【正文】 dE/dq = 0，求出q值，代入式（），整理得： ()其中：式中—庫(kù)倫主動(dòng)土壓力系數(shù)，是j、α、β、δ角的函數(shù)，可由上式計(jì)算，也可以參見(jiàn)其他參考書查表；H—擋土墻高度，m；g、j—分別為墻后填土的重度，kN/m3，及內(nèi)摩擦角，度；a—墻背的傾斜角，度，俯斜時(shí)取正號(hào)，仰斜時(shí)為負(fù)號(hào)；b—墻后填土面的傾角，度；d—土對(duì)擋土墻背的摩擦角，稱外摩擦角，度，可按以下規(guī)定取值：俯斜的混凝土或砌體墻?。?/2~2/3）j；臺(tái)階形墻背?。?/3）j；垂直混凝土或砌體墻取j/3~j/2。但由于它假設(shè)填土面是無(wú)粘性；因此不能用庫(kù)倫理論的原公式直接計(jì)算粘性土的土壓力。j=176。對(duì)于壩體堆石與基巖接觸面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，凝聚力為21~25kPa，摩擦角為30176。計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于11剖面來(lái)說(shuō)，當(dāng)堆石壩與基巖接觸面摩擦角為29176。凝聚力均設(shè)為0。本次計(jì)算針對(duì)鋼筋混凝土面板混合壩方案和瀝青混凝土面板混合壩方案各典型斷面進(jìn)行。22擋土墻后，弧形滑動(dòng)局部坡33沿堆石與壩巖基交界面，整體坡Z2擋土墻后，弧形滑動(dòng)局部坡78沿堆石與壩巖基交界面，整體坡 重力擋墻抗滑穩(wěn)定分析結(jié)果（鋼筋混凝土面板混合壩方案，j=31176。）剖 面滑 動(dòng) 模 式擋墻后土壓力(t/m)擋墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K采用純摩指標(biāo)采用抗剪斷指標(biāo)88沿堆石與壩巖基交界面，整體坡44擋土墻后，弧形滑動(dòng)局部坡，對(duì)于2個(gè)典型的計(jì)算斷面，當(dāng)擋墻與基巖接觸面之間的抗剪強(qiáng)度值采用純摩指標(biāo)時(shí)，滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。 L1= L2 = L3=23m代入公式=d， 對(duì)于剖面縱2P= G= α=20176。 L1= L2 = L3=代入公式=當(dāng)j=31176。對(duì)于78剖面，當(dāng)材料參數(shù)取純摩指標(biāo)時(shí)，整體邊坡的穩(wěn)定性很好，采用剪摩指標(biāo)時(shí)，局部邊坡穩(wěn)定性較好。若采用堆石與基巖接觸面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為j=31176。結(jié)果表明，采用這兩種方法計(jì)算土壓力快速、簡(jiǎn)便，是一種十分有效的土壓力計(jì)算方法。時(shí)對(duì)應(yīng)的土壓力進(jìn)行計(jì)算，未達(dá)到抗傾穩(wěn)定安全標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)對(duì)應(yīng)的土壓力進(jìn)行計(jì)算，33剖面擋墻的抗滑和抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)較低，不滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，其余剖面的擋墻均能滿足抗滑和抗傾穩(wěn)定安全標(biāo)準(zhǔn)。44剖面擋墻高度較小，擋墻發(fā)生傾覆失穩(wěn)的可能性較小。對(duì)于鋼筋混凝土面板混合壩方案，在擋墻的抗滑和抗傾穩(wěn)定分析中，采用堆石與基巖接觸面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為j=29176。 邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果（鋼筋混凝土面板混合壩方案）剖 面工 況邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)F采用純摩指標(biāo)采用剪摩指標(biāo)11一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂螅⌒位瑒?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡22一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂?，弧形滑?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡33一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂?，弧形滑?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡Z2一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂?，弧形滑?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡78一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂?，弧形滑?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，對(duì)于11剖面，當(dāng)材料參數(shù)取純摩指標(biāo)時(shí)，整體邊坡的穩(wěn)定性較差，采用剪摩指標(biāo)時(shí)。和j=31176。時(shí)的主動(dòng)土壓力值，進(jìn)行擋墻的抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算。 f1= f2= C= L=31m代入公式純摩 =剪摩=b，對(duì)于剖面44P= G= α=20176。 f1= f2= C= L=代入公式純摩 =剪摩=當(dāng)j=31176。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 (a) (b)(c) 剖面88土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖，(a) 一級(jí)馬道下局部坡；(b) 墻后局部坡（庫(kù)倫土壓力）；(c) 整體坡沿基巖接觸面滑動(dòng) (a) (b)(c) 剖面44土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖，(a) 一級(jí)馬道下局部坡；(b) 墻后局部坡（庫(kù)倫土壓力）；(c) 整體坡沿基巖接觸面滑動(dòng)4重力擋墻抗滑抗傾穩(wěn)定性分析從前述各剖面土壓力計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，壩體堆石有整體沿與基巖接觸面滑動(dòng)的可能性，并可在擋墻后形成較大的主動(dòng)土壓力，同時(shí)可見(jiàn)，一些斷面上堆石壩整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，在擋墻后不能形成主動(dòng)土壓力或僅能形成較小的土壓力，此時(shí)，堆石壩在擋墻后形成的主動(dòng)土壓力則以庫(kù)侖主動(dòng)土壓力為主。和27176。11一級(jí)馬道以下局部坡沿堆石巖基交界面，整體坡22一級(jí)馬道以下局部坡沿堆石巖基交界面，整體坡33一級(jí)馬道以下局部坡沿堆石巖基交界面，整體坡Z2一級(jí)馬道以下局部坡沿堆石巖基交界面，整體坡78一級(jí)馬道以下局部坡沿堆石巖基交界面，整體坡注：主堆石、次堆石C=0。j=176。j=176。但由于該理論假設(shè)墻背直立、光滑、墻后填土水平并延伸至無(wú)窮遠(yuǎn)；因而其應(yīng)用范圍受到很大限制?；瑒?dòng)面BC上的反力R方向已知，大小未知；（3）墻背AB對(duì)土楔體的反力E，與該力大小相等、方向相反，作用在墻上的土壓力即為主動(dòng)土壓力。j/2)； C—填土的粘聚力，kPa； —填土的內(nèi)摩擦角，度。通過(guò)分析由墻土結(jié)合面、滑裂面和土體表面構(gòu)成的三角形的土體的力的平衡，計(jì)算土體作用在墻上的主動(dòng)土壓力P。擋墻部位由于地形陡峻，斷層、巖脈發(fā)育，基巖總體較破碎，致使其地下水位及相對(duì)隔水層普遍深埋。傾角10~15176。研究區(qū)內(nèi)的第四系殘坡積層（Q4edl）由壤土夾碎石、塊石等組成，松散堆積，~，局部較厚。 混合壩布置圖混合壩下游重力式擋墻承受著由上游堆石體形成的土壓力，比普通的擋墻高，且建在傾斜的堆石和基巖結(jié)合面上，擋墻在此土壓力作用下其本身的穩(wěn)定性和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性都需要進(jìn)行深入的分析研究。因此為了避免翻建改建就必須對(duì)混合壩工程進(jìn)行穩(wěn)定分析 ，以完善向家壩工程混合壩深層抗滑穩(wěn)定設(shè)計(jì)工作，進(jìn)一步論證和優(yōu)化壩基的穩(wěn)定加固處理措施，而達(dá)到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、節(jié)省工程量、縮短工期、提高安全度的要求，研究成果直接為工程設(shè)計(jì)和施工提供技術(shù)支持，同時(shí)為后續(xù)類似工程的混合壩壩基穩(wěn)定和處理措施的設(shè)計(jì)和研究提供參考，進(jìn)一步豐富混合壩深層抗滑穩(wěn)定和處理措施的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。