【正文】 基截面積對(duì)形心軸的慣性矩，m4。 按照上式。施工期特殊荷載組合為自重，土壓力、岸邊外水壓力等，在這些荷載作用下，采用熊啟鈞的自編小程序，對(duì)庫區(qū)第一級(jí)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析，所取計(jì)算斷面為開挖后的基本斷面，見設(shè)計(jì)圖。具體見設(shè)計(jì)圖所示。庫區(qū)內(nèi)所有邊坡都需要進(jìn)行處理，自下而上分兩級(jí)支護(hù)（防護(hù)），平臺(tái)高程同壩頂。土體相關(guān)計(jì)算參數(shù)見表 堆石相關(guān)參數(shù)重度（g/cm3）飽和重度（g/cm3）粘聚力(Kpa)內(nèi)摩擦角(度)2324045（4）計(jì)算結(jié)果分析 整體穩(wěn)定分析結(jié)果表計(jì)算工況瑞典圓弧法計(jì)算值規(guī)范值基本組合設(shè)計(jì)水位非常組合校核水位從計(jì)算結(jié)果可知，該水庫大壩下游沖溝經(jīng)護(hù)坡之后。（2）滑裂面形式對(duì)于整體分析研究，上下游壩坡及下游邊坡均為曲線滑裂面。為了防止下游沖溝在建壩后保持穩(wěn)定，需要對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。b）結(jié)構(gòu)布置通過計(jì)算，采用C25裝配式鋼筋簡(jiǎn)支板。(2) 設(shè)計(jì)原則橋梁設(shè)計(jì)本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，推薦采用混凝土板橋。(2) 消能設(shè)施溢洪道建筑物級(jí)別為5級(jí)，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000），消能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇洪水設(shè)計(jì)。（4）消力池消力池段長5m，消力池底用漿砌石襯砌，設(shè)φ75mm排水孔，間排距1m，梅花形布置。橋下部，邊墻為重力式混凝土結(jié)構(gòu)，過水凈寬5 m。（1）進(jìn)口段， 厚混凝土襯砌。 為宣泄超過水庫調(diào)蓄能力的洪水或降低庫水位，保證工程安全而溢洪道。貼坡排水構(gòu)造簡(jiǎn)單，用料節(jié)省、方便施工、易于檢修，但不能降低浸潤線，且易因冰凍而失效。反濾層的級(jí)配、厚度和層數(shù)都要經(jīng)過分析比較，選出合理的方案。(2) 護(hù)坡上游護(hù)坡一般為砌式或堆石，能抵御風(fēng)浪淘刷，護(hù)坡下面應(yīng)設(shè)置碎石或礫石墊層。 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)運(yùn)用條件工程等級(jí)（5級(jí)）Bishop法瑞典圓弧法正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件 穩(wěn)定計(jì)算采用分析采用北京里正軟件進(jìn)行分析，輸入大壩斷面、各土層的物理力學(xué)指標(biāo)、上下游水位及對(duì)應(yīng)壩體浸潤線，假定圓弧滑動(dòng)的進(jìn)、出口范圍，搜索最危險(xiǎn)滑面,計(jì)算結(jié)果如下 大壩穩(wěn)定分析結(jié)果表計(jì)算工況Bishop法計(jì)算值規(guī)范值基本組合設(shè)計(jì)水位上游坡下游坡非常組合校核水位上游坡下游坡（4）壩坡穩(wěn)定分析結(jié)論參考《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000），《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274—2001），采用Bishop法計(jì)算壩坡穩(wěn)定時(shí)，Ⅴ級(jí)建筑物的容許安全系數(shù)為：。d ）壩坡穩(wěn)定分析成果殯儀館水庫大壩穩(wěn)定性按Ⅴ級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核算，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274—2001），采用Bishop法計(jì)算時(shí)，安全系數(shù)應(yīng)滿足：；。其公式為： （）式中：K——安全系數(shù)；——滲透壓力或空隙壓力；——庫水位及下游水位以下壩體為浮容重，水位降落的浸潤線至上游上游水位間的壩體為飽和容重，穩(wěn)定滲流浸潤線至下游水位間壩體為飽和容重；——土條底部中點(diǎn)在壩坡外水位以下的深度；——水的容重；——土條寬度；——土條的高度；——土條底滑弧長度；——土條底部中點(diǎn)至圓心的連線與豎直線的夾角；、——有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，參考《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》可采用固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)。