上游面最大外挺值X.和下游面最凹值X0''，均關(guān)系到壩體的厚薄程度，尤其X的大小直接影響著拱冠梁上游面下部和兩岸懸臂梁上游倒懸度大小。對(duì)本拱壩，在滿足應(yīng)力和穩(wěn)定要求前提下，宜取小值。
（七）倒懸度控制平面布置初定后，對(duì)左右兩岸的邊梁剖面倒懸控制，規(guī)范規(guī)定“一般不宜超過(guò)1：0.3”。據(jù)本人經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，執(zhí)行此條，不應(yīng)教條，適當(dāng)要有靈活性，如有需要局部也可較1：0.3稍高些，并通過(guò)工程措施予以解決。靈活掌握這一點(diǎn)在拱壩設(shè)計(jì)調(diào)整中尤為實(shí)用。
三、拱壩設(shè)計(jì)計(jì)算
（一）應(yīng)力計(jì)算根據(jù)以上設(shè)計(jì)前期預(yù)見(jiàn)分析：本壩壩型選用雙曲單心等厚園拱，頂拱半徑按0.6倍開挖后拱端弦長(zhǎng)即58m確定；頂拱中心角取較大值為111.5°；本壩設(shè)計(jì)最低開挖高程為122.0m，河床狹窄，為使底拱有較大的中心角，以獲得較好的力學(xué)效果，設(shè)計(jì)采用2.0m厚的砼墊座進(jìn)行調(diào)整改良，即起拱高程為124.0m，底拱中心角亦取較大值為50°。
依據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的荷載組合，利用北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院“反力參數(shù)法”程序進(jìn)行應(yīng)力分析比選。由于前期論證分析較充分，參數(shù)選擇準(zhǔn)確，本拱壩在設(shè)計(jì)調(diào)整中，沒(méi)費(fèi)太大周折，即獲得較滿意的設(shè)計(jì)方案。
?。ǘ┙Y(jié)果分析拱冠梁剖面分析：壩基外挺值α1Tb＝4.0m，α1＝0.5.上游面最大外挺高度α2H＝7.73m，α2＝0.184，下游面最凹點(diǎn)高度α3H＝21.05m，α3＝0.5.上游面最大外挺值X.＝4.38m，下游面最凹值X0′＝1.3m.拱冠梁上游面下部倒懸度為0.07.從結(jié)果看，初選剖面前所作的分析預(yù)見(jiàn)是準(zhǔn)確客觀的。α2＝0.184，α3＝0.5均屬下限，兩個(gè)高度降低使拱冠梁顯扁薄。α3＝0.5取大值，X.取小值，使拱冠梁略顯后傾，降低了拱冠梁上游面下部的倒懸度，既滿足了壩體應(yīng)力要求，又很好地控制住了兩岸懸臂梁上游下部倒懸度，均小于1：0.3.拱壩的優(yōu)化評(píng)價(jià)分析：本拱壩的厚高比為0.19，小于0.2，屬薄拱壩（規(guī)范界定），此指標(biāo)宏觀評(píng)估較簡(jiǎn)單易行，但要綜合評(píng)價(jià)拱壩設(shè)計(jì)優(yōu)劣，存在一定局限性?；ㄏ皦螢榫徑夤肮诹荷嫌蔚撞坷瓚?yīng)力，改善底部倒懸度，0.2H以下適當(dāng)加厚，0.2H以上則削得較薄，況且底部為窄谷，適當(dāng)加厚，增加方量不多。因此應(yīng)使用柔度系數(shù)法評(píng)價(jià)較客觀。本壩體方量為12100m3，柔度系數(shù)C＝A2/VH＝15.5，對(duì)照相關(guān)柔度系數(shù)統(tǒng)計(jì)表，本壩已屬較優(yōu)化范疇。
