水利工程中土石坝坝坡稳定分析
简述土石坝上下游坝坡坡度确定的一般规律
简述土石坝上下游坝坡坡度确定的一般规律1.引言1.1 概述概述土石坝是一种常见的水利工程结构,它通过堆筑土石材料构成的堤坝来阻挡水流,形成水库以实现蓄水、排洪和发电等功能。
在土石坝的设计和施工过程中,上下游坝坡坡度的确定是非常关键的一环。
上下游坝坡坡度的确定涉及到水力学、力学、工程地质和土力学等多个学科的知识,旨在保证土石坝在运行期间具有良好的稳定性和安全性。
上游坝坡坡度的确定主要考虑了土体抗冲刷能力和挡水性能,而下游坝坡坡度的确定则主要考虑了土体的稳定性和抗滑性能。
本文将从上下游坝坡坡度的定义和重要性、确定方法以及相关规律等方面进行探讨。
通过对已有的研究成果和实际工程案例的总结和分析,旨在总结出上下游坝坡坡度确定的一般规律,为土石坝的设计和建设提供参考和指导。
在接下来的章节中,我们将详细介绍坝坡坡度的定义和重要性,包括上游坝坡坡度的确定和下游坝坡坡度的确定的方法和原则。
并在结论部分总结上下游坝坡坡度确定的一般规律,并探讨对土石坝设计的意义和启示,以及对未来研究的展望。
通过本文的研究与分析,相信能够为土石坝的设计和建设提供有益的参考和指导,提高土石坝的稳定性和安全性,保障水利工程的正常运行和发挥其应有的功能。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:首先,在引言部分,我们将对土石坝上下游坝坡坡度确定的一般规律进行概述,介绍文章的目的和重要性。
接着,正文部分将详细讨论坝坡坡度的定义和重要性,在此基础上分别探讨上游坝坡坡度的确定以及下游坝坡坡度的确定。
最后,在结论部分,我们将总结上下游坝坡坡度确定的一般规律,分析其对土石坝设计的意义和启示,并展望未来的研究方向。
通过以上的结构安排,本文将全面、系统地介绍土石坝上下游坝坡坡度确定的一般规律,为相关领域的研究提供参考和指导。
下面将逐一探讨各个部分的内容。
1.3 目的本文的目的是简述土石坝上下游坝坡坡度确定的一般规律。
通过对于坝坡坡度的定义和重要性的介绍,以及对于上下游坝坡坡度确定的具体方法和规律进行探讨,旨在总结出一般适用于土石坝设计的坝坡坡度确定规律。
中山市金钟水库大坝坝坡稳定分析
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式中:W-土条重量;b-土条宽度;R-圆弧半径;Q、V-分别为 水平和垂直地震惯性力(向上为负,向下为正);u-作用于土条底面的 孔隙压力;3-条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角;C’、
"欲”的过度追求。高校教师尤其是中青年教师,面临着生存 的多方压力,一旦被利益驱使或私欲捆绑,急功近利、弄虚作 假、迷失良知便成为他们的自然行为。
3高校教师诚信档案治理策略 当前伴随着互联网的飞速发展,高校教师师德失范行为所 引发的社会不良影响有所加剧。加强教师队伍建设特别是师德 诚信建设,成为摆在当前日程的重要一环。一些地区和高校进 行了教师诚信档案的尝试,取得一些成效,但显然这是一个系 统性工程,需要全行业形成共识、提炼标准、形成规范。笔者 认为,当前开展教师诚信档案建设需遵循以下治理策略。 (1) 注重档案原始性。行为是在个体思想主导下的外显活 动。为防止提交归档材料造假可能,确保档案不失真,首先, 需要强调档案的原始性。高校教师的人事档案、科研档案等都 应归档到位,经档案专业机构人员或必要经手部门负责人整 理、移交、保管、借阅。比如遇变更学习工作单位,转接双方 皆需严格按照档案转递原则与规范进行操作;其次,对于新增 档案,进档前所在单位要审查到位,把好源头关。 (2) 注重档案整体性。当前,全国高等教育系统深入开展 师德师风建设活动,对教师德行要求更加具体化、规范化。首 先,要明确诚信档案建设主体。诚信档案建设靠单一档案部门
