫停工， 不得不 补作勘
探，进 行加固处 理，延长 了工期， 造成了浪 费。据1977年不完 整统 计，仅因未能及时发现坝基软弱夹层，以致改变设计、延误工期和后期
加固的大中型闸坝就有三十余座。由此可见，坝基问题是关系到大坝安 全性和经济性的重要问题。由于地基条件的复杂性，勘探测试手段的不 足，以及人们认识上的局限性，长期以来，对于这样重要的地基问题， 主要依靠经验和估算来进行设计。因此遗留了许多隐患。在运用管理中
2提高重力坝抗 滑稳定性的工 程措施 为提 高重 力坝 的抗 滑稳 定性 ，工 程中 采取 以下 措施 ： 1) 增加坝体重量。即加大l ；贝_ 体剖面，这是一种施工简单而工作可 靠的措 施，但不经 济。 2) 利用水重。将上游坝面做成倾向上游的斜面，利用坝面水重来 增加坝体抗滑力。但坡度不宜过缓，否则在上游坝面出现较大拉应力， 对强度和抗渗造成刁秭0。
重力坝抗滑稳定的措施
重力坝抗滑稳定的措施1. 引言重力坝是一种常见的水利工程结构，用于蓄水和控制洪水。
然而，重力坝在面临沉积物侵蚀和地震等自然力的作用下，容易发生滑动和破坏。
为了确保重力坝的安全和稳定运行，需要采取一系列的抗滑稳定措施。
本文将介绍一些常见的重力坝抗滑稳定的措施，包括增加重力坝的自重，采用防滑桩，设置坝脚抗滑槽等。
2. 增加重力坝的自重重力坝的稳定性主要依靠自身的重量来抵御外部力的作用。
因此，增加重力坝的自重是一种有效的抗滑稳定措施。
常见的增加重力坝自重的方法包括增加坝体的厚度和采用高密度的材料。
这样可以增加坝体的摩擦力，提高坝体与地基之间的抗滑稳定性。
3. 防滑桩的使用防滑桩是一种常见的应用于重力坝的抗滑稳定措施。
防滑桩通过嵌入到地基中形成防滑抵抗，提高重力坝的整体稳定性。
在设计防滑桩时，需要考虑桩的深度、直径和间距等参数。
合理设计的防滑桩能够提供足够的抗滑稳定力，防止重力坝的滑动和破坏。
4. 坝脚抗滑槽的设置坝脚抗滑槽是一种常见的重力坝抗滑稳定措施，通常位于坝体底部的外围，用于增加重力坝与基岩之间的搭接面积，提高抗滑稳定性。
坝脚抗滑槽采用防滑槽的形式，通过增加重力坝的自重和摩擦力，提高重力坝的整体稳定性。
在设计坝脚抗滑槽时，需要考虑槽的宽度、深度和锚杆的使用等因素。
5. 地基加固地基加固是一项重要的重力坝抗滑稳定措施。
地基加固可以通过注浆、灌浆、岩石锚固等方式实现。
注浆和灌浆是常见的地基加固方法，通过将浆液注入地基中，增加地基的强度和稳定性。
岩石锚固则是将锚杆固定在地基中，提供额外的抗滑稳定力。
选择适当的地基加固方法可以提高重力坝的整体稳定性。
6. 定期检测和维护重力坝的抗滑稳定措施需要定期检测和维护，确保其有效性和可靠性。
定期检测和维护可以发现和修复潜在的问题，防止重力坝滑动和破坏的发生。
常见的检测方法包括测量重力坝变形、监测地下水位和地震活动等。
根据检测结果，及时采取维护措施，以保证重力坝的安全性和稳定性。
坝体工程抗滑稳定性分析与改进
坝体工程抗滑稳定性分析与改进引言：坝体工程的抗滑稳定性是坝体工程设计与施工中一个重要的考虑因素。
坝体工程的安全性直接关系到人民群众生命财产的安全，因此，对于坝体工程的抗滑稳定性进行分析与改进，具有重要的现实意义。
一、坝体工程抗滑稳定性分析方法坝体工程抗滑稳定性分析是通过评估坝体工程在外力作用下的稳定性，判断其是否具备抵御滑移的能力。
目前常用的分析方法有：古典方法、有限元法和边坡稳定分析法。
古典方法是最早被使用的一种坝体工程抗滑稳定性分析方法，其基本原理是根据力学原理和土力学原理，通过计算坝体与土体的受力关系，确定坝体的抗滑稳定性。
然而，古典方法只能进行简单的力学计算，难以考虑到复杂的工程地质情况，因此在实际工程中应用有一定的局限性。
