【文章內(nèi)容簡介】 浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）； —— 波高（m）； —— 波浪中心線至正?；蛐：撕樗坏母卟睿╩）； —— 安全超高，； —— 波浪中心線至靜水位高度 —— 計算風速，正常、設計情況取17；校核情況取12m/sD —— 吹程由地形圖上量取大致取為10 km；—— 平均波長（m）；計算工況水位（m)波浪壅高(m)波浪爬高(m)安全超高(m)計算壩頂高程(m)正常情況392設計情況394校核情況396為了大壩的安全，選取較大值，取壩頂高程為400m建基面高程和壩高的確定：由河谷地形圖量得河谷高程為371m，取開挖深度為16m，則建基面高程為355m；壩高為H=400355=45m。根據(jù)混凝土重力壩設計規(guī)范（DL51081999)，常態(tài)混凝土重力壩壩頂最小寬度為3m。當在壩頂布置移動式啟閉機時，壩頂寬度要滿足安裝門機軌道的要求。本設計取壩頂寬度B=5m。壩段計算單元寬度：一般采用L=16 ~ 24m。取L=20m。寬縫比：一般采用= ~ 。，S=2m。上游頭部厚度應滿足強度、防滲、人防和布置灌漿廊道等的需要，通常取=（ ~ ）h（h為截面以上水深）且不小于3m，下游尾部厚度通常采用3 ~ 5m，考慮強度和施工要求，不宜小雨2m，在寒冷地區(qū)還應適當加厚。tu=4mtd=4m ~ ，取B=36m。 邊坡坡度上游壩面一般做成變坡，上部鉛直，下部n= ~ ；下游坡率m= ~ 。為了減小變厚突變處引起的應力集中，在變厚處的坡率和一般在1 ~ 2之間。寬縫的上、下游坡率和一般與壩面坡率n和m一致。寬縫不宜貫穿壩頂。綜上n==，m==，==1，上游邊坡處高程為375m，寬縫高度與邊坡高程相同。最后確定的坡度需要經(jīng)過壩體的剖面應力計算后才能最終確定。第5章 穩(wěn)定及應力分析 荷載分析的基本原理和計算方法抗滑穩(wěn)定分析是重力壩設計中的一項重要內(nèi)容，其目的是核算壩體沿壩基面或壩基內(nèi)部緩傾角軟弱結構面抗滑穩(wěn)定的安全度。重力壩的失穩(wěn)破壞過程是比較復雜的，理論分析、試驗及原型觀測結果表明，位于均勻壩基上的混凝土重力壩沿壩基面的失穩(wěn)機理是：首先在壩軸踵處基巖和膠結面出現(xiàn)微裂松弛區(qū)，隨后在壩址處基巖和膠結面出現(xiàn)局部區(qū)域的剪切屈服，進而屈服范圍逐漸增大并向上游延伸，最后，形成滑動通道，導致壩的整體失穩(wěn)。此處采用抗剪強度公式進行計算。抗滑穩(wěn)定分析主要就是核算壩體沿建基面或地基深沉軟弱結構面抗滑穩(wěn)定的安全度。主要的計算方法有兩種：抗剪斷強度公式（Ksh）抗剪強度公式（Ksl），根據(jù)我國1984年頒布的《混凝土重力壩設計規(guī)范SDJ2178(試行）補充規(guī)定》中規(guī)定，除中型工程的中低壩外，應按抗剪斷強度公式計算壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 荷載組合荷載組合主要考慮情況荷 載自重靜水壓力浪壓力淤沙壓力浪壓力冰壓力地震荷載動水壓力土壓力其他荷載基本組合正常蓄水位情況+++ ++++設計洪水位情況++++++++冰凍情況 +++++++特殊組合校核洪水情況++++++++地震情況++++++++壩體抗滑穩(wěn)定計算主要核算壩基面滑動條件，應按抗剪斷強度公式（）或抗剪強度公式（）計算壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。抗剪斷強度的計算公式： （）抗剪強度的計算公式： （）其中：K39。 —— 按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f39。 —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)；f ——壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪摩擦系數(shù)；C —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力，KPa；A —— 壩基接觸面截面積，m2?！芖—— 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力，下同）對滑動平面的法向分值kN；∑P —— 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值，kN；按抗剪斷強度公式（）計算的壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K39。值應不小于表52的規(guī)定。 壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷 載 組 合基 本 組 合 特 殊 組 合（1）（2）按抗剪強度公式（）計算的壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K值應不小于表53的規(guī)定。 壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K荷 載 組 合壩 的 級 別123基 本 組 合特 殊組 合（1）（2） 各種荷載計算基本荷載有：壩體自重、上游水壓力、下游水壓力、泥沙壓力、浪壓力、揚壓力。