【正文】 容重 w? = 噸 /米 2，下游水位以下用土料浮容重 b? = 噸 /米 2，浸潤線以下的下游靜水位以上部分，計算滑動力時用飽和容重 s? = 噸 /米 2，計算抗滑力時用浮容重b? = 噸 /米2；棱體排水區(qū)下游水位以下用b? = 噸 /米2；地基土 用浮容重b? = 噸 /米 2。將土條分段條塊重量求出后分別填入表的 8～ 12 欄中，再計算土條總重 nW 填入 13欄中。 （ 5） 將圓弧面上摩擦系數(shù) ??tan 填入 16 欄中。 （ 6） 孔隙水壓力是不可以忽視的力，尤其是在水位變化的情況下，將水的容重乘以土條中線的高度就是孔隙水壓力，填入 16 欄。 （ 7） 圖條寬 度 b 除以 i?cos ，得到 il ，乘以對應的粘聚力填入 18 欄中。 （ 8） 計算出（ Wncosα nun） tanφn180。和 Wnsinα n，填入 1 20 欄 。 （ 9） 在滑動面上總滑動力為 Wnsinα n，總抗滑力為（ Wncosα nun） tanφn180。+ 180。ln ，分別對圓心 O 取力矩，滑動力矩為 RWnsinα n，抗滑力矩為 R（（ Wncosα nun） tanφn180。+ 180。ln） ，則壩坡穩(wěn)定系數(shù) K 為： 2 2 8 9 0 8 7s i ns e ct a n]s e cc o s 39。39。????????? ?iiiiiiiiWbcubWK????? 滿足穩(wěn)定要求。 同理得，其他幾種工況下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)，見表 4 43。 在水位驟降的情況下，仍然延續(xù)取最危險工況來計算，即為最高水位，工況 5 只需計算正常蓄水位的安全系數(shù)，若滿足則該工況滿足要求，這只是驗算是否安全，若要精細此方法不可使用，本設計用該方法，簡化工作量，其他步驟和上述工況 3 一致。 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計算 30 圖 41 校核洪水位時的浸潤線和穩(wěn)定計算圖 圖 42 設計洪水位時的浸潤線和穩(wěn)定計算圖 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 31 圖 43 正常蓄水位時的浸潤線和穩(wěn)定計算圖 圖 44 正常蓄水位降至死水位時的浸潤線和穩(wěn)定計算圖 穩(wěn)定成果分析 現(xiàn)以工況 3 為例，得出下表，其他工況類似。算得的結(jié)果如下表 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計算 32 表 45 各工況下最小穩(wěn)定安全系數(shù) 工況 最小穩(wěn)定安全系數(shù) 正常蓄水位 設計水位 校核水位 正常蓄水位將至死水位 由上述計算成果可知：該壩在各工況條件下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的 ，所以初步擬定的大壩斷面尺寸是安全合理的。各工況下的穩(wěn)定安全系數(shù)均比 規(guī)范大 左右，因此壩坡坡率還有變小的空間。 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 33 表 41 校核洪水位穩(wěn)定計算表 心墻 心墻h1h2h1W1W2W1(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19)8 11 0 0 684 29 7 11 0 0 0 0 6 11 0 0 0 0 5 11 0 0 0 0 226 4 11 0 0 0 3 11 0 0 2 11 0 0 1 11 0 0 0 11 0 0 0 1 11 0 0 Σ K 土條滑弧長ln（m ）孔隙水壓 un（K N）凝聚力c ＇（ K P a）土體重量Wi(t)sinαncosαn摩察系數(shù)t an φn180。土條寬度（m土條高度Hi工況：校核 圓 心：O3 半 徑：108 .34 m 土 條寬度：11m 滑 坡位置：下游坡（Wncosα n un）tan φn180。（ KN)Wnsin α n土條總重Wncn180。ln（K N）土條編號水面線至浸潤線高度h 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計算 34 表 42 設計洪水位穩(wěn)定計算表 心墻心墻h1h2h3h1W1W2W3W1(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)8 11 0 0 0 0 1035 1359 18 7 11 17 0 0 0 0 0 0 3574 15 6 11 21 0 0 0 0 0 0 4580 14 5 11 23 000 0 0 0 5067 13 4 11 24 0 0 0 0 0 5899 12 3 11 20 0 0 0 0 5503 12 2 11 16 0 0 0 0 4754 11 1 11 12 0 20 0 3655 11 0 11 0 77 0 2848 0 11 1 11 0 0 0 0 1676 11 Σ Ksinαncosαn摩察系數(shù)t an φn180。