水利水电毕业设计
- 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)。
摘要
水库于1974年建成,坝体规模和坝高大体定型后,未通太高水位的查验,亦未作过全面的鉴定,进行小范围的修缮工作。
晓村水库工程枢纽建筑物由一座主坝、1#和2#两座副坝、连接明渠、溢洪道和浇灌放水设施等组成,主坝为均质土坝。
为了确保大坝平安运行,拟进行水库大坝除险加固。
设计要紧内容:晓村水库大体情形,大坝平安鉴定分析,工程要紧任务,大坝存在问题和处置意见,大坝平安复核计算,大坝稳固性计算,大坝渗漏量计算,大坝除险加固施工组织设计。
运用材料力学、水利学、结构力学进行计算复核,为施工提供靠得住依据。
关键词:土石坝平安鉴定、工程任务、稳固性、渗漏量、施工组织
目录
第一章绪论 (4)
引言4
第二章工程概况 (5)
工程概况 (5)
2.1.1工程现状概况
(5)
2.1.2水库大坝平安鉴定结论
(6)
水文7
2.2.1流域概况
(7)
2.2.2气象特点
(7)
2.2.3洪水
(7)
2.2.4施工洪水
(8)
2.2.5水文监测
(8)
2.2.6泥沙
(8)
工程地质 (8)
2.3.1库区地质概况
(8)
2.3.2工程区地质概况
(9)
第三章工程任务及规模 (10)
大坝存在的要紧问题及处置方法建议 (10)
3.1.1存在的要紧问题 (10)
3.1.2处置建议 (10)
工程任务 (11)
工程规模 (11)
3.3.1设计标准
(11)
3.3.2水库特点水位
(11)
第四章建筑物除险加固设计 (12)
工程品级及建筑物级别 (12)
大坝现状平安复核结果 (12)
大坝渗流平安复核 (14)
大坝坝坡稳固 (19)
大坝平安复核结果 (23)
建筑物除险加固设计 (24)
4.6.1主坝加固
(24)
4.6.2加固后大坝渗流计算 (25)
第五章施工组织设计 (29)
施工条件 (29)
施工导流 (30)
天然建筑材料 (31)
主体工程施工 (31)
5.4.1主坝加固
(31)
施工交通 (31)
水库距南宁至北海二级公路6km,路况良好,可知足施工对外交通运输的需要;上坝
防汛道路全长2.0km,为盘山道路,路面狭小,路面凹凸不平,坡度峻峭,需要维修
后方可知足施工对外运输要求。
(31)
施工布置 (31)
施工总进度 (31)
工程用地 (32)
结论和建议 (32)
第一章绪论
引言
土石坝是历史最为悠长的一种坝型,由本地土料、石料或混合料,通过抛填、辗压等方式堆筑成的挡水坝。
近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年以后取得进展,并促成了一批高坝的建设。
目前,土石坝是世界大坝工程建设中应用最为普遍和进展最快的一种坝型。
土石坝的优势:
(1)当场取材,节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料,同时减少了筑坝材料的远途运输。
(2)结构简单,便于维修和加高﹑扩建。
(3)坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低。
(4)施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工
土石坝的缺点:
(1)坝身不能溢流,不如混凝土坝方便。
(2)粘性土料的填筑受气候等条件阻碍较大,阻碍工期。
(3)坝身需按期保护,增加了运行治理费用。
第二章工程概况
工程概况
2.1.1 工程现状概况
晓村水库位于广西南宁市良庆区南晓镇晓村西侧,距南宁市63km。
地理位置为东经108°25′05°17″,北纬22°18′16°06″,是一座以浇灌为主、兼顾供水和水产养殖等综合利用的小(2)型水库,属于屯六水库浇灌干渠上的结瓜水库,屯六水库通过引水隧洞放水至屯村水库,再由南晓泄洪闸(浇灌分水闸)分水流经3.5km 长的南晓干渠(设计流量3.5m3/s)输水至晓村水库,最后通过晓村水库浇灌放水设施输水至下游渠道实施农田浇灌。