有限元法是一种近年来发展起来的坝体工程抗滑稳定性分析方法，它通过将坝体划分为无数个小单元，计算每个小单元受力情况，并将这些力的计算结果进行综合，得到坝体的整体受力情况。
有限元法具有计算精度高、可以考虑到复杂的工程地质因素等优点，但是由于计算量大、计算时间长等问题，使得其在实际应用中存在一定的困难。
边坡稳定分析法是一种综合考虑边坡稳定性各种因素的坝体工程抗滑稳定性分析方法，其基本原理是通过对坝体工程边坡稳定性各种因素的量化分析，综合考虑这些因素对坝体工程抗滑稳定性的影响。
边坡稳定分析法充分考虑了地质地形、工程结构及土体力学等因素，可以较全面地评估坝体工程的抗滑稳定性，因此在实际应用中被广泛采用。
二、坝体工程抗滑稳定性改进方法针对坝体工程抗滑稳定性分析的结果，如何进行改进，提高坝体工程的抗滑稳定性成为一个重要问题。
目前常用的改进方法有：增加支撑结构、地下浇筑坎、加固边坡和改善土质条件等。
增加支撑结构是一种常见的坝体工程抗滑稳定性改进方法，通过增加支墩、桩等支撑结构来提高坝体的承载能力和整体抗滑稳定性。
这种方法通常用于对坝体工程边坡稳定性较差的地区，能够有效改善坝体工程的抗滑稳定性。
提高重力坝抗滑稳定的技术措施
0引言重力坝基层结构面域较为软弱，一旦说此类单元产状主动迎合上层建筑物滑动需求之时，就可立即过渡转化成为安全控制要点。
长久以来，我国已经构筑并投入沿用的大中型水利工程项目众多，包括三峡、沙坡头以及金安桥等，始终遗留较深的坝基深层抗滑稳定隐患，对于相关产业秩序流畅衔接带来诸多不便。
由此看来，进行此类领域潜心研究与改造是迎合时代发展的必要途径。
1目前我国在重力坝抗滑稳定性课题方面相关解析经验的吸纳整编最近阶段，国内外大部分工程技术人员以及学者，都针对重力坝基深层抗滑稳定安全系数、特定结构面物理力学指标等内容加以潜心探讨，但是始终无法提供标准化控制方案，反倒令此类事业领域内的思维观念百般交织，局势紊乱迹象更是可想而知。
相关实践管制主体开始大力提倡沿用稳定分析、数值精准计算、安全标准控制等途径，进行抗剪公式适用结果检验，希望能够为日后相关施工秩序协调监管提供些许启示。
事实上，过往我国水利施工单位在进行重力坝深层抗滑稳定性能研究期间，基本上将自身注意力全面投射在刚体结构极限平衡与物理模型综合验证方式之上，至此过后便衍生一类规模适当的安全检验控制方针。
客观角度鉴定，当我国全面吸纳计算机软件、硬件技术成就过后，有关上述强调的数值校验解析工作的确获得前所未有的便利支撑优势，并且持续到上世纪末期阶段，可靠度分析技术开始在水利电力项目中大肆拓展，有关其间交接的工序流程的适应成果开始受到相关领域广泛认可。
并且随着施工经验的完善，针对不同结构面开始提出以下及时性应对建议。
首先，一旦说重力坝基岩体内部软弱面比重较大时，技术人员提高重力坝抗滑稳定的技术措施邵艳丽安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000摘要:笔者结合以往重力坝施工实践经验整理解析，发现内部深层抗滑稳定分析工作支撑地位极高，尽管长期以来我国相关技术部门已经在此类项目中投入大量精力，阶段性成就还算丰硕，可是却始终遗留诸多隐患。
由此，笔者决定利用特定区域水利工程设计案例进行科学验证解析，试图将其中结构稳定手段、抗剪计算公式以及整体架构安全调试标准提炼完全，避免以往单纯应用一类措施带来的弊端结果，确保深层地质条件下坝基深层抗滑稳定绩效得以顺利彰显，最终为后期水利供电等事业可持续发展奠定协调适应基础。
提高重力坝抗滑稳定的措施
提高重力坝抗滑稳定的措施重力坝是水利工程中的重要部分，而其抗滑稳定性关乎重力坝的质量和安全性，文章将结合作者的研究经验，分析重力坝抗滑稳定性的特点，研究提高抗滑稳定的措施，为相关的研究提供一份参考，文中观点存在一定的不足，有待进一步的分析论证。
