渗流稳定计算
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。
渗透稳定计算范文

渗透稳定计算范文一、渗流力学计算渗流力学计算是指对水流在岩体中的传递和相互作用进行计算和评估的过程。
在地下注水或开挖过程中,水流对岩体的渗透性会造成压力的分布和变化,从而对岩体的稳定性产生影响。
因此,对水流在岩体中的渗透和压力传递进行计算和分析是非常重要的。
渗流力学计算的基本原理是达西定律和布尔杰定律。
达西定律描述了流体在管道中的流动规律,而布尔杰定律描述了流体在孔隙介质中的流动规律。
根据这两个定律,可以建立渗流力学模型,进而对岩体中的水流进行计算和分析。
在渗流力学计算中,需要通过采集地下水位、水压和流量等数据,利用达西定律和布尔杰定律建立渗流力学模型,进而得到水流对岩体的渗透压力分布和水流量等相关信息。
通过分析这些信息,可以对岩体的稳定性进行评估和预测。
二、围压稳定性计算围压稳定性计算是指对岩体围压力的分布和变化进行计算和评估的过程。
在地下注水或开挖过程中,围压力的分布和变化对岩体的稳定性影响很大。
围压力越大,则岩体的稳定性越高;相反,围压力越小,则岩体的稳定性越低。
围压稳定性计算一般使用岩石力学的基本原理和方法。
根据达西定律和布尔杰定律,可以建立围压稳定性计算模型,并利用岩石力学参数进行计算和分析。
例如,通过测定岩石抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等相关参数,并结合达西定律和布尔杰定律,可以计算出岩体的围压力分布和变化。
通过围压稳定性计算,可以对不同情况下的围压力变化进行评估和预测。
比如,在地下注水过程中,可以根据实际情况,计算出注水过程中围压力的变化规律,从而对岩体的稳定性进行评估。
三、岩体强度计算岩体强度计算是指对岩体的力学性质进行计算和评估的过程。
岩体的强度是岩体的抗剪和抗拉能力的体现,而岩体的强度对岩体的稳定性有着直接的影响。
岩体强度计算一般使用岩石力学的方法。
通过测定岩石的弹性模量、泊松比、抗剪强度、抗拉强度等相关参数,可以建立岩体强度计算模型,进而对岩体的强度进行计算和评估。
通过岩体强度计算,可以评估岩体在地下注水或开挖过程中的稳定性。
稳定渗流的有限元计算新方法

稳定渗流的有限元计算新方法
稳定渗流是指流体在多孔介质中的渗流过程中,流体与固体颗粒之间的相互作用引起的非线性行为的一种现象。
稳定渗流的计算是地下水模拟和油藏开发等领域中的重要问题。
目前,有限元方法是求解稳定渗流问题的主要数值方法。
然而,传统的有限元方法在计算稳定渗流问题时,往往会产生数值不稳定或数值耗散等问题,影响计算结果的准确性。
为了解决这些问题,近年来出现了许多新的有限元方法,例如混合有限元方法、稳定性有限元方法、非均匀网格有限元方法等。
这些方法采用了不同的数值技术和算法,旨在提高求解稳定渗流问题的精度和稳定性。
其中,混合有限元方法是一种常用的方法,它采用了两种不同的有限元空间来描述压力和速度场,并利用斯托克斯方程作为基础方程。
稳定性有限元方法则是通过添加人工耗散项或人工黏性项来控制数
值解的波动,从而提高求解稳定渗流问题的数值稳定性。
非均匀网格有限元方法则是利用非均匀网格来描述多孔介质中的复杂几何形状,从而提高计算的精度和效率。
总之,这些新的有限元方法为求解稳定渗流问题提供了更多的选择和可能性,能够有效地提高计算的精度和稳定性,为解决实际问题提供了基础和支撑。
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AutoBank计算某水库大坝渗流计算资料

稳定计算原理简介按照对附加孔隙水压力的不同考虑,稳定计算分为总应力法和有效应力法,总应力法不考虑孔隙水压力,采用总应力强度指标(快剪指标);有效应力法计入附加孔隙水压力,采用有效应力强度指标。
有效应力法是通用计算方法,适用于各种工况。
稳定渗流期认为附加孔隙水压力已经消散不予考虑,施工期和水位降落期对粘性土应该计入附加孔隙水压力。
在没有实测资料的情况下,附加孔隙水压力=孔压系数×土条有效重量的增量。
表计算方法和对应的强度指标体公式参见《碾压式土石坝设计规范》,《堤防工程设计规范》等相关文献。
计算时需要求最小安全系数的滑弧位置,有关计算由软件自动实现。
Autobank稳定计算报告1 计算选项设定值作业数量=0搜索精度=3设定滑面最小长度(m)=1设定滑面最小深度(m)=0.5土条数量=302 材料表3 各工况计算过程正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.46693AF/F=1656/1128.79滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.1132滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31土条宽度(m)=1.034说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=317.37Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.41469AF/F=2093.62/1479.84滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=26.0648滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.56246AF/F=1545.02/988.738滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=25.7258滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.034Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=318.94Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.40225AF/F=2164.3/1543.37滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.8143滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.78929AF/F=1529.33/854.606滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.1132滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.034说明:Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=321.5正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.37287AF/F=2118.93/1543.36滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.8143滑动方向=向右滑动Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+校核洪水位,正常运行期,有效应力法,校核洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.34223AF/F=2166.45/1614.03滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=26.9612滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.255Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:314 计算结果5 附图Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31。
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。
渗流稳定计算(2020年整理).pdf

赤峰市红山区城郊乡防洪工程5.6稳定计算5.6.1渗流及渗透稳定计算1)渗流分析的目的(1)确定堤身浸润线及下游逸出点位置,以便核算堤坡稳定。
(2)估算堤身、堤基的渗透量。
(3)求出局部渗流坡降,验算发生渗透变形的可能。
概括以上分析,对初步拟定的土堤剖面进行修改,最后确定土堤剖面及主渗,排水设备的型式及尺寸。
2)渗流分析计算的原则(1)土堤渗流分析计算断面应具有代表性。
(2)土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》(GB50286-981)第8.1.2条及本规范附录E的有关规定执行。
3)渗流分析计算的内容(1)核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置,当在背水侧堤坡逸出时,应计算出逸点位置,逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。
(2)当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时,应计算渗流量。
(3)设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。
4)堤防渗流分析计算的水位组合(1)临水侧为设计洪水位,背水侧为相应水位。
(2)临水侧为设计洪水位,背水侧无水。
(3)洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。
5)渗透计算方法堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。
6)土堤渗流分析计算计算锡泊河左岸(0-468)横断面,堤高 5.05米(P=2%),半支箭左岸(0+302.25)横断面,堤高6.46米(P=2%),该两段堤防均属于 2级堤防,堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。
