【導(dǎo)讀】上游水位大約在壩底以上1/3壩高處的上游壩坡穩(wěn)定計算....33

　　

【正文】 W1P1W2AB CDE圖 W1P1N1F1B CDEP1W2ADEN2F2圖 由于塊 BCDE 沿 DC 方向力的平衡可得 [見圖 62（ a） ] 1 1 1 1 11s in c o s ta n 0P W WK? ? ?? ? ? (61) 由于土塊 ADE 沿 AD 方向力的平衡得 [見圖 6— 2（ b） ] 2 2 2 1 2 2 2 2 1 211c o s ta n s in ( ) ta n s in c o s ( ) 0W P W PKK ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? (62) 聯(lián)立以上兩公式即可得出以下一元二次方程 2 2 2 1 1 1 2 2 1 1 1 2 122 2 1 1 1 2 1 1 1 2 1 2[ c os ta n sin sin( ) ta n c os c os( ) ta n ][ sin sin c os( ) ] c os sin( ) ta n ta n 0K W W WK W W W? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 33 （ 63） 解出一元二次方程即可得到 K 值 （ 3） 在上述計算中 ,水位及、 2? 都是任意假定的。為求得最小安全系數(shù) ,應(yīng)假設(shè)不同的水位和 1? 、 2? 值。具體計算時 ,先假定若干個水位和 1? 、 2? 值具體計算時，先假定若干水位 (至少 3種 )，在每一水位下假定至少 3個 2? ，對每個 2? 至少假定 3個 1? ，分別計算出安全系數(shù)，其中最小者即為所求壩體穩(wěn)定安全系數(shù)。 上游水位大約在壩底以上 1/3 壩高處的上游壩坡 穩(wěn)定計算 1. 假定上游水位為 ，按下式計算安全系數(shù) 1 1 1 1 12 2 2 1 2 2 2 2 1 21si n c o s ta n 011c o s ta n si n ( ) ta n si n c o s( ) 0P W WKW P W PKK? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 計算簡圖如下 W1P1W2AB CDEN 圖 穩(wěn)定計算 簡 圖（上游水位在壩底以上 1/3處的上游壩坡） 已知： 1 36?? ， 2 34?? 上游壩坡邊坡系數(shù) ? ，壩高為 。 (1)分別 假設(shè) 1 ?? ， 2 11?? 、 1 ?? , 2 11?? 和 1 31?? ， 2 11?? 。 以 1 31?? 2 11?? 為例計算， 取單寬，重量 1W 、 2W 分別按下式計算： 34 1 1 11Ws ?? ? ? 2 2 1 3 211W s s??? ? ? ? ? ? 1 4 2s s s?? 4 1 ( ) ( 1 0 0 . 7 8 7 5 . 6 ) 2 5 . 1 8 ( )2s B C N D B C N D? ? ? ? ? ? 2 12s ND ED?? 式中： 1 BCDEBsS? 4 EDNEsS? 2 NDANsS? 3 BNDCBsS? 水下部分滑裂面坡率為 1： 2m ， 則 2 cot11 ??。 H==。m=。 2 1 4 .1 2HmE D H mm?? ? ? 2 . 7 1 4 . 1 2 3 8 . 1 4N D m E D m? ? ? ? ? ( 1 0 0 .7 8 7 5 .6 ) c o t 3 1 ( 1 0 0 .7 8 7 5 .6 ) 1 2 .0 6B C ND m m? ? ? ? ? ? ? 壩頂寬度為 8m，所以計算簡圖應(yīng)為下圖 W1P1W2AB CDENF圖 穩(wěn)定計算真實簡圖（上游水位在壩底以上 1/3處的上游壩坡） 為方便計算 ，計算簡圖仍按照 63 進行： 35 24 1 ( 3 8 . 1 4 1 2 . 0 6 ) ( 1 0 0 . 7 8 7 5 . 6 ) 6 3 1 . 9 02sm? ? ? ? ? ? 23 1 ( 7 5 .6 6 0 ) 2 9 7 .4 52s ND m? ? ? ? 22 11 3 8 . 1 4 1 4 . 1 2 2 6 9 . 3 122s N D E D m? ? ? ? ? ? 21 4 2 3 6 2 .5 9s s s m??? 3 3 311 . 8 / 1 7 . 6 5 8 / 。 1 7 . 6 5 8 /ddt m k N m k N m? ? ?? ? ?則 濕 容 重 ＝。 已知 比重 G＝ ， 39 .8 1 /w kN m? ?水 容 重 ，孔隙率 ????? WdG1n 1 7 .6 5 81 0 .3 2 82 .6 8 9 .8 1??? 則 浮容重為： 2 (1 )dwn? ? ?? ? ? 31 7 .6 5 8 (1 0 .3 2 8 ) 9 .8 11 1 .0 6 9 /kN m? ? ? ?? 則 1 1 11 36 2. 59 17 .6 58 64 02 .5 9W s k N?? ? ? ? ? ? 2 2 1 3 2 2 7 6 .4 8 1 7 .6 5 8 2 9 7 .4 5 1 1 .0 6 9 8 0 4 8 .0 1W s s k N??? ? ? ? ? ? ? ? ? 