某拱坝基础垫座方案优化研究

陈渴鑫，卢晓春，陈博夫，熊勃勃，陈玉玺

(三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002)

1 工程概况

某坝址为不对称的极狭窄“V”形河谷，两岸岩石裸露，岩性坚硬；河床宽约2.4 m，坝顶高程655.50 m处河谷宽约45 m；左岸较陡，644.00 m高程左右以下边坡坡比1∶0.11左右，以上边坡坡比1∶0.4 左右，上下边坡突变较大，685.00 m高程以上边坡则很平缓；右岸也较陡，658.00 m高程以下边坡坡比1∶0.32左右，以上边坡坡比1∶0.98左右，上下边坡突变较大；坝顶宽高比0.46∶1。但由于拱坝地形条件的限制，对于无法成拱的部分，工程中通常采用设置基础垫座的方式来提高拱坝的稳定性，因此，该工程底部修建基础垫座来改善地形的缺点。

对于拱坝修建基础垫座有很多先例可以借鉴，如白鹤滩拱坝为适应左岸不利地质条件而修建垫座[1]；盖下坝水电站坝址处河谷为狭窄的V形河谷，为此在坝基处设置垫座[2]；李家峡拱坝河床部位存在对坝体应力不利的断层，因此在河床软弱区上设置垫座[3]；锦屏一级拱坝坝址处河道顺直而狭窄，为典型的深切V形峡谷，并且左岸存在断层及层间挤压带，故在左岸坝肩修建垫座[4]。但是由于地形条件不同的影响，垫座对拱坝的应力及稳定性影响存在较大差异[5- 6]，故需考虑垫座设置的合理性。

国内外对拱坝基础垫座参数的研究较少，一些早期的研究主要集中在对垫座拱坝的静动力应力分析；后来对垫座的稳定性研究较多，如：潘元炜通过分析白鹤滩垫座对坝体的影响及垫座自身的稳定性后找到了最优的垫座设计方案[7]；……