土壩一般都應進行沉降計算，估算在土體自重及其他外荷載作用下，壩體及壩基的總沉降量及固結的時間過程。其目的在於確定竣工時壩頂應預留的超高，以及估算壩體各個部位之間的不均勻沉降量和不均勻沉降梯度，以便初步判斷是否存在發生裂縫的可能性，並研究防止裂縫的工程措施。
當壩體和壩基土為砂礫石時，在施工期一般即可完成總沉降量的80%以上，所以一般可不進行沉降計算。
當壩體和壩基土為粘性土時，施工期一般只完成總沉降量的30%～50%，故應進行沉降計算。進行沉降計算前需要進行土的壓縮試驗，以取得基本資料。
基本介紹
- 中文名：土壩沉降計算
- 外文名：method for settlement calculation of earth and rockfill dam
根據土石壩的沉降過程，可以劃分為初始沉降、固結沉降和固結次沉降。土石壩在自重荷載施加初期就會立即發生沉降，稱為初始沉降。固結沉降是由於土體固結而緩慢發生的，是地基中土粒骨架間的水分逐漸排出而引起的沉降。最後，地基中土粒骨架在持續荷載作用下會發生蠕變變形，稱為固結次沉降。
土石壩沉降計算一般只考慮固結沉降。固結沉降計算即壩體和壩基的垂直變形計算。計算出最終沉降變形，以確定壩體竣工時應預留的壩頂沉降超高值；對初選的土石壩的結構型式進行檢驗，以選擇更合理的壩型；選用合適的填築土料，確定合理的施工順序以及合適的土料填築標準等。沉降量通常包括最終沉降量、竣工時沉降量及施工過程的沉降量。
土石壩沉降計算通常採用單向壓縮分層總和法，與實際相比，計算值往往偏大，是偏於安全的估算。沉降所需的壓縮試驗及分層總和法都比較簡單易行，還可通過估算不均勻沉降的傾度值以評價土石壩裂縫開展的可能性。
沉降計算的內容包括：④最終沉降量計算；②竣工時沉降量計算；③沉降過程計算。一般只對粘性土進行沉降計算。計算方法有理論計算法、有限差分法和經驗圖解法。在理論計算法中，有太沙基固結理論法和比奧普遍固結理論法。
砂性土由於壓縮和剪下所引起的沉降都在加荷後很快發生，迄今還沒有完全合理的計算方法。常採用的是薛邁脫曼於1970年提出的半經驗方法，經實踐檢驗，這個方法尚屬合理。
