封閉抽排護坦可解決水墊塘內(nèi)動水壓力允許值△p增大對塘底板的破壞

1、1對混凝土拱壩設計規(guī)范對混凝土拱壩設計規(guī)范SL2822003上有關水墊塘內(nèi)上有關水墊塘內(nèi)動水壓力允許值動水壓力允許值△P的討論的討論水電工程在拱壩下流河床內(nèi)為了消能和防沖設水墊塘，規(guī)范上規(guī)定水墊塘內(nèi)動水壓力允許值△P應小于（1015）9.81KPa，認為△P大于此值水流會把塘底板沖壞。因此，工程上為了安全，往往增設泄洪洞，以減小△P值。我們是多年從事水電工程泄水、消能、防沖設計的技術人員，我們當年第一個設計的葛洲壩、隔河巖等4個封閉抽排

2、護坦，發(fā)表世界上第一篇巖基護坦設計的文章，第一篇泄水工程抗沖磨設計的文章，第一篇用工程地質(zhì)和水力學相結合觀點研究巖基沖刷的文章，第一個設計不對稱寬尾墩加挑坎泄洪消能，有豐富的水電工程泄水、消能、防沖設計經(jīng)經(jīng)驗，對此設計規(guī)范上的△P限制，提出不同看法，供同行討論。“封閉抽排護坦可解決△P增大對塘底板的破壞”一文，解決了△P增大水流對塘底板的破壞問題，突破了國家“七五”“八五”科技攻關的結論?，F(xiàn)行規(guī)范突破后，大型水利、水電工程可不設泄洪洞，

3、即節(jié)省投資，又簡化了施工。如溪洛渡水電站若采用本文設計，可不設泄洪洞，節(jié)省投資十幾億元，經(jīng)濟效益顯著。愿意研究此問題的單位，他們只需請有關專家審查即可。請有封閉抽排護坦設計經(jīng)驗的專家和“七五”“八五”科技攻關的專家指出文中存在問題，歡迎科研、高校、設計等同行對此問題研究、探討。致禮長江水利委員會設計院樞紐處二室黃國強夏葉青另：文附后地址：湖北武漢市解放大道1863號郵政編碼：4300102012年8月30日Huangwen199771@

4、.cn電話：02782829230（家）3可解決此問題。2.2、對甲方第二個理由的討論2.2.1、水力學專業(yè)作水墊塘水工模型試驗時，用砂模擬基巖。塘底板放在模型砂上，板間不作止水。在塘內(nèi)翻滾區(qū)緊靠沖擊區(qū)的底板承受的力，有板的浮容重P1，板上、板下面上的脈動壓力P3，沖擊區(qū)內(nèi)的最大沖擊動水壓力Pmax，它們是經(jīng)結構縫傳到板下面面上的。板的安全系數(shù)K用下式（1）計算：（1）max312PPpK??從上式可知K值很小，遠遠小于1.0。底板很容

5、易被沖毀。一塊板沖起，形成深坑。由于砂的水下安息角的作用，整個塘內(nèi)沖成深坑。其次Pmax愈大，P3也愈大。Pmax、P3愈大，而K值也愈小。用文的第三部分解決此問題，即板間設止水。塘內(nèi)的Pmax、P3均進不到板下面，因此塘底板的安全完全不是公式（1）計算的結果。2.2..2、用砂模擬基巖作試驗，水力學專業(yè)也認這種方法不反映實際情況。但又無其他更好的方法取代，所以沿用至今。從工程地質(zhì)專業(yè)來看，高壩都是建在一類巖石的新鮮巖石上。新鮮巖石表面

6、有裂隙，但都是閉合的，水都進不去。這就是一些水電工程采用挑流消能而下游河床不作任何防沖措施的原因。當下游河床水舌落點處有弱軟巖石，或有軟弱破碎帶，斷層等地質(zhì)缺現(xiàn)時，在下游河床采用工程措施防沖。水墊塘就是下游河床防沖的工程措施。水墊塘采用封閉抽排結構型式。其次板的砼又與基巖粘結在一起，其抗剪斷強度1.5～0.05Mpa[12]。當年葛洲壩工程在粘土質(zhì)粉沙巖上作砼與基巖的抗拉試驗，其抗拉強度達5T（噸）／m2，證明砼與基巖之間存在粘著力，不

7、是模型試驗中模型砂與塘底板之間沒有一點粘著力。有了粘著力就是板間不設止水，Pmax、P3也進不到板下面把板欣起沖走。總之水工模型用砂模擬基巖作水墊塘的消能防沖試驗，沖刷的結果與實際不符。2.3、對甲方第3個理由的討論2.3.1、水流對塘底板砼沖蝕破壞的作用力是Pmax，而不是△P。2.3.2、水流對底板砼的沖蝕破壞[5]，目前只能按文中公式（6）計算。綜上所述甲方的理由不能認同。2.4、在規(guī)范上乙方用大量的篇幅論述△P可以加大的理由，但

8、就是沒有具體提出解決甲方所擔心的問題的辦法，即塘底板抗浮問題，抗掀起和砼抗沖磨破壞問題等。本文3部分就是解決這些問題的辦法。3、用封閉抽排護坦解決△P增大對塘底板的破壞3.1水墊塘底板結構[1]底板結構形式有兩種：一是封閉抽排形式；一是反拱形式。封閉抽排形式如下。為了減少塘的開挖方量和對拱座的影響，塘的建基面可放在河床巖石上。底板按實際地形設計。結構部件有①底板結構縫上設止水；②在塘四周設廊道，其內(nèi)作帷幕排水；③在底板下設排水溝，溝內(nèi)積