标签：重力坝；抗滑稳定；特点；措施引言重力坝是水利建设中的基础设施，由石料、混凝土等材料修筑而成，依靠坝体的自重保证稳定性，本身具有很高的稳定性，具有安全、可靠，设计、施工简单的特点，适应不同的地形和地质条件，在坝体中可布置泄水、引水孔口等，目前被广泛采用。
但是重力坝的坝体应力低，无法发挥材料强度，温度应力和收缩应力大，并且水压和水冲击会造成一定程度的滑动，影响重力坝的稳定性和安全性，论文以下将针对重力坝抗滑稳定的特点和相关的提高措施进行讨论。
1 重力坝抗滑稳定的特点（1）大坝滑动通道具有特定性和多元性：重力坝内有软弱结构面，抗剪强度低于基岩，形成了滑动的特定通道，而这种软弱结构面是多层的，通道具有多元性，性状、成因和充填物等都比较复杂。
（2）坝体连同坝基部分岩体同时滑动：如果滑动发生在介质分界面上，物理力学性质很难界定，属于不连续各向异性体，应力应变状态十分复杂。
（3）对下游尾岩抗力体的依赖性：在水平载荷下，基岩不能维持自身的稳定，坝体只有依靠下游尾岩抗力体才能满足稳定性，并且自身稳定性的安全系数小于1。
（4）抗滑稳定安全度判据的多元性：坝体滑动带动滑动面以上的部分，而只有依靠下游尾岩抗力体才能维持稳定，其稳定平衡系统由五个部分构成，坝体、滑动基岩、软弱结构面、软弱结构面下部基岩、下游尾岩抗力体，难以用单一的安全系数来衡量，要靠坝基、坝体、安全系数、尾岩等应力应变来综合判定。
2 提高重力坝抗滑稳定的措施2.1 抗滑强度参数的选择重力坝的抗滑参数的选择对工程的造价、施工和设计有很大的影响，主要包含几个方面：其一，影响软弱夹层抗滑强度的主要参数，如土层颗粒的粒径大小，当粒径大于5mm时，可以起到抗滑作用，当粒径小于5mm时，抗滑作用不明显；如岩性，岩性对连通率、起伏差和厚度等有影响，岩性均匀，夹层厚度大时，抗滑能力强，对于大型的重力坝工程，要辅助大型剪、中型剪等工程，可以起到提升抗滑的作用。
坝抗滑稳定的工程措施
坝抗滑稳定的工程措施
一、增加重量
在坝体的上游侧或下游侧增加重量，以增大坝体的滑阻力，提高其抗滑稳定性。
可以通过加厚坝体、增加压重块等方式实现。
二、排水减压
通过排水减压，降低坝体中的孔隙水压力，使坝体能够更好地抵抗滑移。
可以在坝体内部设置排水孔，将水排出，降低水压力。
三、放缓边坡
通过放缓坝体的边坡，降低滑移的倾向性，提高抗滑稳定性。
放缓边坡可以通过改变坝体的几何形状实现。
四、防滑桩
在坝体中设置防滑桩，通过桩的支撑作用，增加坝体的抗滑稳定性。
防滑桩可以设置在坝体的基础部位或上游侧。
五、防滑锚杆
在坝体中设置防滑锚杆，通过锚杆的锚固作用，将坝体与基岩连接在一起，提高其抗滑稳定性。
防滑锚杆可以设置在坝体的基础部位或下游侧。
六、坡面防护
在坝体的上游侧和下游侧设置防护措施，如混凝土护面、草皮护面等，以防止水流对坝体的冲刷和侵蚀，保护坝体的稳定性。
七、加强监测
通过加强监测，及时发现坝体的滑移迹象，采取相应的措施进行加固和修复。
监测的设备可以包括测斜仪、位移计等。
八、紧急预案
制定紧急预案，以便在坝体出现险情时能够及时采取措施进行抢险和修复。
预案中应包括抢险队伍的组织、物资的调配、交通的保障等方面的内容。
重力坝稳定分析方法及提高坝体抗滑稳定的工程措施
重力坝的稳定性汪祥胜3008205112（46）前言：重力坝是世界出现最早的一种坝型，早在2900年前在埃及就出现了最早的重力挡水坝。
随着我国重力坝建设的繁荣，数量的增多和高度的不断提升，使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。