采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式:TH L TH H D 88.0m k q q 11210++−+=)( (E.3.1)H m m b 121+−+=)(H H L (E2.1-3)11112m m H L +=∆ (E2.1-4) 当K≤k 0时h 0=a+H 2=q÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++•T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(122022222+H 2 ……………(E.3.2-2) 对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定X=k·T 'q h y −+k '2202q h y − ……………(E.3.2-6)式中:q'= )(0211120211m 2m 2k h m H L h H −++−+0211010m k h m H L h H T −+−(E.3.2-7)k ——堤身渗透系数; k 0——堤基渗透系数;H 1——水位到坝脚的距离(m ); H 2——下游水位(m ); H ——堤防高度(m );q ——单位宽度渗流量(m 3/s·m ); m 1——上游坡坡率,m 1=3.0;m2——下游坡坡率,m2=3.0;b——坝体顶部宽度6.0m;h0——下游出逸点高度(m);锡伯河采用数据列表如下:正常工况锡伯河渗流计算结果表锡伯河防洪堤筑堤土为低液限粉土,基础为砂砾基础,强透水地基,堤身部分为相对不透水层,基础和堤身渗透系数相差100倍以上,下游无水,经计算堤身和堤脚无无出逸点,渗流稳定。
挡土墙的渗流计算

挡土墙的渗流计算引言:挡土墙是一种常见的土木工程结构,在公路、铁路、水利、建筑等领域得到广泛应用。
挡土墙的主要作用是抵抗土体的压力,防止土体的滑动和坍塌。
为了确保挡土墙的稳定性,渗流计算是一个重要的步骤,它可以帮助我们评估挡土墙的渗流情况,为工程设计提供依据。
本文将介绍挡土墙的渗流计算方法及其应用。
一、挡土墙的渗流模型1. 渗流模型的建立挡土墙的渗流可以视为通过土体的水流动过程,在渗流计算中常使用Darcy定律进行模拟。
Darcy定律描述了渗透流体通过孔隙介质的速度与压力梯度之间的关系,可以表达为:Q = k * A * (dh/dl)其中,Q是单位时间内通过挡土墙的水流量,k是土体的渗透系数,A是挡土墙的有效截面积,dh/dl是渗流方向的压力梯度。
2. 渗透系数的确定渗透系数k是描述土壤渗透性能的参数,它受土壤种类、孔隙率、土体颗粒大小等因素的影响。
常见的确定渗透系数的方法有实验室试验和现场测试。
实验室试验一般采用孔压法或渗透仪法,通过对土样进行水力试验获得渗透系数。
现场测试可以利用水头法或灌注法等进行,通过现场实测数据推算渗透系数的值。
3. 边界条件的设定渗流计算中需要设定边界条件,包括渗透边界和封闭边界。
渗透边界用于模拟水流进入或流出挡土墙的情况,封闭边界则用于描述土体表面或底部的防水措施。
通过合理设定边界条件,可以模拟不同工况下的渗流情况。
二、挡土墙的渗流计算方法1. 数值计算方法数值计算是一种常用的挡土墙渗流计算方法,它将挡土墙区域离散化为有限个小单元,利用有限元或有限差分等数值方法求解渗流方程,得到水流速度场和压力场。
数值计算方法能够解决复杂的渗流问题,但对计算精度和计算时间有一定要求。
2. 解析计算方法解析计算是一种基于解析解的挡土墙渗流计算方法,通过假设土体的渗透系数分布规律和边界条件,利用水流方程的解析解进行计算。
解析计算方法通常适用于简化的渗流问题,计算速度较快,但对土体和边界条件的假设要求较高。
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。
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赤峰市红山区城郊乡防洪工程
稳定计算
渗流及渗透稳定计算
1)渗流分析的目的
(1)确定堤身浸润线及下游逸出点位置,以便核算堤坡稳定。
(2)估算堤身、堤基的渗透量。
(3)求出局部渗流坡降,验算发生渗透变形的可能。
概括以上分析,对初步拟定的土堤剖面进行修改,最后确定土堤剖面及主渗,排水设备的型式及尺寸。
2)渗流分析计算的原则
(1)土堤渗流分析计算断面应具有代表性。
(2)土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》(GB50286-981)第条及本规范附录E的有关规定执行。
3)渗流分析计算的内容
(1)核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置,当在背水侧堤坡逸出时,应计算出逸点位置,逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。
(2)当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时,应计算渗流量。
(3)设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。
4)堤防渗流分析计算的水位组合
(1)临水侧为设计洪水位,背水侧为相应水位。
(2)临水侧为设计洪水位,背水侧无水。
