重力壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算書

1、深圳市野生動(dòng)物救護(hù)中心養(yǎng)公坑蓄水工程技施設(shè)計(jì) 漿砌石重力壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算書國家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2004年12月說 明1。計(jì)算目的與要求對(duì)擬定的體型進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算，求出擬定體型在各種設(shè)計(jì)工況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。同時(shí)對(duì)壩基面的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，以論證是否滿足規(guī)定的正常使用極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)要求。2。計(jì)算基本依據(jù)1. 建筑體型結(jié)構(gòu)尺寸見附圖1；2. 主要地質(zhì)參數(shù)見資料單；3. 材料容重： 漿砌塊石：?。凰??。煌恋娘柡腿苤?.計(jì)算方法及計(jì)算公式1. 基本假定1） 壩體為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料；2） 取單寬1米計(jì)算,不考慮壩體之間的內(nèi)部應(yīng)力。3） 本工程規(guī)模小，只計(jì)算壩體的抗滑

2、穩(wěn)定，不對(duì)壩體剖面進(jìn)行淺層與深層抗滑穩(wěn)定分析以及壩基面應(yīng)力分析。2. 地基應(yīng)力計(jì)算按偏心受壓公式計(jì)算應(yīng)力：max=min= 式中 G-壩體本身的重力，kN；A壩基的受力面積，m2;M壩體各部分的重力對(duì)形心的彎距,kN.M;W作用在計(jì)算截面的抗彎截面系數(shù)；3。抗滑穩(wěn)定壩受到鉛直力和水平力的共同作用下，要求沿壩基底面的抗滑力必須大于作用在壩結(jié)構(gòu)水平向的滑動(dòng)力，并有一定的安全系數(shù)。計(jì)算公式為:KC=式中Kc結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；G壩的基底總鉛直力，kN；H壩的水平方向總作用力，kN；f-壩基底的摩擦系數(shù)。4.計(jì)算結(jié)果總表計(jì)算工況基地應(yīng)力(KPa）抗滑系數(shù)最大最小計(jì)算值允許值溢流壩完建期128.95

3、1.67-1。05設(shè)計(jì)運(yùn)用情況94。2439.591.25非溢流壩完建期190。246。61-1.05設(shè)計(jì)運(yùn)用情況98.7887。711。435。結(jié)論經(jīng)由計(jì)算可知，該方案，結(jié)構(gòu)能夠滿足漿砌石壩在不同運(yùn)用時(shí)期的地基應(yīng)力和抗滑穩(wěn)定要求，不會(huì)發(fā)生地基沉陷和滑動(dòng)變形，并滿足經(jīng)濟(jì)適用的原則.6。主要參考書目a）漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL2591；b)水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(DL50771997）;c）天津大學(xué)祁慶和水工建筑物（上冊(cè)）(水利電力出版社1992)溢流壩的穩(wěn)定計(jì)算1基本資料 由于壩體受力為平面結(jié)構(gòu)，取單位寬度壩體進(jìn)行計(jì)算。荷載作用方向取為：垂直荷載作用：鉛直向下為正;水平荷載作用：水平向右為正;彎

4、矩作用:逆時(shí)針為正.結(jié)構(gòu)尺寸見圖1-1所示。壩寬5.925米，壩高6米，取單寬1米計(jì)算。2穩(wěn)定計(jì)算2。1完建期(無水情況）取單寬1米計(jì)算對(duì)壩基上游角點(diǎn)求矩。部位重力（KN)力臂（m） 力矩(KN.M）順時(shí)針反時(shí)針壩體534。982.541359偏心距：e=B/2-M/G=5。925/2-1359/534。98=0。42基底應(yīng)力：=128.9（kpa）=51.67（kpa）=max/min=2.492.2設(shè)計(jì)情況（水位H=134.46m)2.2。1滲透壓力計(jì)算(采用萊因法)認(rèn)為水平滲徑消能效果僅為垂直滲徑的1/3.計(jì)算簡圖如下：上下游的水位差h=4.5m,壩基的水平滲徑l=5.925m,轉(zhuǎn)化成垂

