虞江心墙土石坝水利枢纽计算
虞江心墙土石坝水利枢纽设计
The design of Hydraulic complex of Earth-rock dam with central core of Yu-river 第一章调洪计算 (1)
第二章大坝高程的确定 (9)
第三章土石料的设计 (32)
第四章渗流计算 (42)
第五章稳定分析 (82)
第六章细部结构计算 (114)
第七章泄水建筑物的计算 (117)
土石坝稳定计算安全评价与计算毕业设计
第4章大坝稳定计算 4.1. 计算方法 4.1.1. 计算原理 本设计稳定分析采用简单条分法——瑞典圆弧法。该法基本假定土坡失稳破坏可简化为一平面应变问题，破坏滑动面为一圆弧形面，将面上作用力相对于圆心形成的阻滑力矩与滑动力矩的比值定义为土坡的稳定安全系数。计算时将可能滑动面上的土体划分成若干铅直土条，略去土条间相互作用力的影响。 图4.1 瑞典圆弧法计算简图 下游坝坡有渗流水存在，应计入渗流对稳定的影响。在计算土条重量时，对浸润线以下的部分取饱和容重，对浸润线以上的部分取实重（土体干重加含水重）。假设土条两侧的渗流水压力基本上平衡，则稳定安全系数的综合简化计算公式为：
∑∑+±+ψ--±= ] /cos )[(} sec ]sin sec cos ){[(R e Q V W b c tg Q b u V W K i i i i i i i i i i i i i i i i i C ααααα‘ ’ （4.1） 其中：i ——土条编号； W ——土条重量； u ——作用于土条底部的孔隙水压力； ,b α——分别为土条宽度和其沿滑裂面的坡角； //,c ?——有效抗剪强度指标; S ——产生滑动的作用力； T ——抗力。 表4.1 坝体安全系数表 4.1.2. 计算工况 根据水工建筑物教材的要求，稳定渗流期校核两种工况的上下游坝坡稳定：正常运用条件和非正常运用条件I ，对于设计洪水位的上下游坝坡，其浸润线和水位均处于正常和校核条件之间，在坝体尺寸和材料相同的情况下，正常和校核满足要求，设计即满足要求。 4.1.3. 基础资料 表4.2 三百梯水库坝体土物理力学指标建议值
土石坝边坡稳定分析与计算方法
土石坝边坡稳定分析与计算方法 文章针对土石坝边坡稳定分析与计算方法进行了系统的分析与整理，主要是对PC1500程序稳定性理论分析中三种状态进行了分析并介绍了编制依据及使用情况。 标签：土坝；稳定性；边坡；程序 1 稳定性理论分析 土坝的稳定性破坏有滑动、液化及塑性流动三种状态。 （1）坝坡的滑动是由于坝体的边坡太陡，坝体填土的抗剪强度太小，致使坍滑面以外的土体滑动力矩超过抗滑力矩，因而发生坍滑或由于坝基土的抗剪强度不足，因而坝体坝基一同发生滑动。 （2）坝体的液化是发生在用细砂或均匀的不够紧密的砂料作成的坝体中，或由这种砂料形成的坝基中。液化的原因是由于饱和的松砂受振动或剪切而发生体积收缩，这时砂土孔隙中的水分不能立即排出，部分或全部有效应力即转变为孔隙压力，砂土的抗剪强度减少或变为零，砂粒业就随着水的流动向四周流散了。 （3）土坝的塑性流动是由于坝体或坝基内的剪应力超过了土料实际具有的抗剪强度，变形超过了弹性限值，不能承受荷重，使坝坡或者坝脚地基土被压出或隆起，因而使坝体的坝基发生裂缝、沉陷等情况。软粘性土的坝或坝基，如果设计不良，就容易产生这种破坏。 进行坝坡稳定计算时，应该杜绝以上三种破坏稳定的现象，尤其前两种，必须加以计算以及研究。 2 PC1500程序编制依据及计算方法 2.1 编制依据及使用情况综述 PC1500程序在计算方法方面采用了瑞典条分法和考虑土条水平侧向力的简化毕肖甫法。从对土料物理力学指标的不同选用又可分为总应力法，有效应力法和简化有效应力法。程序规定，计算公式中无孔隙水压力为总应力法；计入孔隙水压力为有效应力法；令孔隙水压力一项为零而将孔隙水压力包含在土体重量的计算之中，称为简化有效力法[1]。分别考虑了稳定渗流期，施工期，水位降落期三种情况。程序按照“水工建筑物抗震设计规范”，“碾压土石坝设计规范”编制。 2.2 计算方法 PC1500程序安排了四种计算方式，即计算一个指定的滑弧，用优选法连续