大坝的稳定性直接关系到大坝安全性和人民群众的生命财产息息相关，而此次实习的三峡和向家坝皆是重力坝的代表杰作，通过实习定能从深层次上了解有关大坝稳定性的相关问题，包括什么是重力坝，重力坝稳定的意义，其稳定性分析方法和提高坝体抗滑稳定性的工程措施及在实际中的应用情况和应注意的问题。
一．什么是重力坝1.重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
2.优缺点：重力坝优点：重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点：①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；④在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。
重力坝缺点：①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。
3.工作原理；重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足：A、稳定要求：主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。
B、强度要求：依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。
4.重力坝类型：重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝；③空腹重力坝。
重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。
实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。
讲课比赛-重力坝抗滑稳定分析
倾向上游的锯齿
五、提高重力坝抗滑稳定的工程措施
③设置齿墙
➢齿墙阻断软弱面，改变滑动面位置，增加抗滑力
滑动面由 abc→a’b’c’
充分发挥抗力 体的作用
五、提高重力坝抗滑稳定的工程措施
④抽水措施：抽去坝底渗透水，减少浮托力。
排水廊道内 水位明显低 于下游水位
抽水后的 扬压力
不抽水的 扬压力
抽水体内浮托力 明显低于下游
施加的预 应力
预应力改变了 合力方向
抗力墩 扁千斤顶
六、抗滑稳定分析方法的发展趋势
（2）数值方法——有限元法、块体元法、流形元法 等 （该方法还没有设计控制标准）
（3）模型试验法
三、重力坝的抗滑稳定分析的方法
❖ 目前在进行抗滑稳定分析时，设计部门使用的规范主要是： ☞ SL319-2005《混凝土重力坝设计规范》(安全系数法) ☞ DL5108-1999 《混凝土重力坝设计规范》(分项系数极限 状态设计法)
坝基面
软弱面
❖沿坝基面滑动失稳过程：
➢坝踵胶结面出现微裂松弛区→坝趾胶结面出现局部剪切屈 服→屈服范围向上游延伸→整体滑动失稳
三、重力坝的抗滑稳定分析的方法
（1）刚体极限平衡法——规范使用
刚体极限平衡法: 将 坝体、岩体或大坝与坝体组成的滑裂 体看成刚体，不考虑滑裂体本身和滑裂体之间变形的影响 ，也不考虑滑裂面上应力分布情况，仅考虑滑裂面上的合 力（正压力、重力），而忽略力矩的作用效应。
5 提高抗滑稳定的工程措施
⑤加固地基
➢帷幕灌浆以减少坝基渗透能力 ➢固结灌浆以增加坝基强度和整体性 ➢断层处理以减少坝基软弱结构面
5 提高重力坝抗滑稳定的工程措施
⑥横缝灌浆
➢将局部或全部横缝灌浆，增加坝体的整体稳定性。
3.5 增加重力坝稳定性的措施
重力（坝体、水、泥沙的自重等）；u—坝基扬压力
fF ( G f (u ) G u) F K K P P P P
（一）减少扬压力 u ↓ （二）增加坝体重力 G ↑ （三）增加摩擦系数 f ↑ （四）减少水平推力ΣP ↓