70 囱魁科技2019年•第7期
中山市金钟水库大坝坝坡稳定分析
◊中山市水库水电工程管理中心 宋 鹏 刘奕浪 ■---------------
基于ABAQUS的某土石坝坝坡稳定性分析
1引言土石坝稳定性分析常用的方法主要是极限平衡法和有限元法。
极限平衡法以毕肖普法、摩根斯顿-普赖斯法、Spencer法、Sarma法、楔形体法等[1-4]为代表,有限元法以强度折减法[5]为代表。
随着土地本构模型(摩尔库仑模型、邓肯张模型、Drucker-Prager模型等)理论应用成熟和有限元软件开发应用,强度折减法越来越多地应用到工程实际,为工程设计提供印证,如边坡、坝坡、隧道、基坑等有限元分析,并趋于成熟。
近年来,国内学者对强度折减法的应用开展了大量工作:李小春[6]采用强度折减法对边坡的多滑面进行了模拟,认为该方法得到的多级滑动面与现场监测数据吻合较好。
王曼等[7]采用ABAQUS软件的强度折减法分析了边坡的稳定性,确认其计算结果的合理性。
王作伟等人[8]采用强度折减方法计算了边坡的极限上限,对比验证强度折减法与传统极限平衡法具有良好的适应性。
雷艳等[9]采用强度折减法对土石坝坝坡进行稳定分析,得出的安全系数与塑型区域可为工程提供借鉴。
以上研究均取得了较好的研究成果,表明强度折减法用于工程实际分析边坡、坝坡稳定性是可行合理的。
故本文基于以上研究,采用ABAQUS软件结合强度折减法对某均质土石坝进行稳定性分析计算,并从水利工程建设管理的角度,浅析建设管理对工程质量的控制。
2强度折减法所谓强度折减法是指给一强度折减系数F r[10],采用公式(1)和(2)将土体抗剪强度指标进行降低,导致土体逐渐失稳,土体单元发生塑性变形,当临界失稳时,折减系数就是边坡对应的安全系数。
具体公式如下所示:c m=c/F r(1)φm=arctan(tanφ/F r)(2)式中,c和φ为土体的抗剪强度指标(粘聚力和内摩擦角);c m和φm是折减后的抗剪强度;F r是强度折减系数。
强度折减法精髓在于降低土地的抗剪强度指标,使土地单元应力不能配套而失稳。
3土石坝稳定性分析某均质土石坝,最大坝高100m,正常蓄水位在坝高90m处,坝顶宽8m,上下游坡比为1∶3√,坝体材料密度为2200kg/m3,强度参数如表1所示。
某水库大坝渗流计算及稳定分析
某水库大坝渗流计算及稳定分析摘要:在病险水库除险加固工程中,经常需要对加固前的建筑物进行安全复核。
本文根据某水库的地勘资料,对其进行了渗流计算和坝坡稳定抗滑稳定计算,计算结果为水库大坝的加固提供合理的构筑建议和措施。
关键词:土石坝;渗流计算;稳定分析1.工程概况某水库位于罗山县西南约55km处的灵山镇境内,属丘陵地区水库,位于淮河水系小黄河支沟上,控制流域面积3.3km2,总库容102.02万m3。
水库是一座以防洪、灌溉为主,结合水产养殖等综合利用的小(1)型水库。
大坝为粘土心墙坝,现状坝长90m,最大坝高17.4m,坝顶宽约3m。
该水库按50年一遇设计,500年一遇防洪标准校核。
2.工程地质某水库位于秦岭-昆仑纬向复杂构造带之南亚带与新华夏系第二沉降带的交接复合部位。
受淮阳山字型构造与经向构造复合干扰,地质构造十分复杂。
据地质测绘及勘探揭露范围内,坝址区地层岩性主要为坝体人工填土(Qs)及燕山晚期侵入的花岗岩,仅在下游河槽分布有泥卵石。
坝址区地层根据时代、成因、岩性及其物理力学性特征,现由老到新分述如下:燕山晚期(r3 5)岩性为花岗岩,分布在水库两岸,肉红色、灰白色~淡红色,细粒~中粗粒结构,肉眼可见斑状矿物,矿物按含量依次为正长石、斜长石、石英、黑云母等。
裂隙较发育,多为60度左右的高倾角,裂隙宽0.3mm,裂面平整,沿裂隙面充填有铁锰质薄膜。
表层2m左右多为全风化,岩芯多呈碎屑状、块状,地质取芯率(RQD)低于10%;多为中等风化,岩芯呈块状和柱状,岩心采取率60%~90%,RQD值25%~80%。
