围堰边坡稳定计算
土石防水围堰计算书
土石防水围堰计算书计算依据：1、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20072、《海港水文规范》JTJ 213-98中华人民共和国交通部发布3、《碾压式土石坝设计规范》DLT 5395-2007一、基本参数围堰顶部宽度B(m)： 5 围堰土堤高度H(m)：7围堰外侧水深hw(m)： 6 围堰内侧坡角α(°)：33.69 围堰外侧坡角β(°)：26.57 围堰顶部均布荷载q(kN/m2)：20围堰底面地基土类型：粉砂基础底面与地基土之间的摩擦系数μ：0.3波浪力对围堰产生的倾覆力矩910.46 波浪力P WF(kN/m)：104.67M WF(kN*m)：填土名称页岩土填土的重度γ(kN/m3) 21填土的内摩擦角φ(°)25 填土的粘聚力c(kPa) 15 计算简图土和块石防水围堰_剖面图二、围堰土堤稳定性计算1、围堰土堤边坡按直线滑动法验算稳定性土和块石防水围堰_直线滑动面法受力简图K min1=(W1×cosα1×tanφ+c×L1)/(W1*sinα1)=(555.11×cos22.69°×tan25.00° ＋15.00×17.41)/(555.11×sin22.69°)=2.34≥1.25K min2=(W2×cosα2×tanφ+c×L2)/(W2×sinα2)=(674.28×cos17.57°×tan25.00°＋15.00×20.98)/(674.28×sin17.57°)=3.02≥1.25其中：W i--滑动面上的土体重和围堰顶所受荷载，kN；满足要求！2、围堰土堤抗倾覆稳定验算土和块石防水围堰_抗倾覆验算受力简图围堰土堤重和顶部所受荷载：W=γ×H(2B+H×ctgα+H×ctgβ)/2+q×B=21.00×7.00×(2×5.00+7.00×ctg33.69°+7.00×ctg26.57°)/2+20.00×5.00=2635.53kNk0=(W×b+ E y×a)/( E x×h+M WF+M others)=(2635.53×14.04＋359.92×16.83)/(180.00×2.00＋910.46)=33.89≥1.30满足要求！3、围堰土堤抗整体滑动稳定验算k c=μ×∑Pi/∑Ti=(0.30×2995.45)/(180.00+104.67)=3.16≥1.30其中：∑Pi--围堰土堤对地基土层的竖向作用力总和，kN；∑Ti--围堰土堤各水平力总和，kN；满足要求！三、围堰土堤断面抗剪强度计算土和块石围堰的抗剪切能力来自土体断面上的摩擦力，其强度为Hγμ应大于剪应力：围堰填土土面间的摩擦系数：μ=tanφ= tan25.00°=0.47抗剪切强度：Hγμ=7.00×21.00×0.47=68.55kN/m2剪应力：τ=3/2(H2/2/B)= 3H2/4/B =3×7.002/4/5.00=7.35kN/m2Hγμ=68.55kN/m2≥3H2/4/B=7.35kN/m2满足要求！。
围堰方案
本工程新建驳岸前沿线长度为899m。
驳岸采用L型砼挡墙结构，墙高2.4m，底宽2.5m，基础采用250*250预制方桩，桩长为8、9m，前排桩间距1m, 后排桩间距1.2m，桥一、桥桩长为7m。
根据现场具体情况，为了便于新建驳岸工程的施工，拟采用砂袋围堰，针对砂袋围堰施工特编制此施工方案，施工时严格按照方案各项要求执行。
二、砂袋围堰设计构想围堰的横断面设计，考虑到围堰顶完成后需作为施工阶段的临时便道，故围堰设计宽度为3.5米，滴水湖常年水位标高2. 5~2. 8米，根据现场实测，确定围堰平均标高为3.5米。
考虑叠包时入淤泥厚度0. 3米左右，同时考虑完成后的沉降，再加上滴水湖水域广，东南大风时浪比较高，所以设计叠包高度为最高潮水面以上0.7米设防。
围堰总高度为3米;底宽采用15米，围堰顶宽3.5米。
砂袋围堰分层填筑，共三层。
底层高度1. 2米(预计沉入淤泥内)，中间层高度为1米，顶层高度为0.8米。
砂袋长度根据现场实际情况确定(围堰全长约850)。
为确保围堰的止水性能，围堰迎水面须满铺止水薄膜，薄膜用小砂袋压紧，每隔一层设小砂袋压紧，间距为1. 5m一处，小砂袋尺寸为50*30*20cm。
考虑到新驳岸底面与现有湖底面有一定高差，新驳岸施工时放坡作业面需增大。
所以设计围堰与新驳岸距离为15米，以保证驳岸施工时的放坡作业面与围堰的安全稳固性。
围堰断面面积(平面图、断面图附后)三、围堰参数计算3.1、渗径长度计算计算公式：v=k•i式中：k——渗透系数，cm/s；v=q/A,渗流速度，cm/s；i=h/L,水力梯度；q——单位时间渗流量，cm3/s；A——垂直渗流方向的横截面积cm2；h——水位差，cm；L——渗径长度，cm。
