溫泉水庫樞紐擋水壩初步設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 07:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3035y根據(jù)結(jié)果繪圖42：圖42 土石壩浸潤線（2）確定滲流量對于下游無水的棱體排水情況，與有褥墊排水的情況相似,因地基滲水而使浸潤線稍有下降,可近似地假定浸潤線與排水起點相交。由于滲流滲入地基時要轉(zhuǎn)一個90的彎,流線長度比壩底長度要增大些。根據(jù)實驗和流體力學(xué)分析,。這時,通過壩體和壩基的滲流量可按下式計算: q=q1+q2=KH122（?L+L）+K0TH1?L+L+而當(dāng)?shù)鼗杏蟹罎B墻是，公式需要變?yōu)椋簈=q1+q2=KH122?L+L+K0TH1Les+Les=Ls+?L+Lδ式中：δ ——防滲墻的厚度，m；δ=；T ——地基透水層的厚度，m； Ls——等效長度，m；Ls=δy，y=KsK0，其中：Ks——截水墻滲透系數(shù)，m/s；Ks=109；K0——地基滲透系數(shù)，m/s；K0=1105。K ——壩體的滲透系數(shù)，m/s，K=108；計算：y=104；Ls=2162（m）；Les=2162++=（m）；T==（m）；q=108++1105+=106 m3/s第五章 穩(wěn)定分析本設(shè)計中壩型使用均質(zhì)壩，在正常蓄水位穩(wěn)定滲流條件下，采用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法計算下游邊坡穩(wěn)定。壩體使用黃土狀壤土，壩基使用碎石，防滲墻使用鋼筋混凝土。各種材料的物理力學(xué)性質(zhì)見表51：表51 材料的物理力學(xué)性質(zhì)特性黃土狀壤土壩基碎石鋼筋混凝土飽和容重（KN/m3）天然容重（KN/m3）含水量%～%塑性指標(biāo)~滲透系數(shù)（cm/s）1061103107內(nèi)摩擦角φ39。水上23176。水下15176。水上35176。水下32176。凝聚力c’ （KN/m2）水上20水下17假定土坡沿圓弧面滑動，見圖51，ABCD為滑動土體，AD為圓弧滑動面。條分法就是將圓弧滑動體分成若干豎直的土條，計算各土條對圓弧圓心O的抗滑力矩與滑動力矩，由抗滑力矩與滑動力矩之比，即穩(wěn)定安全系數(shù)，來判別土坡的穩(wěn)定性。這時需要選擇多個滑動圓心，分別計算相應(yīng)的安全系數(shù)，其中最小的安全系數(shù)對應(yīng)的滑動面為最危險的滑動圓。經(jīng)查閱規(guī)范，對于5級壩。圖51 瑞典圓弧法計算原理圖（1）確定最危險滑動面圓心；本設(shè)計中使用費倫紐斯法確定最危險滑動面圓心。①費倫紐斯提出當(dāng)土的內(nèi)摩擦角φ=0時，土坡的最危險圓弧滑動面通過坡腳，然后由坡角β或坡度1:n查表52得出角β1以及β2 。圖52中過坡腳B和坡頂C分別作與坡面和水平面夾角為ββ2的線BD和CD，得交點D即為最危險滑動圓弧圓心。 土坡坡度坡角ββ1β21:60176。29176。40176。1:145176。28176。37176。1:33176。44′26176。35176。1:226176。34′25176。35176。1:318176。26′25176。35176。1:414176。02′25176。37176。1:511176。19′25176。37176。表52 β1及β2數(shù)值表②土的內(nèi)摩擦角φ0時，最危險滑動面也通過坡腳，其圓心在ED的延長線上，見圖52。，距坡頂垂直距離為2H 。φ值越大，圓心越向外移。計算時從D點向外延伸取幾個試算圓心O1，O2…，分別求得其相應(yīng)的滑動穩(wěn)定安全系數(shù)K1，K2…，繪出K值曲線可得到最小安全系數(shù)值Kmin，其相應(yīng)圓心Om即為最危險滑動面的圓心。實際上土坡的最危險滑動面圓心位置有時并不一定在ED的延長線上，而可能在其左右附近，因此圓心Om可能并不是最危險滑動面的圓心，這時可以通過Om點作DE線的垂線FG，在FG上取幾個試算滑動面的圓心O1’，O2’…，求得其相應(yīng)的滑動穩(wěn)定安全系數(shù)K1’，K2’…，繪得K’值曲線，相應(yīng)于K’min值的圓心O’min才是最危險滑動面的圓心。 圖52 最危險滑動面圓心的確定示意簡圖應(yīng)用到本例中，作圖得圖53：圖53 瑞典圓弧法穩(wěn)定分析（2）以O(shè)點至坡腳A作為半徑r，作滑弧面AC；（3）將滑動面以上土體豎直分成幾個等寬土條，；sinαi=nbr=；（4）計算土條自重：分別量取浸潤線以上面積A1，浸潤線以下壩基以上面積A2，壩基以下面積A3。Gi=γiAi；浸潤線以上γ1為飽和容重，浸潤線以下壩基以上γ2分為兩種：計算滑動力時，γ2滑 取飽和容重，計算抗滑力時，γ2抗 取浮容重。將Gi沿弧面分解，法向分力為N’i=Gicosαi，切向分力為T’i=Gisinαi。（5）計算各土條底面的長度li，作用在該土條的抗剪力Tfi=cili，方向與滑動方向相反。壩基碎石無抗剪力。（6）計算抗滑力矩Mri=Gicosαitanφi+ciliR；滑動力矩Msi=GiRsinαi。（7）最后可求得邊坡的穩(wěn)定系數(shù)：Kc=MrMs=Gicosαitanφi+ciliGisinαi根據(jù)以上步驟，制作計算表格，如下：①當(dāng)r=b = = ；r=編號A1G1A2G2滑G2抗A3G390000800765432101234500060007000編號αsin αCos αG總sinαG1tanψ1cosαG2抗tanψ2cosαG3tanψ3cosα前三者之和cl96585474563705300424031802120160000150211031704230530063607440求和Kc=MrMs=Gicosαitanφi+ciliGisinαi=+=Kc5級壩中：Kc=故滿足穩(wěn)定要求。②當(dāng)r=b = = ；r=編號A1G1A2G2滑G2抗A3G387654321012345編號αsin αCos αG總sinαG1tanψ1cosαG2抗tanψ2cosαG3tanψ3cosα前三者之和cl8577486405334260320
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