因此水壩建設(shè)中對(duì)滑坡的穩(wěn)定分析是非常必要的。通過(guò)建壩蓄水，達(dá)到控制洪水并將其轉(zhuǎn)化為可利用的水資源是現(xiàn)代水壩的重要作用之一。邊坡穩(wěn)定性研究步入了定性與定量相結(jié)合、概念模型與仿真模擬相結(jié)合、監(jiān)測(cè)與反饋分析相結(jié)合的新階段。并利用統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論、灰色系統(tǒng)理論、數(shù)量化理論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等，搜索邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)與預(yù)報(bào)方法?；谝陨峡紤]，本文選擇插入式混合壩，重點(diǎn)對(duì)其接頭部位進(jìn)行靜動(dòng)力特性分析。壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。1文獻(xiàn)綜述將多種土質(zhì)壩的某些部位以石料代替，即成為土石混合壩。由于本工程的特點(diǎn)為，重力式擋墻高大，且擋墻建在斜坡上，在巨大墻后土壓力作用下，存在擋墻的抗傾穩(wěn)定性問(wèn)題。結(jié)構(gòu)作用明確。位于新疆伊犁克特斯河山口水電站工程推薦采用混合壩樞紐布置，擋水壩段為心墻壩和碾壓鹼重力壩。特別是80年代以來(lái)，邊坡工程的研究在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的有力支持下，發(fā)展迅猛。引入損傷、斷裂力學(xué)理論及大變形理論使數(shù)值計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際。如圖2丹江口大壩，圖3三峽大壩 丹江口大壩 三峽大壩據(jù)1979 年的不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)已建、當(dāng)時(shí)在建及設(shè)計(jì)中的大中型閘壩工程中,壩基有軟弱夾層的達(dá)92 座,其中因此而改變?cè)O(shè)計(jì)、增加工程量或在后期加固的共有30 余座。1963年，中國(guó)河北劉家臺(tái)土壩水庫(kù)失事，死亡943人。一般可采取在壩腳壓重或放緩邊坡,或采取防滲、導(dǎo)滲措施以降低浸潤(rùn)線和壩基滲透壓力。擋墻基礎(chǔ)座落在弱風(fēng)化砂巖上，為了保證擋墻基礎(chǔ)的穩(wěn)定，墻后基巖留有不小于10m的平臺(tái)。研究區(qū)出露地層主要為泥盆系中下統(tǒng)茅山組上段（D12ms3）和泥盆系上統(tǒng)五通組下段（D3w1）的碎屑巖，局部見(jiàn)燕山晚期侵入的花崗斑巖脈，上覆厚度不大的第四系殘坡積層。此外，緩傾角節(jié)理也較發(fā)育，主要為層面節(jié)理，節(jié)理面平整，延伸較長(zhǎng)。上述5組裂隙中，以2組裂隙最為發(fā)育，4組次之，5組最少。和10176。下面分別給與介紹。一般擋土墻的計(jì)算屬于平面應(yīng)變問(wèn)題，均沿墻的長(zhǎng)度方向取1m進(jìn)行分析，（a）所示。但這兩種理論在具體分析時(shí)，分別根據(jù)不同的假定來(lái)計(jì)算擋墻背后的土壓力，兩者只有在最簡(jiǎn)單的情況下（ε=0，β=0，δ=0）才有相同的理論推導(dǎo)結(jié)果。 上水庫(kù)壩基巖體力學(xué)參數(shù)表 力學(xué)參數(shù)名 稱抗剪斷強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度變形模量E0 (104MPa)f′C′(MPa)f混凝土/弱風(fēng)化砂巖~~~混凝土/弱風(fēng)化花崗斑巖~~~混凝土/破碎砂巖(F4~F3之間)混凝土/弱風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖~~弱風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖~弱風(fēng)化砂巖~~~~弱風(fēng)化花崗斑巖~~~~強(qiáng)風(fēng)化花崗斑巖//~泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖層面軟弱夾層巖屑夾泥型~~泥夾巖屑型~~破碎砂巖(F4~F3之間)斷層帶~~~**本參數(shù)表取自華東勘測(cè)設(shè)計(jì)院《科研補(bǔ)充階段上水庫(kù)混合壩補(bǔ)充地質(zhì)勘查中間成果匯報(bào)材料》（2001年12月31日）的表42。a=25176。 