论述坝址的地形、地质条件对大坝坝型的选择有什么影响

Question

论述坝址的地形、地质条件对大坝坝型的选择有什么影响

Answer 1

一、坝址区工程地质条件分析
1、坝基（肩）稳定性分析
因为在坝址区,两岸和河流的走向垂直,所以形成横向河谷,所以坝基（肩）的稳定性非常好.
2、坝址区边坡稳定性分析
因为原理牛背山背斜,故坝址区边坡无褶皱构造,表面上无断层特征,又以原生结构面为主,与河流走向垂直,并且形成顺坡.常年累月下边坡上的次生结构也很稳定.
3、坝址区渗漏问题
坝区的渗漏主要包括坝基的渗漏问题和绕坝的渗漏.因为坝基处的岩体构成横向河谷并且倾向上游,所以对坝基的防渗十分有利.又因为两岸虽然以石灰岩为主,但是夹杂着砂岩和泥岩,泥岩是天然的防水岩层,并且在坝区的下游并没有发现横向的深沟.所以要形成绕坝的渗漏也是很难的.
二、最佳坝型的选择论证
可供选择的坝型包括：1.土石坝2.堆石坝3.拱坝4.重力坝
1、土石坝的论证
土石坝是以土、石等当地材料填筑的坝,按坝体采用的材料不同可分为好几种类型,这里指的是土质芯墙土石坝.土石坝对不同的地形、地质和气候条件适应性好.任何不良的坝址地基和深层覆盖层,经过处理后均可填筑土石坝.土石坝还可以就地取材.且目前的水平是过去被认为“劣质材料”的风化砾质土、红粘土、中细砂、开挖石渣,都可分区上坝,充分发挥就地取材的优越性.
土石坝是否最优的关键在于：防渗心墙的来源.虽然坝址区附近有土,但是土的质量,数量都是未知的.且这些土的来源基本上都是当地的农民的耕地,如果要征用必将引发补偿和移民的问题,这样会加大成本.又因为土石坝很庞大,在风景区影响美观,故排除土石坝.
2、堆石坝的论证拱坝的论证
堆石坝是否最优的关键在于天然堆石料石头充足.虽然龙门洞河谷中有碎石,漂石,砾石,但是这些远远不够.入股哦要人工开采,那势必会产生巨额的开销,并会影响景区的环境,故排除最优.
3、拱坝的论证
拱坝是一个空间壳体结构,在平面上形成拱向上游的弧形拱圈,在铅直剖面上是直立于河床基础和坝肩岩体上的悬臂梁.它是经济性和安全性都比较优越的一种坝型.拱坝在水荷载作用下,绝大部分坝体是受压的,只需坝体材料有足够的抗压强度,就能保证坝体不受破坏.此外,与重力坝相比,对于河谷宽深比较小的坝址,修建拱坝的混泥土方量比修建同一高度的重力坝大约节省1/3～2/3.
但是拱坝对地形、地质条件有较高的要求.从地形条件来看,拱坝最好修建在对称的“V”型河谷中,因为在不对称河谷中,拱坝的受力条件较差,设计和施工复杂,需采取工程措施,尽可能减小不对称的程度.从地质条件来看,近代拱坝坝体的压应力很高,常达6～8MPa,高拱坝可达10～12MPa.坝址地质条件应保证能把坝体传来的力较均匀地传给河谷两岸和河床的岩体.为此,拱坝坝址地质条件要求岩石尽量坚硬致密,质地均匀,有足够的强度,不透水性和耐水性强.
虽然坝址区是横向河谷,左岸岩体对拱坝坝肩的稳定有利.但是左右岸不对称,使拱坝不能作为最优的坝型选择.
4、重力坝的论证
重力坝是出现最早到现在还应用广泛的一种坝型,且自从水泥发明以后,它更是如虎添翼,发展迅速.是否选用它要,渗漏稳定和交通材料是关键问题.
从地形、地质方面考虑,对重力坝来说渗漏和坝基稳定问题是关键.坝址区的岩体构成横向河谷,且倾向上游,所以在不存在深层的断层作为滑动面的情况下是很有利于坝基的稳定的,对防渗也是很有利的.在次生风化节理不贯通的情况下,两侧的切割软弱面也是不存在的.因此从初步考察以及坝址情况来看,修建重力坝是最佳的选择.
从材料情况来看,工区骨料料场场地开阔,高程适宜,储量大,质量好,开采季节长,料场附近有足够的回车和堆料场地,不占用农田,运输方便,距离短,因此也宜选择混泥土重力坝.
因此无论从地形地质方面还是从交通材料方面,我个人认为重力坝都是最好的选择.