【文章內(nèi)容簡介】 按照規(guī)范 SL3192020，初擬的非溢流壩段 進行穩(wěn)定計算： 取單位長度壩段作為研究對象進行穩(wěn)定校核。 （一）設計工況下 壩體 自重： ? ? ? ?kNG158076???????? ?????????????? 靜水壓力： 2211 9 . 8 1 ( 2 3 8 1 1 1 ) 7 9 1 1 2 . 722P H k N?? ? ? ? ? ? 設計洪水位最大下泄流量 4800m3/s，查壩址水位～流量關系曲線查得資料對應的 下游 水位為 。 則 2211 9 . 8 1 ( 1 3 2 . 4 1 1 1 ) 2 2 4 6 . 322xP h k N?? ? ? ? ? ? 1 1 0 2 1 1 0 29 . 8 1 ( 1 3 2 . 4 1 1 1 ) 1 8 0 4 . 12 1 2 7 2 1 2 7yP h k N?? ? ? ? ? ? ? ? 揚 壓力： 13 圖 22 設計工況下?lián)P壓力計算簡圖 （單位： kN/m2） 1 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ 238111 ） 2 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ ） 3 = 0 . 3 9 . 8 1 = 3 1 0 . 8H?? ?? 2（ ） kN/m 由計算簡圖 22可得到 ： kNU 2 4 4 02110) 2 4 1 0 9(2192) 1 0 0 9(??????????? 浪 壓力： 由于 1 2 7 / 2 4 .7 7 6H m L m? ? ?，故為深水波 ，所以 kNhhLP zmwk)0 2 3 (4 0 5 )(4 %1?????? ? （二）校核工況 壩體 自重： 14 ? ? ? ?kNG158076???????? ?????????????? 靜水壓力： 2211 9 . 8 1 ( 2 4 0 1 1 1 ) 8 1 6 2 4 . 122P H k N?? ? ? ? ? ? 設計洪水位最大下泄流量 8500m3/s，查壩址水位～流量關系曲線查得資料對應的 下游 水位為 。 2211 9 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 3 1 3 9 . 622xP h k N?? ? ? ? ? ? 1 1 0 2 1 1 0 29 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 2 5 2 1 . 42 1 2 7 2 1 2 7xP h k N?? ? ? ? ? ? ? ? 揚壓力： 圖 23 校核工況下?lián)P壓力計算簡圖 （單位： kN/m2） 1 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ 240111 ） 2 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ ） 3 = 0 . 3 9 . 8 1 = 3 0 5 . 2H?? ?? 2（ ） kN/m 由計算簡圖 23可得到 ： 15 kNU 5 9 6 82110)(2192)(??????????? 浪壓力： 近似取與設計浪壓力同一值： kN? 。 按照規(guī)范 SL3192020 進行 穩(wěn)定校核 ， 查基本資料得到摩擦系數(shù)為 。 設計工況 ： ? ? 2 4 9 1 1 2 ) 2 4 4 8 0 41 5 8 0 7 6( ??? ?????? ?? P UWfKs 校核工況 ： ? ? ) 5 8 0 7 6( ??? ?????? ?? P UWfKs 表 24 壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) Ks 荷載組合 壩的級別 1 2 3 基本組合 特殊組合 (1) (2) 從計算結果和表 24 可以得到設計工況下 ??sK ，校核工況 下 ??sK ，故設計斷面不滿足抗滑穩(wěn)定條件，需要重新設計非溢流壩段剖面。 由于抗滑穩(wěn)定系數(shù)較小，所以在上游設計折坡以利用水壓來保持壩體穩(wěn)定，初步擬定將折坡起點定在▽ 171m 處，上游的折坡坡率定為 1:。 新設計的非溢流壩段的剖面如圖 24。 16 ▽▽▽▽▽▽ 圖 24 非溢流壩剖面圖 (單位： m) 對新設計的非溢流壩進行穩(wěn)定和應力驗算，分別從設計工況和校核工況進行計算，設計狀況下壩基抗滑穩(wěn)定及應力計算如表 25。 設計工況： 表 25 設計狀況下壩基面抗滑穩(wěn)定及應力計算 應力穩(wěn)定驗算 方向 力臂 彎矩（ kN?m） ↓ ↑ → ← 逆時針 順時針 自重（ kN） W1 4320 50 216000 W2 37728 42 1584576 W3 120960 6 725760 17 水平水壓力（ kN） P1 P2 豎直水壓力（ kN） Q1 51 Q2 52 Q3 87138 揚壓力（ kN） U1 0 0 U2 U3 46 U4 364315 浪壓力（ kN） Pwk 求和（ kN） 79140 豎向求和 水平求和 力矩求和 按照規(guī)范 SL3192020，對壩進行抗滑穩(wěn)定和應力計算。 