土石坝压重体对大坝稳定影响研究

作     者：张庭凯 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李传奇;和桂玲

授予年度：2010年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：土石坝压重体 大坝稳定 牟山水库 

摘      要：水库在防洪和兴利方面都发挥了巨大效益。在水库大坝发挥巨大效益的同时,我国的水库大坝的安全问题也越来越突出,我国现有水库中有不少是在“大跃进期间兴建的,属于“三边工程,绝大部分属于三类坝。 土石坝中粘土心墙坝占很大比例,由于历史原因,大部分砂壳回填密实度低,不能满足规范要求的相对密度不小于0.8的要求,而且许多坝坝基也为砂型地基,未做基础处理,其天然密实度也达不到规范要求,不能满足抗震、液化的要求,对大坝安全构成极大危害。 对于砂壳及坝基砂层加固措施中,在大坝上游坝脚进行抛石压重是比较有效、经济的办法,也是设计人员最为常用的工程加固措施,但规范及设计手册均未规定压重长度、高度的取值,特别是存在坝基砂层的情况下,如何确定压重的尺寸,即保证工程的安全,也达到节约投资目的,是土石坝设计工作中急切需要解决的问题。压重尺寸偏小,不能产生足够的抗滑力及对砂层的压应力,不能彻底解决土石坝安全隐患,压重尺寸过大,不仅会增加工程投资,也会增加工程工期和施工难度,因此,压重的设计对土石坝的安全至关重要。 本文选择较为典型的山东牟山水库心墙坝进行研究,该水库为山东省大二型水库,大坝全长5870m,其中心墙坝段长1000.0m,其除险加固工程为省重点加固工程。大坝为心墙砂壳坝,最大坝高20.0m,其地基为典型双元地基。坝基砂层厚度6.0～8.0m,砂壳和坝基砂层密实度小于0.6,远不能满足规范要求。 针对该工程的特点,为寻求方案合理、技术可行、投资省且施工便利的设计方案经全面调研及深入分析论证,首次采取建立等效线弹性模型和液化变形模型,提出了“土石坝压重体对大坝稳定影响研究研究课题。