重力坝的坝基稳定性分析

扬压力对混凝土重力坝稳定性影响及改进措施扬压力是指水流或土体对坝体底部产生的上升压力，对混凝土重力坝的稳定性有很大的影响。

在设计和建设混凝土重力坝时，需要考虑到扬压力的存在，并采取相应的改进措施来提高坝体的稳定性。

首先，扬压力对混凝土重力坝的稳定性的影响主要表现在两个方面：一是对坝体底部的抗滑稳定性影响；二是对坝体的抗浮稳定性影响。

对于坝体底部的抗滑稳定性，扬压力的存在会增加坝底的水平推力，降低坝体的有效重力，从而降低了抗滑稳定性。

为了提高坝体的稳定性，可以采取以下改进措施：1.增加坝体基础的稳定性：在设计和建设过程中，可以通过改进基础的形式和尺寸来增加坝体基础的稳定性。

例如，在坝基上设置扩散带、增加坝基宽度、采用防滑槽等。

2.提高坝体的摩擦稳定性：在坝底与坝基之间增加摩擦力，可以提高坝体的抗滑稳定性。

可以采用土体填充、挖方等方法，在坝底和坝基之间形成一层高摩擦性的材料。

对于坝体的抗浮稳定性，扬压力的存在会对坝体的自重产生影响，降低了坝体的抗倾覆能力。

为了提高坝体的稳定性，可以采取以下改进措施：1.增加坝体自重：通过增加混凝土的密度，增加坝体的自重。

可以采取增加坝块体积或改变混凝土配合比等方法。

2.优化坝体的结构形式：在设计和建设过程中，可以通过优化坝体的结构形式来提高其抗浮稳定性。

例如，在坝体内设置重力块、加设支撑墙或加固坝底等。

此外，还可以通过以下方式来减小扬压力对混凝土重力坝的影响：1.增加开敞坝底的渗流路径：通过增加开敞坝底的渗流路径，使得扬压力在渗流过程中逐渐消散，降低其对坝体稳定性的影响。

2.减小上游水位变化范围：扬压力与上游水位的变化密切相关，当上游水位的变化范围较大时，扬压力对坝体的影响也会增大。

因此，可以采取措施来降低上游水位的变化范围，例如通过建设拦河坝等。

综上所述，扬压力对混凝土重力坝的稳定性有着重要的影响，而改进措施主要可以从提高坝体的抗滑稳定性和抗浮稳定性两个方面入手。

重力坝抗滑稳定措施浅析摘要：通过对重力坝抗滑稳定的分析，采取有效措施提高其抗滑稳定性，确保大坝安全运行。

关键词：水利枢纽；重力坝；抗滑稳定；措施前言重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝，它历史悠久、优点较多，目前仍被广泛采用。

重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或坝基内软弱结构面抗滑稳定的安全度，提高重力坝抗滑稳定的措施要根据其工作原理及特点，通过分析不同情况下的稳定性，分别确定切实有效的提高抗滑稳定措施。

下面就重力坝存在的几种可能滑动情况分别进行稳定分析，根据分析结果落实相应的抗滑稳定措施。

一、沿坝基面的抗滑稳定问题1、沿坝基面的抗滑稳定分析（以一个坝段或取单宽作为计算单元）1.1利用抗剪强度公式，将坝体与基岩间看成是一个接触面，而不是胶结面。

当接触面呈水平面时，其抗滑稳定安全系数Ks =①式中ΣW为接触面以上的总铅直力；ΣP为接触面以上的总水平力；U为作用在接触面上的扬压力；f为接触面间的摩擦系数。

当接触面倾向上游时Ks=②式中β为接触面与水平面间的夹角。

由式②可以看出，当接触面倾向上游时，对坝体抗滑有利；当接触面倾向下游时，β为负值，使抗滑力减小，滑动力增大，对坝体稳定不利。

1.2利用抗剪公式时，认为坝体混凝土与基岩接触良好，直接采用接触面上的抗剪断参数和计算抗滑稳定安全系数。

s =③式中A为接触面面积；为抗剪断摩擦系数；为抗剪断凝聚力。

2、增加抗滑稳定性的工程措施从稳定性分析计算公式看出，要增大K值可采取多种措施，如增加坝体的铅直力ΣW，减小扬压力U，提高滑动面的抗剪强度指标f值。

对具有软弱夹层的地基应设法增加尾岩抗体被动抗力。

如依靠减小水平推力ΣP来增加坝体稳定性难度很大。

因此，可以采用以下工程措施提高抗滑稳定性。

一是加大坝体剖面。

在上游面或下游面加大剖面以增加坝体自重，在上游面加大剖面可增加坝体自重及垂直水重，提高ΣW值，从而增加坝的抗滑稳定性；二是采用有利的开挖轮廓线，开挖坝基时，利用岩面的自然坡度，使坝基面倾向上游；三是在坝基面设置排水系统，加强坝基排水，减小扬压力，增大K值；四是提高软弱夹层的抗剪强度指标。