第四系全新统(alplQ4)岩性为泥卵石,分布在下游河槽内,卵石成分主要为安山岩、花岗岩,灰绿色,灰黄色,多呈次圆状,粒径一般3~5cm,最大10cm左右,含量50%左右,泥质充填,结构较松散。
坝体填土(QS)坝体为粘土心墙砂壳坝,坝轴线处2.4m以上主要为全风化的花岗岩碎屑,2.4~12.3m主要为低液限粘土,含有全风化花岗岩碎屑,局部含量较高,但颗粒较细,12.3m以下为低液限粘土,灰褐色,棕黄色,见有铁锈,粘粒含量较高。
土石坝(第四节:稳定分析)
折线滑动面:非粘性土坝部分浸水时滑动面常 常是折线滑动面。 非粘性土石坝的坝坡-心墙坝的上、下游坝坡, 斜墙坝的下游坝坡以及上游保护层连同斜墙的 滑动常形成折线滑动面。
14
常采用滑楔间作用 力平行滑动面假定
1
1
P1 K W1 cos 1tg1 W1 sin1
tg2 K
W2
cos 2
有效应力法:把孔隙压力作为外荷载计算,土的抗 剪强度指标采用有效强度指标 φ’,c’。
τ c (σ u)tg
4、地震荷载:同重力坝。
7
荷载组合(计算工况) 正常运用情况:
1.水库蓄满水时(正常蓄水位或设计洪水位) 下游坝坡的计算。 2.上游库水位最不利时上游坝坡稳定计算。
3.库水位正常降落,上游坝坡的稳定计算。
渗透动水压力可用流网法求得,但总的渗透动水压 力需将各网格的渗透动水压力按向量求和,比较繁 琐,在工程中常采用替代法。
K bi (h1i 'h2i cositg'i ci 'li bi (h1i mh2i )sini
12
最危险圆弧位置的确定
13
2、折线滑动法 直线滑动面:非粘性土坝完全浸水或者不浸水 时滑动面常常是平面。
tg2 K
P1
sin(1
2 )
W2
sin2
P1
cos(1
2 )
P1 W1 sin1 W1 cos 1tg1
2
K P1 sin(1 2 )tg2 W2 cos2tg2
P1 cos(1 2 ) W2 sin 2
15
斜墙坝上游坝坡的稳定计算
最危险滑动面位置的确定
16
3、复合滑动面法
k
有关土石坝坝坡稳定分析的方法探索研究
有关土石坝坝坡稳定分析的方法探索研究【摘要】本文主要深入分析研究了土石坝坝坡稳定分析的方法。
即刚体极限平衡法和有限元法的基本原理,并对刚体极限平衡法和有限元方法的优缺点进行了比较,得出有限元法可以克服刚体极限平衡法所存在的缺陷。
本文是个人提出的一些见解和观点,可与同行共同探讨。
【关键词】土石坝;坝坡;稳定;刚体极限平衡法;有限元法前言如何更合理、更准确地开展土石坝的坝坡稳定分析工作是工程界普遍关注的问题。
目前土石坝坝坡稳定分析的方法主要有刚体极限平衡法和有限元法。
一、刚体极限平衡法分析研究1)刚体条件:在分析滑坡的受力和变形过程中,忽略滑体的内部变形,认为滑体为不可变形的刚体。
2)极限强度条件:假定滑体处于极限强度状态。
3)力的平衡条件:在考虑安全系数后,滑体在所受各种力的作用下处于平衡状态。
目前通用的刚体极限平衡法主要指的是条分法。
采用条分法来分析稳定问题一般为高次的超静定问题,要使问题有解就必须建立新的条件方程。
对条块间作用力作出各种简化假定,以减少未知量或增加方程数。
根据简化假定的条件相同,条分法发展为各种计算方法,这些方法主要有:一是瑞典圆弧滑动法。
瑞典圆弧滑动法(简称瑞典法或费伦纽斯法)是条分法中最古老而又最简单的方法。
除了假定滑裂面是个圆柱面(剖面图上是个圆弧)外,还假定不考虑土条两侧的作用力,安全系数定义按式计算。
由于不考虑条间力的作用,严格地说,对每一土条力的平衡条件是不满足的,对土条本身的力矩平衡也不满足,仅能满足整个滑动土体的整体力矩平衡条件。
由此产生的误差,一般使求出的安全系数偏低 10% , 20% ,这种误差随着滑裂面圆心角和孔隙压力的增大而增大。
二是毕肖普法。