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
1、勘测 坝基软弱夹层→摩擦系数f小、抗滑力F小 2、设计 坝体断面尺寸小→重力G小 3、施工 质量差→摩擦系数f小、抗滑力F小； 坝基扬压力u大 4、管理 库水位较多地超过设计最高水位→水平推力P大
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
重力坝的抗滑稳定分析，主要是核算坝底面的抗滑稳定性
fF ( G f (u ) G u) F K K P P P P
（一）减少扬压力（u ↓ ） 1、加强防渗 2、加强排水
小结与思考
（二）增加坝体重力（G ↑）
1、加大坝体断面
2、预应力锚固 （三）增加摩擦系数（f ↑ ） 1、加大清基深度 2、固结灌浆 （四）减小水平推力（ΣP ↓ ） 1、科学的控制运用水库 2、坝体下游面加支撑
二、增加重力坝抗滑稳定性的主要措施
（四）减小水平推力 （ΣP ↓ ） 1、科学的控制运用水库 降低汛前调洪起始水 位 、改建溢洪道加大泄 洪能力等 2、坝体下游面加支撑
钢筋混凝土支撑桩、重力墙、 钢筋混凝土水平拱
下游面加支撑的形式 （a）溢流坝护坦上钻孔设桩； （b）非溢流坝设重力墙支撑； （c）钢筋混凝土水平支撑 1-坝体；2-支撑桩；3-护坦；4-重力 墙；5-水平拱
丹江口水库大坝于1958年始建，1973年竣工， 水域面积126万亩，蓄水总量达81亿立方米。水 库具有防洪、发电、灌溉、航运、养殖、旅游等 综合效益。国家重点项目南水北调大型工程的渠 首，就在湖北省丹江口市。它的全部建成，将以 每秒500立方米的流量，把丹汉二江之水送往华 中、华北地区。
提高重力坝抗滑稳定的措施
提高重力坝抗滑稳定的措施1. 引言重力坝是一种常用于水利工程的坝型，其稳定性对于工程的安全运行至关重要。
滑坡是重力坝常见的稳定性问题，可能会导致坝体位移、坡面破坏等严重后果。
因此，提高重力坝的抗滑稳定性是一项重要且必要的工作。
本文将介绍几种提高重力坝抗滑稳定性的常见措施，包括坝基处理、加固坝体、排水措施等。
这些措施通过提供更好的土壤支撑力、减少地下水压力等方式来增强重力坝的抗滑稳定性。
2. 坝基处理坝基处理是提高重力坝抗滑稳定性的关键措施之一。
坝基处理旨在增加坝底土的抗滑强度和摩擦阻力，减少坝基土的变形和位移。
常用的坝基处理方法有以下几种：2.1 坝基加固在坝基处进行填筑加固，以提供更好的土壤支撑力。
加固材料可以选择适合的砂、砾石等，通过填料夯实和排松来提高地基的抗滑性能。
2.2 地下水控制合理的地下水控制是减少地下水对坝基土压力的重要手段。
通常采用降低坝坡下游排水井水位，以降低地下水位并减小地下水压力。
可以通过排水井系统、抽水设备等来实现地下水控制。
3. 坝体加固坝体加固是提高重力坝抗滑稳定性的另一个重要措施。
通过增强坝体的抗滑性能，可以有效减少滑坡的风险。
常用的坝体加固方法有以下几种：3.1 加固坝顶在重力坝顶部加设增强层，以增加坝顶的抗滑性能。
增强层可以采用钢筋混凝土、岩石填料等。
加固坝顶还可以通过增设挡土墙、倒铺石等结构来提高抗滑稳定性。
3.2 加强坝身结构通过在坝体内部加设水平抗滑构造，增强坝身结构的整体稳定性。
常见的加强构造包括横隔、纵隔等，可以使用钢筋混凝土、钢板桩等材料进行加固。
4. 排水措施合理的排水系统能够有效减小坝体内的地下水压力，提高重力坝的抗滑稳定性。
以下是几种常见的排水措施：4.1 衬砌排水通过在坝体内设置排水设施，如排水管道、过滤层等，将坝体内的地下水排泄到下游，从而减小地下水对坝体的压力。
4.2 减小渗流通过降低坝体的渗流量，减小渗流压力，进一步增强坝体的抗滑稳定性。