(3)洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。
5)渗透计算方法
堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。
6)土堤渗流分析计算
计算锡泊河左岸(0-468)横断面,堤高米(P=2%),半支箭左岸(0+)横断面,堤高米(P=2%),该两段堤防均属于 2级堤防,堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。
采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式:
T
H L T H H D 88.0m k q q 11210++-+=)( () H m m b 121+-+=)(H H L ()
1111
2m m H L +=∆ () 当K≤k 0时
h 0=a+H 2=q÷⎭
⎬⎫⎩⎨⎧+++⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++•T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(122022222+H 2 ……………()
对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定 X=k·T '0q h y -+k '22
02q h y - ……………() 式中:q'= )(021112
0211m 2m 2k h m H L h H -++-+0211010m k h m H L h H T -+-() k ——堤身渗透系数;
k 0——堤基渗透系数;
H1——水位到坝脚的距离(m);
H2——下游水位(m);
H——堤防高度(m);
q——单位宽度渗流量(m3/s·m);
m1——上游坡坡率,m1=;
m2——下游坡坡率,m2=;
b——坝体顶部宽度;
h0——下游出逸点高度(m);
锡伯河采用数据列表如下:
渗流计算结果
正常工况锡伯河渗流计算结果表
部分为相对不透水层,基础和堤身渗透系数相差100倍以上,下游无水,经计算堤身和堤脚无无出逸点,渗流稳定。
半支箭防洪堤计算结果如下:按照《堤防工程设计规范》中说明地基中表层土透水性较强,两层的渗透系数之比大于100即可称为双层地基,计算得知越流系数为,本设计筑堤土了为低液限粉土,基础为砂砾基础,强透水地基,堤身部分为相对不透水层,下游无水,经计算堤身和堤脚无无出逸点,渗流稳定。
(采用公式为0
101k k T T A (T 1为弱透水层厚度,T 0为强透水层厚度)
7、抗滑稳定计算
计算方法:
此堤防的稳定计算分析采用理正边坡稳定分析系统,选用复杂土层土坡稳定计算,采用碾压式土石坝设计规范,分别考虑了稳定渗流期,施工期,水位降落期三种情况。
采用圆弧滑动法,根据实际情况考虑了地震烈度7度,计算方法采用简化毕肖普法,自动搜索最危险滑裂面,求得最小安全系数。
在计算过程中,根据大坝的实际情况输入土坝的重度和饱和重度,粘聚力,内摩擦角,考虑了孔隙水压力,采用近似方法计算,不考虑渗透力的作用。
计算成果表见下面。
以下为计算过程中采用的公式:
简化毕肖普法:(1)施工期的安全因数:
[]∑∑⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+=βφφθsin 1')1('W tg m tg B W b C K (有效应力法)
[]∑
∑⎭⎬
⎫⎩⎨⎧+=βφθsin 1W m Wtg b C K u u (总应力法) (2)水库降落期的总应力法:
[]∑
∑⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+=βφθsin 1)(W m tg b u W C K cu i cu (3)稳定渗流期或水库水位降落期有效应力法
[]∑∑+⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+++=βφγθsin )(1'))21(('2
1W W m tg ub Zb W W b C K w
式中:
b 条块宽度;
W 条块实重,W=W1+W2+rwZb ;
W1在坝坡外水位以上的条块实重;
W2 在坝坡外水位以下的条块浮重;
Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离;
Ui 水库水位降落前坝体中的孔隙压力;
U 稳定渗流期或水库降落期坝体或地基中的孔隙压力;
β条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角。
C’'φ施工期有效应力法中粘性土的强度指标
C u uφ施工期总应力法中的土的强度指标。
C cu,cu
φ稳定渗流期和水库水位降落期中的土的强度指标。
锡伯河堤防稳定计算成果表
安全系数符合规范要求,坝体稳定。
通过以上计算,根据《堤防工程设计规范》(GB 50286-98),两道堤防均属2级,抗滑稳定安全系数正常运用条件k允=,非常运用条件Ⅰk允=,由成果知上游各个工况的稳定安全系数均在允许范围内的安全系数,堤防稳定。
堤防上下游坡稳定计算简图如前页。