毕肖普法考虑了条块间的法向作用力,但忽略了条块间的切向作用力。
其安全系数定义为沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力之比,即:( 1)毕肖普法满足整体力矩平衡条件,满足各条块间力的多边形闭合条件,但不满足条块的力矩平衡条件。
第四节土石坝的稳定分析
第五节 土料选择与填土标准确定
一、筑坝材料选择
▪ 坝址附近各种天然土石料和枢纽建筑物开挖 料的性质、种类、储量、运距等因素。
1.筑坝土石料选择的原则
选择筑坝土石料应遵循下列原则: (1)具有(或经加工后具有)与其使用目的相
适应的工程特性和长期稳定性; (2)就地、就近取材,减少弃料,少占或农田,
第四节 土石坝的稳定分析
3.复合滑动面的坝坡稳定计算
▪ 如图5-24所示,坝坡的任一滑动面abcd,其中ab、 cd为圆弧滑动面。分析的思路是将滑动体分为三个 区域,土块abf的推动力为,cde的阻滑力为,分别 作用在fb和ec面上,土块bcef产生的阻滑力为,作 用在bc面上,建立稳定极限平衡方程式为:
P1
W1 sin1
W1 cos1
tg1
K
0
P1 cos(1
2 ) W1 sin 2
P1 sin(1
2
)
tg
K
2
W2 cos 2
tg 2
K
0
联解两式可求出安全系数 K
第四节 土石坝的稳定分析
▪ 解:首先固定水位在12.0m,取滑动面折点D设在与 上游水位附近,假设α1=40 度,α2=14度,作出滑 动面ADE。取D点垂线将滑动土体分为DCE和ADC两 条块,条块间相互作用力按平行ED面方向假定,并计 算两条块土重分别为W1=5552.3KN; W2=16836.1KN(水上部分取湿重,水下部分取浮 重)。把α1、α2、tgφ1、tgφ2代入式(5-34)和 (5-P31 5)35可68得.9 :30K90.2 0
Wi sini
第四节 土石坝的稳定分析
α α
xi
O
土石坝的应变分析及稳定分析
土石坝的应变分析及稳定分析关键词:土石坝、应变、蓄水期、稳定性、荷载摘要:我们认为,土石坝应力应变分析中有待解决的问题主要有下列几个方面。
第一是多数的研究限于施工期, 而回避了蓄水期的计算。
但是土石坝是挡水建筑物, 因此可以说, 不解决水对坝体的作用问题就是根本上没有解决问题。
实际上现代设计的高土石坝也多是在初蓄水期发生严重变形甚致破坏的。
此外, 现有计算方法本身也存在许多问题, 例如对于由刚度相差悬殊的几种材料组合的坝型就不能很好适应, 特别当土体中存在混凝土结沟的时候。
但是我们相信, 随着试验和原观测资料的积累及计算技术的发展, 这些问题将会逐步得到决,应力应变分析也一定会在土石坝设计中占据越来越重要的位置, 总有一天设计工作者将能摆脱目前滑坡稳定分析加经验的设计方法, 走上按极限变形和抗裂设计的轨道。
一、蓄水期土石坝工作状态的特点现有的原体观测资料表明, 施工期坝体内的应力主轴的方向变化不大, 坝坡局部偏转较大的地方也不超过15度, 而且大部分区域大小主应力比都在一之间, 也就是说接近于单向压缩状态。
这就意味着, 施工期坝体内的应力状态比较简单, 而月坝体的变形以垂直压缩变形为主。
可是, 一旦受到水的作用, 问题就大大复杂化了。
水对坝体的工作状态的影响表现在三个方面:(1)水平荷载引起的主应力轴偏转;(2)浮托力引起的卸荷作用;(3)土骨架浸水软化引起的附加变形(以下简称浸水变形)。
根据高米的堆石坝模型试验的结果,水平压力与浮托力的共同作用使大范围内应力主轴偏转十几度,并使上游坝壳应力减小,下游坝壳应力加大。
但从应力水平看则是下游降低,上游增高,并在上游坝壳靠心墙处达到破坏状态,形成个相当于主动土压力状态。
同时,国内外大量的观测资料表明,由于水压力及软化变形的共同作用,坝顶既可能向上游位移,也可能向下游位移,而且往往是先向上游,后向下游,同时中心线发生明显的挠曲图。
