【正文】 顆粒級配曲線查得； ，則；，則滲透破壞型式為管涌。對壩基內(nèi)水平方向產(chǎn)生的臨界坡降為： （58）式中：——土的內(nèi)摩擦角，（） 管涌的允許坡降為： (自下而上滲流) （59） （水平向滲流） （510) 式中：為安全系數(shù)，根據(jù)建筑物級別和土壤類別選用，一般取，則有： (自下而上滲流) （水平向滲流）滲流逸出點的實際滲透坡降為： (511) 已知；近似取計算長度L=，則 ；因為，故滿足滲透穩(wěn)定要求。管涌自上而下滲流的臨界坡降公式為： （57）式中：——管涌土臨界水力坡降； ——土的比重，kN/； ——土壤孔隙率，； ——相應于粘粒級配曲線上含量為5%的粒徑，m； ——相應于粘粒級配曲線上含量為20%的粒徑，m。6 穩(wěn)定分析及計算對土石壩進行穩(wěn)定分析的目的，是通過計算壩體剖面的穩(wěn)定安全度來檢驗壩坡在各種工況下是否安全，斷面尺寸是否經(jīng)濟合理。主要有以下幾種：（1）曲線形滑裂面?；衙娴奈恢?，如壩基為掩飾或堅硬的土層時，多從壩腳處滑出；當壩基土質(zhì)與壩體相近或更軟弱時，滑裂面可能深入壩基從壩腳滑出。當滑裂面通過由砂，沙礫石等材料構(gòu)成的無黏性土壩坡時，在壩坡剖面上的投影是一直線或折線。（3）復合斷裂面。 計算工況（1）庫水位最不利時的上游壩坡，這種不利水位大致在壩底以上1/3壩高處；（2）上游為正常蓄水位時的下游壩坡；（3）校核洪水位下有可能形成穩(wěn)定滲流的下游壩坡；（4）竣工期。本設計為無黏性土壩殼材料，故采用折線法對土石壩進行穩(wěn)定分析計算。對于部分浸水的無黏性土壩坡，因水上水下土力學性能不同，滑裂面近似為一折面，折點高程大致在水位附近。為分析方便取為鉛直方向。用折線法計算滑動土體的穩(wěn)定安全系數(shù)時，采用“安全的極限平衡法”?！鞍踩笔侵干鲜鰳O限平衡是在一定安全儲備條件下的?；瑒用嫔贤亮系目辜袅Τ訩后作為計算抗剪力。設圖（51）ADC為任一滑動面，折點在D點，塊間破裂面DE將滑動土體分為兩塊，其重量分別為、兩塊間作用力為P，起方向平行與DC。由于塊BCDE沿DC方向力的平衡可得[見圖62（a）] (61) 由于土塊ADE沿AD方向力的平衡得[見圖6—2（b）] (62) 聯(lián)立以上兩公式即可得出以下一元二次方程 （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、都是任意假定的。具體計算時,先假定若干個水位和、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，對每個至少假定3個，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)。 (1)分別假設，、,和 。 H==。 壩頂寬度為8m，所以計算簡圖應為下圖 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： 。計算表格如下： 壩坡穩(wěn)定計算壩坡穩(wěn)定計算1　　m　水位h（m）H（m）ED（m）ND（m）BC（m）3113（m2）（m2）(m2)(m2)(kN/m)(kN/m)　(kN/m3)　(kN/m3)　　abc弧度弧度弧度弧度K1K2壩坡穩(wěn)定計算2　　m　水位h（m）H（m）ED（m）ND（m）BC（m）13（m2）（m2）(m2)(m2)(kN/m)(kN/m)　(kN/m3)　(kN/m3)　　abc弧度弧度弧度弧度K1K2壩坡穩(wěn)定計算3　　m　水位h（m）H（m）ED（m）ND（m）BC（m）13（m2）（m2）(m2)(m2)(kN/m)(kN/m)　(kN/m3)　(kN/m3)　　abc弧度弧度弧度弧度K1K2（1）分別假設，、,和 。上游為正常蓄水位、上游校核洪水位形成穩(wěn)定滲流期的下游壩坡；施工或竣工期的上下游壩坡，此種工況采用圓弧法。其基本原理是假定滑動面為一圓柱面，將滑動面內(nèi)的土體視為剛體，失穩(wěn)是該土體繞圓弧的中心旋轉(zhuǎn)，沿壩軸方向取單寬壩段按平面問題進行分析。前者計算簡單，偏于安全 ，單精度較差；后者較合理，結(jié)果較精確，但需迭代計算，較麻煩。對于后者，最小安全系數(shù)的容許值應比附表五中規(guī)定值提高10%左右，對Ⅰ級壩的正常運用情況。