经验交流:桩基砌石拱坝设计探讨(二)
连拱坝桩基布置
连拱坝桩基布置除竖向和水平荷载外,还应考虑上游防渗和下游防冲刷,应充分论证,通过综合分析确定。大坝每个支墩下共布置18根桩,桩径1.2m,桩距3.5m..
1。桩径、桩长、桩距的确定
根据洛阳市建筑桩基、桥梁桩基和大坝的施工情况及相关规范,结合坝基应力大的特点,连拱坝基础的桩径不宜小于1.2m,至于桩径,应根据河床地质条件、施工机械设备及现场试验,通过计算确定。
基桩必须穿过河床覆盖层,进入坚硬持力层。桩端进入持力层的深度应考虑各种持力层成桩的可能性和尽可能增加桩端阻力的要求,可按85桥规和94桩规采用。由于砌石连拱坝的竖向力和水平力较大,基桩应进入岩石中,埋深宜为0.2d或不小于0.2m,当有软弱下卧层时,硬层厚度不宜小于4.0d,对于较厚的持力层,在施工条件允许的情况下,桩尖进入持力层的深度应尽可能达到该土层中桩尖阻力的临界深度,以充分发挥桩的承载力。
桩间距的确定,考虑到公路、水利、建设部门的要求,一般是通过桩基布置和受力计算来确定的。但端承桩的最小中心距应根据规范确定,即桩的最小中心距不应小于3.0d.
2。防渗抗冲工程
坝基防渗对大坝挡水和大坝安全起着至关重要的作用。沿大坝上游拱管布置80cm厚C20钢筋混凝土防渗墙。
连拱坝的抗冲工程设计对整个坝体的稳定和安全至关重要。一旦坝基被冲刷空,大坝就会垮塌。该坝采用戽流方式消能,在基础下游面做1m厚钢筋混凝土板桩墙,并在墙下游铺一层50cm厚C20混凝土三角块,保护冲刷墙不被冲刷过深。
3。承台设计
连拱坝的承台除了遵循现行桩规范,满足抗冲切、抗剪、抗弯和上下部结构的要求外,还应起到加强连拱坝基础整体性的作用。因此,宜将各墩的承台(用板或系梁)连接起来,形成一个大底板,使承台成为基础向大坝过渡的大平台,从而将防渗墙、冲刷墙、基础、大坝牢固地结合在一起,共同抵抗外力。该大坝承台采用大底板形式,厚度为1m。
桩基连拱坝的适用范围
桩基连拱坝适用于基岩埋深大、覆盖层厚、河床透水性强、渗水量大、开挖排水困难的中小型坝。但河床基岩埋深不宜过大,一般为10 ~ 25m,否则基础工程投资过大,经济不合理。由于桩基连拱坝同时承受竖向荷载和水平荷载,坝高(高出河床的坝高)一般为10 ~ 20米。大坝太高太小(10m以内)的话,基础投资就大,造成浪费。因此,对于低坝(小于10m),应采用硬壳坝或其他坝型。如果坝高过大(20m以上),由于水平和垂直荷载过大,桩基受力,布置困难,风险大。所以要专门研究。
桩基圬工连拱坝宜建在砂石丰富的河道上,可充分利用当地材料,减少工程投资。
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