、φ值部位非飽和固結(jié)快剪飽和固結(jié)快剪C(Kpa)φ(度)C(Kpa)φ(度)壩體15221117壩基22218壩體各種材料的重度見下表部 位重度（g/cm3）飽和重度（g/cm3）壩體壩基（3）壩坡穩(wěn)定分析a）計(jì)算原理及依據(jù)根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274—2001），對(duì)大壩采用瑞典圓弧法和Bishop法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。b）壩體斷面資料對(duì)水庫大壩進(jìn)行穩(wěn)定安全分析，應(yīng)選擇穩(wěn)定狀態(tài)最不利的典型斷面進(jìn)行分析，大壩中部即天然沖溝出口處，沖刷嚴(yán)重又沉降最大，因此選取該處最高斷面進(jìn)行穩(wěn)定分析。上述計(jì)算結(jié)果表明，大壩滲流穩(wěn)定滿足要求。2 滲流分析a）設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)水位工況下，理正軟件得出的浸潤線見下圖。下面采用兩種公式進(jìn)行計(jì)算。（5）計(jì)算成果分析a) 計(jì)算成果。 滲流計(jì)算斷面網(wǎng)格圖本次滲流計(jì)算程序選用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院編制的《理正巖土系列軟件——滲流分析程序》平面有限元法分析大壩滲流，程序功能有：（1）可處理各種非勻質(zhì)土層分布及復(fù)雜壩體情況；（2）可設(shè)置給定水頭，給定流量，不透水邊界等多種邊界條件；（3）自動(dòng)計(jì)算浸潤線；（4）輸出等勢(shì)線、流線、浸潤線各種計(jì)算結(jié)果曲線等。由于大壩土體填筑壓實(shí)，可認(rèn)為土體基本固結(jié)，采用不可壓縮滲流方程，認(rèn)為土層滲透系數(shù)是各向同性的，滲透系數(shù)單位換算成m/日，穩(wěn)定滲流水頭函數(shù)滿足如下方程： （）初始邊界：邊界條件：水頭邊界：流量邊界：式中： —流量邊界； q—流量函數(shù)；h—水頭函數(shù)；t—時(shí)間；x、y—坐標(biāo)?！?。 擋水壩段斷面設(shè)計(jì) 壩頂高度 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL2742001)第 ,壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和,本設(shè)計(jì)采用校核洪水位加非常運(yùn)行條件的壩頂超高,針對(duì)該Ⅴ,. 壩頂寬度根據(jù)壩頂人行交通及構(gòu)造要求,確定壩頂寬度為3m。人工湖坐落在天然寬40m～50m、長50m～60m沖溝內(nèi)，沖溝出口處可設(shè)為壩軸線位置。但所需水泥、砂、石料需要外購，運(yùn)距遠(yuǎn)。2）兩壩肩開挖量大，土方填方量較大。根據(jù)該地形處的地質(zhì)條件及材料可以就地取材、就近取材選擇土石壩方案：1）采用機(jī)械化施工，施工速度快。初步估算，湖面面積約4畝，庫容約8000m3。左右，隨著時(shí)間的推移，沖溝如果任其發(fā)展，不加以保護(hù)，勢(shì)必會(huì)向上游發(fā)展，加大水土流失。隨著我國改革開放國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境提出了更高的要求。（6）擬攔水壩工程優(yōu)先采用漿砌石壩方案，亦可采用土壩方案砌石天然地基。（2）經(jīng)鉆探查明，本場(chǎng)地在30m深度范圍內(nèi)共分5個(gè)工程地質(zhì)單元層，地層基本穩(wěn)定，屬第四系全新統(tǒng)及上更新統(tǒng)地層，經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，第④層為低壓縮性，其余均為中壓縮性土。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，工程所需砂礫石及塊石料量，可直接向市場(chǎng)采購。根據(jù)工程實(shí)際情況也可以對(duì)壩址范圍內(nèi)素填土進(jìn)行夯實(shí)處理；對(duì)湖區(qū)素填土進(jìn)行部分換填防滲處理。湖區(qū)建設(shè)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)下游坡體及坡頂、坡腳進(jìn)行防水處理，以防止雨水對(duì)坡體的破壞。壩基土層經(jīng)對(duì)第②層素填土挖除處理后，承載力可以滿足壩體荷載要求，但需對(duì)整個(gè)湖區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，防止湖區(qū)整體失穩(wěn)破壞，不能滿足情況下需對(duì)湖區(qū)進(jìn)行加固處理。 根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)貫試驗(yàn)，結(jié)合鄭州市西南區(qū)域地層經(jīng)驗(yàn)資料，經(jīng)綜合分析后提供各層土的承載力特征值及各土層100～200KPa壓力段的壓縮模量值?？