把大壩分成幾部分來計算如下圖把揚壓力分為四部分來計算如下圖 底面揚壓力分析圖 11截面各應力分布圖壩體自重的計算公式 （）式中：V——壩體體積，；通常把它分成如圖33 所示的若干個簡單的幾何圖形分別計算重力；γc ——壩體混凝土的重度（本設計中混凝土的重度為24kN/m3）。靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平水壓力和垂直水壓力兩種。 不同情況下的上下游水深特征水位上游水深下游水深上下游水位差正常蓄水位37設計洪水位39校核洪水位41計算各種情況下靜水壓力：水平水壓力計算公式： ()式中：H— 計算點處的作用水頭,ｍ；—水的重度，常??；垂直水壓力按水重計算。 揚壓力U當壩基設有防滲帷幕和排水孔時，壩底面上游（壩踵）處的揚壓力作用水頭為，排水孔中心線處為，下游（壩趾）處為H2，其間各段依次以直線連接。 壩底面的滲透壓力、揚壓力強度系數(shù)壩型及部位壩基處理情況（A）設置防滲帷幕及排水孔（B）設置防滲帷幕及主、副排水孔并抽排部位壩型舌頭壓力強度系數(shù)主排水孔前的揚壓力強度系數(shù)殘余揚壓力強度系數(shù)河床壩段實體重力壩寬縫重力壩大頭支墩壩空腹重力壩岸坡壩段實體重力壩寬縫重力壩大頭支墩壩空腹重力壩注1：當壩基僅設排水孔而未設防滲帷幕時，滲透壓力強度系數(shù)可按表中（A）項適當提高。（）根據(jù)規(guī)范SL3012005，將揚壓力分成四部分，。 泥沙壓力Ps水平泥沙壓力計算公式 為： ()式中：——泥沙的浮容重，； ——壩前淤沙厚度，ｍ；——淤沙的內(nèi)摩擦角，( 176。)；——泥沙的干容重。本次設計取，內(nèi)摩擦角取，壩前淤沙厚度取 浪壓力 深水波浪壓力分布由計算可知，則該波浪為深水波。各種情況均按深水波計算浪壓力，如圖34 所示。浪壓力計算公式為： 其它荷載土壓力應根據(jù)具體情況來定。溫度荷載一般可以采取措施來消除，穩(wěn)定和應力分析時可以不計入。風荷載、人群荷載等在重力壩荷載中所占比例很小，可以忽略不計。 荷載計算成果各種荷載計算成果如下表（~） 建基面正常蓄水位時荷載及力矩計算成果表序號荷載名稱荷載（KN),每20m力臂(對底面形心）力矩（KNM）水平垂直1自重W11192002944002W1210800012420003W13249934004W143466362775W1516234771126W1612130500977水壓力P113429916563548P2597054909749W21133421621347210W22784813080011W34179651158312揚壓力U11742490013U21742162787214U378383973915U434845806716淤沙壓力Ps117606400（1）640（2）7（水平），（垂直1）16（垂直2）82320（水平）106667（垂直1）10240（垂直2）17浪壓力Pl1578718Pl24091133757作用之和∑8804913081711291 建基面設計洪水位時荷載及力矩計算成果表序號荷載名稱荷載（KN),每20m力臂(對底面形心）力矩（KNM）水平垂直1自重W11192002944002W1210800012420003W13249934004W143466362775W1516234771126W1612130500977水壓力P11492101319397308P2698306210219W21149111623857610W22784813080011W34889151158312揚壓力U11884460013U21740162784014U378323970815U434815801716淤沙壓力Ps117606400（1）640（2）7（水平），（垂直1）16（垂直2）82320（水平）106667（垂直1）10240（垂直2）17浪壓力Pl1578718Pl24091133757作用之和∑92835125295203430 建基面校核洪水位時荷載及力矩計算成果表序號荷載名稱荷載（KN),每20m力臂(對底面形心）力矩（KNM）水平垂直1自重W11192002944002W1210800012420003W13249934004W143466362775W1516234771126W1612130500977水壓力P116490622537158P2727396602289W21164811626369610W22784813080011W35091459297812揚壓力U11930370013U21945163112014U387534437815U438906483316淤沙壓力Ps117606400（1）640（2）7（水平），（垂直1）16（垂直2）82320（水平）106667（垂直1）10240（垂直2）17浪壓力Pl1278910745418Pl2203677297作用之和∑104680122762454762 11截面正常蓄水位時荷載及力矩計算成果表 序號荷載名稱荷載（KN),每20m力臂(對11截面形心）力矩（KNM）水平垂直1自重 W39。1600003900002W39。257938191203水壓力P’1 28351160656P’221493352W’31506119074揚壓力U1300193900575浪壓力Pl15787