5、直段l=5.925/3=1.975m?？倽B徑L=2。5+1.975+0。5=4。975m.滲壓分布圖如下：2.2。2穩(wěn)定計(jì)算分析計(jì)算簡圖：不考濾土的側(cè)向壓力上游水位134。46荷載計(jì)算式垂直力(KN）水平力（KN）對(duì)壩底左邊點(diǎn)為原點(diǎn)力矩向下向上向右向左順逆自重w1534.98 534。98 2。54 1358.96 土壓力p124.05 24.05 0.83 20。04 p28。66 8。66 0。50 4.33 水壓力p1 65.73 65.73 3。72 244.50 p289。76 89.76 1.25 112.20 p32.94 2。94 0.83 2。45 p46.57 6。57 0

6、。89 5.83 p55。69 5。69 0。25 1。42 p62.35 2。35 0.17 0.39 水重w225。60 25。60 0.38 9.70 w310.59 10.59 3。67 38.91 揚(yáng)壓力浮托力96。53 96.53 2。96 285.97 滲透壓力78。19 78。19 1。98 154。42 合計(jì)571。18 174.72 182。49 23。28 1786.76 452.36 396。46 159.21 1334.40 G Me B 12AHfkc396.46 1334。40 0。40 5.93 39.59 94.24 5.93 159。21 0.50 1。25

7、 偏心距:e=B/2-M/G=5.925/2-1334。40/396。46=0.40(m)基底應(yīng)力：=94.24(kpa）=39.59（kpa）其中取e=0.40m（作用點(diǎn)在下游）=max/min=94.24/29.59=2。38表層滑動(dòng)抗滑安全系數(shù)：KC=1。251.05滿足要求。非溢流壩穩(wěn)定計(jì)算1. 基本資料：因?yàn)榉且缌鞫蔚膲误w為延坡漸變的，在此取其最大斷面計(jì)算， 荷載作用方向取為：垂直荷載作用：鉛直向下為正；水平荷載作用：水平向右為正；彎矩作用：逆時(shí)針為正。結(jié)構(gòu)如圖2-2所示：2. 穩(wěn)定計(jì)算2.1完建期（無水情況）部位重力（KN)力臂（m) 力矩（KN。M)順時(shí)針反時(shí)針w1410.551

8、.275523。45w2174.573.675641.35w3116.384.24493.16合計(jì)701.51658。16偏心距:e=B/2-M/G=5。925/2-1658。16/701.5=0。6基底應(yīng)力：=190.2（kpa）=46.61(kpa)=max/min=190。2/46。61=4.082。2設(shè)計(jì)情況2.2.1滲壓計(jì)算(采用萊因法)計(jì)算方法與溢流壩計(jì)算方法相同。在此計(jì)算過程省略，不做一步分析。滲壓分布圖如下：計(jì)算簡圖2。2。2穩(wěn)定分析計(jì)算簡圖：不考濾土的側(cè)向壓力上游水位134.46下游水位0荷載計(jì)算式垂直力（KN）水平力（KN)對(duì)壩底左邊點(diǎn)為原點(diǎn)力矩向下向上向右向左順逆自重w1

9、410。55 410。55 1。28 523。45 w2174.57 174。57 3。68 641.54 w3 116.38 116。38 4。24 493.16 土壓力p124。05 24.05 0.83 20。04 p216.53 16。53 0。50 8.27 水壓力p3186。12 186。12 2。05 382。17 揚(yáng)壓力u149.01 149.01 2。57 382.97 合計(jì)701。50 149。01 210。18 16.53 2060。37 391。23 552.49 193.65 1669.14 G Me B 12AHfkc552.49 1669.14 -0。06 5。93 87。71 98.78 5.93 193.65 0。50 1。43 偏心距：e=B/2-M/G=5.925/21669.14/552。49=-0.06(m)基底應(yīng)力：=98。78(kpa）=87。71(kpa）其中取e=0。06m（作用點(diǎn)在下游）=max/min=98。78/87。71=1。13表層滑動(dòng)抗滑安全系數(shù)：KC=1.431.