晓村水库从屯六水库通过屯村水库与南晓干渠引进流量3.5m3/s,通过晓村水库输水设计浇灌面积万亩,有效浇灌面积万亩。
下游阻碍范围包括南晓镇政府、晓村、古元村、南焕村和南晓镇部份地域,阻碍人口超过万人,阻碍南北高速公路5km,南防铁路5km,南宁至北海二级公路约10km。
晓村水库集雨面积0.715km2,主河流长度0.38km,主河平均坡降J=‰,水库所在流域内属低山丘陵区,库区周围植被良好,树木杂草茂盛。
水库于1974年建成,坝体规模和坝高大体定型后,未通太高水位的查验,亦未作过全面的鉴定,进行小范围的修缮工作。
晓村水库工程枢纽建筑物由一座主坝、1#和2#两座副坝、连接明渠、溢洪道和浇灌放水设施等组成。
主坝为均质土坝,最大坝高18m,坝顶长66.47m,坝顶高程142.20m,坝顶宽度5.0m;溢洪道引沟渠为矩形断面,宽3m,高1.6m,渠底高程为137.90m;闸室底板高程为137.90m,安装宽3.2m、高2.2m的平板门一扇;浇灌放水设施位于主坝左坝肩,距主坝约80m,由隧洞段、前池、钢筋混凝土管段和钢管段组成,隧洞段长45m,隧洞入口设有钢筋网拉污栅,出口设有平板铸铁闸门,隧洞入口高程为137.46m,出口高程为137.30m,隧洞宽2.4m,高2.5m,为城门洞型断面,隧洞衬砌为0.25m厚的钢筋混凝土;隧洞段结尾接长5.5m,宽3.0m。
晓村水库原设计采纳30年一遇洪水标准设计,300年一遇洪水标准校核。
2020年10月进行的大坝平安评判按《水利水电工程品级划分及洪水标准》(SL252-2000),采纳洪水标准为:30年一遇洪水设计,设计洪水位139.73m,相应库容万m3,300年一遇洪水校核,校核洪水位140.15m,相应库容万m3,正常蓄水位139.00m,相应库容万m3。
水库为V等工程小(2)型水库,要紧建筑物级别为4级,次要建筑物级别为5级。
本次除险加固初步设计复核功效:30年一遇洪水设计,设计洪水位140.11m,相应库容万m3,300年一遇洪水校核,校核洪水位140.47m,相应库容万m3,正常蓄水位139.00m,相应库容万m3。
依照《水利水电工程品级划分及洪水标准》(SL252—2000)、《防洪标准》(GB50201—P4)的有关规定,晓村水库为小(2)型水库主,属V等工程。
副坝、溢洪道、放水设施等要紧建筑物为5级建筑物,故设计洪水标准按30年一遇设计,300年一遇校核,消能防冲洪水标准为10年一遇。
2.1.2 水库大坝平安鉴定结论
2020年10月经水库大坝平安鉴定,评定晓村水库大坝平安类别为三类坝,平安鉴定功效如下:
(1)主坝防洪标准知足要求。
(2)主坝体填土渗透系数及压实度均不知足标准要求。
(3)主坝上下游坝坡抗滑稳固平安系数知足标准要求。
(4)主坝顶路面不规整,主坝上游护坡有局部塌陷区,主坝下游坝坡有不同程度损坏,且有白蚁危害,排水沟破损严峻或未设排水沟,主坝存在坝面湿润现象,下游坡脚排水棱体损坏。
主坝存在坝基渗漏及绕坝渗流现象。
(5)防汛抢险道路路况差,主坝无平安监测设施和水文测报系统,没有治理值班房等治理设施,未配备交通及通信工具,工程治理设施掉队。
水文
2.2.1 流域概况
晓村水库位于南宁市良庆区南晓镇晓村西侧,为屯六水库浇灌干渠上的结瓜水库。
是一座以浇灌为主、兼顾供水的小(2)型水库。
水库集雨面积为0.715km2。
2.2.2 气象特点
流域地处北回归线以南,纬度比较低,属亚热带季风气候区,温和多雨。
晓村水库位于十万大山北东面其余脉的东南山麓,水库四面环山,地形由西南面向东北倾斜。
坝址以上操纵集雨面积0.715km2;连年平均降雨量1370mm,多集中于每一年的5~9月,约占年降雨量的75%,历年平均气温21.8℃,极端最高温度40.4℃,最低温度4.1℃;连年平均蒸发量1210mm;最大风速约为15m/s。
2.2.3 洪水