土石坝渗流稳定安全评价与计算毕业设计
第3章渗流安全评价 3.1. 渗流计算应包括以下内容 确定坝体浸润线及其下游出逸点的位置，绘制坝体及其坝基内的等势线分布图或流网图； 1. 确定坝体与坝基的渗流量； 2. 确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸比降，以及不同土层之间的渗透比降； 3. 确定库水位降落时上游坝坡内的浸润线位置空隙压力； 4. 确定坝肩的的等势线、渗流量和渗透比降。 3.2. 渗流计算应包括以下水位组合情况 1. 上游正常蓄水位与下游相应的最低水位； 2. 上游设计水位与下游相应的水位； 3. 上游校核水位与下游相应的水位； 3.3. 渗流计算 3.3.1. 渗透系数的确定 结合《壁山县三百梯水库土工物理力学试验报告》及土工试验规程，根据现场勘探取芯情况，提出本工程坝体和坝基渗透系数建议值，见表3.1。 表3.1 三百梯水库坝体土（岩）材料渗透系数建议值 其渗流稳定分析计算得渗透系数分别都取坝体砂质粘土和坝基泥岩的平均值。其坝体土渗透系数和坝基泥岩渗透系数计算如下： 坝体
54511 (5.610 3.610)20.810/2 K cm s ---=?+?=? （3.1） 坝基 55521 (13.91062.210)38.0510/2 K cm s ---= ?+?=? （3.2） 3.3.2. 水库特征水位 表3.2 主要主要特征水位列表 3.3.3. 计算方法 采用水力学方法进行渗流分析计算 根据大坝轴线工程地质剖面图可知透水坝基的深度为325.76315.6610.1m -=，根据《水力学》第五版P223可知，当土石坝位于透水地基上，若坝基与坝体的渗流系数
2 121 4 4 11238.051010.118.4820.810111+ 11111+, 2.72.2 3.5 11111+, 2.432.18 2.7418.4811.5730.050.40.430.0512.020h h e e e e e d k d d d k d m m m m m m m m m m m m H T h m b H m h m --=+ ?=?=?===+===+==+=+===?==上段下段 上段下段上段下段 所以换算后等效透水地基厚度为： 4 4 38.051010.118.4820.810 h d m --?=?=? （3.3） 由于大坝上游和下游坝坡上段和下段坡率均不相同，按照《碾压式土石坝设计规范》对坝坡坡率按照下式进行换算： 111+e m m m =上段下段 （3.4） 上游坝坡坡率： 11111+, 2.72.2 3.5 e e m m m m ==+=上段下段 （3.5） 下游坝坡坡率： 11111+, 2.432.18 2.74 e e m m m m ==+=上段下段 （3.6） 3.3. 4. 正常蓄水工况渗流分析 表3.3 主要参数表格
理正软件计算土石坝渗流稳定
用理正软件计算土石坝渗流稳定的方法 1渗流计算 1在CAD中绘制土石坝横断面图，图中坝坡下的长垫层为基岩，图例中有两种基岩，根据情况有几种画几种，长度为1.5-2倍坝长，注意不能使用镜像。 绘制时要注意 并另存为DXF文件（最好存为最低版本即2000） 2进行渗流计算 打开理正岩土软件，选择渗流分析计算 在选工程中选择软件生成结论的存储位置 如上例，计算结论存在e盘考博文件中，确认后弹出下图直接点确认即可。 确认后点增，选择系统默认例题，点确认 然后自动弹出下图中对话框 然后点击左上角的“辅助功能”选择“读入DXF文件自动生成坡面、节点、土层数据”，弹出以下对话框 选择已画好的CAD图打开 打开后出现如下对话框，在图上双击后可放大图形，放大后可看到起始点编号（起始点在图中用红圈标出，及上游坝坡起始点）。坡面线段数及坝坡分为几段，无马道土石坝坡面线段数为3，图例中有9条。 弹出以下对话框，在坡面形状中填写正确的上下游水位 节点坐标一栏为理正自动生成坐标，不用修改 土层定义一栏如下图，图中不同土性区域数为软件自动生成软件同时为不同区域编号，双击图中土石坝图形放大图形可以看到编号（如下附图2）Kx，Ky为土层的x，y向的渗透系数，同一土层两数相等且等于土层渗透系数，对应区号输入渗透系数（渗透系数由地质资料中查找）α值若无资料则都为0计算即可。
