围堰稳定性计算

围堰稳定性计算

本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，因为围堰顶标高37.5m，故假定水位标高达到37.5m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；

坝高高程36m，坝顶宽7m，坝坡为1:3；

填筑土料为中粉质壤土，土料指标为：φ=20.1，c=15kpa，湿重度γm=19.5kn/m³，浮重度γ' =10.5kn/m³，饱和重度γsat=20.5kn/m³。

由于围堰上无恒载，故不考虑外部荷载

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。

示意图

三、计算公式:

K=(∑W i2cosa i tgФi+∑C i l i/b)/∑W i1sina i

式子中：

K --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；

γ --土层的计算重度；

θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角；

φi --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；

h1i --第i条土水位以上的高度；

h2i --第i条土水位以下的高度；

γ' --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；

四、稳定计算

根据上述原理按一定比例画出坝体横剖面图，采用列表的方法进行计算

1、按一定比例绘出坝体横剖面图。

2、确定危险滑弧圆心的范围，详图附后。

3、心o1的铅垂线作为0号土条的中线，向左右两侧量取土条，以左的编号为1，2，

3，4，5；以右的编号为-1，-2，各土条的sina i和cosa i值填入计算表中。

4、量出个土条中心线的各种土体高度h1，h2，等公式所需条件。

5、计算各土条的重量。

计算：tanφ=tan20.1°=0.3819；弧长∑l i=πR/180×θ=3.14×36.5÷180×54=34.383m。

6、将有关数据代入公式计算，求坝坡的稳定安全系数为。

稳定分析计算表

K=(∑W i2cosa i tgФi+∑C i l i/b)/∑W i1sina i

=1.214

由此可得K=1.214＜规范要求安全系数1.3。经计算边坡为1:3的围堰不符合设计安全稳定性的要求。

个水闸工程的围堰是在河道里施工，河床是淤泥土，围堰顶部与底部都是4M，围堰内部用粘土填充，围堰高度自河道底部起为5M，围堰结构是俩侧打钢管，钢管距离为1M，钢管入河底4M，钢管长度为5+4=9M。钢管内侧安放竹篱板，板面铺土工布，俩侧钢管用φ22钢筋对拉，对拉钢筋自河底起中距为1M，共五道对拉钢筋,围堰完毕后内外水位差为2M。请问这种水中围堰的稳定性如何计算？地基稳定性如何计算？