软化作用还会引起显著的沉降如果仅从浮托力考虑,蓄水时坝顶应当上抬。
土石坝的合理边坡形状和稳定分析
图 1 为碾 堆石的抗剪 强度曲线。 当堆石坝 的高度 不 大 、 内最大 应力 仅 达 时 , ~ 关 系 曲线 呈强烈 弯 曲形 坝 状, 取用偏于安全的 内摩擦角 , 采用 库仑准则设计 坝坡时 , 则 安全性偏于保 守 , 经济性尚可令人接 受。如果将库仑 准则用 于高坝 时 , 当坝体 内最大 直力达图 1 中的 , 水平 , 采用值 且
・
4 ・ 0
高杰 : 钻孔灌注桩施工 中三个技术 问题
第2 期
泥浆除作为护壁外 . 还有携带 泥沙作用 。由钻头 切削 出的泥
沙混入泥浆 内, 过泥砂 泵输 到孔 外沉淀池 中, 通 然后 通过 机
其 可以说是灌注桩质 量好坏 的关键 。为缩短 吊 出钻杆及放 钢 筋笼 的时 间应做 到 : 孔设备 就位后 , 成 必须平 正 、 固 . 稳 确 保 钻孔 垂直度小于 1 钢筋笼 过长时 , %; 应采取 措施 , 保证 钢 筋笼垂 直沉人 钻孔 , 否则会 发 生钢筋笼 斜插入孔 壁 土 内, 造 成 钢筋无保 护层的质量问题。
亦 按前 述 , 则坝 的安全 性太保 守 , 经济 上也浪 费。过去 的作
边坡 和等 K型合理边坡 的概念 及两者之 问的关系 。 极 限稳定边坡处于极 限平衡 直力状 态 , 以它具有 K: 所
1 的稳 定安全 系数 。考虑 一 呈非线 性关 系的极限稳定 边 坡形 状 , 可按 本文 前述 算例 求 算 K:1的“ K 边坡 求得 等 ”
堆石边坡 , 其安 全系数 是随 坡高 的增 加而递 减 的。同 时 , 坝 高愈大 , 工程的重 要性 和 失事后 的 危害性 愈大 , 因而 对安全
性 的要求 愈高。然而, 单一坡 牢的直线堆石边 坡的安全系数 分布 , 却与上述 要求相 反。边坡 问题 的特 殊性在 于, 坡上 边
3.4土石坝的稳定分析.
2)有效应力法,不计地震荷载时
k [(wicosi ubseci )tani' ci' bseci ] wisini
3)按总应力法计算时
k wicositani cili
w is ini
2、简化的毕肖普法
基本原理是:考虑了土条水平方向的作用力 (即Ei≠Ei+1≠0),忽略了竖直方向的作用 力(即令Xi=Xi+1=0)。由于忽略了竖直方向 的作用力,因此称为简化的毕肖普法。
当用计及条块间作用力的计算方法时,坝坡稳定安全系 数应不小于下表规定的数值
坝坡抗滑稳定最小安全系数
运用条件
工程
1
2
正常运用条件
1.5
1.35
非常运用条件Ⅰ 1.3
1.25
非常运用条件Ⅱ 1.2
1.15
等级 3
1.3 1.2 1.15
4、5 1.25 1.15 1.1
第8.3.11条规定
采用不计条间作用力的瑞典圆弧法计算坝 坡抗滑稳定安全系数时,对1级坝正常运用条 间最小安全系数应不小于1.30,对其他情况应 比上表规定值减小8%。
不考虑土条之间作用力的影响
计算步骤
(1)确定圆心、半径,绘制滑弧。 (2)将土体分条编号。为便于计算,土条宽取b=0.1R (圆弧半径),圆心以下的为0号土条:向上游为1,2,
3,…向下游为一1,一2,一3,…。
若采用b = 0.1R,则sinα1=0.1, cosα1=(1-0.1)……在每 个滑弧计算时均为固定值,可使计算工作简化。当端土条宽度时, 可将该土条的实际高度换算为等效高度h(h= b’h’/b)进行计算。
(2)直线和折线滑动面
非粘性土边坡中,滑动面一般为直线;当坝体 的一部分淹没在水中时,滑动面可能为折线。
土石坝边坡稳定可靠度分析与研究的开题报告
土石坝边坡稳定可靠度分析与研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着经济的快速发展,大量的土石坝被建造或加固,土石坝边坡的稳定性成为了工程建设中的一个重要问题。
