土壩滲流計算和抗滑穩(wěn)定計算實例分析

1、<p>　　土壩滲流計算和抗滑穩(wěn)定計算實例分析</p><p>　　【摘要】根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001規(guī)定，土壩計算和分析主要包括滲流計算、滲透穩(wěn)定計算、穩(wěn)定計算、應(yīng)力和變形計算，?。?）型以下的水庫主要進行滲流計算、滲透穩(wěn)定計算、穩(wěn)定計算，筆者結(jié)合設(shè)計實例，簡要介紹計算過程。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范 滲流計算滲透穩(wěn)定計算穩(wěn)定計

2、算 </p><p>　　Abstract: According to the "design specification" rolled earth-rock dam calculation and analysis of the provisions of SL274-2001, including calculation of seepage, seepage stability cal

3、culation, stability calculation, calculation of stress and deformation, small (1) reservoir below the main seepage, seepage stability calculation, stability calculation, the author combined with design example, introduce

4、s calculation process. </p><p>　　Key words: rolled earth dam design; seepage; seepage calculation; stability calculation </p><p>　　中圖分類號：P343.3 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 </p><p><b>　　1 概述 &

5、lt;/b></p><p>　　柳樹水庫位于吉林省長春市雙陽區(qū)山河街道辦事處柳樹村境內(nèi)的柳樹河上游，地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°40′，北緯43°50′，是一座以防洪灌溉為主，結(jié)合養(yǎng)魚等綜合利用的?。á瘢┬筒‰U水庫。水庫保護下游村屯11個，耕地7500畝。水庫樞紐工程由大壩、泄洪洞組成。本次設(shè)計對大壩重新進行滲流計算和抗滑穩(wěn)定計算。 </p><p><b>

6、;　　2 土壩滲流計算 </b></p><p>　　2.1 壩體滲漏量及滲流穩(wěn)定分析 </p><p>　　根據(jù)《柳樹水庫工程地質(zhì)勘察報告》，壩體填筑土料組成，壩體滲透系數(shù)約為1.02～1.57×10－5cm/s。根據(jù)本工程實際情況，水庫已運行幾十年，浸潤線早已形成，水庫高水位運行的時間很短，浸潤線不會抬高。因此只計算正常高水位271.08m、壩后無水情況的浸潤線、

7、滲流量及其滲透穩(wěn)定。 </p><p><b>　　分析類型：穩(wěn)定流 </b></p><p><b>　　計算公式如下： </b></p><p>　　式中，K1為壩體滲流系數(shù)，K2為壩基滲流系數(shù)，a0為滲出高度，L1為壩體滲潤線水平投影長度，L2為基壩滲徑。計算參數(shù)見表1。 </p><p>　

8、　壩體滲流穩(wěn)定計算參數(shù)表 表1 </p><p>　　計算結(jié)果，單寬流流量q=0.03m3/d.m。大壩滲流量計算見表2。 </p><p>　　大壩滲流量計算統(tǒng)計表 表2 </p><p>　　從計算結(jié)果看，壩體的正常年滲流量不大，無需做防滲處理。 </p><p><b>　　壩體浸潤線方程： </b></p&

9、gt;<p>　　通過計算，穩(wěn)定滲流期大壩的平均滲透坡降以浸潤線平均坡降為最大，i=(271.08-261.78)/47.4=0.196，小于壩體土允許水力坡降J允許=3，故大壩壩體本身不會發(fā)生滲透破壞。壩體滲透穩(wěn)定是安全的。 </p><p>　　2.2 壩基滲流穩(wěn)定分析 </p><p><b>　　壩基滲流穩(wěn)定分析 </b></p>

10、<p><b>　　公式： </b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　H1、H2—壩上、下游水位（m） </p><p>　　T1、T2—上、下土層厚度（m） </p><p>　　k1、k2—上、下土層滲透系數(shù)（m/d） </p><

11、p>　　2b—壩基寬度（m） </p><p>　　滲流穩(wěn)定計算成果見表3。 </p><p>　　壩基滲流穩(wěn)定分析計算表 表3 </p><p>　　計算值J出逸=0.85小于允許值2.0，故壩基不存在滲透破壞問題。 </p><p>　　壩基滲透系數(shù)約為1.02×10－5～5.5×10-2cm/s，局部壩基的滲漏

12、量較大?？紤]到壩基滲透系數(shù)較大的土層（級配良好中礫）上粘土層覆蓋層較厚（最薄處3m），多年運行中未發(fā)現(xiàn)存在滲流穩(wěn)定問題，故不對壩基進行防滲處理。 </p><p>　　3土壩抗滑穩(wěn)定計算 </p><p>　　3.1 穩(wěn)定分析依據(jù) </p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001規(guī)定，采用瑞典圓弧法進行計算。 </p><p

13、>　　選取最大壩高處、工程地質(zhì)條件較差的樁號0+225斷面進行計算。 </p><p>　　水位：正常蓄水位271.08m，死水位265.23m，壩后按無水考慮。 </p><p><b>　　3.2 計算情況 </b></p><p><b>　?、逭＿\用情況： </b></p><p>

14、　?、旁谡Ｐ钏幌路€(wěn)定滲流期，下游壩坡穩(wěn)定情況； </p><p>　　⑵水位在1/3壩高時，上游壩坡穩(wěn)定情況； </p><p><b>　?、娣浅＿\用情況： </b></p><p>　?、潘粡男：撕樗惑E降至1/3壩高水位時，上游壩坡穩(wěn)定情況； </p><p>　　⑵由于該區(qū)地震烈度為Ⅵ度，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，不需

15、對正常運用期遇地震情況進行計算。 </p><p>　　大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析的有關(guān)地質(zhì)參數(shù)見表4。 </p><p>　　土壩穩(wěn)定分析采用的有關(guān)巖土設(shè)計參數(shù)表表4 </p><p>　　3.3 穩(wěn)定分析成果 </p><p>　　大壩穩(wěn)定分析計算采用北京理正軟件設(shè)計研究所《邊坡穩(wěn)定設(shè)計軟件5.1版》計算程序，采用瑞典圓弧法進行電算，計算成果見表5

16、。 </p><p>　　大壩壩坡抗滑穩(wěn)定分析計算成果表 表5 </p><p>　　從上述工況的壩坡穩(wěn)定計算結(jié)果看：上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求，不會發(fā)生滑動破壞，計算簡圖見圖1～3。 </p><p>　　圖1 壩前水位位于1/3壩高時上游壩坡穩(wěn)定分析簡圖 </p><p>　　圖20+225斷面正常蓄水位穩(wěn)定滲流期背水坡穩(wěn)

17、定分析簡圖 </p><p>　　圖30+225斷面水位驟降期迎水坡穩(wěn)定分析簡圖 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　隨著電子計算機技術(shù)的普及和工程設(shè)計軟件的廣泛應(yīng)用，土壩的滲流計算和抗滑穩(wěn)定計算采用工程軟件計算，計算過程相對簡化，但為了保證計算成果科學(xué)合理，公式中的各種參數(shù)要合理選用，計算要嚴(yán)格遵循《設(shè)計規(guī)范