某水电站围堰抗滑稳定计算(含格式)
围堰边坡稳定计算
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!。
围堰计算书
工程设计证书号：A132019934金庭环岛路B取土区施工围堰计算报告江苏宏鑫路桥建设有限公司2012年02月目录1 工程概况 (1)2 计算依据 (1)3 设计条件 (1)4 钢桩嵌固深度计算 (3)5 排桩结构内力计算 (5)6 围堰挡水的整体抗滑稳定计算 (5)7 土堤坝边坡抗滑稳定计算 (6)1 工程概况本工程围堰是以钢排桩为骨架、结合土堤坝的复合挡水结构型式。
依据相关资料，分别复核验算了钢管（板）桩嵌固深度，钢排桩结构内力，围堰挡水的整体稳定性，土堤坝边坡稳定和渗透稳定性。
2 计算依据（1）围堰设计图（2）岩土工程勘察报告（3）建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99（4）水电水利工程围堰设计导则DL/T 5087-1999（5）堤防工程设计规范GB50286-983 设计条件工程等别及标准按照中华人民共和国能源部水利部《水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89(试行)》的有关规定，本取土工程的围堰工程级别，根据工程保护对象、失事后果、使用年限和工程规模确定。
考虑到本工程的保护面积较大；使用年限一般在1年左右，跨越1个主汛期；围堰一旦失事，将直接影响取土工程和周边沿湖工程的工期，围堰修复及产生的排水费用也较大等情况，本工程围堰建筑物级别选为Ⅳ级。
根据规范，对应本围堰建筑物的类型和级别，设计洪水位标准可取10年一遇洪水即2.37m。
本工程区地震基本烈度Ⅵ度。
围堰断面围堰顶高程、顶宽确定⑴顶高程堰顶高程按设计水位加风壅水高加设计波浪爬高和安全超高确定。
设计水位：2.37m。
设计风速取8级风（17.9m/s）安全超高：按照《施工组织设计规范》的规定，Ⅳ级建筑物，安全超高值为0.5m。
A区围堰：风壅水高及波浪爬高：工程区主风向为东南风，风区长度约5km；堰坡为土坡，坡比为2.5，水域平均水深取1.50m。
经核算风壅水高0.20m，波浪爬高为0.97m，围堰顶高程=2.37+0.20+0.97+0.5=4.04m，设计围堰顶高程为4.10m。
抗滑稳定计算表达式解读.微课.
（2） 抗剪断强度公式
1）滑动面为水平面：
2）滑动面为倾向面：
Ks
K s
式中 Ks′——按抗剪断强度公式计算的抗滑稳定安全系数； f ′——坝体混凝土与坝基的接触面间的抗剪断摩擦系数； c ′——坝体混凝土与坝基的接触面间的抗剪断凝聚力； A ——坝体与坝基接触面的面积，m2。 其他符号意义同前。
⑵坝基面倾斜时抗滑稳定
作用效应函数：S (· ) P R cos WR sin
' ' 抗力函数： R(· ) fR (WR cos U P R sin ) CR A R
坝基面抗滑稳定条件： r0S () 符号意义同前。
1 R() rd
谢谢各位！
主持单位:
黄河水利职业技术学院 福建水利电力职业技术学院 湖南水利水电职学院 山西水利职业技术学院
长江工程职业技术学院
重庆水利电力职业技术学院
(二) 分项系数的极限状态设计方法《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999
(1) 坝基面水平时抗滑稳定 作用效应函数： S (· ) PR
' ' ) fR W C 抗力函数： R(· R R AR
坝基面抗滑稳定条件：
r0S ()
1 R() rd
式中： γ 0——结构重要性系数，对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ建筑物及构件，分别取1.1、1.0、0.9； φ ——设计状况系数，对于持久状况、短暂状况、偶然状况，分别取用 1.0、0.95、0.85； S（·）——作用效应函数； R（·）——结构及构件抗力函数； γ d——基本组合结构系数，对于抗滑稳定极限状态取1.2，对于 混凝土抗压极限状态取1.8 。 ∑WR——作用在坝体上全部荷载设计值(包括扬压力U，下同) 的铅 直分力代数和，kN； ∑PR——作用在坝体上全部荷载设计值的水平分力代数和，kN； fR′——坝体混凝土与坝基的接触面间的抗剪断摩擦系数设计值； cR′——坝体混凝土与坝基的接触面间的抗剪断凝聚力（设计值），kpa。
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。
开潭水电站混凝土纵向围堰方案调整稳定计算
开潭水电站混凝土纵向围堰方案调整稳定计算摘要：纵向围堰是电站导流工程的一部分。
为降低工程造价，在确保导流标准不降低、安全稳定不降低的情况下，对原混凝土纵向围堰设计方案进行了修改调整。
经过对修改后的围堰方案各项指标和参数的计算，结果满足稳定性要求。
关键词：纵向围堰方案调整稳定计算开潭电站位于浙江省瓯江干流上，是一座以发电为主、兼顾改善市区环境及航运条件的中型水电站枢纽工程。
枢纽主要由发电厂房、泄洪闸坝、船闸及输变电工程等部分组成。
电站装机3×1.6万KW，正常蓄水位▽47.5M，相应库容为2836万M3，泄洪闸18孔。