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。

基于重力坝应力计算及稳定分析的优化设计重力坝是一种常见的水利工程结构，其稳定性是设计中需要考虑的重要问题。

在设计重力坝时，需要对其应力进行计算和稳定性进行分析，并进行优化设计。

首先，重力坝的应力计算需要考虑以下几个方面。

首先是坝体自重的计算，包括坝体上升水压力和上升地下水压力。

其次是坝顶压力的计算，包括抗倾覆稳定和抗滑移稳定的力学分析。

还需要考虑水侧坝体的压力计算，包括水压头的作用和大坝的承压强度。

最后是岩质坝体的应力分析，考虑岩性、节理的影响及坝体的变形与稳定性。

为了保证重力坝的稳定性，需要进行稳定分析。

稳定分析主要包括抗倾覆稳定和抗滑移稳定两个方面。

抗倾覆稳定分析是为了防止重力坝在承受水压力的作用下发生倾覆。

抗滑移稳定分析是为了防止重力坝在地基土的滑移力的作用下发生移动。

通过合理选择坝体的高度、坝基的强度和选择合适的岩质材料，可以有效地提高重力坝的稳定性。

在重力坝的优化设计中，可以从以下几个方面进行考虑。

首先是合理选择重力坝的形式，可以是三角形、梯形或者圆弧形等不同形式，根据工程实际情况进行选择。

其次是选择合适的坝基处理措施，包括混凝土垫层、防渗墙等，可以提高坝体的稳定性。

另外，可以考虑采用辅助措施，如设置消能防冲设施、阻水排水系统等，提高重力坝的安全性。

最后，可以进行不同形式的优化设计，如遗传算法、模拟退火算法等，寻找最优设计方案，既能满足工程要求，又能提高工程的经济性和可行性。

综上所述，基于重力坝的应力计算及稳定分析的优化设计是一个综合性的工程问题。

通过合理的应力计算和稳定分析，可以提高重力坝的稳定性。

同时，通过优化设计，可以选择合适的形式和措施，提高工程的安全性和经济性。

因此，在重力坝的设计中，需要综合考虑各种因素，进行全面的分析和优化设计。

重力坝抗滑稳定分析重力坝的稳定应根据坝基的地质条件和坝体剖面形式，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混凝土层面上的滑动稳定性。

另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动稳定性。

《混凝土重力坝设计规范》（),,(0k k Q k G a Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,11γγ),,,(0k k k Q k G a A Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,12γγ•••R f 'R c '•C f 'C c '••——材料性能分项系数，查表1-12，也可实验确定；γd1——基本组合结构系数，查表1-13； A k ——偶然作用代表值；γd2——偶然组合结构系数，见表1-3；Σf 'f 'c 'c '2）。

2．抗剪断参数的选取式（4）中f 'R f 'C c 'R c 'C 的值，直接关系到工程的安全性和经济性，必须合理地选用。

一般情况下，应经试验测定，且每一主要工程地质单元的野外试验不得少于4组；选取这些参数值时，应结合现场的实际情况，参照工程地质条件类似的工程经验，并考虑坝基岩体经工程处理后可能达到的效果，经地质、试验和设计人员共同分析研究进行适当调整后确定，中型工程的中、低坝，若无条件进行野外试验，应进行室内试验，并参照地质条件类似工程的经验数据选用，小型工程的低坝无试验资料时，可参照地质条件类似工程的试验成果和经验数据选用，坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数的计算参考值见DL5108－1999《混凝土重力坝设计规范》。

表1 材料性能分项系数表2 结构系数。

重力坝的坝基稳定性分析摘要：作为可再生清洁能源，水力资源是中国能源的重要组成部分，在能源平衡和能源工业的可持续发展中占有重要地位。

水电建设中最重要的一环就是大坝的建设，作为发电的载体，要充分保证大坝的安全与稳定。

而作为应用最广泛的重力坝，从地形地质条件、坝基岩体的抗滑抗渗稳定性以及地震带来的砂土液化等方面对坝基的安全稳定性进行多角度分析显得至关重要。

关键词：坝基稳定性；抗滑稳定性；抗渗稳定性；地震液化进入21世纪，我国的能源结构将要发生重大的变化，像水能等清洁能源将逐步取代煤炭等化石能源。

随着越来越多的重力坝开工建设，遇到的问题也是越来越多，特别是坝基的稳定性问题，本文主要是对重力坝坝基的稳定性问题进行分析。

1.重力坝对地质、地形条件的要求重力坝主要依靠坝身的自重与地基间产生足够大的摩阻力来保持稳定，因此重力坝对地基的要求较高，一般都建在基岩之上，也可以建在较好的土质地基上面。

1.1大坝与基岩接触面抗剪强度足够大，坝基岩体内没有软弱结构面和可能滑动的岩体或者其本身的抗剪强度就满足抗滑稳定的要求。

1.2坝基具有良好的抗渗性，在水库上下游的水头差作用下不至于发生大量渗漏和产生过大的扬压力，也不会发生泥化和软弱夹层、断层破碎带的渗透变形。

1.3坝基两岸的山体比较稳定，不存在潜在的滑坡体；坝区附近有充足的、符合要求的混凝土骨料或石料，以节省材料的成本，加快施工进度。

2.坝基岩体的抗滑稳定性分析很多坝基中含有结构面、风化裂隙以及软弱夹层等不利的地质条件，而这些地质条件的构造特征及组合形式会对坝基的稳定性造成影响。

2.1重力坝坝基的滑动破坏类型有三种：表层滑动、浅层滑动、深层滑动，构成岩体滑动的边界条件有滑动面、切割面和临空面。

各种软弱结构面及其空间组合控制着坝基的可能破坏形式。

这些因素对于坝基岩体抗滑稳定的定性分析至关重要。

2.2影响坝基抗滑稳定性的因素有坝体自重、水压力、扬压力、淤砂压力、地震力和波浪压力等。