水利工程管理技术——增加重力坝稳定性的措施
职业教育水利水电建筑工程专业《水利工程管理技术》教材混凝土坝及浆砌石坝的裂缝处理《水利工程管理技术》项目组2022年4月目 录 P u G f P F k ∑-∑=∑=)(，孔径为15～20cm ，孔深为～倍的帷幕深度。
原排水孔过浅或孔距过大的，应进行加深或加密补孔，以增加导渗能力。
如原有的排水孔受泥沙等物堵塞时，可采用高压气水冲孔或用钻机清扫以恢复其排水能力。
（二）增加坝体重力（a ）从上游面增加坝体断面；（b ）从下游面增加坝体断面1-原坝体；2-加固坝体图2-22 增加坝体断面的方式 重力坝的坝体稳定，主要靠坝体的重力平衡水压力，所以，增加坝体的重力是增加抗滑稳定的有效措施之一。
增加坝体重量可采用加大坝体断面或预应力锚固等方法。
1.加大坝体断面加大坝体断面可从坝的上游面或从坝的下游面进行。
从上游面增加断面时，既可增加坝体重力，又可增加垂直水重，同时还可改善防渗条件，但需放空水库或降低库水位修筑围堰挡水才能施工，如图2-22（a ）所示。
从坝的下游面增大断面，如图2-22（b ）所示，施工比较方便，但也应适当降低库水位进行施工，这样，有利于减少上游坝面拉应力。
坝体断面增加部分的尺寸，应通过稳定计算确定，施工时还应注意新旧坝体之间结合紧密。
2.预应力锚固预应力锚固是从坝顶钻孔到坝基，孔内放置钢索，锚索一端锚入基岩中，在坝顶另一端施加很大的拉力，使钢索受拉、坝体受压，从而增加坝体抗滑稳定，如图2-23所示。
1-锚索孔；2-锚头；3-扩孔段图2-23 预应力锚固示意图用预应力锚固来提高坝体抗滑稳定性，效果良好，但具有施工工艺复杂等缺点。
且预应力可因锚索松弛而受到损失。
安徽梅山水库连拱坝曾于1964年对右坝肩预锚加固，根据7年观测的结果，预应力平均损失为%。
对于空腹重力坝或大头坝等坝型，也可采用腹内填石加重，不必加大坝体断面。
（三）增加摩擦系数摩擦系数大小与坝体和地基的连接形式及清基深度有关。
对于原坝体与地基的结合，只能通过固结灌浆的措施加以改善，从而提高坝体的抗滑稳定性，除此之外，通过固结灌浆还能增强基岩的整体性和其弹性模数，增加地基的承载能力，减少不均匀沉陷。
第三节 重力坝的稳定分析
第三节重力坝的稳定分析重力坝主要是依靠自重维持稳定，其可能出现的破坏型式(见图2.9)：滑动：坝体沿抗剪能力不足的薄弱而产生滑动。
倾复：抗倾力矩小于倾复力矩.下游地基差易出现.图2.9 重力坝失稳破坏示意图因此, 抗滑稳定是重力坝设计中的一个重要内容.计算假定1、河床坝段作为平面问题处理，岸坡坝段按空间问题处理；2、略去横缝作用，以单宽计；3、假定为一根固结于基础上的变截面悬臂梁稳定分析目的: 验算重力坝在各种可能荷载组合下的稳定安全度.(一)沿坝基面的抗滑稳定分析假定坝体与坝基的连接有三种物理模式:“触接”、“粘接”、“咬接”. 简单接触----摩擦公式认为坝底光滑，坝基光滑，坝直接放置在基岩上----“触接”故当滑动面为水平面时,抗滑稳定计算公式：当滑动面为倾向上游的倾斜面时:图2.10 重力坝沿坝基抗滑稳定计算示意图2、抗剪断公式假定坝体与坝基之间涂有一层砂浆----“粘接”计算时考虑粘结力的作用，故抗剪断公式为:计算时考虑粘结力的作用，故抗剪断公式为:3、剪摩公式假定坝体坝基之间凸凹不平，相互咬合在一起，计算时考虑纯剪强度说明:1、上述三个抗滑稳定计算公式是在不同的假定前提下得到的摩擦公式：形式简单，概念明确，计算方便，多年来积累了丰富的经验，公式中不考虑粘结力与实际不符，(安全裕度含在假定中，k=1.0并不意味着处于临界状态；)剪摩公式：考虑抗滑力时，人为地把阻滑力看作为摩擦力与抗剪能力之和，己挖掘了维持稳定的所有潜力。
因而要求的安全系数较大，在美、日等国家用得较多。