主要工程量：砼25万立方米，钢筋6000吨，土石方100万立方米。
纵向围堰是开潭电站导流工程的一部分，属于总价承包的范围。
为降低工程造价，在确保导流标准不降低、安全稳定不降低的情况下，特对原混凝土纵向围堰设计方案进行了修改调整：①取消上下游横向围堰外侧1：1.5边坡以外的纵堰部分；②减小部分纵堰断面。
原设计方案受力示意简图如下：纵堰修改方案：一、纵堰与上游围堰接头以上部分三角形混凝土可取消（如上图所示）。
二、上游横向围堰接头部分按照受力情况可分为4部分(如下图示)。
则第①部分按照挡土墙设计，顶部高程为▽40m左右；第②部分按照挡土墙设计，顶部高程最高处为▽50.15m（原因为第②部分没有防渗体，内外水压力相同）；第③部分按照挡土墙设计，顶部高程为▽50.15m，同时验算外面水位到达▽50.15m的受力情况；第④部分按照原设计施工。
图中第②，③部分之间有防渗土工布。
第①部分计算最不利情况为洪水期外侧冲刷掏空，内侧土压力将墙挤走或挤倒。
1.1初步设计为渐变形式，闸0+073处底宽为4m，顶部高▽34 m，选取闸0+054处底宽取7m，顶部高▽40m，基础平台高程均为▽32m。
沙砾石内摩擦角取35º，墙背垂直，主动土压力系数Ka=0.271，土饱和湿容重γ=2.2T/m3。
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。
水闸过流能力及稳定计算
水闸过流能力及结构计算计算说明书***市水利电力勘测设计院2011 年08_月29_日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对 于平底闸，当为 堰流时，根据 《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式：式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）;Q ――过闸流量，（m 3/s ）;H 0――计入行进流速水头的堰上水深，（m ）； h s ――由堰顶算起的下游水深，（m ）； g ――重力加速度，采用 9.81，（m/s 2）;m ――堰流流量系数，采用 0.385;£ --- 堰流侧收缩系数；b 0――闸孔净宽，（m ）；b s ――上游河道一半水深处的深度，（m ）； b 箱涵过水断面的宽度，m ； hc 进口断面处的水深，m ；淹没系数，按自由出流考虑，采用 1.0 ；设计下泄 流量 过水断 侧收缩 上游总 过流断面 淹没 流速 流量Q系数m 面宽度b系数£ 水头H 。
水深h c系数os 系数©5.20.385 2.0 0.912 4.76 1.412 1 0.95已知过闸流量（3度，经试算得：综上，过流断面尺寸为2.5m x 2.0m （宽X 高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ， 过流能力满足要求QH o— 0.171 1上b s2、结构计算** 堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。
(1)抗滑稳定计1)计算工况及荷载组合工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2)荷载计算计算中砼强度等级为C20,钢筋采用I、U级，保护层厚度梁25mm、板20mm,符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。
闸门重 2.352X 9.81=23.07 KN ;闸底板重25X 4.0X 0.7X 4.仁287 KN ;闸墩重25X 0.8X 4X 2*2=320 KN ;平台板，梁25X(0.25X0.45X 2+1.05X 0.15)X 2.5=23.91 KN；柱25X2.82X0.4X0.4X4=45.12 KN；启闭力-100 KN ；启闭机重0.56X9.81=5.49 KN；启闭梁25X(0.3X0.5+0.25X0.4+1.35X0.12)X 2X3.5=72.1 KN；工作桥25X(5.9X0.12+0.2X0.25X3)X2.0=42.9 KN；25X(6.28X0.13X2X0.13+1.2X0.15X5X0.15)X 2=34.73 KN；启闭房砖墙22X0.864X4.1X4=311.73 KN；刀自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN；水重10X2.0X2.0X2.5=100 KN；由表可知浪压力为2.35 KN ; 有表可知土压力为38.49 KN ; 闸前静水压力 (27.7+47.7)X 2/2X 2.5=188.5 KN ; 离截面形心距离e=22 2.771I Z =O .91(2.77 +4.77 卜 30.5X 2X 10X 2X 2.5=-50KN ；扬压力计算工况荷载汇总（对闸室基底面形心求矩）3）抗滑稳定计算公式f、G--HK c>k ]c式中：Kc ――为抗滑稳定安全系数;K c 1 ――规范要求的抗滑稳定安全系数最小值;a G——作用在防洪闸上的全部垂直力总和；a H——作用在防洪闸上的全部水平力总和；f——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，取0.44）计算结果工况一：\ G =951.5 KN ；a H =33.33 KN ；0.4X951 .5 、卄口 *亠K c= =11.41 > 1.2 满足要求；33 .33工况二：' G =1001.5 KN ；' H =224.18 KN0.0（1001 .5 卄厂十「K c= =1.78> 1.2 满足要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参照规范要求
