混凝土壩的錨固與高承載力錨桿中冶集團(tuán)建筑研究總院程良奎目錄1、引言2、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用3、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加高及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性4、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展5、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗6、加強混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研究1、引言對于重力壩或連拱壩，無論是新壩建造或舊壩加高、加固，采用預(yù)應(yīng)力錨桿將壩與基巖緊緊錨固在一起，就可以顯著減少壩體重量（體積），大大降低工程費用，混凝土壩錨固與高程在理錨桿具有很大的發(fā)展空間。(1)抵抗傾覆：式中：

P

—

抵抗傾倒所需錨固力（垂直作用于結(jié)構(gòu)底面）m

－

抵抗傾倒的安全系數(shù)（1.5～2.0)M（＋）、M（—）—錨固前作用與結(jié)構(gòu)上的正彎矩或負(fù)彎矩之和tp

—錨固力的力矩半徑2、混凝土壩錨固的基本力學(xué)作用（2）抵抗基底的水平位移m—剪切破壞的安全系數(shù)；N—垂直作用于基礎(chǔ)面的力的總和（kN）T—使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移的平行于基礎(chǔ)面的切向力的總和（kN）f=tgф基底面的摩擦系數(shù)錨固于基巖的壩體在地震時水平加速度作用G=GA+P錨固前抗剪切安全系數(shù)錨固后抗剪切安全系數(shù)（3）提高混凝土壩的抗震穩(wěn)定性3、高承載力錨固體系在混凝土壩加固加高及新建工程中的應(yīng)用優(yōu)越性經(jīng)濟。用于錨固的一噸預(yù)應(yīng)力鋼絞線可以取代300～400m3混凝土；預(yù)加應(yīng)力可視、可控、可靠。工程長期性能可靠；加高、加固工作可在不停止大壩運行條件下進(jìn)行；具有良好的抗震性能4、混凝土壩錨固的應(yīng)用與發(fā)展4.1混凝土壩改建工程的錨固世界上第一座采用錨固技術(shù)的重力壩－阿爾及利亞舍爾法壩1－錨桿，10MN；2－1967年安裝的錨桿，2MN；3－排水孔南非steenbras壩的改建(單位:m)a—1927年第一次加高壩體；b—1953年第二次加高壩體英國Argal壩的改建奧地利spullersee水利工程北壩加高簡圖前捷克斯洛伐克Bystrick壩的改建澳大利亞巴林賈克壩加高及錨固簡圖在加高的壩頂上安裝錨頭(a)法國Joux壩設(shè)置在壩頂通道內(nèi)的錨頭；

(b)埃塞俄比亞壩體上埋在混凝土中的錨頭1－錨桿（預(yù)應(yīng)力筋）；2－原來污工壩；3－鋼筋混凝土大壩頂部橫剖面圖大壩錨桿位置橫剖面圖德國用4500KN巖錨改善EDER重力壩的總體穩(wěn)定性蘇格蘭瑪拉多琪壩預(yù)應(yīng)力錨固工程示意圖梅山水庫壩基預(yù)應(yīng)力錨桿加固示意圖4.2混凝土壩加固工程雙牌大壩壩基預(yù)應(yīng)力錨固石泉大壩預(yù)應(yīng)力錨固加固工程單錨設(shè)計承載力達(dá)8

MN。石家莊峽石溝混凝土壩：最大壩高：32

m壩長：127.5

m壩體混凝土量：16500

m3預(yù)應(yīng)力錨索（抗傾）：62根單錨承載力：2200

kN4.2新建混凝土壩的錨固石家莊峽石溝混凝土攔擋壩石家莊攔擋壩錨桿布置圖石家莊混凝土壩錨固效果鎖定后180d預(yù)應(yīng)力損失3.47％～3.61％節(jié)省混凝土量37％節(jié)約工程投資30％澳大利亞錨固的Catagunya壩的溢洪道頂部簡圖1－預(yù)應(yīng)力錨桿法國St.Michel連拱壩1－拉固支垛的錨桿；2－鞍形錨頭將支垛錨固于基巖以抵抗水平位移的法國Mont-Larron連拱壩巴西蘇格蘭德國北美（1964~2004）混凝土壩的錨固應(yīng)用量318座名稱應(yīng)用時間高度

(m)單錨承載力(kN)錨孔直徑(毫米)Hume(stg.2)19875113750312cataract19885413750310Warragamba198914216500310Glenmaggie19893713670300Maroondah19904713670305Nepean19927516500314Burrinjuck19947916250315澳大利亞重力壩加固加高工程5、混凝土壩錨固的技術(shù)經(jīng)驗美國stewart雙曲拱壩，高60m，成功應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，創(chuàng)造了世界的四個第一，有效地提高了拱壩的抗震穩(wěn)定性能。主要經(jīng)驗：設(shè)計前進(jìn)行大量的錨桿試驗，以確定錨桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)，來調(diào)整對巖層的適應(yīng)性；高精度快速成孔技術(shù)，邊成孔邊糾偏；環(huán)氧鍍層鋼絞線防腐；施工過程的每一階段都嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控美國1985~2002每年采用環(huán)氧鋼絞線的工程及數(shù)量6、加強混凝土壩錨固應(yīng)用技術(shù)的研