经查询：k=1*10-4，q=1.3cm3/s，A=4*104，h=300cm，（考虑湖底淤泥）V=q/A=0.33*10-4，i=v/k=0.33,L=h/i=9090cm≈10m。
围堰边坡稳定安全系数表
围堰边坡稳定安全系数表1. 引言围堰边坡是指围绕水体或土地的边界而建造的坡道结构，用于保护水体或土地的稳定和安全。
围堰边坡的稳定性对于防止土壤侵蚀、保护生态环境、维护人民生命财产安全具有重要意义。
因此，对围堰边坡的稳定性进行评估和监测是必要的。
围堰边坡稳定安全系数表是一种用于评估围堰边坡稳定性的工具。
它通过计算各种力学参数和地质参数，得出边坡的稳定安全系数，从而判断边坡是否具有足够的稳定性。
本文将介绍围堰边坡稳定安全系数表的编制方法和使用要点。
2. 编制方法围堰边坡稳定安全系数表的编制需要收集和分析大量的地质和力学数据。
以下是编制方法的主要步骤：2.1 收集地质数据首先，需要收集围堰边坡所在区域的地质数据。
包括地质构造、岩性、地下水位、土层分布等信息。
这些数据可以通过地质勘探和地质调查获取。
2.2 确定力学参数根据收集到的地质数据，需要确定边坡的力学参数。
主要包括土壤的内摩擦角、土壤的抗剪强度、土壤的重度等。
这些参数可以通过室内试验和现场观测获得。
2.3 计算稳定安全系数根据确定的力学参数，可以使用合适的稳定性计算方法计算边坡的稳定安全系数。
常用的计算方法包括切片法、极限平衡法和有限元法等。
根据实际情况选择合适的方法进行计算。
2.4 编制稳定安全系数表根据计算结果，将不同条件下的稳定安全系数整理成表格形式。
表格中应包括边坡的地质条件、力学参数和稳定安全系数等信息。
可以根据需要添加其他相关信息，如监测数据和评估结论等。
3. 使用要点围堰边坡稳定安全系数表的使用需要注意以下要点：3.1 数据准确性在编制稳定安全系数表之前，需要确保收集到的地质和力学数据的准确性。
数据的准确性直接影响到计算结果的可靠性和评估的准确性。
3.2 适用性稳定安全系数表应根据具体的地质条件和工程要求进行编制。
在使用时，需要选择与实际情况相符的表格进行评估。
如果没有合适的表格，可以根据已有表格进行适当的修正和调整。
3.3 监测和评估稳定安全系数表只是一种评估工具，不能替代实际的监测和评估工作。
稳定性计算
1、围堰断面边坡安全稳定校核
由于收纳区围堰分为两种，取其中稳定性最差的边坡比为1：1边坡进行安全稳定校核。
（1）、土层参数：围堰采用分层堆积土堤，土质与现场天然土质接近，故计算时采用的是淤泥质土（夹细砂）的力学指标：
（2）、计算围堰的容许高度H，并判断围堰边坡的稳定状态。
根据洛巴索夫的土坡稳定计算图，查得稳定系数N=0.10
由N=C/γH
可得H=10.9/（0.1*16.8）=6.5m〉3m，故判断围堰坡比为1：1的边坡是稳定的。
洛巴索夫的土坡稳定计算图
2、围堰地基承载力校核
鉴于外纳区所在地存在较多积水区域，计算时选用淤泥质土（夹细砂）的力学指标进行，计算时以满载时荷载：
（1）地基承载力：P=γH=16.8*3=50.4Kpa
（2）淤泥质土的设计允许承载力[P]=60 Kpa～90 Kpa
实际作用满载时的荷载P=50.4 Kpa
[P]=60 Kpa～90 Kpa>1.1*P=50.4*1.1=55.44 Kpa，满足要求。
土石围堰计算书
土石防水围堰计算书计算依据：1、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20072、《海港水文规范》JTG 213-98中华人民共和国交通部发布3、《碾压式土石坝设计规范》DLT 5395-2007一、基本参数：二、围堰土堤稳定性验算：1、围堰土堤边坡按直线滑动法验算稳定性K min1=(W1×cosα1×tanφ+c×L1)/(W1×sinα1)=（322×0.95×0.36+12×16.27）/（322×0.31）=3.06＞1.25（安全系数）K min2=(W2×cosα2×tanφ+c×L2)/(W2×sinα2)=（552.95×0.98×0.36+12×15.78）/（552.95×0.19）=3.66＞1.25（安全系数）其中：W1--滑动面上的土体重和围堰顶所受荷载（滑移土层重量+围堰顶部荷载）。
故满足要求！三、围堰土堤抗倾覆稳定验算：由于此围堰由老驳岸和土堤组合而成，故不需要验算其抗倾覆稳定性。
四、围堰土堤整体滑移稳定验算：K C=μ×∑Pi/∑Ti=0.3×899.38/10×4.8=5.62＞1.3（安全系数）其中∑Pi为围堰土堤对地基土层的竖向作用力总和∑Ti为围堰土堤各水平力总和。