参数数值 0.74 10.00% 1.00 1.64
备注 估算 参照规范要求
浸润线以下,水面以上部分:rs=rd+nrw 序号 1 2 3 参数名称 饱和容重 孔隙率 水的容重 参数符号 rs n rw rd 参数数值 1.74 10.00% 1.00 1.64 估算 参照规范要求 备注
参数符号 rb rd w
参数数值 2.43 2.25 8%
备注
参照规范要求
下游静水位以下部分:计算公式 ru=rd-(1-n)rw
附表一/1
围堰稳定计算
2
序号 1 2 3 4 序号 1 2 3
参数名称 浮容重 孔隙率 水的容重 填筑干容重 参数名称 饱和容重 孔隙率 水的容重
参数符号 ru n rw rd 参数符号 rs n rw rd
切向分力：∑Ti=b∑rihisinai 详细计算见下表：
4 填筑干容重 1.1.3堰壳堆石体容重计算 水上部分: 序号 1 计算公式 rd=rm(1-n),
参数名称 干容重
参数符号 rd
参数数值 3.06 2.45 25%
备注
rm 2 块石容重 3 空隙率 n 水位以下部分:计算公式 ru=rd-(1-n)rw 序号 1 2 3 参数名称 浮容重 孔隙率 水的容重 参数符号 ru n rw rd
参数名称 湿容重
参数符号 rb
参数数值 1.89 1.64 15%
备注
按规范要求击实度应大于92%~95%，取93%，则干密度=最 rd 填筑干容重 2 击实试验最大干容重:1.64g/cm3 大干密度*击实度=1.64*0.93=1.5252;干容重为14.947;湿密 -6 填筑市时的含水量 w 3 渗透系数:k=1.1×10 cm/s 度为1.7209,湿容重为16.865;饱和密度为1.9538,饱和容重为 0 ' 内摩擦角:26 24 19.147;浮容重为9.348; 下游静水位以下部分:计算公式 ru=rd-(1-n)rw (二)堰壳填料及反滤料 1.堰壳填料 围堰3855m高程以下部位堰壳填筑料选择河床右岸河床扩挖砂石料及进水口开挖弃 参数名称 参数符号 序号 料,3855m高程以上部位堰壳填料选择基坑开挖弃料及上下游弃料场弃料. ru 浮容重 坝址基坑砂砾料特性: 1 孔隙率 n 卵砾石含量:76.42% 2 rw 水的容重 不均匀系数:Cu=226.8 3 rd 填筑干容重 天然干容重:2.25 4 含泥量:0.8% 渗透系数:k=0.25cm/s 内摩擦角:41 2.反滤料 要求:继配性能好,粒经小于0.1mm的颗粒不宜大于5%~10%,渗透系数大于 防渗体土料渗透 系数50~100倍即5.5×10-5cm/s~1.1×10 -4cm/s. (三)灌浆固壁土料 固壁土料场选择在斯岗村土料场,位于拉萨河下游60km的彭波曲河口,属达孜县平措区境 内.
填筑干容重 4 1.1.2堰壳砂性土容重计算 水上部分: 计算公式 rb=rd(1+w), 土料属性： 粘粒含量平均值：21~33.5%,为粉质粘土,液限24.5~41%(中液限粘土) 塑性指数:4~16.8%,小于规范要求的>25%的要求. 粘度17.04秒,小于规范20~25秒的规定. 含砂率3.1~6.2%,接近规范应小于4%的规定 序号 1 2 3 参数名称 湿容重 填筑干容重 填筑市时的含水量
参数数值 1.45 20.00% 1.00 2.25 参数数值 2.45 20.00% 1.00 2.25
备注 估算
2.滑动面的型式和可能出现的滑裂面估计 3.抗滑稳定计算 3.1圆弧法计算 土条划分相等 坍滑体的总法向分力几切向力计算公式 法向分力：∑Ni=b∑rihicosai
浸润线以下,水面以上部分:rs=rd+nrw 备注 估算
附表一/1
围堰稳定计算
1
土石围堰抗滑稳定计算
围堰稳定计算: 一、土石围堰的结构形式 选择塑性心墙围堰 二、围堰填料选择 （一）防渗体土料 1.容重及渗透压力 1.1容重计算 1.1.1防渗体容重计算 计算公式 rb=rd(1+w),
根据现场实际勘测情况，结合设计单位提供的料厂的情况，防渗体土料选择右岸坝址上游 水上部分: 的粉质砂壤土。 土料属性： 大于5mm颗粒含量：14.27% 粘粒含量平均值：9.13% 序号 1
估算
参数数值 1.70 25.00% 1.00 2.45
备注 估算
4 填筑干容重 1.2渗透压力计算 计算公式 F=rwI 序号 1 2 3 参数名称
单位体积上的渗透压力
渗透坡降 水的容重
参数符号 F I rw
参数数值
备注
1.00
附表一/1
围堰稳定计算
3附表一/1围堰稳Fra bibliotek计算4