辈炱陂g在場(chǎng)地及鉆孔內(nèi)未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程不利的古河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等的埋藏物及對(duì)工程安全有影響的諸如巖溶、滑坡、崩塌、塌陷、采空區(qū)、地面沉降、地裂等不良地質(zhì)作用。場(chǎng)地內(nèi)各層土物理性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)時(shí)，僅對(duì)與工程有關(guān)的主要地層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)第1層雜填土不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。該層未穿透， 。場(chǎng)區(qū)普遍分布，厚度：～，；層底標(biāo)高：～，；層底埋深：～。②素填土（Ｑ４ｍｌ）：黃褐色、以低液限粉土為主人工回填沖溝形成。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112010），鄭州市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。10年一遇，Q=220110/3600=；20年一遇，Q=220110/3600=；50年一遇，Q=220110/3600=。ψc）凍土深度：年平均地面結(jié)冰時(shí)間約為60天，標(biāo)準(zhǔn)凍深小于60cm，地面以下100mm凍結(jié)平均為55天。2水文鄭州市地處暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，干濕明顯，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季干冷多風(fēng)，雨雪稀少。次要建筑物為人工湖防護(hù)邊坡、大壩下游護(hù)坡。（4） 編寫報(bào)告及完成設(shè)計(jì)圖紙。鄭州市殯儀館人工湖工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告1工程概況鄭州市新殯儀館位于鄭州市西南6km三李村，規(guī)劃面積330畝。主要工作有：（1） 工程地形圖1：:500測(cè)量；（2） 工程地質(zhì)勘察；（3） 工程大壩設(shè)計(jì)。主要建筑物為大壩、溢洪道工程，溢洪道寬度為5m。根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194，按平原區(qū)濱海區(qū)的規(guī)定確定為10年一遇設(shè)計(jì)，20年一遇校核。b）降雨：年平均降雨量640mm，24小時(shí)降雨量多年平均值100mm，每年9三個(gè)月的降雨量是全年降雨量的55%。 根據(jù)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》GB 503182000，雨水量應(yīng)按下式計(jì)算確定：Q=q 設(shè)計(jì)頻率雨量計(jì)算成果表t時(shí)間Ht(mm)CvCsKp設(shè)計(jì)雨量(mm)1小時(shí)45K10%=76K5%=91K2%=1126小時(shí)70K10%=121K5%=147K2%=18124小時(shí)100K10%=170K5%=205K2%=252為安全計(jì)，按照t=1小時(shí)計(jì)算，Ht=45mm。處于鄭州市西南低丘陵溝壑地帶，地形為一沖溝，人工湖大壩坐落在天然寬40m～50m、長50m～60m沖溝內(nèi)。場(chǎng)區(qū)普遍分布，厚度：～，；層底標(biāo)高：～，；層底埋深：～。③低液限黏土（Ｑ３ａｌ+ｐｌ）：淺褐紅色，堅(jiān)硬～硬可塑，含白色鈣質(zhì)網(wǎng)斑及少量鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑2～25mm。⑤低液限黏土（Ｑ３ａｌ+ｐｌ）：褐紅色，堅(jiān)硬～硬可塑，可見黑斑，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑3～35mm。在巖土工程評(píng)價(jià)或設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，可按不同要求分別選用平均值或標(biāo)準(zhǔn)值。（2）地下水勘察期間，擬建場(chǎng)地勘探內(nèi)未見地下水，據(jù)區(qū)域水文資料表明，地下水埋藏較深，埋深大約在40m左右。滲透系數(shù)建議值低液限黏土為5105cm/s；低液限粉土為6104cm/s。根據(jù)場(chǎng)地地層情況，漿砌石壩（或擋土墻）基底土層為第③低液限黏土層，壩基中部人工素填土需挖除換填黏性土，漿砌石壩（或擋土墻）。)1781810根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，湖區(qū)蓄水后兩側(cè)為7～10m高的低液限粉土近直立邊坡，湖區(qū)蓄水后坡底受水影響軟化易發(fā)生滑塌，需改造湖岸邊坡，根據(jù)場(chǎng)地地層情況和區(qū)域地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)，建議永久邊坡1:。