【《混凝土面板堆石坝》1700字】

混凝土面板堆石坝坝坡稳定性计算过程案例在进行坝体剖面设计和坝体整体安全性评估时，稳定性分析是一种常用的重要手段，影响着大坝的安全性和经济性，要求具有较高的可靠性。由于土石料自身有较强的非线性性质，人们对土坡失稳破坏的内在机理研究难以深入，理解还不够充分，通常只能凭借已有的工程经验，相当一部分土石坝失事原因都是坝坡不稳定所造成的，可见坝坡稳定分析的重要性。按照《DLT5395-2007碾压式土石坝设计规范》，本文对江坪河面板堆石坝下游坝坡稳定性进行分析计算时使用的是简化的毕肖普法，选取坝坡一个相对危险的可能圆弧滑动面作为假定滑动面，求出其稳定安全系数，并判断结果是否符合工程要求，以此来验证下游坝坡设计的合理性和安全性。简化的毕肖普法是根据极限平衡原理得来，将滑裂土体看为刚体绕着圆心旋转，并将滑动面之上的土体划分成若干的铅直土条，按土条逐个计算土体滑动力与抗滑力，最终计算出稳定安全系数，即在滑裂面上产生的抗滑力矩与滑动力矩的比值。简化的毕肖普法原理图如REF_Ref66786709\h图2.31所示。图STYLEREF2\s2.3SEQ图\*ARABIC\s21简化的毕肖普法原理图简化的毕肖普法的稳定安全系数迭代计算式为： 式中：为编号为i的待计算土条重量；为编号为i的待计算土条垂直方向上的地震惯性力，方向向上为负，向下为正，静力计算时取值为0；为施加于土条底端的孔隙压力；为对圆心的水平地震惯性矩，静力计算时取为0；𝛼i为通过土条重心的垂直线段和穿过底部中点的圆弧半径内夹角；b为编号为i的待计算土条宽度；𝑐′、𝜑′为土条下端的有效应力抗剪强度参数；R为圆弧半径。取下游坝坡某一可能滑动面进行分析计算，并将圆弧滑动面进行十等分，划分出10个土条，滑动面与土条划分计算简图如REF_Ref68445761\h图2.32所示。图STYLEREF2\s2.3SEQ图\*ARABIC\s22坝坡稳定计算示意图江坪河面板堆石坝在工况为设计工况时的上游设计洪水位为471.90m，下游相应设计洪水位为306.06m；江坪河面板堆石坝在工况为校核工况时的下游相应校核洪水位为309.04m。由于面板挡水，浸润线下降，浸润线与下游水面线基本平齐，而孔隙压力为下游水面线到计算点的压力水头，在安全系数计算公式中会消去为0。下游相应洪水位之上的堆石采用天然容重计算，之下的采用浮容重计算。江坪河面板堆石坝中375m高程以上堆石区天然容重。江坪河面板堆石坝中375m高程以下堆石区天然容重。浮容重为。土石坝坝坡最小抗滑稳定安全系数见REF_Ref68466609\h表2.31。表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s21土石坝坝坡的最小抗滑稳定安全系数由计算简图量出每个土条的面积，再乘以相应的容重，得出每个土条的重量，如REF_Ref68456974\h表2.32、REF_Ref68466320\h表2.34所示。表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s22设计工况下土条重量计算表编号不同容重面积分块分部面积容重分部重量土条重量1S1844.4021.7618374.1418374.142S11667.4821.7636284.3637246.75S245.4621.17962.393S11394.0621.7630334.7545236.31S2703.9021.1714901.564S1822.1721.7617890.4247139.31S21381.6221.1729248.905S1265.4921.765777.0645291.75S21845.3721.1739066.48S339.4211.37448.216S11640.0421.1734719.6538661.06S2346.6511.373941.417S11070.8621.1722670.1129778.63S2625.2011.377108.528S1517.6321.1710958.2320064.80S2800.9311.379106.579S145.0921.17954.569903.88S2787.1011.378949.3310S1304.1411.373458.073458.07表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s23设计工况下稳定安全系数计算表土条编号123456789100000000000𝑊𝑖183743724745236471394529238661297792006599043458𝛼𝑖69554537292316104-3𝜑𝑖47.547.547.547.547.547.547.547.547.547.5𝑏𝑖28282828282828282828𝑊𝑖𝑠𝑖𝑛𝛼𝑖17154305113198728369219581510682083484691-181𝑊𝑖𝑠𝑒𝑐𝛼𝑖512726493863974590255178542000309792037499283463𝑢𝑖𝑏𝑖𝑠𝑒𝑐𝛼𝑖0000000000𝑏𝑖𝑠𝑒𝑐𝛼𝑖0000000000根据REF_Ref68465114\h表2.33进行稳定安全系数迭代，得下游坝坡设计工况下的稳定安全系数为，能满足抗滑稳定要求。表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s24校核工况下土条重量计算表编号不同容重面积分块分部面积容重分部重量土条重量1S1844.4021.7618374.1418374.142S11667.4821.7636284.3637246.75S245.4621.17962.393S11394.0621.7630334.7545236.31S2703.9021.1714901.564S1822.1721.7617890.4247139.31S21381.6221.1729248.905S1266.4921.765798.8245015.03S21807.7221.1738269.43S383.2711.37946.786S11549.9021.1732811.3837713.56S2431.1511.374902.187S1983.0421.1720810.9628829.99S2705.2811.378019.038S1434.3621.179195.4019249.32S2884.2511.3710053.929S118.2021.17385.299651.62S2814.9811.379266.3210S1304.1411.373458.073458.07表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s25校核工况下稳定安全系数计算表土条编号123456789100000000000𝑊𝑖183743724745236471394501537714288301924996523458𝛼𝑖69554537292316104-3𝜑𝑖47.547.547.547.547.547.547.547.547.547.5𝑏𝑖28282828282828282828𝑊𝑖𝑠𝑖𝑛𝛼𝑖17154305113198728369218241473679473343673-181𝑊𝑖𝑠𝑒𝑐𝛼𝑖51272649386397459025514684097129