晓村水库原设计按30年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核;晓村水库属小(2)型水库,依照《水利水电工程品级划分及防洪标准(SL252-2000)》的规定,土石坝的洪水标准可按50~30年一遇洪水设计,1000~300年一遇洪水校核,鉴于水库大坝为土坝,并考虑到水库大坝原设计及目前可达到的洪水标准,本次设计复核按30年一遇(P=%)洪水设计,300年一遇(P=%)洪水校核。
水库建成运行至今未进行水文观测,流域内也无流量观测资料。
距离库区6km的屯六水库建库后设有水位和雨量观测站,因此本次初步设计采纳屯六水库的大塘、屯六等雨量站记录的暴雨资料,并采纳2001《年广西壮族自治区暴雨径流查算图表》的降雨资料作复核,对设计雨量及设计洪水进行推求。
水库平安评判及本次初步设计的水文计算功效列于表1
表1 晓村水库设计暴雨功效比较表
2.2.4 施工洪水
晓村水库总库容为万m3,属V等工程。
依照项目区的暴雨洪水特点,本时期的施工时段选用11月~次年3月。
如在枯水期遭遇上游来水量较大,水库水位上涨阻碍到大坝上游坝坡的施工时,可临时停止大坝护坡的施工,短时刻内待库水位下降后,再继续进行大坝护坡的施工,受阻碍的时刻有限。
可常年施工。
故依照本次除险加固工程的施工特点,本次设计再也不计算施工洪水。
2.2.5 水文监测
晓村水库操纵集水面积0.715km2,总库容万m3,为小(2)型水库。
目前无水文观测设施。
2.2.6 泥沙
水库所在流域内属低山丘陵区,库区周围植被良好,岸坡稳固,为少沙河流,库区泥沙淤积程度很小,淤积量不大。
工程地质
2.3.1 库区地质概况
库区自坝址向上游延伸至库尾长约~0.8km,属丘陵地形地貌,植被茂盛。
库周土山山顶高程多在~170.00m。
库区要紧由白垩系泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组成,岩层走向南东,偏向北西,倾角20~50°,并呈夹层或互层产出,属相对隔水层,岩体阻水性较好。
库区水文地质条件较为简单,集雨范围内的地表水和地下水均以库盆水面为排汇基面,库周地下水位普遍低于库水位。
库区岸坡较缓,岸坡稳固性较好;周边植被发育,水土维持较好,固体径流来源主若是库区两岸的冲积物及塌岸形成的松散堆积物,故库区固体径流来源缺乏,可不能形成危害性的固体径流,可不能造成水库的大量淤积。
库区属山间盆地的河槽型水库,水头低,库区岩体渗透性微弱,岩石储能条件差。
因此,从岩石储能和渗透条件分析,不具有发生诱发地震的地质条件。
同时,库区内无区域性大断裂通过,因此,可不能因水库蓄水而诱发地震。
综上所述,水库诱发地震的可能性很小。
2.3.2 工程区地质概况
2.3.2.1 地形地貌
主坝坝址区原为“V”字型冲沟,宽约20m,双侧山体较雄厚,左、右岸山顶高程别离为142.30m、143.50m,山坡坡角25°~50°,为缓坡~陡坡地形。
沟底较窄,高程约为124.50m。
2.3.2.2 地层岩性
依照钻孔资料及地质测绘,主坝坝址区周围下伏基岩埋藏较深,坝基未能置于基岩上;坝基直接座落在冲积土层。
2.3.2.3 地质构造
坝区范围未见有褶皱、断裂构造发育,对工程阻碍不大。
据《中国地震动参数区划图》〔GB18306-2001〕,晓村水库库区的地震动峰值加速度为0.05g(对应大体烈度为Ⅵ度),地震动反映谱特点周期为。
2.3.2.4 水文地质条件
工程区地下水要紧有两种:上层滞水(孔隙水)和基岩裂隙水。
上层滞水以坝填土、第四系覆盖层为赋存空间,要紧来源于大气降水及水库水;基岩裂隙水要紧以基
岩上部的节理裂隙和风化裂隙为赋存空间,受岩性、节理构造组合的阻碍,储水条件有限,受季节性转变较大,水量较小,且水位埋深较大。
第三章工程任务及规模
大坝存在的要紧问题及处置方法建议
3.1.1存在的要紧问题
⑴主坝建成至今,通过近40年的运行未发生异样变形、未发觉规模较大的裂痕等。
但现主坝外坡面均有渗漏现象。
⑵主坝坝体填土土质均匀性一样,结构较密实,土体的渗透系数较大,以10-4cm/s 级为主,说明坝体填筑土的渗透性属中等透水品级,不知足《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导那么》(SL189-96)防渗土料渗透系数的要求。
