【導讀】土石壩泛指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。占相當比例時，稱土石混合壩。土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。也是世界壩工建設中應用最。為廣泛、發(fā)展最快的一種壩型。土石壩按壩高分為：低壩、中壩和高壩。按其施工方法分為：碾壓式土石壩；沖填式土石壩；壩，包括黏土心墻壩和黏土斜墻壩。防滲體設在壩體中央的或稍向上游且略為傾斜的稱為黏土心。畜吃水等多方面的效益，是一座綜合利用的水庫。礎上才能正確地選擇建筑物的類型，進行樞紐布置、建筑物設計及施工組織設計。工作的進行打下良好的基礎。ZF水庫位于QH河干流上，水庫控制流域面積4990km2，庫容×108m3。本次我們的任務是設計擋水壩樞紐工程。QH河在ZF水庫壩址區(qū)呈一彎曲很大的S形。礎以下10m左右為砂質頁巖及夾泥層，且單薄分水嶺巖層風化嚴重，透水性大，對建筑安全不利。

　　

【正文】 =h= 簡化得： y2 +=0 36 從而得 : x/m 0 50 150 300 y/m 斷面 0+ 計 算 工 況 防滲 體平均厚度σ（ m） 上游 水深 透水地基厚度T（ m） 平均有效長度 L（ m） 浸潤線 高度 h（ m） 滲流量 q（ 105 m2/S） 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位 0(基礎處理后 ) 上游設計洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) 上游校核洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) （四）斷面 0+ 由附圖 6得到斷面 0+ 714m，滲流匯入下游河中。 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位 上游正常高水位取為興利水位 ，下游相應低水位取為 。 基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意圖 37 1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過斜墻的滲流量 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm/s； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； δ 1=； T=0 ②心墻后的滲流量 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h= q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 38 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 則由上式簡化得： y2 += 也即： y=√ x/m 0 50 150 300 y/m 上游設計洪水位與下游相應的最高水位 上游設計洪水位為 ，下游相應高水位取為 。 基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意 圖 1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過心墻的滲流量 39 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； δ 1=； T=0； ②斜墻后的滲流量 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h= q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 簡化得： y2 += 從而得 : 40 x/m 0 50 150 300 y/m 上游校核洪水位與下游相應的最高水位 上游校核洪水位取為興利水位 ，下游相應高水位取為 。 基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意圖 1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過斜墻的滲流量 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； δ 1=； T=0 ②斜墻后的滲流量 41 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h= q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 簡化得： y2 +=0 從而得 : x/m 0 50 150 300 y/m 斷面 0+ 計 算 工 況 防滲體平均厚度σ（ m） 上游 水深 透水地基厚度T（ m） 平均有效長度 L（ m） 浸潤線 高度 h（ m） 滲流量 q（ 105 m2/S） 42 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位 0(基礎處理后 ) 上游設計洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) 上游校核洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) （五）斷面 0+ 由附圖 6得到斷面 0+ 742m，滲流匯入下游河中。 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位 上游 正常高水位取為興利水位 ，下游相應低水位取為 。 基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意圖1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過斜墻的滲流量 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm/s； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； 43 δ 1=； T=0； ②心墻后的滲流 量 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h= q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 則由上式簡化得： y2 += 從而得到： x/m 0 50 150 300 y/m 上游設計洪水位與下游相應的最高水位 上游設計洪水位為 ，下游相應高水位取為 。 基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意圖 44 1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過心墻的滲流量 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； δ 1=； T=0； ②斜墻后的滲流量 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h=； q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 45 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 簡化得： y2 += 從而得 : x/m 0 50 150 300 y/m 上游校核洪水位與下 游相應的最高水位 上游校核洪水位取為興利水位 ，下游相應高水位取為 。基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。 （ 1）計算示意圖 1:1:OH1hH2斜 墻 壩 滲 流 計 算 圖LKKyxaK OTT（ 2）滲流量計算 ①通過斜墻的滲流量 46 計算公式： ThHKhHKq ?????11022101 )(s in2 )( ??? 式中， K0= 105cm； H1=； δ =（ 3+） /2=； sinα =； δ 1=； T=0 ②斜墻后的滲流量 計算公式： TTL HhKHmL HhKq T ????? ?? )()(2 )( 2222222 式中： K=1 102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0； ③滲流量計算結果 根據水流連續(xù)條件，則 q1=q2=q 求得 h= q= 105 m2/S （ 3）斜墻后的浸潤線方程 計算公式： 式中， 1H 為防滲體斜墻后水位的高程， 1H =h= 簡化得： y2 +=0 從而得 : 47 x/m 0 50 150 300 y/m 斷面 0+ 計 算 工 況 防滲體平均厚度σ（ m） 上游 水深 透水地基厚度T（ m） 平均有效長度 L（ m） 浸潤線 高度 h（ m） 滲流量 q（ 105 m2/S） 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位 0(基礎處理后 ) 上游設計洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) 上游校核洪水位與下游相應的最高水位 0(基礎處理后 ) 四、總滲流量計算 1計算圖： qq q qqq5 4 321 q0+ 00 00+ 06 2. 10+ 15 0. 60+ 22 00+ 44 3. 50+ 53 4. 70+ 66 2土 壩 總 滲 透 流 量 計 算 示 意 圖由公式 Q=1/2[q1l1+（ q1+ q2） l2+（ q2+ q3） l3+（ q3+ q4） l4+（ q4+ q5） l5+q5l6] 48 列表計算得： 總流量計算 工況 q1 l1 q2 l2 q3 l3 q4 l4 q5 l5 l6 Q 1 224 2 224 3 224 注： qn流量單位： 105 m2/S； ln長度單位： m； Q總流量單位： 103 m3/s 第四節(jié) 土壩穩(wěn)定計算 一、 工況 選擇 施工期（包括竣工時）。該階段粘性土體內的孔隙水壓力尚未消散，故需要考慮空隙水壓力對壩坡穩(wěn)定的影響。計算下游壩坡的穩(wěn)定。 穩(wěn)定滲流期。上游為正常蓄水位或設計洪水位，下游為相應水位時下游壩坡的穩(wěn)定。 水庫水位降落期。可考慮水庫水位自正常蓄水位快速降落到死水位的情況，主要考查不穩(wěn)定滲流對大壩上游壩坡穩(wěn)定的影響。 二、 計算 施工期 （包括竣工時）。該階段粘性土體內的孔隙水壓力尚未消散，故需要考慮空隙水壓力對壩坡穩(wěn)定的影響。計算下游壩坡的穩(wěn)定。 采用圓弧滑動法有效應力法進行計算。 滑弧穩(wěn)定安全系數公式為： 有效應力法： ?? ????iiiiiiiii G lcluGk ? ?? s in t a n)c o s( 39。39。 式中 G— 土條重量； u — 作用于土條底面的孔隙壓力； ? — 條塊重力線與通過此條塊底面中心點的半徑之間的夾角； l