【正文】 0 . 8 7 5 ( 6 。 39。 0 .8 7 5 , 39。 0 . 8 7 5 ( 6 8 7 2 6 . 6 1 0 9 8 8 . 4 ) 1 . 1 2 5 1 0 6 2 . 6 2 4 5 3 2 4 . 4 9 7 0 4 4 7 . 5 3 . 1 3 . 03 7 4 8 6 . 6 3 7 4 8 6 . 6s f W U c AK P?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ?可見抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。 39。 0 .8 7 5 , 39。sK 基本組合 3 3 特殊組合 本次畢業(yè)設計，僅對壩體沿壩基面的抗滑穩(wěn)定進行分析，因為壩體與基巖間不是一個 接觸面，是膠結面，顯然，應該采用抗剪斷強度公式進行分析。 表 41 39。c 抗剪斷凝聚力，根據(jù)設計規(guī)范， 39。f 抗剪斷摩擦系數(shù)，根據(jù)設計規(guī)范， 39。s f W U c AK P??? ? ? 式中： 39。 39。f 接 觸 面 間 的 摩 擦 系 數(shù) ；W 接 觸 面 以 上 的 總 鉛 直 力 ；P 接 觸 面 以 上 的 總 水 平 力 ；U 作 用 在 接 觸 面 上 的 揚 壓 力 ；A 接 觸 面 積 。 抗滑穩(wěn)定分析主要計算方法有兩種：抗剪斷強度公式和抗剪強度公式。重力壩沿壩基面的失穩(wěn)機理是：首先在壩踵處基巖和膠結面出現(xiàn)微裂松弛區(qū)，隨后在壩址處基巖和膠結面出現(xiàn)局部區(qū)域的剪切屈服，進而屈服范圍逐漸增大并向上游延伸，最后 ，形成滑動通道，導致壩的整體失穩(wěn)。 風荷載、雪荷載、人群荷載等在重力壩荷載中所占比例很小，可忽略不計 第四章 穩(wěn)定分析 抗滑穩(wěn)定分析是重力壩設計的一項重要內容，其目的是核算壩體沿壩基面或地基深層軟弱結構面抗滑穩(wěn)定的安全度。 冰壓力 、土壓力忽略。 1 / 12 1 / 3 1 / 12 1 / 302 2 2001 / 2. 15 1 / 3. 75 1 / 2. 15 1 / 3. 7502 2 2 20098 .1 1. 50. 00 76 ( ) 0. 00 76 16 ( ) 0. 61 。經研究，泥沙壓力可按下式計算： 221 ta n ( 4 5 / 2 )2sk sb s sPh???? 式中： sb? 泥沙浮容重（ 3/KN m ），本設計取 11 3/KN m ； sh 壩前泥沙淤積高度（ m），淤沙高程 ，則： sh ==； s? 淤沙內摩擦角，本設計取 18 。 所以河床壩段： 235. 99 0. 25 9. 81 ( 36 9. 45 8 28 7 ) 7. 36 14 88 .4( 62 .6 2 7. 36 ) / 2 0. 25 9. 81 ( 36 9. 45 8 28 7 ) 55 .2 6 / 255 87 .6wwU H K NUHKN????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 4 1 2 1 2( ) 6 / 2 ( ) 6 / 2w w w wU H H H H H H? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? [ 287 ( 287 ) ] KN? ? ? ? ? ? ? 1 2 3 4 4 3 0 0 .1 1 4 8 8 .4 5 5 8 7 .6 6 0 6 .6 8 1 1 9 8 2 .8U U U U U KN? ? ? ? ? ? ? ? ? 泥沙壓力 水庫蓄水后，流速減慢，河流攜帶的粗顆粒泥沙將首先淤積在水庫的尾部，細顆?？? 被帶到壩前，極細顆粒隨瀉水排到下游。 本設計壩基揚壓力分布如下圖所示： U1U2 U3U4 圖 37 壩體受揚壓力示意圖（特殊荷載） 12 1 2 7 .8 9 .8 1 ( 2 8 7 2 8 0 ) 6 2 .6 2 4 3 0 0 .1wU H KN?? ? ? ? ? ? ? 初擬排水廊道尺寸急位置： 初擬基礎排水廊道高程 ；因其 上游側距上游壩面的距離一般為該處壩面水深 ，本設計取 ，則排水廊道高程為 ，上游側距上游壩面距離為（ ） =。 壩體自重 由以上設計可知，壩體剖面如下： 371 .23357. 74828062,628,2 圖 35 壩體剖面圖 壩體自重的計算公式： cWV?? 式中： V壩體體積（ 3m ），由于取 1m壩長，可以用斷面面積代替，通常把它分成右圖所示的若干個簡單的幾何圖形分別計算； c? 壩體混凝土的重度，一般取 24 3/kNm ，本設計取 c? =24 3/kNm ； 12 {[ 8 .2 ( 3 7 1 .2 3 3 5 7 .7 4 8 ) ] [ ( 8 .2 6 2 .6 2 ) ( 3 5 7 .7 4 8 2 8 0 ) ] / 2 } 1V V V? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 286 24 687 26. 4cW V KN?? ? ? ? ? 靜水壓力 所受靜水壓力如下圖： 73 63 ,71 889,46280P H1P H2 圖 36 壩體所受靜水壓力示意圖（特殊荷載） 靜水壓力公式 ： 2 /2HwPH?? 式中： H計算點的作用水頭， m； w? 水的重度，取 ； 221212/ 2 9. 81 89 .4 58 / 2 39 25 3. 4/ 2 9. 81 7 / 2 24 0. 34 539 25 3. 4 24 0. 