另外,坝体填土与坝基土层接触带接触不够紧密,渗透系数以10-4cm/s级为主,属中等透水。
⑶主坝坝体填土的压实度别离为%,不符合《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导那么》(SL189-96)规定的中小型土坝压实度为95%~97%的要求,坝体密实度差。
3.1.2处置建议
⑴对主坝坝体进行充填灌浆。
工程任务
晓村水库是一座以浇灌为主兼顾供水的小(2)型水库。
水库集雨面积0.715km2,从屯六水库引水,通过屯村水库经晓村水库浇灌范围,设计浇灌面积万亩,有效浇灌面积万亩。
水库泄洪直接阻碍下游南晓镇政府、晓村、古元村、南焕村和南晓镇部份地域,阻碍人口超过万人,阻碍南北高速公路5km,南防铁路5km,南宁至北海二级公路约10km。
水库灌溉放水设施设计流量3.5m3/s。
本次除险加固任务要紧有以下内容:
(1)主坝坝体进行充填灌浆,坝顶增设泥结石路面;上游坝坡对原局部破损预制砼块进行修复,死水位高程处修建防滑齿墙;下游坝坡采纳草皮护坡,修建C15砼马道;增设毛细式排水带;对原路缘石、台阶进行修整等,排水沟进行翻修。
(2)对浇灌放水设施进行维修。
(3)维修防汛公路。
工程规模
3.3.1 设计标准
本次除险加固复核晓村水库总库容为万m3,依照《水利水电工程品级划分及洪水标准》(SL252—2000)、《防洪标准》(GB50201—P4)的有关规定,晓村水库为小(2)型水库,属V等工程,大坝、泄洪闸、放水设施等要紧建筑物为5级建筑物,故设计洪水标准按30年一遇设计,300年一遇校核,消能防冲洪水标准为10年一遇。
3.3.2 水库特点水位
(1)正常蓄水位
晓村水库现状的正常蓄水位采为139.00m(黄海高程系,下同)。
(2)设计、校核洪水位
依照本次推算的设计洪水进程、库容曲线、起调水位,泄流曲线,计算得晓村水库大坝的设计洪水位(P=%)为140.11m,校核洪水位(P=%)为140.47m,相应总库容万m3。
(3)施工设计洪水位
依照晓村水库洪水特性和工程施工需要,结合降雨资料,工程的施工时段选用11月~次年3月。
如在枯水期遭遇上游来水量较大,可临时停止大坝护坡的施工,短时
刻内待库水位下降后,再继续进行大坝护坡的施工,受阻碍的时刻较短。
可常年施工。
故依照本次除险加固工程的施工特点,本次设计再也不计算施工洪水。
第四章建筑物除险加固设计
工程品级及建筑物级别
晓村水库大坝为均质土坝,最大坝高18.0m,总库容为万m3。
依照《水利水电工程品级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,晓村水库为小(2)型水库,属V等工程,大坝和溢洪道等要紧建筑物级别为5级。
本次初步设计,采纳设计洪水标准为30年一遇,设计洪水位为140.11m,校核洪水标准为300年一遇洪水,校核洪水位为140.47m。
消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一遇。
由于晓村水库所处区域地震大体烈度为Ⅵ度,依照《水工建筑物抗震设计标准》(DL5073-2000)的有关规定,本工程可不进行抗震设计。
大坝现状平安复核结果
(1)大坝坝顶高程及宽度复核
晓村水库为(2)型水库,属IV等工程,主坝建筑物级别为4级,主坝高18.0m,依照<<小型水利水电工程碾压式土石坝设计导那么>>(SL189-96),晓村水库大坝坝顶设计工况
平安加高0.5m,校核工况平安加高为0.3m。
坝顶在水库静水位以上的超高按下面公式确信。
Y=R+e+A
式中:
Y—坝顶超高(m);
R—风浪沿着坝坡的最大爬高(m);
e—风壅水面高度;
A—平安加高(m)。
波浪的平均波高采纳鹤地水库公式计算:
式中:
h2%—累计频率为2%的波高(m);
Tm—平均波周期(s);
W—计算风速,m/s,正常运用条件下,采纳连年平均最大风速的倍;
D—风区长度(m)
Hm—水域平均水深(m)