土石坝边坡的稳定性受到多种因素的影响,例如土原性、水力条件、地震等。
因此,进行土石坝边坡稳定性的可靠度分析和研究,对于评估土石坝的稳定性和工程的安全性具有重要的意义。
二、研究内容和方案
本研究将以某水库土石坝为研究对象,分析土石坝边坡的稳定性,并通过可靠度分析方法评估土石坝边坡的稳定可靠度。
具体研究内容和方案如下:
1.研究土石坝边坡的稳定性指标及影响因素
通过文献调研和现场调查,梳理土石坝边坡稳定性的相关指标和影响因素,包括土体的强度、水文条件、地震动力学等因素。
2.建立土石坝边坡稳定性模型
以某水库土石坝边坡为例,建立土石坝边坡稳定性分析模型。
该模型将考虑土壤的强度参数、水文条件和地震动力学因素,从而评估边坡的稳定性。
3.进行可靠度分析
在建立土石坝边坡稳定性模型的基础上,引入可靠度分析方法,通过概率论与数理统计的知识计算土石坝边坡的可靠度,为工程安全性评估提供科学依据。
4.开展实验验证
为了验证所建议的土石坝边坡稳定性分析模型和可靠度分析方法的有效性,将开展实验室与现场实验,在对比实验数据和计算结果的基础上,进一步完善土石坝边坡稳定性的可靠性评估方法。
三、预期成果
本研究将建立一套土石坝边坡稳定性的评估方法,能够评估该水库土石坝边坡的稳定可靠度,并为工程建设提供科学的技术支持,进一步提高土石坝工程的安全性。
5-4土石坝坝坡稳定分析解析
• 以心墙坝的上游坝坡为例:
• ADC为任一滑裂面,DE将土体分为两块, 假设两土块间的作用力为P,方向与DC平 行。 • BCDE的极限平衡方程式: 1 P G1 cos1tg1 G1 sin 1 0 Kc • ADE的极限平衡方程式:
1 1 G2 cos 2tg 2 P sin(1 2 )tg 2 Kc Kc G2 sin 2 P cos(1 2 ) 0
土石坝坝坡稳定分析
• • • • • •
4.1 概述 4.2 土石坝滑坡的形式 4.3 稳定分析方法一:圆弧滑裂面法 4.4 稳定分析方法二:折线 4.5 土料的抗剪强度指标的选取 4.6 计算工况和安全系数
土的强度与破坏理论
• 在土力学中被广泛采用的强度理论是摩 尔—库伦强度理论。土体的破坏主要是剪 切破坏,其破坏面上法向应力σ和剪应力τ 之间存在一定的函数关系: τ=f(σ) • 摩尔—库伦强度理论所表示的曲线也称为 摩尔破坏包线,在一定应力范围内,此包 线可以看作一条直线,即库伦方程:
土坡的稳定分析方法
• 土坡的稳定分析方法,主要是建立在极限 平衡理论基础之上,假定土体为理想塑性 材料,达到极限平衡状态时,土体将沿某 一滑裂面产生剪切破坏而失稳,此为刚体极 限平衡法。
• 对于由凝聚性土类组成的均质或非均质土 坝,比较简单实用的稳定分析方法是条分 法:计算时将可能滑动面以上的土体划分 成若干铅直土条,对作用于各土条上的力 进行力和力矩的平衡分析,求解出极限平 衡状态下土坡稳定安全系数。 • 条分法最早是1927年由瑞典的费纶纽斯 (Fellenius)提出,故也称为瑞典圆弧法。 此后不少学者致力于条分法的改进,如毕 肖普(Bishop)等。
土料的抗剪强度指标的选取
水工05-04土石坝的稳定分析
圆弧滑动计算简图
(2)分别计算各土条上的作用力对圆心的力矩Ms 1)土条自重Wi对圆心的力矩 2)渗流动水压力Wφi对圆心的力矩
Wφi=γbh2sinβi 3)地震惯性力Q、V对圆心的力矩
4)孔隙水压力μ对圆心的力矩
(3) 土条底部抗滑力对圆心的力矩Mr
(4) 求稳定安全系数Kc
3. 简化毕肖普法
第四节 土石坝的稳定分析
一、土石坝失稳破坏形式及稳定分析的目的
1.土石坝失稳破坏形式 ●坝坡坍滑 ●塑性流动 ●液化破坏
2.土石坝稳定分析的目的 ●分析坝体及坝基在各种 不同的工作条件下,可 能产生体的失稳破坏形式。 ●通过计算,校核坝的稳定安全度,从而确定合 理的经济剖面。