34 5 39 01 3HwHwH H HP H KNP H KNP P P KN??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 揚壓力 揚壓力 包括滲透壓力和浮托力兩部分，滲透壓力是由上下游水位差產生的滲流在壩內 或壩基面上形成的水壓力；浮托力是由下游水面淹沒計算截面而產生的向上水壓力。 溫度荷載：一般可采取措施來消除，穩(wěn)定應力分析時可以不計入。 靜水位波浪中心線靜水壓力H PH1hzh1L/2L/2 18 圖 34 壩體所受浪壓力示意圖 深水波浪壓力計算公式如下，由前面設計資料可知 zh =， lh =， 所以 ： 9 . 8 1 1 1 . 2 2( ) ( 1 . 1 0 . 3 4 ) 3 9 . 644ml z lLP h h K N? ?? ? ? ? ? 其他荷載 地震荷載：一般地，當?shù)卣鸬脑O計烈度為 6度或 6 度以下時，不考慮地震荷載，由基本資料知沙陀大壩壩址地震基本烈度為 6 度，故可不考慮地震荷載。 校核工況取多年平均最大風速計算。經研究，泥沙壓力可按下式計算： 221 ta n ( 4 5 / 2 )2sk sb s sPh???? 式中： sb? 泥沙浮容重（ 3/KN m ），本設計取 11 3/KN m sh 壩前泥沙淤積高度（ m），淤沙高程為 ，則 s h ==。 所以河床壩段： 237. 15 0. 25 9. 81 ( 36 9. 45 8 28 7 ) 7. 15 14 88 .4( 62 .6 2 7. 15 ) / 2 0. 25 9. 81 ( 36 9. 48 5 28 7 ) 55 .4 7 / 255 87 .6wwU H KNUHKN????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 4 1 2 1 21 2 3 4( ) 5 / 2 ( ) 5 / 2 1 [ 369 .45 8 287 5 ( 369 .45 8 287 ) ] 606 .68343 00. 1 148 558 606 .68 111 982 .8w w w wU H H H H H HKNU U U U U KN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 泥沙壓力 水庫蓄水后，流速減慢，河流攜帶的粗顆粒泥沙將首先淤積在水庫的尾部，細顆?？? 被帶到壩前，極細顆粒隨瀉水排到下游。因其上游側距上游壩面的距離一般為該處壩面水深的 ~ 倍，本設計取 倍，則排水廊道高程為 時，上游側距上游壩面距離為（ ） ? =。 壩踵處的揚壓力強度為 1wH? ，壩址處的揚壓力強度為 2wH? ，排水孔幕處的滲透壓力為 wH?? (? 為揚壓力折減系數(shù)，河床壩段 ? = ，本設計取 ，岸坡壩段? = ，本設計設計取 )折點在排水孔中心處。 靜水壓力 所受靜水壓力如下圖： 86,245,6366 .841280P H1P H2 圖 32 壩體所受靜水壓力示意圖 靜水壓力公式： 2 /2HwPH?? 式中： H計算點的作用水頭， m； w? 水的重度，取 3/KN m ； 221 / 2 9. 81 89 .4 58 / 2 35 59 0. 5HwP H KN?? ? ? ?； 222 / 2 1 / 2 15 H K N?? ? ? ?； 12 3 5 5 9 0 .2 1 5 3 .8 3 9 0 1 3H H HP P P KN? ? ? ? ?。 36 34 yxcDEO 圖 26 溢流壩水面線 第三章 荷載計算及組合 重力壩非溢流壩段的荷載主要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚壓力、冰壓力、地震荷載等，常取 1m壩長進行計算。導水墻的頂部厚度取 。 表 25 水面線計算表 h /v q h? ? 1 /100v?? h? 則導墻的高度在水面線的基礎上再加上 ，可得導水墻高度為+=，取 11。 4 用試算法推求來勢水深 公式如下： 22c o s 2ip pqH Y h gh?? ? ?，因為是 ph 的三次方程，所以采用試算法計算，具體過程用 EXCEL表試算 Yi YiY1 sL ,ctL L ( / )LK? ? 0 0 表 23 來勢水深ph試算過程表 H Y cosph ? 222 pqgh H+Y 22cos 2p pqh gh? ? ph 5 正交壩面的壩面水深 公式為： ??? 表 24壩面水深計算表 ph ? ? h 6 自然摻氣后水面線的確定 邊墩向下游 延伸成導水墻，其長度延伸到鼻坎的末端。 ③ .從堰頂曲線起點到直線段末點 D點的壩面距離： , 5 0 .1 5 8 .8 1 7 5 8 .9 6 7c t sL L L? ? ? ? ? 2 邊界層厚度的求解 ( / )L L K? ?? 式中： K為壩面粗糙高度，對于混凝土壩面，建議取 ，一般取 。 ②．求直線段長度 sL 從切點 C到直線段末點 D點的距離： 4 2 .2 2 9 .6 8 .8 1 7si n 1 .4 2 9DCs YYLm?? ?? ? ?。 計算過程 在這里使用《水工設計手冊 6— 泄水與過壩建筑物》（以下簡稱《手冊 6》）中提供的計算水曲線的方法。 校核水位： 。 ,dH定 型 設 計 水 頭 按 堰 頂 最 高 水 頭 的 75 95% 計 算 。 帶入計算： 0 . 5 0 . 2 51 .0 2 4 6 .8 8 1 .2 4 1 1 7 .5ktm? ? ? ? 沖坑上游 坡 1 7 .5 0 .2 3 1 / 475kti L? ? ? ? WES堰面水面線的計算 水面線計算的目的 閘墩高度的設計、導