提要：介紹土基上重力壩壩基土體滲透穩(wěn)定性計算，探討設(shè)置于軟基上重力壩的經(jīng)濟適用性。
　　關(guān)鍵詞：土基，重力壩，改阻系數(shù)法，滲透壓力
　　一、前言
　　對于很多小型水電站來說，砼接頭壩開挖至巖基上，既增加工程量，又不安全，無形中又?jǐn)_動基巖，所以對于巖石埋藏較深、土質(zhì)條件較好地基，將砼接頭壩置于土基上既經(jīng)濟又實用。
　　現(xiàn)行的《砼重力壩設(shè)計規(guī)范》（DL5108-1999），適應(yīng)于大、中型巖基上的1、2、3級砼重力壩，對4、5級砼重力壩（高度一般較小）規(guī)定可以參照使用，將重力壩設(shè)計在土基上，沒有特定的規(guī)范可依，為此，在設(shè)計時，除了按本規(guī)范規(guī)定滿足抗滑、抗傾、基底應(yīng)力外，還參照《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001）和《水工建筑荷載設(shè)計規(guī)范》（DL5077-1999）確定基底土體的滲透穩(wěn)定性。
　　二、滲流計算方法
　　重力壩土基滲流計算主要確定基底的揚壓力和出口坡降，從而判斷壩的穩(wěn)定性和壩基土體的滲透穩(wěn)定性，本文僅對后一種穩(wěn)定性進行論述，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001和《水工建筑荷載設(shè)計規(guī)范》（DL5077-1999），采用改進阻力系數(shù)法。
　　根據(jù)壩底輪廓線，重力壩地基可分為三種基本形式，即進出口段、內(nèi)部垂直段和水平段，如下圖所示：
　　
　　
　　圖中S為地下輪廓垂直長度，T為透水地基的有效深度。
　　滲流計算公式為：
　　各段水頭損失：；
　　總水頭損失：，為基底各段的阻力系數(shù)，其計算如下：
　　①進出口段：；
　　②水平段：；
　　③內(nèi)部垂直段：。
　　出口滲流平均坡降：，h0’為出口水頭損失；
　　由以上公式就可以求得各段水頭損失，并可作出沿地下輪廓的水力坡線，若水平坡降和出口坡降大于土基臨界坡降，說明壩基土體的滲透穩(wěn)定性滿足要求。
　　土基臨界坡降：Jc=，其中為土的比重，為水的比重，n為土的孔隙率，e為土的孔隙比。
　　三、工程實例
　　上利水電站大壩岸邊基巖埋置較深，幾乎與河床基巖平，其上基土為粘性土，根據(jù)地質(zhì)提供的各種參數(shù)均滿足一般持力層的要求，河中小島經(jīng)填土加高3米多即可擋水，但土壩到廠房、溢流壩到土壩之間要有接頭重力壩連接，為了減少開挖，節(jié)約投資，結(jié)合本重力壩較矮（壩高11米左右，最大水頭5.2米）特點，將重力壩設(shè)計在土基上。
　　
　　1.壩型：見圖1、圖2所示。
　　
　　
　　
　　2.參數(shù)計算
　　本工程各參數(shù)如下：
　　有效深度T計算：因為，＞地基實際深度4m,故T=4m，式中L0為地下輪廓的水平投影長度，S0為地下輪廓的垂直投影長度；
　　進口地下輪廓垂直長度：S=3.5m;
　　出口地下輪廓垂直長度：S=3.0m;
　　內(nèi)部垂直長度：S1=0.5m;
　　上、下游水位差：正常水位時最大，ΔH=2.5m；
　　土的比重：=2.72；
　　n為土的孔隙率：。
　　
　　計算結(jié)果如下表：

　　從表中可看出，出口滲流平均坡降為0.259，小于土基臨界坡降（0.5246），滿足地基土體穩(wěn)定要求。
　　3.經(jīng)濟效果
　　從圖1、2可以看出，重力壩設(shè)置于土基上，可減少二分之一的土方開挖量和砼，本工程從2002年開工，至2003年3月運行發(fā)電至今，一切正常，說明這種處理方法是可行的。
　　四、適用性
　　以上是按壩高9.9m設(shè)計，如果壩高增加2.5m，出口滲流平均坡降為0.5171，約等于土基臨界坡降（0.5246），就不滿足地基土體穩(wěn)定要求。所以重力壩設(shè)置于土基上與壩高、地質(zhì)條件、基底埋深及輪廓線有很大關(guān)系，如以上工程實例的條件，最大壩高在12.5m以內(nèi)均可行。
　　五、結(jié)語
　　在一定條件下，砼接頭壩建于土基上，可節(jié)省投資，減少開挖量，縮短工期，經(jīng)濟又適用，但這類重力壩設(shè)計時除了滿足抗滑、抗傾、基底應(yīng)力要求外，還要特別注意壩基土體的滲流穩(wěn)定性分析。
　　
　　參考文獻
　　1.《砼重力壩設(shè)計規(guī)范》(DL5108-1999)。
　　2．《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL265-2001)。
　　3．《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》(DL5077-1997)。
　　4.《土工設(shè)計原理》