g—重力加速度,取9.81m/s。
波浪爬高按下式计算:
当m=~时,
当m≤时,
式中:
Rm—平均波浪爬高(m);
M—单坡的坡度系数,假设坡角为α,即等于ctgα;
—斜坡的糙率渗透性系数;
—体会系数;
Ro—无风情形下,滑腻不透水护面的爬高值。
当<m<时可由m=和m=的计算值按内插法确信。
水库正常蓄水位139.00m,30年一遇设计洪水位为139.73m,300年一遇校核洪水位140.14m。
依照有关气象资料,坝区连年平均年最大风速W=15m/s,年最大风速
W=18m/s。
主坝等效风区长度252m。
对设计洪水和校核洪水条件下主坝坝顶高程进行复核,复核结果见表:
主坝坝顶高程复核结果表2
序号计算工况坝前静水位风浪爬高安全超高计算超高坝顶高程(m)
(m)(m)(m)(m)计算现状主坝设计洪水
校核洪水
经计算结果说明:主坝现状坝顶高程符合标准要求。
大坝渗流平安复核
晓村水库主坝为均质土坝,现状坝体内没有埋设测压管,无渗流观测资料记录,
无法进行渗流观测资料分析。
因此本次复核采纳现场检查法和计算分析法对坝基、坝
体的渗流状况进行分析评判。
渗流计算分析
(1)计算断面确信
依照地质勘探资料,大坝所在的河谷呈“U”字型,原河床较窄,沿坝轴线方向横
断面转变较大,因此选取大坝的最大坝高断面进行计算,加固前典型代表断面见图1。
图1加固前主坝典型横断面图
(1)计算方式
本次初设采纳“北京理正软件研究室”编制的《渗流分析计算软件》进行大坝渗流
稳固分析。
该软件计算理论为二维渗流有限元法,软件要求输入的参数主若是大坝各
土层轮廓点坐标,各土层的渗透系数及各计算工况下的上、下游水位,土层渗透系数。
a、渗流有限元分析大体方程为:
式中:
[K]-透水系数矩阵;
{H}-总水头向量;
[M]-单元蓄水量矩阵;
{Q}-流量向量;
t-时刻。
b、透水系数矩阵[K]:
其中:
[λ]=
式中:α—最大透水系数的方向角,用于各项异性的材料中。
c、浸润线的渗出点的出渗坡降为:
由断面渗流图能够求出坝体出口渗流坡降值J:
△H
式中:
J—渗透坡降;
△H—浸润线上出口两点间的水头差,可由渗流图中测出;
△L—浸润线上出口两点间距离,可由渗流图中测出。
图5-2-1
(3)渗透系数的选取
计算断面各部位土层的渗透系数采纳本次地质勘查报告建议值,见表3
表3 主坝各土层填土渗透系数取值表分布部位渗透系数K(cm/s)允许水力比降J允许坝体填土×
坝基土层
×
坝基岩层×
排水棱体×
(4)计算工况
依照《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导那么》(SL189-96)规定,并结合本工程实际,渗透计算考虑水库运行中显现的工况为:
a 上游正常水位与下游相应的水位;
b 上游设计洪水位与下游相应的水位;
c 上游校核洪水位与下游相应的水位;
d 校核洪水位经1d骤降至正常水位与下游相应的水位。
大坝典型断面各工况下相应的上下水位如下表4
表4 大坝渗流计算工况表单位:m 计算断面计算工况上游水位(m)下游水位(m)
典型断面正常运行正常蓄水位无水设计洪水位无水
非常运行
校核洪水位无水
校核洪水位经1d骤
降正常水位
~ 无水
(5)计算功效及分析
①计算功效
经计算,大坝防渗加固前各工况的渗流场形态见图2~5。
图2主坝典型断面防渗加固前正常水位情形下流网图
图3主坝典型断面防渗加固前设计洪水位情形下流网图
图4主坝典型断面防渗加固前校核洪水位情形下流网图
图5主坝典型断面防渗加固前校核水位降至正常蓄水位情形下流网图
由图看出,主坝在正常蓄水位、设计洪水位及校核洪水位工况下的浸润线较高,从坝面渗出,因此能够判定主坝坝体填筑质量较差,可能引发局部薄弱部位的渗透变形,阻碍运行平安。
②局部渗透稳固分析
a 、渗透临界分析
依照《晓村水库平安鉴定土工实验报告》提供的土粒比重γ、土体孔隙率n,计算出土体的许诺坡降。
式中:
——许诺坡降;
—土粒比重;
n——土的孔隙率;
k——平安系数,~2,现取k=2。
经计算,大坝土体的许诺坡降见表5
表5 水库大坝土体的许诺坡降表
