重力坝的抗滑稳定分析(精选)
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重力坝岸坡坝段侧向抗滑稳定分析及建基面开挖设计(水利部珠江水利委员会技术咨询(广州)有限公司广东广州 510610)摘要:水利工程重力坝设计中,大坝建基面在岸坡坝段受地形地质条件制约,可能出现岸坡开挖出较陡的建基面,宜考虑坝段沿坝轴线方向的侧向抗滑稳定性,需采取必要的工程措施或合理设计建基面的开挖,以确保岸坡坝段的侧向抗滑稳定。
某水库大坝两岸地形较陡,岸坡坝段通过合理设置一定宽度的水平段平台,有效解决了岸坡坝段的侧向抗滑稳定性问题。
关键词:重力坝;侧向抗滑稳定;刚体极限平衡;工程措施。
0 引言重力坝抗滑稳定是否满足规范设计要求,直接影响到大坝的安全,两岸坡坝段因其基础面倾向于河床方向,它在上游水位压力的作用下,可能致使坝体沿坝基接触面向下游滑动[1]。
同时在自重的作用下,它还具有沿坝轴线侧向滑动的趋势,当岸坡坝段的建基面越陡,侧向滑动趋势就越大。
因此岸坡坝段在自重与上游水压力共同作用下具有向下游和向河床滑动的可能,其抗滑稳定性往往较河床坝段更为不利,为解决岸坡坝段侧向抗滑稳定不足,需采取必要的工程措施或合理设计建基面的开挖,以确保坝段的侧向抗滑稳定。
1 侧向抗滑稳定受力分析1.1 受力分析根据《混凝土重力坝设计规范》[2](SL319-2018),较陡的岸坡坝段,宜按整个坝段三向荷载的合力方向分析计算其抗滑稳定性。
在计算岸坡坝段三向荷载共同作用的抗滑稳定时,应采用抗剪断强度公式计算其抗滑稳定性。
若岸坡较平缓,开挖后形成的分级平台高差不大,岸坡坝段的抗滑稳定计算可采用水平建基面的抗滑稳定计算公式;若岸坡较陡,计算时宜按合力计算其抗滑稳定。
参考《水工设计手册》[3]对于多平台的受力简化处理,假定斜坡上坝块为滑动体,位于水平建基面的坝块为阻滑体,综合考虑滑动体和阻滑体之间的相互作用,用刚体极限平衡法分别令滑动体和阻滑体采用等安全系数法,求出滑动体和阻滑体的内力R,再求出整个滑移体的抗滑稳定安全系数。
下图为岸坡段开挖呈台阶状示意图,坝段的倾面部分为单元1,水平开挖面部分为单元2,单元1与单元2受力作用如图2所示[3]。
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。
重力坝抗滑稳定性分析的相关探讨摘要:有限元法以其严谨、计算方法灵活、适用范围广,对解决结构复杂、特别是复杂地基上的坝体(包括基础)应力及变位问题的优点,在我国水利水电系统的广泛应用。
本文就该法对 4 种不同坝高的重力坝进行了计算,对重力坝抗滑稳定性的进行相关讨论和分析。
关键词:重力坝;抗滑稳定性;有限元;分析前言重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,重力坝抗滑稳定分析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,是重力坝设计中的一项重要内容。
由于影响抗滑稳定的因素很多,例如基岩特性、地基破碎层、地基软弱夹层、坝体材料分区、地基与坝体弹模比、扬压力等,所以迄今为止,没有成型的公认的理论来分析抗滑稳定,因此,有必要做工作来分析重力坝的抗滑稳定问题。
1 重力坝的网格剖分本文以四种坝高h=80,110,160,190m的坝作为研究对象,上游坝坡垂直,下游坝坡为1∶0.75,考虑坝体自重和上游水压力,下游无水。
其典型断面和计算水位如图1 所示。
图14 种坝高的典型断面和计算水位2 点的安全系数重力坝的抗滑稳定破坏准则分为三种:点破坏准则,整体破坏准则,极限破坏准则。
由于用整体破坏准则来分析重力坝的抗滑稳定问题太过于笼统,并不能满足点的破坏准则和反应发生剪切屈服而产生的局部破坏,因此用整体破坏准则分析抗滑稳定问题需要较大的安全余度。
文中用点的破坏准则来分析重力坝的抗滑稳定问题。