D點是由坡角B與坡頂C分別作BD和CD線的交點，BD和CD線分別于坡面及水平面成及角。 及數(shù)值表土坡坡度（豎直：水平）坡角1：1：11：1：21：31：41：5 土的內(nèi)摩擦角時，最危險滑動面也通過坡腳，其圓心在ED的延長線上，見圖65。計算時，從D點向外延伸取幾個計算圓心、…，分別求得其相應的滑動安全系數(shù)、…，繪制曲線可得到最小安全系數(shù)值，其相應的圓心即為最危險滑動面的圓心。條分法基本原理是將具有圓弧滑動面的滑體按豎直劃分成若干個條帶，把每一土條看做剛體，分別進行受力分析，然后根據(jù)總體力與矩平衡的方法求解整個土坡的穩(wěn)定性?，F(xiàn)將該滑塊ABCDA分成幾個豎向土條。該土條底面中點的法線與豎直線的夾角為，寬度為，高度為，土條的重量取為，土條底的抗剪強度參數(shù)為和；土條兩側(cè)作用有水平力和，作用點為和，切向力和；滑動面上的反力有法向力，切向力，且作用在此土條滑動面的中點。每個土條可建立三個平衡方程（、和）和滑動面上的極限平衡方程,屬于二次超靜定問題?？山⒌撵o力平衡方程和極限平衡方程個數(shù)為4n。因此，必須對條塊間的作用力做一些可以接受的簡化假定，以減少未知量個數(shù)或增加方程個數(shù)。瑞典條分法是由瑞典的費倫紐斯提出的最古老最簡單的方法，應用較廣泛。在此假定下，第個土條上的作用力只有、和，根據(jù)力的平衡，應有： （65） 瑞典條分法示意圖該土條滑動面上的抗剪強度為： （66）該土條對O點的滑動力矩為： （67）該土條對O點的抗滑力矩為： （68）整個滑體對O點的滑動力矩和抗滑穩(wěn)定力矩為： （69） （610）則，穩(wěn)定安全系數(shù)為： （611）式中，存在正負問題。當采用有效應力分析法時，土條的抗剪強度參數(shù)為和，在計算土條自重時，土條在浸潤線一下部分應取飽和重度計算，考慮到土條底孔隙水壓力的作用，則式（611）可改為： （612） 上面是對于某一個假定滑動面求得的穩(wěn)定安全系數(shù)，實際上它并不一定是真正的滑動面位置，而真正的滑動面對應于最小安全系數(shù)的滑動面，即為最危險的滑動面。計算表格如下： 竣工期上游壩坡穩(wěn)定計算工況：正常蓄水位 圓心：O1 滑坡位置：上游坡條塊編號壩體壩基土條寬度(m)土條自重kN角度sinαcosαWcosα(kN)φtanαWsinα（kN）Wcosαtanα（kN）H(m)K重度(kN/m3)H(m)重度(kN/m3)H(m)重度(kN/m3)3　　4272239636160221624163644812986936467041350013401503263452625616133412633　5170203417684　　5676273425775　　5100343428526　　4081433427837　　222253341775總和　　　　　　　　　　　　12629瑞典圓弧法驗算壩坡穩(wěn)定計算表工況：正常蓄水位 圓心：O1 滑坡位置：上游坡條塊編號壩體壩基土條寬度(m)土條自重kN角度sinαcosαWcosα(kN)φtanαWsinα（kN）Wcosαtanα（kN）KH(m)重度(kN/m3)H(m)重度(kN/m3)3　　369213613221281163635316288693645104053001405334014939534255331234115035767203419724　　556927342528523　　5080353429146　　4066443428247　　186053341485總和　　　　　　　　　　　　12500瑞典圓弧法驗算壩坡穩(wěn)定計算表工況：正常蓄水位 圓心：O1 滑坡位置：上游坡條塊編號壩體壩基土條寬度(m)土條自重（kN）角度sinαcosαWcosα(kN)φtanαWsinα（kN）Wcosαtanα（kN）KH(m)重度(kN/m3)H(m)重度(kN/m3)3　　33922361272119417363491291693645601039620013401497063421955751334125432356912053483419464　　536926342354523　　50793442113428406　　4110433428037　　177252341396總和