指标名称土粒比重Gs孔隙率n允许坡降Jc 主坝
b、渗透出口坡降
由稳固渗流分析结果得知坝体内最大渗透坡降值J:
式中:J—渗透坡降;
△H—浸润线上出口两点间的水头差;
△L—浸润线上出口两点间距离。
计算结果见表6
表6 主坝加固前计算断面最大渗透坡降J计算功效表
J值工况坝断面正常蓄水位设计洪水位校核洪水位主坝
经渗流计算,加固前主坝在正常蓄水位、设计洪水位及校核洪水位工况下的最。
因此,主坝的局部渗透是稳固的,可大渗透坡降均小于坝体填土的许诺渗透坡降J
c
不能发生渗透破坏。
③渗流量计算及分析
自从水库建成运行以来,主坝下游坝趾后有稳固的水流渗出,流量随水库上游水位略为转变,因此本次初步设计进行了渗流量分析,计算结果见表7
—坝体总渗流量;
q—单宽渗流量;
L—计算操纵长度。
表7 加固前主坝计算断面渗流量计算结果表
工况上游水位(m)
单宽渗流量q
(L/)控制长度
(m)
渗流量(L/s)
正常水位33
设计水位33
校核水位33
从表7中的计算结果得知,当水库水位从正常水位139.00m上升到设计水位139.71m 时,大坝日渗流量约为~122.60m,可见渗流量较大。
大坝坝坡稳固
(1)计算断面与计算分析。
通过地质勘探提供的大坝纵横地质剖面图和土工实验功效,结合现场勘探记录,大坝稳固分析断面选取最大断面进行计算,典型断面见图5-2-1。
(2)计算工况
本次计算工况选用水库运用期碰到的四种典型坝坡稳固情形:
①稳定渗流期库水位为正常蓄水位的下游坝坡稳固;
②稳固渗流期库水位为设计洪水位的下游坝坡稳固;
③稳固渗流期库水位为校核洪水位的下游坝坡稳固;
④库水位降落期校核洪水位聚降至正常水位的上游坝坡稳固;
依照水库调洪演算结果得知,库水位在设计洪水位和校核洪水位工况下运行
时刻较短,难以形成稳固浸润线,故设计洪水位(P=2%)、校核洪水位(P=%)工
况下由于浸润线引发坝坡不稳固的可能性应较小。
但出于平安考虑,本次初步设
计仍然对上述不形成稳固渗流的工况进行了核算。
大坝各计算工况如下表8所示。
表8 大坝坝坡稳固计算工况表
工况上游水位(m)下游水位(m)计算坝坡正常工况正常蓄水位无水下游设计洪水位无水下游
非常工况校核洪水位无水上游校核洪水位经1天
骤降至正常蓄水位
~ 无水上游
(3)计算参数的确信及平安系数
①坝体(基)土物理力学参数
计算参数采纳本次平安评判工程地质勘查报告的建议值。
见表9。
表9 晓村水库大坝坝体(基)土物理力学参数建议值表
部位重度饱和重度粘聚力内摩檫角水下粘聚力水下内摩角()()(kPa)(度)(kPa)(度)
主坝
坝基
②坝体浸润线按渗流稳固分析结果选取。
(4)计算及功效分析
坝体自重在浸润线以下的土体,按饱和重度计算,浸润线以上的按天然重度计算,孔隙水压力按有效应力法计算,超级降落期不考虑孔隙水压力作用。
抗滑稳固计算采纳北京理正软件设计研究所编制的碾压式土石坝边坡稳固分析软件,按瑞典圆弧法进行分析计算,各工况采纳有效应力法进行计算,计算进程不考虑地震力作用。
骤降工况还采纳总应力法进行计算,其中坝体浸润线采纳渗流计算功效。
稳固渗流期和水库水位降落期有效应力法计算公式:
式中:
K—抗滑稳固平安系数;
W—条块重(kN);
—在坝坡外水位以上的条块湿重(kN);
—在坝坡外水位以下的条块浮重(kN);
—垂直地震惯性力(kN)(向上为负,向下为正)
u —作用于土条底面的孔隙压力(kPa);
b —土条宽度(m);
α—条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角(度);、—土条底面的强度指标(kPa)、(度);
—水平地震惯性力对圆心的力矩(kN·m)
R—圆弧半径(m)
孔隙水压力
—第i个土条中渗透力(kN);
—水的重力密度()
—第i个条块滑体的饱水面积()
—第i个条块滑体中的水力梯度;
—第i个条块右边的水头高度(m);
—第i个条块左侧的水头高度(m)。
坝坡稳固计算功效图见图6~9,坝坡稳固计算功效见表10
图6主坝加固前抗滑稳固计算图(正常蓄水位)单位:m。