假设岩体的抗剪强度为τf,根据库仑--奈维尔准则:τf=fσ+c (1)假设某单元的任意一截面的剪应力τ,当ττf 时,则发生剪切破坏。
点安全系数Kp 定义为:Kp=τf/τ (2)Kp 的最小值称为点的最小安全系数,用Kpmin表示。
图2 摩尔应力图从图2 中可以看出:使σ 保持不变,τ 达到τf 时发生剪切破坏。
此时:求得:破坏角α0 可以由下式求得:3 材料强度储备系数Kf给建基面的抗剪断摩擦系数和凝聚力一定的安全储备,即把抗剪断摩擦系数和凝聚力除以一定的常数Kf,用式表示为:fc=f/ Kf (8)Cc=C/ Kf (9)即用提高Kf值的办法来近似描述坝基的渐进破坏过程。
重力坝坝基深层抗滑稳定性分析【摘要】结合碾压混凝土重力坝工程实例,运用有限元法对坝基深层抗滑稳定性进行分析,计算方法采用强度储备系数法,通过模拟坝基失稳的渐进破坏过程,分析认为大坝整体具有一定的强度储备安全系数,能够满足大坝整体抗滑稳定性的要求,其计算成果可为工程设计提供一定的参考。
【关键词】碾压混凝土重力坝;有限元法;强度储备系数法;抗滑稳定重力坝深层抗滑稳定问题的研究十分困难,因为岩体是一种不连续体,内部断层、裂隙等结构面的产状、特性、分布和切割组合关系十分复杂,这些结构面的组合,特别是缓倾角的断层控制着大坝的稳定和安全。
目前高混凝土重力坝抗滑稳定分析方法有多种,较经典的研究方法[1]是刚体极限平衡法、模型试验法、有限单元法等。
本文采用有限元法对某重力坝岸体—坝基系统失稳的渐进破坏过程进行了模拟,并利用不同的判别方式计算坝基的抗滑稳定安全系数。
该电站坐落于云南省境内金沙江中游的河段上,是以发电为主的大型水利工程枢纽,为碾压混凝土重力坝,最大坝高160m,河中设置坝后式厂房,大坝正常蓄水位1418m。
1.地质条件根据地勘资料,该枢纽区岩层呈单斜构造。
坝段处基岩构造表现为断裂构造,断层等破裂结构面较为发育。
对于坝基存在着的t1b和t1a凝灰岩夹层,坝轴线部位t1b最小埋深40m,距建基面约25m,该层未发现错动及泥化的迹象,但对坝基深层抗滑稳定性有一定的影响。
坝基地质剖面图见图1。
图1坝基地质纵剖面图2.计算模型由于坝基地质构造的复杂性[2][3],有限元建模过程中对其进行适当简化,坝基主要包含玄武岩、裂面绿石化岩及凝灰岩夹层,坝体浅层的块裂和碎裂裂面绿泥石化岩体抗剪强度和变形模量较低,在计算中需重点分析,利用三维绘图软件CATIA及有限元软件进行模型的构建和数值分析,计算模型网格采用八结点六面体C3D8单元。
岸坡坝段群坝体与地基网格计算模型见图2.1-2.2。
岸坡坝段群整体模型的单元总数为10039个,结点总数11759个,其中坝体单元数目2669个。
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。
有淤积的重力坝抗滑稳定计算例题抗滑稳定计算是重力坝设计中的关键一环,它用于评估重力坝结构在可能出现的滑动情况下的稳定性。
下面是一个淤积的重力坝抗滑稳定计算的例题及其相关参考内容。
例题:某重力坝采用淤积的方法进行修建,坝体的尺寸如下:坝高100m,坝顶宽10m,坝底宽60m。
地质勘探取得的结果显示坝底基岩层为坚硬的花岗岩,淤积体为粉质黏土,其安全抗滑系数为0.5。
根据现有的资料,计算坝体的抗滑稳定性。
1. 确定滑动面和作用力首先,需要确定可能发生滑动的滑动面。
在淤积的重力坝中,一般选择沙坝和芯墙之间的界面作为滑动面。
作用在滑动面上的力主要有水压力、重力和地震力。
2. 计算坝顶水压力根据坝顶高程和坝体截面面积,可以计算出坝顶的水压力。
也需要考虑坝顶下方的大坝湖水压力对坝体的作用。
3. 计算坝体重力坝体的自重是抵抗滑动的重要因素。
根据坝体的几何尺寸和材料的密度,可以计算出坝体的总重力。
4. 计算地震力地震会给重力坝带来额外的作用力,应根据设计参数和地震区域确定地震力的大小和作用方向。
