面板堆石坝-毕业论文 联系客服

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山东科技大学学士学位论文

根据水流连续条件有q1=q2,将以上数据代入两个公式中联立可解得: h=2.731m;q1=q2=8.614?10-8 m3/(s·m)。 (2)设计洪水位

已知:

设计洪水位274.9m;下游相应的最低水位为227.2m;

坝前水深:H1=274.9-216=58.9m;坝后水深:H2=227.2-216=11.2m 地基厚度T=10m;

L=72.3?1.3+72.3?1.4+8=203.21m。

根据水流连续条件有q1=q2,将以上数据代入两个公式中联立可解得: h=11.208m;q1=q2=9.846?10-8 m3/(s·m)。 (3)校核洪水位

已知:

校核洪水位276.9m;下游相应的最低水位为229.4m; 坝前水深:H1=276.9-216=60.9m, 坝后水深:H2=230.2-216=14.2m, 地基厚度T=10m;

L=72.3?1.3+72.3?1.4+8=203.21m,

根据水流连续条件有q1=q2,将以上数据代入两个公式中联立可解得: h=14.207m;q1=q2=1.031?10-7 m3/(s·m)。 3.计算表格

表4-2 渗流计算表格

参数 K0(m/s) δ sinα

正常状况 1.00E-11 0.3 0.58 设计状况 1.00E-11 0.3 0.58 校核状况 1.00E-11 0.3 0.58 33

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L H2 T δ1 KT K H1 m2 A1 A2 A3 h q1=q2 Q J 203.21 2.7 10 2 5.00E-07 2.00E-04 54 1.4 1.00292E-06 2.41336E-08 7.61387E-06 2.731 8.61422E-08 0.759153625 0.000157211 203.21 11.2 10 2 5.00E-07 2.00E-04 58.9 1.4 1.06655E-06 2.41336E-08 0.000134526 11.208 9.84646E-08 0.867749164 4.38529E-05 203.21 14.2 10 2 5.00E-07 2.00E-04 60.9 1.4 1.09099E-06 2.41336E-08 0.000220878 14.207 1.0311E-07 0.908687732 3.62415E-05 根据上表得最终结果如下表:

表4-3 各状况渗流计算结果 设计工况 正常状况 设计状况 校核状况 上游水深下游水深H2浸润线高程H1(m) 54 58.9 60.9 (m) 2.7 11.2 14.2 h(m) 2.731 11.208 14.207 单宽流量q(m3/s) 8.61422E-08 9.84646E-08 1.0311E-07 总渗流量Q(m3/s) 0.759153625 0.867749164 0.908687732 如上表所示,各工况这下计算所得单宽流量,总渗流量都非常小,符合防渗要求,因此不需要对大坝进行渗流处理。

浸润线分析:面板后渗流水深(h)比下游水深(坝后水深H2)深2~

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3cm,故浸润线近似一直线如图4-3。

图4-3浸润线示意图

4.渗流稳定验算

面板之后的坝体,由于水头大部分在防渗体内损耗了,坝壳渗透坡降及渗透速度甚小,发生渗透破坏的可能性不大。在坝体逸出点,渗透坡降较大,予以验算。

对于非粘性土,渗透破坏形式可用坝体材料不均匀系数η来判别: 当η<10时易发生流土;

当η>20时易发生管涌,允许坡降J=0.1; 当10<η<20时不定,允许坡降J=0.2。

该坝的坝体材料不均匀系数10<η<20,故其允许坡降应小于J=0.2。 渗透坡降计算公式:

J??H?L

式中:△H——逸出水深减下游水深; △L——计算长度,△L=L1=L- m2×H2。

表4-4 渗流逸出点坡降表

断面

A-A 35

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计算情况 坡降J 正常状况 0.000157211 设计状况 4.38529E-05 校核状况 3.62415E-05 经计算,各种工况均满足要求,因此认为不会发生渗透破坏。

4.2坝体稳定分析

4.2.1概述

一.稳定分析目的

保证坝体在自重、孔隙压力和外荷载作用下,具有足够的稳定性,不致发生通过坝体或坝体连同地基的剪切破坏。

二.破坏形式

常见的滑动破坏形式有:圆弧滑动面,折线滑动面和复合滑动面。 三.荷载作用

面板堆石坝稳定计算考虑的荷载主要有自重和地震荷载力。 四.稳定分析方法

坝坡稳定分析的方法大致可分为强度分析法和刚体极限平衡法两大类。强度分析法是应用土力学理论通过某种数值计算(如有限单元法)求出土坝剖面内各点的应力分量,然后与土体具有的强度比较,以判定是否坍滑;刚体极限平衡法则根据坝体结构及坝基情况,假定滑动面形状,然后计算滑动面上是否具有足够抵抗滑动体坍滑能力,目前应用最广的仍是后一种方法。刚体极限平衡法依据滑动面形状不同,又可分为圆弧滑动法、折线滑动法和复式滑动法等。

五.控制标准

坝坡抗滑稳定的安全系数,应不小于下表规定的数值。

表4-5 坝坡抗滑稳定最小安全系数

工 程 等 级 运 用 条 件 1 正常运用条件

2 1.25 3 1.20 4,5 1.15 1.30 36