上游面最大外挺值X.和下游面最凹值X0''，均關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。對本拱壩，在滿足應力和穩定要求前提下，宜取小值。

　　（七）倒懸度控制平面布置初定后，對左右兩岸的邊梁剖面倒懸控制，規范規定“一般不宜超過1：0.3”。據本人經驗體會，執行此條，不應教條，適當要有靈活性，如有需要局部也可較1：0.3稍高些，并通過工程措施予以解決。靈活掌握這一點在拱壩設計調整中尤為實用。

　　三、拱壩設計計算

　　（一）應力計算根據以上設計前期預見分析：本壩壩型選用雙曲單心等厚園拱，頂拱半徑按0.6倍開挖后拱端弦長即58m確定；頂拱中心角取較大值為111.5°；本壩設計最低開挖高程為122.0m，河床狹窄，為使底拱有較大的中心角，以獲得較好的力學效果，設計采用2.0m厚的砼墊座進行調整改良，即起拱高程為124.0m，底拱中心角亦取較大值為50°。

　　依據《漿砌石壩設計規范》規定的荷載組合，利用北京勘測設計研究院“反力參數法”程序進行應力分析比選。由于前期論證分析較充分，參數選擇準確，本拱壩在設計調整中，沒費太大周折，即獲得較滿意的設計方案。

　　（二）結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.從結果看，初選剖面前所作的分析預見是準確客觀的。α2＝0.184，α3＝0.5均屬下限，兩個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.拱壩的優化評價分析：本拱壩的厚高比為0.19，小于0.2，屬薄拱壩（規范界定），此指標宏觀評估較簡單易行，但要綜合評價拱壩設計優劣，存在一定局限性。花溪拱壩為緩解拱冠梁上游底部拉應力，改善底部倒懸度，0.2H以下適當加厚，0.2H以上則削得較薄，況且底部為窄谷，適當加厚，增加方量不多。因此應使用柔度系數法評價較客觀。本壩體方量為12100m3，柔度系數C＝A2/VH＝15.5，對照相關柔度系數統計表，本壩已屬較優化范疇。

　　拱壩應力成果分析：從拱壩應力成果看，壩體拱端最大拉應力-9.77kg/cm2，拱冠梁底最大拉應力-8.73kg/cm2，最大壓應力24.75kg/cm2，整個壩體應力分布較均勻，大部分處于受壓，局部受拉。花溪拱壩砌筑材料采用150#砼砌毛石，從規范規定的應力控制指標來看，壩體似乎還有挖潛余地。但本人認為，壩體應力分析中的許多參數如壩體和基巖彈模、泊桑比、容重等是靠局部試驗或經驗類比取定，應力分析的邊界條件也含有一些假定，因此計算應力和實際應力存在一定偏差。另一方面，從圖紙到實物，還有很多客觀和主觀的不確定因素，可能需要進行二次調整。本人以前設計的幾座拱壩均存在這種情況。因此，從推薦設計方案的角度而言，應適當留有可調整的余地。

　　綜上分析，筆者認為上述成果作為推薦的設計方案是合理可行的。

　　四、施工調整

　　（一）調整的原因花溪拱壩開挖后，果然如筆者分析，由于地質情況發生變化和一些人為因素，迫使原拱壩布置方案需作適當調整。

　　1.地質因素：壩基開挖后，河中建基面抬高約2.0m；兩岸壩肩處巖石風化，建基面低，需作重力墩；左岸三組大裂隙的組合，導致左岸壩后中上部巖體穩定性較差，抗沖刷能力弱。

　　2.人為因素：圍堰施工時，因施工技術問題，共進行了兩次截流，人為加大了圍堰寬度，且閉氣不徹底，因此施工隊又在壩前澆了一道砼擋墻，此砼墻進占入壩體上游輪廓線內，致使河床壩體上游面無“立足之地”。

　　（二）調整措施拱壩調整方案綜合考慮了各種實際變化，因地制宜，在原設計方案的基礎上，作了適當調整。方案得當省時省力。

　　對于河床壩體上游面無“立足之地”的問題，如要完全避開砼擋墻，移動較大，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有較大的移動空間。結合河床開挖后建基面比預計抬高約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，中心角根據兩岸壩頭邊墩及開挖實地自然增減。

　　根據以上確定的調整原則，重新進行應力分析，結果顯示拱端最大拉應力-8.55 kg/cm2，拱冠梁底最大拉應力-10.46 kg/cm2，最大壓實力25.71 kg/cm2.與原設計方案比，最大拉應力和最大壓應力均有所增加，最大拉應力接近規范控制值，滿足要求。本壩已投入運行兩年多，情況良好。如此結果應歸功于原設計方案選擇正確，并留有可調整余地。

　　五、結語

　　通過花溪拱壩設計分析實例，結合筆者以往設計體會，認為：

　　（一）在拱壩設計前期，應對壩址所處的河谷平面和立面形狀、地質條件、所要選擇的拱型、拱冠梁形態及拱壩各種參數進行全面的、有預見性的分析論證和判斷，選取初值才能準確切入，從而縮短設計周期，取得事半功倍的成效。

　　（二）在設計拱壩時，不能盲目地追求理論上的“優化”，追求應力值極限，還應考慮施工期地質條件變化、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，預留少許可調整的余地。（考試大編輯整理）