二、土石坝坝坡滑动面形状
(三)稳定安全系数
1.采用计及条块间作用力的 计算方法时, 坝坡的抗滑稳定安全系数应不小于表1所 规定的数值。 2.采用不计及条块间作用力的 计算坝坡 的抗滑稳定安全系数时,对1级坝正常运 用条件最小稳定安全系数应不小于1.30, 其他情况应表1所规定的数值减小8%。
表1 坝坡抗滑稳定最小安全系数
(1)滑楔法 1)计算方法
以某心墙坝的上游坝坡为例,说明滑楔法按极 限平衡理论计算安全系数的方法。
无粘性土坝坡
2)斜墙与保护层的滑动稳定计算 ●斜墙与保护层的稳定计算 方法较多,有图
解法和数解法。 ●数解法 —作用力平行滑动面法 —水平力法
(2)摩根斯顿—普赖斯法
2.复式滑动面的稳定分析 ●当滑动面通过不同土料时,常由直线与圆弧组 合的形式。 ●复式滑动面的稳定分析方法,可近似按折线法 的原则进行计算。
比较一系列滑动圆弧的Kc,最小的安全系数 Kcmin即为该计算情况的安全系数。
土石坝边坡稳定分析与计算方法
土石坝边坡稳定分析与计算方法1 稳定性理论分析土坝的稳定性破坏有滑动、液化及塑性流动三种状态。
〔1〕坝坡的滑动是由于坝体的边坡太陡,坝体填土的抗剪强度太小,致使坍滑面以外的土体滑动力矩超过抗滑力矩,因此发生坍滑或由于坝基土的抗剪强度缺乏,因此坝体坝基一同发生滑动。
〔2〕坝体的液化是发生在用细砂或均匀的不够严密的砂料作成的坝体中,或由这种砂料形成的坝基中。
液化的原因是由于饱和的松砂受振动或剪切而发生体积收缩,这时砂土孔隙中的水分不能立即排出,局部或全部有效应力即转变为孔隙压力,砂土的抗剪强度减少或变为零,砂粒业就随着水的流动向四周流散了。
〔3〕土坝的塑性流动是由于坝体或坝基内的剪应力超过了土料实际具有的抗剪强度,变形超过了弹性限值,不能承受荷重,使坝坡或者坝脚地基土被压出或隆起,因此使坝体的坝基发生裂缝、沉陷等情况。
软粘性土的坝或坝基,假设设计不良,就容易产生这种破坏。
进展坝坡稳定计算时,应该杜绝以上三种破坏稳定的现象,尤其前两种,必须加以计算以及研究。
2 PC1500程序编制根据及计算方法2.1 编制根据及使用情况综述PC1500程序在计算方法方面采用了瑞典条分法和考虑土条程度侧向力的简化毕肖甫法。
从对土料物理力学指标的不同选用又可分为总应力法,有效应力法和简化有效应力法。
程序规定,计算公式中无孔隙水压力为总应力法;计入孔隙水压力为有效应力法;令孔隙水压力一项为零而将孔隙水压力包含在土体重量的计算之中,称为简化有效力法[1]。
分别考虑了稳定渗流期,施工期,水位降落期三种情况。
程序按照“水工建筑物抗震设计标准〞,“碾压土石坝设计标准〞编制。
2.2 计算方法所谓网格法,要计算假设干滑弧深度,对每一滑弧度计算过程如下:以给定滑弧圆心为中心,以大步长向四周由49个点,逐一计算,找出平安系数最小的点,以该点为中心,以小步长向四周布49个点,计算后就找出相应该滑弧深度的最小平安系数。
混合法是先用网格法。
将大步长布下的49个点算完后,找出平安系数最小的点,转入优选法计算。
第五节 土石坝的稳定分析
第五节土石坝的稳定分析
一、目的
分析坝体及坝基在各种不同的工作条件下可能产生的稳定破坏形式,通过必要的力学计算,校核坝剖面的安全度,经过反复修改定出经济剖面。
确定土坝稳定性,主要指边坡的抗滑稳定。
二、坝坡的滑动面形式
坝坡的滑动面形式主要与坝体结构型式、筑坝材料和地基情况、坝的工作条件等因素有关。
1、曲线滑动面:滑动面通过粘性土部位时,
2、折线滑动面:滑动面通过非粘性土部位时;
3、复式滑动面:滑动面通过粘性土和非粘性土构成的多种土质坝时。
图6-17 坝坡坍滑破坏形式
1-坝壳或者坝体;2-防渗体;3-滑动面;4-软弱夹层
三、荷载及其组合
(一)作用力
1、自重:水上——湿容重,水下——浮容重。
2、渗透力:与渗透坡降有关。
3、孔隙水压力:总应力法和有效应力法.