抗剪断公式：物理概念明确，也较符合实际，是近年来发展的趋势，《规范》也推荐采用，应注意抗剪断参数的选用。
2、对摩擦公式和抗剪断公式的讨论摩擦公式忽略了坝体与基岩的胶结作用，不能完全反映实际工作状态，由于不考虑C的作用，因此K取的较小。
抗剪断强度公式考虑了坝体与基岩的胶结作用，计算了全部抗滑潜力，比较符合坝的实际工作状态，物理概念明确。
简述增强重力坝抗滑稳定的措施
增强重力坝抗滑稳定的措施
重力坝是一种常见的水利工程结构，用于集水、蓄水和发电等目的。
然而，由于重力坝所受到的水力作用和地力作用很大，其抗滑稳定性是一个重要的设计考虑因素。
本文将简要介绍增强重力坝抗滑稳定的措施。
首先，合理的坝型设计对于重力坝的抗滑稳定至关重要。
坝型设计应考虑到地质条件、坝址地形、坝体材料等因素，采用适当的坝型形式。
常见的坝型包括三角坝、梯形坝和矩形坝等。
不同的坝型具有不同的抗滑稳定性能，因此需要根据具体情况选择。
其次，坝体的材料选择也对重力坝的抗滑稳定性有着重要影响。
坝体应选择具有较高强度和抗滑性能的材料，如混凝土、砂石等。
在施工过程中，还应注意坝体的加固和防渗措施，以提高其整体的抗滑稳定性。
此外，增加坝体的自重是提高重力坝抗滑稳定性的有效措施之一。
通过增加坝体的自重，可以增加抗滑力矩，从而提高重力坝的抗滑稳定性。
可以采取增加坝体厚度、增加坝体体积等方式来增加坝体的自重。
最后，重力坝抗滑稳定还需要考虑到水力作用和地力作用之间的平衡。
水力作用主要是指水压力对坝体的作用，而地力作用主要是指坝体自重对地基的作用。
为了保持水力作用和地力作用之间的平衡，可以采取适当的坝体形状和倾角，以及合理的坝体厚度等措施。
综上所述，增强重力坝抗滑稳定的措施包括合理的坝型设计、适当的材料选择、增加坝体自重以及水力作用和地力作用的平衡等。
在设计和施工过程中，需要综合考虑多个因素，确保重力坝具有良好的抗滑稳定性能，以确保工程的安全和可靠性。
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重力坝的稳定性
汪祥胜 ( 46) 前言:
重力坝是世界出现最早的一种坝型, 早在29 前在埃及就出现了最早的重
力挡水坝。
随着中国重力坝建设的繁荣, 数量的增多和高度的不断提升, 使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。
大坝的稳定性直接关系到大坝安全性和人民群众的生命财产息息相关, 而此次实习的三峡和向家坝皆是重力坝的代表杰作, 经过实习定能从深层次上了解有关大坝稳定性的相关问题, 包括什么是重力坝, 重力坝稳定的意义, 其稳定性分析方法和提高坝体抗滑稳定性的工程措施及在实际中的应用情况和应注意的问题。
一．什么是重力坝
1.重力坝是由砼或浆砌石修筑的大致积档水建筑物, 其基本剖面是直角三角形, 整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力及其它荷载作用下, 主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
2.优缺点:
重力坝优点: 重力坝之因此得到广泛应用,是由于有以下优点: ①相对安全可靠,耐久性好, 抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强; ②设计、施工技术简单, 易于机械化施工; ③对不同的地形和地质条件适应性强, 任何形状河谷都能修建重力坝, 对地基条件要求相对地说不太高; ④在坝体中可布置引水、泄水孔口, 解决发电、泄洪和施工导流等问题。
重力坝缺点: ①坝体应力较低, 材料强度不能充分发挥; ②坝体体积大, 耗用水泥多; ③施工期混凝土温度应力和收缩应力大, 对温度控制要求高。