抗滑穩(wěn)定驗算： ? ? ][ 6 8 9 3 3 4 1 1 ??????? ?? KP UWfKs 式中 ： f — 混凝土與基巖之間的摩擦系數(shù)，查設計資料取為 ； ?W — 作用于壩體上全部荷載 (包括揚壓力 )，對滑動平面的法向分值 , ； ?P — 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值 ,。 經(jīng)過計算， K=，故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游面垂直正應力 ： M P ak P aBMBWyu 8 81 0 8 0 7 6 1 9 561 0 8 3 4 1 1 5622??????? ??? 18 式中： ?W — 作用于壩體上全部荷載 (包括揚壓力 )，對滑動平面的法向分值； ?M — 作用于計算截面以上全部荷載對截面垂直水流流向型心軸的力矩和； B — 計算截面的長度。 下游面垂直正應力： M P ak P aBMBWyd 7 9 51 0 8 0 7 6 1 9 561 0 8 3 4 1 1 5622??????? ??? 上游面 剪應力： M p ak P anp yuuu) 8 2 4 5()(??????? ?? 式中 ： up — 為上游面水壓力強度 ， k P ap u 2 4 5)1 1 12 3 8( ???? ； n— 為上游壩坡坡率 。 下游面剪應力： M P ak P amp dydd 2 7 3) 0 7 9 5()(??????? ?? 式中 ： dp — 為下游面水壓力強度 ， k P ap d )( ???? ； m— 為下游壩坡坡率。 上游面 水平正應力： MPak P anp uuxu??????? ?? 下游面水平正應力： 19 M P ak P amp ddxd 2 3 2 2 7 ??????? ?? 上游面主應力： M P ak P anpn uyuu 2 4 )()1(22221?????????? ?? 下游面主應力 ： M P ak P ampm dydd)()1(22221?????????? ?? 壩前水壓力： M P ak P ap uu 2 4 52 ???? M P ak P ap dd 0 92 ???? 通過上面的計算，在設計工況下，壩基截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應力條件。 上游折坡處： 20 ▽▽▽▽▽ 圖 25 非溢流壩段折坡點剖面 (單位： m) 表 26 設計狀況上游折坡面穩(wěn)定應力計算（ 171m高程處） 應力驗算 方向 力臂 彎矩 ↓ → ↑ 逆時針 順時針 自重（ kN） W1 20448 24 490752 W2 2 水平水壓力（ kN） P1 揚壓力（ kN） U1 4 U2 浪壓力（ kN） Pwk 求和（ kN） 按照規(guī)范 SL3192020，對壩進行抗滑穩(wěn)定和應力計算，下列計算中的符號意義和設計工況中的符號意義相同。 抗滑穩(wěn)定驗算： ? ? ][ ??????? ?? KP UWfKs 故滿足抗滑穩(wěn)定要求 。 上游面垂直正應力 ： 21 M P ak P aBMBWyu 5 8 0 1 2 76 2 3 0 2622??????? ??? 下游面垂直正應力 ： M P ak P aBMBWyd 4 9 0 1 2 76 2 3 0 2622??????? ??? 上游面 剪應力： 上游面水壓力強度 k P ap u 5 7)1 7 12 3 8( ???? 00)()(?????? np yuuu ?? 下游面 剪應力： 下游面水壓力強度 0?dp M P akP amp dydd)()(2??????? ?? 上游面 水平正應力： MPakPanp uuxu?????? ?? 下游面水平正應力： M PakPamp ddxd??????? ?? 上游面主應力： 22 M P ak P anpn uyuu)01()1(22221?????????? ?? 下游面主應力： M P ak P ampm dydd 3 9 7 4 9)()1(22221?????????? ?? 壩前水壓力： M Papuu ??? MPapdd 02 ??? 通過上面的計算，在設計工況下，折坡處截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應力條件。 校核工況： 表 27 校核狀況下壩基面抗滑穩(wěn)定及應力計算 應力穩(wěn)定驗算 方向 力臂 彎矩 ↓ ↑ → ← 逆時針 順時針 自重（ kN） W1 4320 50 216000 W2 37728 42 1584576 W3 120960 6 725760 水平水壓 P1 43 23 力（ kN） P2 豎直水壓力（ kN） Q1 51 Q2 52 Q3 揚壓力（ kN） U1 0 0 U2 2622 U3 912 46 41952 U4 浪壓力（ kN） Pwk 求和（ kN） 38022 豎向求和 水平求和 力矩求和 按照規(guī)范 SL3192020，對壩進行抗滑穩(wěn)定和應力計算，下列計算中的符號意義和設計工況中的符號意義相同。 抗滑穩(wěn)定驗算： ? ? ][ 8 5 1 1 3 3 3 3 ??????? ?? KP UWfKs 故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游垂直面 正應力： M P ak P aBMBWyu 0 91 0 8 2 1 5 7 8 961 0 8 3 3 3 3 4622??????? ??? 下游垂直面 正應力： M P ak P aBMBWyd 8 6 01