【正文】 1M2 1?2同時(shí)在壩坡中部上方、壩線中點(diǎn)鉛垂線與法線之間半徑為（1/2 ～3/4 ）L 的范圍內(nèi)，L 為壩坡在水平面上的投影長(zhǎng)度。二者之比為該滑弧抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) cK圓弧法有分兩種：畢肖普法和瑞典圓弧法，本設(shè)計(jì)采用瑞典圓弧法。將滑動(dòng)面內(nèi)的土體看作剛體，失穩(wěn)時(shí)該土體繞圓弧的中心旋轉(zhuǎn)，沿著壩軸線方向取單寬壩段按平面問(wèn)題進(jìn)行分析。采用瑞典圓弧法時(shí)，對(duì) 1 級(jí)壩正常運(yùn)用條件要求最小安全系數(shù)不低于 ，其他情況可較表中數(shù)值減小 8%。按 SL 2742022《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，壩坡抗滑穩(wěn)定的最小安全系數(shù)根據(jù)壩的級(jí)別，參照表 51 加以選取。（2）水庫(kù)水位驟降。 計(jì)算工況與安全系數(shù)（1）穩(wěn)定滲流期。圖 42 滲流曲線圖. . . . .學(xué)習(xí)參考5 穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析是確定壩的設(shè)計(jì)剖面和評(píng)價(jià)壩體安全的依據(jù)。 2HL?= == m1?6432? =（148141）3+12+（148102）（ ）= m1. . . . .學(xué)習(xí)參考 L= + L =+= m?1 代入式 45 得 = =???210)( )(22??代入式 46 有 =2?Kq由資料可知 K= ㎝/s10.?則滲流量為：q= 9 = ㎡/s84.?810.??代入式 41 得浸潤(rùn)線方程為 y 2=+將滲流曲線坐標(biāo)值列入表 41 中.表 41 正常蓄水位時(shí)滲流曲線坐標(biāo)值X 0 10 30 50 70 90 110 120 130 150y 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的滲流分析上游洪水位為 ，下游相應(yīng)水位為 m 則上游水深 ==， 1H下游水深 == 2HL?= = = m1m?6532? =（148142）3+12+（148102）（ ）=135 m1 L= + L =+135= m1 代入式 45 得 = =???210)( )15(2??代入式 46 有 =2?Kq則滲流將為：q= 1 = ㎡/s104?82??代入式 41 得浸潤(rùn)線方程為 y 2=15x+將滲流曲線坐標(biāo)值列入表 42 中.表 42 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)滲流曲線坐標(biāo)值x 0 10 30 50 70 90 110 130 150y . . . . .學(xué)習(xí)參考 校核洪水位時(shí)的滲流分析上游校核洪水位為 m，下游相應(yīng)水位為 m 則，上游水深 == m ，下游水深 == m 2HL?= = = m12??=（）3+12+（148102）（）= m1L= + L =+= m1 代入式 45 得 = =???210)( )(22??代入式 46 有 =)74(2?Kq則滲流將為：q= 5 = ㎡/s810.?83?代入式 41 得浸潤(rùn)線方程為 y 2=+將滲流曲線坐標(biāo)值列入表 43 中.表 43 校核洪水位時(shí)滲流曲線坐標(biāo)值x 0 10 30 50 70 90 110 130 150y 滲流分析將前面三種工況計(jì)算所得的滲流曲線繪制在圖 42 中。應(yīng)假定 高度內(nèi)壩體不透水與實(shí)際不符，2H算出 偏大，引起繪制的浸潤(rùn)線偏高，計(jì)算壩的穩(wěn)定是偏于安全，q 偏小。0h（2）下游有水時(shí)如圖 41b 所示 近似把 高度內(nèi)的壩體視為不透水，即參照式（43）求出 值。 (a)下游無(wú)水 (b)下游有水圖 41 有排水的均質(zhì)土壩滲透計(jì)算見(jiàn)圖由于排水體的滲透系數(shù)大于壩體的滲透系數(shù)，故浸潤(rùn)線將進(jìn)入排水體時(shí)下降加快，. . . . .學(xué)習(xí)參考進(jìn)入排水體后則驟降。本設(shè)計(jì)采用水力學(xué)方法進(jìn)行滲流分析。 分析內(nèi)容①確定壩體內(nèi)浸潤(rùn)線；②確定滲流量。