5. 计算滑动力和抗滑力坝体在可能滑动的滑动面上的滑动力是需要确定的。
滑动力由水压力、重力和地震力等共同作用产生。
而抗滑力是指作用在滑动面上的阻止滑动的力。
6. 确定抗滑稳定系数抗滑稳定系数是评估坝体抗滑稳定性的关键指标。
一般认为当抗滑力超过滑动力的1.5倍时,坝体具有较好的抗滑稳定性。
参考内容:1. 《水工结构基础》(王善标著)2. 《水电站工程设计手册》(陈晓宏主编)3. 《大坝工程》(朱壮华主编)4. 《土力学和岩土工程》(龚明辉主编)5. 《水电工程施工规范》6. 《地质灾害防治设计规范》以上是关于淤积的重力坝抗滑稳定计算的相关参考内容,这些参考内容涵盖了水利水电工程中的基本理论与实践,可供参考者进行深入研究和学习。
补充:一水工建筑物的安全性一基本概念(1) (1) 荷载(作用)——外界环境对水工建筑物的影响(2)作用于结构物上的荷载效应S ——荷载施()加于结构,引起结构的反应如:应力、应变、变形等(3)结构物抗(3) 结构物的抗力——R结构物的强度、刚度、稳定性(4)(4) 结构物的功能函数——Z• 安全性• 适用性•耐久性Z x x c记为•)Z 的数学表达式g(x1,x2,…x n,c),记为g() 式中x1 ,x2,…x n为功能指标;c为功能限值对于简单情况-对于简单情况,Z=R SR结构安全如果-S>0R-S=0极限状态R-S<0结构不安全0结构安全二水工建筑物的设计准则 导致水工建筑物失事的主要因素:1、作用的不利性变异(变大)2、抗力的不利性变异(变小)3、状态方程表达不正确水工建筑物对国家和人民的意义巨大必须留 水工建筑物对国家和人民的意义巨大,必须留有足够的安全储备,即令R-S>0。
从而使结构能应付偶然出现的不利局面,以保持原定功能设计准则1单安全系数法1 单一安全系数法2 分项系数极限状态设计法1 单一安全系数法要求S≤R / K式中,K——安全系数,且>1式中安全系数1K的取值与结构安全等级、工况与作用效应组合、结构受力特点等有关。
并且应与相应的计算和试验方法相配套单一安全系数法的特点优点:计算简单,可以手算,工程经验丰富 缺点:此方法为定性的标准,没有定量的标缺点:方法为定性的标准,没有定量的标准目前重力坝新规范已经不采用此方法,而拱坝仍用该法2 分项系数极限状态设计方法 极限状态当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,当整个结构或结构的部分超过某特定状态结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此特定状态为该功能的极限状态两种极限状态(1)承载能力极限状态(2)正常使用极限状态(1)承载能力极限状态结构或结构构件达到最大承载能力或不适宜继续承载(2)正常使用极限状态结构或结构构件达到正常使用或耐久性要求的某一功能限值分项系数极限状态设计法的原理基于概率原理的可靠度分析理论荷载效应是随机变量荷载取值应满足定荷载效应是随机变量,荷载取值应满足一定保证率,用荷载分项系数表示()()k k Q k G a Q G S S ,,γγ=⋅抗力也是随机变量,材料性能取值也应满足一定保证率用材料性能分项系数表示足一定保证率,用材料性能分项系数表示k f =⋅()),(k m a R R γ分项系数法的特点表达式由一组分项系数和基本变量代表值所组成分项系数都是根据可靠度理论并与规定的目标可靠指标相联系,经优选而确定的计算结果隐含地反映了规定的可靠度水平承载能力极限状态表达式⎞⎛()⎟⎟⎜⎜γγ≤γγψγk m k d k k Q k G a ,f R a ,Q ,G S 101⎠⎝—结构重要性系数0γ—设计状况系数—永久可变荷载分项系数ψ永久、可变荷载分项系数—材料性能分项系数G γQ γm γ—结构系数1d γ—几何参数k a正常使用极限状态表达式c ()10,,,k k k k a f Q G S