拱壩應(yīng)力成果分析：從拱壩應(yīng)力成果看，壩體拱端最大拉應(yīng)力-9.77kg/cm2，拱冠梁底最大拉應(yīng)力-8.73kg/cm2，最大壓應(yīng)力24.75kg/cm2，整個(gè)壩體應(yīng)力分布較均勻，大部分處于受壓，局部受拉?；ㄏ皦纹鲋牧喜捎?50#砼砌毛石，從規(guī)范規(guī)定的應(yīng)力控制指標(biāo)來(lái)看，壩體似乎還有挖潛余地。但本人認(rèn)為，壩體應(yīng)力分析中的許多參數(shù)如壩體和基巖彈模、泊桑比、容重等是靠局部試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)類比取定，應(yīng)力分析的邊界條件也含有一些假定，因此計(jì)算應(yīng)力和實(shí)際應(yīng)力存在一定偏差。另一方面，從圖紙到實(shí)物，還有很多客觀和主觀的不確定因素，可能需要進(jìn)行二次調(diào)整。本人以前設(shè)計(jì)的幾座拱壩均存在這種情況。因此，從推薦設(shè)計(jì)方案的角度而言，應(yīng)適當(dāng)留有可調(diào)整的余地。
綜上分析，筆者認(rèn)為上述成果作為推薦的設(shè)計(jì)方案是合理可行的。
四、施工調(diào)整
（一）調(diào)整的原因花溪拱壩開挖后，果然如筆者分析，由于地質(zhì)情況發(fā)生變化和一些人為因素，迫使原拱壩布置方案需作適當(dāng)調(diào)整。
1.地質(zhì)因素：壩基開挖后，河中建基面抬高約2.0m；兩岸壩肩處巖石風(fēng)化，建基面低，需作重力墩；左岸三組大裂隙的組合，導(dǎo)致左岸壩后中上部巖體穩(wěn)定性較差，抗沖刷能力弱。
2.人為因素：圍堰施工時(shí)，因施工技術(shù)問(wèn)題，共進(jìn)行了兩次截流，人為加大了圍堰寬度，且閉氣不徹底，因此施工隊(duì)又在壩前澆了一道砼擋墻，此砼墻進(jìn)占入壩體上游輪廓線內(nèi)，致使河床壩體上游面無(wú)“立足之地”。
?。ǘ┱{(diào)整措施拱壩調(diào)整方案綜合考慮了各種實(shí)際變化，因地制宜，在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，作了適當(dāng)調(diào)整。方案得當(dāng)省時(shí)省力。
對(duì)于河床壩體上游面無(wú)“立足之地”的問(wèn)題，如要完全避開砼擋墻，移動(dòng)較大，兩岸壩肩的開挖增加較多，且受左岸下游破碎基巖的限制沒(méi)有較大的移動(dòng)空間。結(jié)合河床開挖后建基面比預(yù)計(jì)抬高約2.0m，確定壩軸線沿圓心線作小幅度的平移，起拱高程提高到126.0m，以下仍為2.0m厚的砼墊座，并覆蓋住砼擋土墻。拱冠梁剖面取原剖面的126.0m以上段，拱圈半徑不變，中心角根據(jù)兩岸壩頭邊墩及開挖實(shí)地自然增減。
根據(jù)以上確定的調(diào)整原則，重新進(jìn)行應(yīng)力分析，結(jié)果顯示拱端最大拉應(yīng)力-8.55 kg/cm2，拱冠梁底最大拉應(yīng)力-10.46 kg/cm2，最大壓實(shí)力25.71 kg/cm2.與原設(shè)計(jì)方案比，最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力均有所增加，最大拉應(yīng)力接近規(guī)范控制值，滿足要求。本壩已投入運(yùn)行兩年多，情況良好。如此結(jié)果應(yīng)歸功于原設(shè)計(jì)方案選擇正確，并留有可調(diào)整余地。
五、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)花溪拱壩設(shè)計(jì)分析實(shí)例，結(jié)合筆者以往設(shè)計(jì)體會(huì)，認(rèn)為：
?。ㄒ唬┰诠皦卧O(shè)計(jì)前期，應(yīng)對(duì)壩址所處的河谷平面和立面形狀、地質(zhì)條件、所要選擇的拱型、拱冠梁形態(tài)及拱壩各種參數(shù)進(jìn)行全面的、有預(yù)見(jiàn)性的分析論證和判斷，選取初值才能準(zhǔn)確切入，從而縮短設(shè)計(jì)周期，取得事半功倍的成效。
?。ǘ┰谠O(shè)計(jì)拱壩時(shí)，不能盲目地追求理論上的“優(yōu)化”，追求應(yīng)力值極限，還應(yīng)考慮施工期地質(zhì)條件變化、施工組織和施工工藝水平高低等一些客觀和主觀不確定因素的影響，預(yù)留少許可調(diào)整的余地。（考試大編輯整理）