圖 31 壩體剖面示意圖. . . . .學(xué)習(xí)參考4 滲流分析 滲流分析的目的 在于：①土中飽水程度不同，土料的抗剪強(qiáng)度等水力學(xué)特性也相應(yīng)的發(fā)生變化，滲流分析將為壩體內(nèi)各部分土的飽水狀態(tài)的劃分提供依據(jù)；②確定對(duì)壩坡穩(wěn)定有較重要影響的滲流穩(wěn)作用力；③進(jìn)行壩體防滲布置與土料配置，根據(jù)壩體內(nèi)部的滲流參數(shù)與滲流逸出比降，檢驗(yàn)土體的滲流穩(wěn)定性，防止發(fā)生管涌和流土，在此基礎(chǔ)上確定壩體及壩基中防滲體的尺寸和排水設(shè)施的容量和尺寸；④確定通過(guò)壩體和河岸的滲水量損失并社會(huì)排水系統(tǒng)的容量。當(dāng)壩強(qiáng)度足夠時(shí)，還可發(fā)揮支撐作用，增加穩(wěn)定作用。 壩體排水 壩體排水有棱體排水、貼破排水、壩內(nèi)排水三種形式。 馬道 為防止壩面沖刷，同時(shí)便于交通、檢測(cè)、觀測(cè)維修并且有利于壩坡穩(wěn)定，沿高程每隔 10～30 m 設(shè)置一條馬道，其寬度不小于 m，馬道設(shè)在邊坡坡度變化處。上下游邊坡比見(jiàn)表 36表 36 上下游邊坡比壩高(m) 上游 下游〈10 1：2～ 1： 1： ～1：210～20 1：～1： 1：2～ 1：20～30 1： ～1：3 1：～1：〉30 1：3～ 1： 1： ～1：3該壩壩高 71m，上游壩坡為 1:、1:、1:，下游壩坡 1:、1: 。粘性土料的穩(wěn)定壩坡為一曲面，上不破竇，下部坡緩，所以用粘性土料做成的壩坡，. . . . .學(xué)習(xí)參考常沿高度分成數(shù)段，每隔 10～30m，從上而下逐段放緩相鄰坡率差值取 或 .由粉土、砂、輕壤土修建的均質(zhì)壩，透水性較大，為了保持滲流穩(wěn)定，適當(dāng)放緩下游坡度。該設(shè)計(jì)大壩壩高 71m 屬于高壩，壩頂高度擬定為 12m. 壩坡選定壩坡坡率關(guān)系到壩體穩(wěn)定以及工程量大小。 壩頂寬度確定 壩頂寬度根據(jù)運(yùn)行、施工、構(gòu)造、交通和地震等方面的要求綜合考慮確定。 ） ，取為 0 度K綜合摩阻系數(shù)，取 10 6?正常情況：e= = = mghKvD2cosβ 03.2? 非正常情況: e= e= = = mβ ..0 632由官?gòu)d水庫(kù)公式：h=.0166v 45D 31 （33）l= （34）初擬 m=3, 用 = （35）mRmwlhK21??式中： 平均波浪爬高；mR. . . . .學(xué)習(xí)參考m單坡坡度系數(shù)；斜坡的造率滲透系數(shù)，根據(jù)護(hù)坡類型由表 32 查的；?K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)表 33 正常運(yùn)用情況下： ghv= 7?= =非正常運(yùn)用情況下： = 3..2= =查表 32 本設(shè)計(jì)采用砌石護(hù)坡， =?表 32 造率及滲透性系數(shù) ?K護(hù)坡類型光滑不透水護(hù)面 混凝土或混凝土板 草皮 ～砌石 ～拋填兩層塊石（不透水基礎(chǔ)） ～拋填兩層塊石（透水基礎(chǔ)） ～表 33 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) wKghv≤1 ≥ 平均爬高： （36）)(?正常運(yùn)用情況：= = =)().739.?8192非正常運(yùn)用情況：h = = =)(.).(18. 732平均周期： = （37Tmh）正常運(yùn)用情況：T = = =.. . . . .學(xué)習(xí)參考非正常運(yùn)用情況：T = = =平均波長(zhǎng)：正常運(yùn)用情況：v=（33） 、 （34）得h= = =.?l= = == = 為深水波l.= =?非正常運(yùn)用情況：v=（ 33） 、 （34）得h=l== = = =.?計(jì)算波浪爬高正常運(yùn)用情況：h==57m = =. 查表 34 得： =%1R非正常運(yùn)用情況：= = = 查 34 得： =%1R表 34 不同累計(jì)頻率下的爬高與平均爬高比值（ mpR）hm 1 2 4 5 10 14 20 30 50 ～ . =mRmwlhK21?? 正常運(yùn)用情況： = = mhlp(%). . . . .學(xué)習(xí)參考 = = ?? 非正常運(yùn)用情況： = = = = 故 正常運(yùn)用情況： R=?