满足要求！五、围堰土堤断面抗剪强度计算：土和块石围堰的抗剪切能力来自于土体断面上的摩擦力，其强度为H γμ1应大于剪应力：围堰填土土面间的摩擦系数：μ1=tanφ=0.36剪切力强度：Hγμ1=5×14.9×0.36=26.82KN/㎡剪应力：T=3/2（H2 /2/B）=2.34KN/㎡Hγμ1＞T，故满足要求。
围堰边坡稳定渗流计算书
目录1.计算总说明............................... ..................... .. (2)2.设计基本资料...................... ..................... . (3)3.计算过程 (4)4.计算结果分析与结论...................... ..................... . (5)1、计算总说明1.1 计算目的与要求施工单位对充（吹）填砂取样实验，充（吹）填砂的内摩擦角与原设计计算采用的数值有差异，需用施工单位现场的实验数值对围堰边坡稳定计算进行复核。
根据充（吹）填砂施工单位实验数值，充（吹）填砂采用水下摩擦角16°，水上摩擦角20°进行边坡稳定复核。
由于东、西岸围堰设计断面一致，基础均为中、粗砂，可以采用东、西岸围堰最大断面进行复核，即东岸围堰6-6断面。
1.2 主要计算原则和方法从受力性能上说，袋装砂实质上是一种加筋土坝。
计算采用瑞典圆弧法。
计算采用北京理正边坡稳定分析软件6.0版，边坡稳定分析采用凝聚力C p 模型计算。
p C式中，C p ——拟凝聚力，R f ——单位厚度土工合成材料试样（纵向）中筋材的极限抗拉强度；S y——土工合成材料层间距；K p——被动土压力系数。
单位厚度土工合成材料试样（纵向）中筋材的极限抗拉强度为30kn。
施工时，根据实际水位，水上土工合成材料层间距为0.7m，水下土工合成材料层间距0.5m，为简化计算，水上、水下土工合成材料层间距均按0.7m计。
砂的内摩擦角水上水下统一按16度计。
C p=30*1.33/2*0.7=28.5kpa。
1.3 主要计算内容根据GB50286-2013《堤防工程设计规范》，抗滑稳定计算分为正常运用条件和非常运用条件。
正常运用条件计算工况如下：1）临水侧为设计洪水位和防洪高水位，稳定渗流期的背水侧堤坡的稳定；2）设计洪水位和防洪高水位骤降期，临水侧堤坡的稳定。
围堰渗流及稳定计算书(校核)
上游围堰采用土石挡水围堰，堰顶宽8m，最大堰高43m，上游边坡为1:1.8，下游边坡1:1.6，堰身采用复合土工膜防渗，基础采用C20混凝土防渗墙。
下游围堰采用土石挡水围堰，堰顶宽8m，最大堰高14.8m，堰体上、下游边坡均为1:1.6，堰身采用复合土工膜防渗，基础开挖至基岩。
2.计算内容
进行上游围堰的渗流及稳定计算。
3.渗流计算
1）计算工况
（1）正常运用：10年一遇设计洪水位稳定渗流。
2）计算采用参数
围堰渗流计算断面选取河床段最大堰体断面，计算所采用的相关参数见表3-1。
表3-1 围堰渗流计算参数表
3）计算结果
渗流计算结果见表3-2，正常蓄水位等势线图，见图3-1。
表3-2 堰体渗流计算成果表
注：渗漏量为堰体和堰基渗漏量的总和。
图3－1 10年一遇设计洪水位稳定渗流期等势线图
4.稳定计算
1）计算工况
（1）施工期上、下游坡
（2）10年一遇设计洪水位稳定渗流期上、下游坡
2）计算采用参数
计算所采用的相关参数见表4-1。
表4-1 围堰稳定计算参数表
3）计算结果
稳定计算结果见表4-2，见图4-1~4-2。
图4－1 竣工期上游围堰上、下游坡稳定计算结果图
图4－2 稳定渗流期上游围堰上、下游坡稳定计算结果图。
围堰边坡稳定安全系数表
围堰边坡稳定安全系数表（实用版）目录一、引言二、土石围堰边坡稳定安全系数的概念和重要性三、土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法和标准四、土石围堰边坡稳定安全系数在实际工程中的应用五、结论正文一、引言随着我国基础设施建设的快速发展，土石围堰在工程建设中被广泛应用。
然而，土石围堰边坡的稳定性问题一直困扰着工程技术人员，因为边坡稳定性直接关系到工程安全和环境保护。
为了确保土石围堰边坡的稳定性，研究土石围堰边坡稳定安全系数具有重要的现实意义。
二、土石围堰边坡稳定安全系数的概念和重要性土石围堰边坡稳定安全系数是指边坡在一定条件下，其抵抗滑动的能力与滑动力的比值。
这个系数可以反映边坡稳定性的相对程度，是评价边坡安全状况的重要指标。
在实际工程中，通过计算和分析土石围堰边坡稳定安全系数，可以预测边坡的稳定性，从而采取相应的措施确保工程安全。