3.工作原理; 重力坝在水压力及其它荷载作用下必须满足:
A、稳定要求: 主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。
B、强度要求: 依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。
4.重力坝类型:
重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝; ③空腹重力坝。
重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。
实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。
①悬臂式重力坝: 横缝不设键槽, 不灌浆; ②铰接式重力坝: 横缝设键槽, 但不灌浆; ③整体
式重力坝: 横缝设键槽, 并进行灌浆
二．稳定性分析方法:
1.抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全度。
当岸坡坝段地形陡峻时, 还需核算这些坝段在三向荷载作用下的抗滑稳定。
2.重力坝滑动失稳模式极其计算方法
重力坝可能沿坝基平面滑动, 也可能沿地在中缓倾角断层或软弱夹层滑动。
中国修建了大中型重力坝100余座, 其中有1/3存在深层滑动问题。
( 一) 沿坝基面的抗滑稳定分析
假定坝体与坝基的连接有三种物理模式:”触接”、
”粘接”、
”咬接”
单一的安全系数法:
( 1) 抗剪强度公式( 摩擦公式)
a、滑动面水平面时:
b、滑动面倾向上时:
本公式不考虑凝聚力, 偏于安全, 凝聚力作为安全储备, 因此规定的安全系数较低。
摩擦系数f的选取问题
一般由若干组试验确定。
但由于试验岩体自身的非均匀性质和每次试验条件不可能完全相同, 导致试验成果具有较大的离散性, 如何选用试验值, 还值得研究。
规范规定, f的最后选取应以野外和室内试验成果为基础, 结合现场实际情况, 参照地质条件类似的已建工程的经验等, 由地质、试验和设计人员研究确定。
根据国内外已建工程的统计资料, 混凝土与基岩的f值常取在0.5～0.8之间。
摩擦系数的选定直接关系到大坝的造价与安全, f值愈小, 要求坝体剖面愈大。
以新安江为例, 若f值减小0.01, 坝体混凝土方量增加2万m3。
( 2) 抗剪断公式
1、假定: 认为砼与基岩接触良好, 直接采用接触面上的抗剪断参数f′和c′。
2、公式:
3、安全系数Ks’,设计规范规定: 不分等级
基本荷载组合: 采用3.0
特殊荷载组合: ( a) 采用2.5;
( b) 采用不小于2.3。
本公式既考虑了抗剪断摩擦力, 又考虑了滑动面上的凝聚力, 比较符合实际情况。
抗剪断参数的选定
对于大、中型工程, 在设计阶段, f ′,c′应由野外及室内试验成果决定。
在规划和可行性研究阶段, 能够参考规范给定的数值选用。
规范规定如下: Ⅰ类基岩——很好的岩石,
f ′＝1.2～1.5, c′＝1.3～1.5Mpa
Ⅱ类基岩——好的岩石,
f ′＝1.0～1.3, c′＝1.1～1.3Mpa
Ⅲ类基岩——中等的岩石,
f ′＝0.9～1.2, c′＝0.7～1.1Mpa
Ⅳ类基岩——较差的岩石,
f ′＝0.7～0.9, c′＝0.3～0.7Mpa
上述结果不包括基岩内有软弱夹层的情况; 同时, 胶结面的 f ′,c′值不能高于混凝土的f ′,c′; 对于Ⅰ、Ⅱ类基岩, 如果建基面做成较大的起伏差, 可采用混凝土的抗剪断参数。
( 二) 深层抗滑稳定分析
深层滑动: 地基内往往存在着较弱夹层或缓倾角断层, 坝体挡水后, 有可能沿这些薄弱面产生滑动, 就叫做深层滑动。