= m非正常運(yùn)用情況： R= = m綜合以上可以得到： =R + e + A =++= m正 常y正 常 正 常 正 常非 正 常= R + e + A =++= m非 正 常 非 正 常 非 正 常壩頂高程計(jì)算計(jì)入表 35 中表 35 壩頂高程計(jì)算表波浪爬高R風(fēng)雍高度e安全超高A地震波浪高度水位(m)壩頂高程(m)設(shè)計(jì)洪水位 正常蓄水位 校核洪水位 正常蓄水位 由以上可得壩頂高程為 。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，土石壩預(yù)留沉降量一般為壩高的 1%。式（31 ）中 R 和 e 的計(jì)算公式多很多，重要是經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)性的，適用于一定的條件，可按 SL 2742022《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的計(jì)算公式確定。壩頂超高 d 按式（31）計(jì)算，對(duì)于特殊的重要工程，可取 d 大于計(jì)算值。3 壩工設(shè)計(jì) 壩體剖面設(shè)計(jì) 壩頂高程的確定 由基本資料可知，該流域多年平均最大風(fēng)速 ,水庫(kù)吹程為 2km。因此，溢洪道修建于右岸山坡上。壤土、中砂、粗砂、砂礫石適于作為水閘地基，盡量避免淤泥質(zhì)土和粉砂、細(xì)砂地基，必要時(shí)應(yīng)采取妥善處理措施。對(duì)于多泥沙河流，要考慮布置排沙建筑物，并在進(jìn)水口采取放淤措施。應(yīng)確保泄水建筑物進(jìn)口附近的岸坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。選擇泄洪建筑物形式時(shí)要優(yōu)先考慮采用開(kāi)敞式溢洪道為主要泄洪建筑物。根據(jù)樞紐布置原則：樞紐中的泄水建筑物應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工互不干. . . . .學(xué)習(xí)參考擾、管理運(yùn)用方便。在高山深谷區(qū)常將壩址選在彎曲河段，把壩布置在彎道上，利用凸岸山脊抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定，并采取排水灌漿等相應(yīng)加固措施，盡量避免將壩址選在工程地質(zhì)條件不良的地段。壩址選在地形地質(zhì)有利的地方，使壩軸線較短，庫(kù)容較大，淹沒(méi)少。樞紐布置要考慮建筑物開(kāi)挖料的應(yīng)用。 樞紐布置 樞紐布置做到安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工互不干擾，管理運(yùn)用方便。均質(zhì)壩材料單一，施工簡(jiǎn)單，且有足夠適宜的土料來(lái)做均質(zhì)壩。 影響土石壩壩型選擇的因素很多，最主要的是壩址附近的筑壩材料，還有地形地質(zhì)條件、氣候條件、壩基處理、抗震要求等。大容量、多功能、高效率施工機(jī)械的發(fā)展，提高了土石壩建設(shè)的發(fā)展。節(jié)省大量水泥、木材和鋼材。理想的地質(zhì)條件是：基巖比較均勻、單一，堅(jiān)固整齊，有足夠的強(qiáng)度，透水性小，能抵抗水的侵蝕，耐風(fēng)化，岸坡穩(wěn)定、沒(méi)有大斷裂。該壩段左右兩岸不對(duì)稱分布，不適宜修建拱壩。 拱壩：對(duì)地形的要求是左右兩岸對(duì)稱，岸坡平順無(wú)突變，在平面上向下游收縮的峽谷各段。沙石料廠設(shè)在水庫(kù)下游 13km 的鹿尾山，大楊莊、薛莊，總儲(chǔ)量 1176 萬(wàn) m3. 壩型比較重力壩：結(jié)構(gòu)作用明確，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)便，安全可靠，對(duì)地形、地質(zhì)條件適性強(qiáng)，樞紐泄洪問(wèn)題容易解決，便于施工導(dǎo)流，施工方便。砂的儲(chǔ)量很少，且石英顆料少，細(xì)度模數(shù)很低，不宜作混凝土骨料，砂(D2 毫米)的相對(duì)緊密度為 。具有中等壓縮性。 筑壩材料 土料 壩址上、下游均有土料場(chǎng)，儲(chǔ)量豐富，平均運(yùn)距小于 公里，根據(jù) 155 組試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)，土料平均粘粒含量為 %，粉粒 %，砂粉 %，其中 25%屬粉質(zhì)粘土，%屬重粉質(zhì)壤