土條編號土條寬度（m土條高度Hi水面線至浸潤線高度h（Wncosα n un）tan φn180。（ KN)Wnsin α n工況：設計 圓心：O2 半徑：11 4m 土條寬度：11m 滑坡位置：下游坡土條總重Wn土條滑弧長ln（m）孔隙水壓 un（KN）凝聚力 c ＇（ KPa ）cn180。ln（KN）土體重量Wi(t) 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 35 表 43 正常蓄水位位穩(wěn)定計算表 心墻心墻h1h2h3h1W1W2W3W1(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)(10)(11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)(18)(19) (20) (21)8 10 0 0 12 0 0 2322 17 7 10 0 0 0 0 0 0 193 6 10 0 0 0 0 0 0 5 10 24 000 240 0 0 240 4 10 0 0 0 0 3 10 0 0 0 0 196 2 10 0 0 1112 0 0 1 10 0 0 1246 0 0 0 10 0 1062 51 0 0 1 10 0 0 0 0 210 0 0 0 0 Σ 16055 13946K 工況：正常 圓 心：O1 半 徑：106 .07 m 土 條寬度：10m 滑 坡位置：下游坡土體重量Wi(t)sinαncosαn摩察系數(shù)t an φn180。土條編號土條寬度（m ）土條高度Hi水面線至浸潤線高度h（Wncosα n un）tan φn180。（ KN)Wnsin αn土條總重Wn土條滑弧長ln（m ）孔隙水壓 un（K N）凝聚力 c＇（cn180。ln（K N） 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計算 36 表 44 水位驟降穩(wěn)定計算表 心墻 心墻h1h2h3h1W1W2W3W1（1 ） （2 ） （3 ） （4 ） （5 ） （6 ） （7 ） （8 ） （9 ） （1 0） （1 1） （1 2） （1 3） （1 4） （1 5） （1 6） （1 7） （1 8） （1 9） （2 0） （2 1）7 13 0 0 173 0 0 2661 6 13 0 0 0 0 4716 0 0 5 13 0 00 0 5814 0 0 4 13 0 0 0 5035 1328 0 188 3 13 0 0 0 3806 2641 0 2 13 0 0 0 2579 3549 0 1 13 0 0 0 1350 4084 0 0 13 0 0 0 123 4258 0 0 1 13 0 0 00 0 0 2991 0 0 213 00 00 0 0 1216 0 0 Σ 1677 17800 K工況：正常蓄水位降至死水位 圓心：O4 半 徑：128 .97 m 土 條寬度：13m 滑 坡位置：上游坡土條編號土條寬度（m土條高度Hi驟降間h土體重量Wi(t)土條總重Wnsinαncosαn摩察系數(shù)t an φn180。（Wncosα n un）tan φn180。（ KN)Wnsin α n土條滑弧長ln（m ）孔隙水壓un（K N凝聚力c ＇（ K P a）cn180。ln（K N） 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 37 第五章 溢洪道設計 控制堰設計 控制堰采用克 — 奧 Ⅰ型 溢流堰 。 克 — 奧 Ⅰ 型堰的剖面設計 堰頂曲線段的確定 取定型設計水頭 Hd== =， P1== =，查表 51 得流量系數(shù)為 。再用設計水頭 Hd= 乘表 52 內(nèi)的橫縱坐標值，便得堰頂曲線坐標，見表 53。 表 51 隨相對堰高變化的流量系數(shù) m P1/Hd 堰面型式 克 奧Ⅰ型 WES型 表 52 克 — 奧Ⅰ型坐標表 表 53 堰頂曲線坐標 x 0 y x y 中間斜直線的確定 取切點 B 的坐標為（ ， ）對應于表 33 的坐標為（ ， ）。由 x= 查表 54，得 B 點的切線斜為 1:，即中間斜直線的斜率為 1:?（ 1:， 1:），滿足設計要求 54 斜率值 x y? 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 底部反弧段的確定 反弧的半徑 R 一般取（ ～ ）（ P1+H）， H 為校核洪水位的堰上水頭。 R=（ P1+H）x 0 y 0 x 1 2 y 第五章 溢洪道設計 38 =（ +） =。 2. 克 — 奧 Ⅰ 型堰的抗滑穩(wěn)定驗算 圖 51 克 — 奧 Ⅰ 型堰尺寸 克 — 奧 Ⅰ 型堰的尺寸 見圖 51。 ???H具體計算 ) 8 1( 8 12 ????H ， ???h 溢流堰底部長度 L=，上游水深 h1=，下游水深 h2可通過能量方程試算求出。列能量方程（ 51）：