擋土墻后主動(dòng)土壓力計(jì)算結(jié)果（鋼筋混凝土面板混合壩方案） 單位：噸/米剖 面工 況沿基巖接觸面滑動(dòng)穿過(guò)堆石滑動(dòng)(庫(kù)倫土壓力)φ=31176。~176。時(shí)， t/m， t/m， t/m，可見(jiàn)，堆石壩整體邊坡在擋墻后形成的土壓力最大。 f1= f2= C= L=代入公式純摩 =剪摩=c， 對(duì)于剖面33P= G= α=20176。2）對(duì)于瀝青混凝土面板混合壩方案，采用的土壓力值為對(duì)應(yīng)于堆石與基巖接觸面j=29176。計(jì)算公式如下式：[3] ()式中K—抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)：M抗—抗傾力矩：M傾—傾覆力矩：LLL2—土壓力在水平和垂直方向分力及G對(duì)擋墻下游角點(diǎn)的力臂，其他符號(hào)與式()相同。，對(duì)于33剖面，當(dāng)堆石與基巖接觸面j=31176。 筑壩堆石材料的物理力學(xué)指標(biāo)材 料容 重(kN/m3)飽和容重(kN/m3)抗剪斷強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度C’(kPa)φ’(176。 邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果（瀝青混凝土面板混合壩方案）剖 面工 況邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)F采用純摩指標(biāo)采用剪摩指標(biāo)88一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂螅⌒位瑒?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡44一級(jí)馬道以下局部坡?lián)跬翂螅⌒位瑒?dòng)局部坡沿堆石與壩巖基交界面，整體坡 (a)1 采用純摩指標(biāo) (a)2 采用剪摩指標(biāo) (b)1 采用純摩指標(biāo) (b)2 采用剪摩指標(biāo) (c)1 采用純摩指標(biāo) (c)2 采用剪摩指標(biāo) 88剖面邊坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖（瀝青混凝土面板混合壩方案），(a) 一級(jí)馬道下局部坡；(b) 墻后局部坡；(c) 整體坡沿基巖接觸面滑動(dòng) (a)1 采用純摩指標(biāo) (a)2 采用剪摩指標(biāo) (b)1 采用純摩指標(biāo) (b)2 采用剪摩指標(biāo) (c)1 采用純摩指標(biāo) (c)2 采用剪摩指標(biāo) 44剖面邊坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖（瀝青混凝土面板混合壩方案），(a) 一級(jí)馬道下局部坡；(b) 墻后局部坡；(c) 整體坡沿基巖接觸面滑動(dòng)由計(jì)算結(jié)果可知，對(duì)于88剖面，當(dāng)材料參數(shù)取純摩指標(biāo)時(shí)，整體邊坡的穩(wěn)定性較好，采用剪摩指標(biāo)時(shí)。C=0時(shí)所相應(yīng)求得的主動(dòng)土壓力進(jìn)行計(jì)算，未達(dá)到抗傾穩(wěn)定安全標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)的土壓力進(jìn)行計(jì)算校核。5．采用通用條分法并分別采用純摩和剪摩指標(biāo)對(duì)各典型剖面邊坡的整體穩(wěn)定、擋墻后局部邊坡穩(wěn)定和一級(jí)馬道下局部邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)瀝青混凝土面板混合壩方案2個(gè)典型斷面的擋墻后土壓力進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算工況同上，結(jié)果表明，88剖面整體沿堆石與基巖接觸面滑動(dòng)形成的土壓力大于擋墻后局部弧形滑動(dòng)的庫(kù)倫土壓力，而44剖面邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，沿堆石與基巖接觸面滑動(dòng)的可能性較小，擋墻承受的土壓力主要來(lái)自于墻后局部邊坡弧形滑動(dòng)的庫(kù)倫土壓力?？梢?jiàn)該邊坡的穩(wěn)定性較差，建議適當(dāng)加大33剖面擋墻的尺寸，或采取必要的加固措施，以確保工程的安全。對(duì)33剖面邊坡采用500t單寬錨固力的錨索加固邊坡，采用純摩指標(biāo)時(shí)，；采用剪摩指標(biāo)。）剖 面滑 動(dòng) 模 式擋墻后土壓力(t/m)抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)K88沿堆石與壩巖基交界面，整體坡44擋土墻后，弧形滑動(dòng)局部坡，