附图2 面边界条件中，同样双击放大土石坝剖面图可以看到节点编号，顺时针输入计算所需要的坡面信息（即始末节点编号），面边界个数及浸润线可能经过的面，即上游所有水面线以下的坡面加上坝基上表面，下游所有坡面加坝基上表面，如图，蓝色为已知水面线，红色为可能的浸出面. 点边界描述项数为2，节点即上下游水面线与坝体的交点，若下游无水则为下游坝脚，取值为0。 计算参数栏为系统默认，不用修改 输出结果栏目中，需注意流量计算截面的点数一栏和理正边坡文件接口一栏。 流量计算截面的点数即下游截面所有点和基岩上表面所有点，如本例有5个，且须在右边一栏输入5个节点的坐标，坐标从第二栏节点坐标中查找。 理正边坡文件接口一栏一定不要忘记填入合理命名，如正常蓄水位、校核洪水位等，否则无法进行稳定计算。
土石坝答案4
水工建筑物—在线自测
第四章土石坝答案 一、填空题 1．碾压式土石坝；水力充填坝；定向爆破堆石坝 2．均质坝；粘土心墙坝；粘土斜心墙坝；粘土斜墙坝。 3．；坝顶高程；宽度；坝坡；基本剖面 4．Y= R+e+A ；R:波浪在坝坡上的最大爬高、 e:最大风雍水面高度；A安全加高。 5.马道；坡度变化处 6.高出设计洪水位－且不低于校核洪水位；校核水位。 7.松散体；水平整体滑动。 8.浸润线；渗透动水压力；不利。 9.曲线滑裂面；直线或折线滑裂面 10.开挖回填法；灌浆法；挖填灌浆法 11.临界坡降；破坏坡降。 12.饱和；浮 13.护坡 14.粘性土截水墙；板桩；混凝土防渗墙
15.渗流问题 16.集中渗流；不均匀沉降 17.开挖回填法；灌浆法；挖填灌浆法。 18. “上截下排”；防渗措施；排水和导渗设备 二、单项选择题 1.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（B ）。 A、高于设计洪水位 B、高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位 C、高于校核洪水位 D、高于校核洪水位加一定安全超高 2.关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（A ）。 A、上游坝坡比下游坝坡陡 B、上游坝坡比下游坝坡缓 C、粘性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓，相邻 坡率差为或 D、斜墙坝与心墙壁坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适 当放缓些 3.反滤层的结构应是（ B ）。 A、层次排列应尽量与渗流的方向水平
B、各层次的粒径按渗流方向逐层增加 C、各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤 D、不允许被保护土壤的细小颗粒（小于的砂土）被带走 4.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的措施有（ A ）。 A、铅直方向的粘土截水槽、混凝土防渗墙、板桩 B、止水设备 C、排水棱体 D、坝体防渗墙 5．粘性土不会发生（ A ）。 A、管涌 B、流土 C、管涌或流土 D、不确定 6．下列关于反滤层的说法不正确的是（ B ）。 A、反滤层是由2～3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤 土排水 B、反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。 C、相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙 D、各层内的颗粒不能发生移动 7．土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在（ C ）