將已知數(shù)據(jù)代入公式有： 1640 sin 31 640 c os 31 ta n 36 011804 c os 11 ta n 34 sin( 31 11 ) ta n 34804 sin 11 c os( 31 11 ) 0PKPKKP? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ???? 方程可簡化為： 2[ c os 11 ta n 34 si n 31 si n 20 ta n 34 c os 31 c os 20 ta n 36 ][ si n 11 si n 31 c os 20 ] c o s 31 si n 20 ta n 36 ta n 34 0KK??? ? ? ? 即： 21 1 3 5 0 . 2 3 1 5 7 0 0 . 2 4 9 2 9 . 7 6 0KK? ? ? 解 2 42b b acK a? ? ??? （其中值 舍去） 計算表格如下 ： 36 表 壩坡穩(wěn)定計算 水位為 壩坡穩(wěn)定計算 1 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 31 11 1s （ m2） 2s （ m2） 3s(m2) 4s(m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) 297 a b c 弧度1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 11146. 15478 919 壩坡穩(wěn)定計算 2 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 11 1s （ m2） 2s （ m2） 3s(m2) 4s(m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) 297. a b c 弧度1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 11200. 15806. 928. 壩坡穩(wěn)定計算 3 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 11 1s （ m2） 2s （ m2） 3s(m2) 4s(m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) 297 a b c 弧度1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 11092 15159 910 37 （ 1） 分別假設(shè) 1 ?? ， 2 13?? 、 1 ?? , 2 13?? 和 1 31?? ，2 13?? 。 計算表格如下 ： 表 壩坡穩(wěn)定計算 水位為 壩坡穩(wěn)定計算 1 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 31 13 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 壩坡穩(wěn)定計算 2 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 13 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 壩坡穩(wěn)定計算 3 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 13 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 38 （ 1） 分別假設(shè) 1 ?? ， 2 13?? 、 1 ?? , 2 13?? 和 1 31?? ，2 13?? 。 計算表格如下 ： 表 壩坡穩(wěn)定計算 水位為 時 壩坡穩(wěn)定計算 1 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 31 12 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 壩坡穩(wěn)定計算 2 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 12 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 壩坡穩(wěn)定計算 3 1? 2? m 2m 水位 h（ m） H（ m） ED（ m） ND（ m） BC（ m） 12 1s （ m2） 2s （ m2） 3s (m2) 4s (m2) 1W(kN/m) 2W(kN/m) 1?(kN/m3) 2?(kN/m3) a b c 弧度 1? 弧度 2? 弧度 1? 弧度 2? K1 K2 39 2. 假定上游水位為 ，假設(shè)不同的 1? 和 2? 進行計算 3. 假定上游水位為 ，假設(shè)不同的 1? 和 2? 進行計算 計算結(jié)果匯總于下表： 表 上游水位為在壩底 1/3壩高處上游壩坡的安全系數(shù)計算表 根據(jù)表 65 的結(jié)果可知：當(dāng)水位