γ≤3d γ—结构系数极值3d γc 1—结构功能的极限值注意不同荷载的分项系数不同,荷载不确定性越大,分项系数越大不同材料其性能的分项系数不同不同材料,其性能的分项系数不同相同材料,性能不确定性越大,分项系数越大(凝聚力分项系数大于摩擦系数)不同的计算项目,结构系数不同作用分项系数材料性能分项系数两种表达式的应用¾承载能力极限状态表达式•重力坝抗滑稳定分析抗度算•坝趾抗压强度验算¾正常使用极限状态表达式•坝踵无拉应力分析•限制裂缝宽度计算第三节重力坝的抗滑稳定分析分析内容1 校核重力坝沿建基面的抗滑稳定——浅层抗滑稳定分析2 校核坝体连同部分基岩沿深层软弱结构面的抗滑稳定性——深层抗滑稳定分析分析方法1 刚体极限平衡法(单一安全系数法)22 分项系数法3 有限元方法4 可靠度方法其5 其他方法如块体单元法、边界元法、塑性极限分析法等一刚体极限平衡法基本假定:视为一个或若干个整体滑移的刚体,视为一个或若干个整体滑移的刚体只考虑滑移体上力的平衡,不考虑力矩的平衡条件,达到极限平衡状态时,滑动面平衡条件达到极限平衡状态时滑动面上的滑动力等于阻滑力刚体极限平衡法的特点优点:方法简单,易于掌握,计算工作量小,可以手算,有丰富的工程经验,对于浅层抗滑稳定有与之配套的设计准则对滑定性作笼缺点:只能对坝基的抗滑稳定性作笼统的分析,不可能对坝基的抗滑稳定安全度做出准确的评价刚体极限平衡法基本公式1抗剪强度公式此法的基本假定是把滑动面看成是一种接触面,而不是胶结面;滑动面上的阻滑力只计摩擦力,不计凝聚力计聚只用于中低坝2抗剪断公式此法认为坝体与基岩胶结良好,滑动面上的阻滑此法认为坝体与基岩胶结良好滑动面上的阻滑力包括摩擦力和凝聚力浅层抗滑稳定分析示意图抗剪强度公式βsin cos P U W k +−)(抗滑力βββsin cos W P f s ∑∑∑∑−==滑动力——作用于滑动面的全部重量——∑W 上游水平合力,包括水压力和泥沙压力U ——作用于滑动面上的扬压力——∑P f 滑动面的摩擦系数——接触面与水平面的夹角β有关的讨论β1.=0,滑动面为水平β2>0滑动面倾向上游PU W f k s ∑∑−=)( 2.>0,滑动面倾向上游抗滑力增大,滑动力减小,对稳定有利β3.<0,滑动面倾向下游,滑面倾向下游抗滑力减小,滑动力增加,对稳定不利β抗剪断强度公式ββsin P cos W ∑∑′+−′′A c U f k )+(ββsin W cos P ∑∑−=s ——f ′滑动面的抗剪断摩擦系数——′滑动面的凝聚力——c A 滑动面面积两种公式的比较1 适用条件不同22 假定不同3参数选取不同试验方法也不同3 参数选取不同,试验方法也不同4 所得安全系数的标准不同重坝建基面滑稳定重力坝沿建基面抗滑稳定安全系数规定值单斜面抗滑稳定分析——计算方法同浅层抗滑稳定分析返回双斜面深层抗滑稳定分析计算方法1)被动抗力法——2区处于极限平衡状态,求出抗力R,再计算1区的安全系数2 ) 剩余推力法——与被动抗力法相反3)3 ) 等安全系数法——1、2区安全系数相等关于的取值ψ一般可假定=0,结果偏于安全ψ假定f =Ktgψ有限元法计算得出BD面上各点主应力倾角的平均值作为ψ岸坡坝段的抗滑稳定分析坝基面是倾向河床的斜面向受力做空间分析——三向受力,做空间分析−抗剪安全系数S U W f K )cos (=θ′′抗剪断安全系数S A c U W f K +−=′)cos (θ式中θ222sin W P S +=W岸坡坝段抗滑稳定P示意图Uθ二分项系数极限状态设计方法基本理论《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999规定对结构承载能力验算的表达式为:⎛),,(0K K Q K G a Q G S γγψγ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝≤K m K d a f R ,11γγ单斜面分项系数法基本公式见单斜面深层抗滑稳定计算简图将所有力向滑动面方向投影可得到将所有力向滑动面方向投影,可得到作用效应函数()ααcos sin )(∑++=•P W W S 21抗力函数()[]A c U P W W f R ′+−−+′=•ααsin cos )(21∑双斜面深层抗滑稳定计算简图3B B三有限元进行抗滑稳定安全性评价的方法点安全系数指各点的最大剪应力和它的法向应力的比例关系f σc K e ′+′=τ应力代数和法将有限元计算出的滑裂面各单元的剪力、抗剪断能力求和,仿照传统的刚体极限平衡法求得沿该滑裂面抗滑稳定整体安全系数∑⋅+⋅==⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛n i A i c i i f i 1σ'∑⋅=n i A i K i s 1τ强度储备系数法主要考虑材料强度的不确定性和可能的弱化效应,研究结构在设计上的强度储备程度,还可以求出大坝研究结构在设计上的强度储备程度还可以求出大坝从局部破坏到全部破坏的破坏全过程超载法载主要考虑作用荷载的不确定性,以此研究结构承受主要考虑作用荷载的不确定性以此研究结构承受超载作用的能力,也可以求出大坝从局部破坏到全部破坏的破坏全过程实例:向家坝水电站深浅层抗滑稳定分析单元总数:45821 结点总数:43205坝体网格图坝体单元数:4503 结点数:5609泄12#剖面材料分区图渐进破坏过程和失稳模式-等比例降强度法渐进破坏过程和失稳模式-超水容重法提高坝体抗滑稳定的工程措施1 增加坝体重量或利用水重2 开挖处理,加固地基33 设置齿槽4 设置混凝土硐塞5防渗排水设施帏幕灌浆抽排设施5 防渗排水设施:帏幕灌浆、抽排设施6 横缝灌浆,连成整体7 预应力钢索加固上游坝面倾向上游利用水重采用有利的开挖轮廓线设置齿槽。
重力坝地基抗滑稳定性分析摘要该文阐述了重力坝的结构特征和工作特点,着重分析了坝体沿坝基面及坝基内深层软弱结构面或岸坡坝段等的抗滑稳定安全度,对研究重力坝地基稳定性有十分重要的意义。
关键词重力坝;地基;抗滑稳定分析1重力坝的结构特征与工作特点1.1结构特征重力坝基本形状呈三角形,上游面铅直或稍倾向上游,坝底与基岩固结,建成挡水后,依靠自重维持稳定,故称重力坝。
在平面上,坝轴线(坝顶上游边缘线)一般为直线,有时为避开不利的地形地质条件或枢纽布置等原因,也可为折线或曲率不大的拱向上游的曲线[1]。
沿坝轴线坝体用横缝分成若干独立坝段,每一坝段为固结于地基上的悬臂梁。
筑坝材料为混凝土或浆砌石,抗冲能力强。
因此,重力坝可做成非溢流的,也可做成溢流和坝身设有泄水孔的。
1.2工作特点(1)由于筑坝材料强度高,耐久性好,抵御洪水漫顶、渗漏、冲刷、地震破坏的能力强,因而失事率低,工作安全性可靠。
(2)对地质、地形条件适应性强。
由于坝底压应力不高,对地质条件要求较低,一般建于基岩上,当坝高不大时,甚至可以修建于土基上;从地形上看,任何形状的河谷都可建重力坝。
(3)由于重力坝可做成溢流的,也可在坝内设置泄水孔,故一般不需要另设溢洪道或泄水隧洞,枢纽布置紧凑。
工程分2期施工,可利用坝体导流,不需另设隧洞。
(4)结构作用明确。
由于横缝将重力坝分成若干坝段,各坝段独立工作,结构作用明确,空间结构可化简为平面问题分析,应力分析和稳定计算都较简单。
(5)施工方便。
坝体为大体积混凝土,可采用机械化施工,放样、立模和混凝土浇捣都较简单。
(6)由于坝体剖面尺寸往往由稳定和坝体拉应力强度施工条件控制而做得较大,材料用量多,坝内压应力较低,材料强度不能充分发挥。
且坝底面积大,因而扬压力也较大,对稳定不利。
(7)因坝体的体积较大,施工期间混凝土温度收缩应力较大,为防止发生温度裂缝,施工时需适当控制对混凝土的温度。
2重力坝的抗滑稳定分析2.1沿坝基面的抗滑稳定分析常用的抗滑稳定安全系数计算公式有2种,即抗剪断强度公式和抗剪强度公式[2]。