三、土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法和标准土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法主要包括以下两种：1.库仑公式法：库仑公式是计算边坡稳定安全系数最常用的方法之一，其公式为：K = Σ(Ci / Bi) + Σ(Ci / Hi) - Σ(Fi / Hi)，其中，Ci 表示边坡上的岩土体重力，Bi 表示边坡底部的水平距离，Hi 表示边坡顶部的水平距离，Fi 表示作用在边坡上的外力。
2.极限平衡法：极限平衡法是一种比较简便的计算方法，其原理是假设边坡发生滑动，求解使边坡达到极限平衡状态时的安全系数。
该方法的计算公式为：K = Fs / Fg，其中，Fs 表示边坡上的岩土体重力沿滑动方向的分量，Fg 表示作用在边坡上的外力。
在实际工程中，计算土石围堰边坡稳定安全系数时，需要根据地质条件、工程特点和设计要求选择合适的计算方法，并参照相关标准和规范进行计算。
四、土石围堰边坡稳定安全系数在实际工程中的应用在实际工程中，土石围堰边坡稳定安全系数的应用主要体现在以下几个方面：1.设计阶段：在土石围堰设计阶段，通过计算边坡稳定安全系数，可以合理确定边坡的坡度和高度，以确保边坡的稳定性。
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围堰稳定性计算（示意）
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，因为围堰顶标高****m ,
故假定迎水面水位标高达到**m的最不利情况，还假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息：
条分方法：瑞典条分法；基坑外侧水位标高：10.50m基坑内侧水位标高：5.50m
荷载参数：由于围堰上无恒载，故不考虑外部荷载
土层参数：
二、计算原理
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条,
不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重
2、作用于土条弧面上的法向反力
3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系
数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足》1.3 的要求。
二、计算公式：
Fs= E{c i l i +[( Yh1 i + y'h2 i )b i +qb i ]cos 0i tan 由}/ H ( yh1 i + 丫 'h2i )b i +qb i ]sin 0i
式子中：
Fs-- 土坡稳定安全系数； C i -- 土层的粘聚力； l i --第i 条土条的圆弧长度；
Y - 土层的计算重度；
B i --第i 条土中线处法线与铅直线的夹角；
咖--土层的内摩擦角；
b i --第i 条土的宽度； h i --第i 条土的平均高度； hl i --第i 条土水位以上的高度； h2 i --第i 条土水位以下的高度；
Y --第i 条土的平均重度的浮重度；
q--第i 条土条土上的均布荷载
;
其中，根据几何关系，求得h i为：
h i=(r2-[(i-0.5) xb i-l o]2)1/2-[r+IO-(i-O.5) xb i]tan a 式子中:
r-- 土坡滑动圆弧的半径；
I o--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
a-- 土坡与水平面的夹角；hl i的计算公式
hl i=hw-{(r-h i/cos 0i) X cos 0i-[rsin( [3+ a)-H]}
当h1 i>hi 时，取h1 i=h i；当h1 i<0 时，取h1 i=0 ;
h2 i的计算公式：h2i=h i-h1 i ；hw-- 土坡外地下水位深度；
l i的几何关系为：
l i={arccos[((i-1) xb i-l0)/r]-arccos[(i xb i-l0)/r] X2 X r x^}/360 0 i=90-arccos[((i-0.5) xb i-l0)/r]
四、计算安全系数
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：
计算结论如下：
稳定性安全系数Fs=2.426>1.30满足要求!。