4、地震力:地震区应考虑地震惯性力。
地震惯性力壳拟静力法计算。
(二)荷载组合:
正常运用:
(1)水库蓄满水(一般为正常蓄水位)形成稳定渗流时,验算下游坝坡稳定。
(2)水库水位为最不利水位时,上游坡的计算。
(3)库水位降落,使上游坡产生渗透压力时的稳定计算
非常运用:
(1)库水位骤降时的上游坝坡的计算
(2)施工期(含竣工期)考虑孔隙水压力上下游坝坡稳定计算
(3)地震情况下,上下游坝坡计算
(4)校核水位时下游坡的计算
四、稳定分析方法
强度分析法和刚体极限平衡法。
1、圆弧滑动法:针对粘性土的坝坡;
2、折线滑动法:针对非粘性土的坝坡;
图6-18 坝坡稳定计算示意图
图6-19 非粘性土坡稳定计算示意图。
病险土石坝加固前后的渗流与坝坡稳定分析
关键 词 : 土石坝 ; 病 险加 固; 渗流 ; 坝坡稳定 ; 分析方 法
在当前的水利 工程应用 中, 水库等水利工程建筑物 的结构稳定 4病 险土石坝加 固后的渗流与坝坡稳定性分析 性与安全性是保证水 利工程 系统正常运行 的基础 。 因此加 强对水库 为 了能够更加精确 的对土石坝 的渗流与坝坡稳定进行分析 , 以 安全性 的评 价与管理是非 常重要 的。而 在水 工建筑物 的安全评价 进一步确保坝体加固工程的施工质量 , 保证 修复后的土石 坝能够达 中 ,坝体渗流与坝坡稳定性 分析是其 中非 常关 键的两项 评价 内容 。 到技术要求的基本 性能, 我们对加 固后 的土石坝再次进行 了稳定分 根据 调查 显示 , 我 国很多水库大坝发生事故 的引发 因素是 因为渗流 析 。本次工程中 , 我们主要采取了极 限平衡法 与有 限单元法 的分析 问题 , 使得坝体本身遭到严重破坏而造成水库 失事 的。 为此 , 加强对 方法 , 其具体 的分析 内容如下所示 : 渗流的控制与管理是 当前土石坝维修养护工作 中的重点 内容 。 本文 4 . 1 极 限 平衡 法 中, 笔 者通过某小 型水库 的维修加 固工程为例 , 对该水库 的土石坝 稳定分析的 目的在 于确定潜在破坏面 的安全系数 , 安全 系数 的 在加固维修前 后分 别进 行了渗流 与坝坡稳定分 析 , 指 出了通过对土 定义 为抗 滑力和滑动力之 比。极限平衡法将滑动 土体 分成若干土 石坝的维修加固 , 极大的减少 了渗流影响 , 保证 了坝坡的稳定 , 从而 条 , 每个 土条和整个滑动土体都要 满足力和力矩平衡条件 。在静力 提高了水库 大坝的安全性 。 、 平衡方程组 中 , 未知数的数 目超过 了方程式 的数 目, 解决 这一静不 1 某 小 型 水 库 的 基 本 状 况 定 问题的办法是对 多余未知数作假定 , 使剩 下的未知数和方程数 目 我国某小 Ⅱ型水库位 于某 中级城镇境 内 ,大坝为均质 土坝, 最 相等 , 从而解 出安全系数 的值。 在本工程 中, 对土石坝修复加固后 的 大坝高 1 5 . 5 7 m。坝 体 土 和 坝 基 的 渗 透 系 数 K 分 别 为 1 . 9 0× 边坡进行了极 限平衡法 的分析 , 分 析结果显示坝坡 的滑动安全 系数 1 0 - % m / s 、 3 . 6 ×1 0 %r d s 。该水库现 已运行二十 多年 , 勘测 、 设计及施 值相对较高 , 符合有关规定的参数要求 。 工方面均存在 较多缺 陷 , 加上建设 和运行期 间缺少 资金 , 建设和管 4 . 2 有 限单 元 法 理 无法 按要 求 到位 ,给 工程 留下 许多 隐患 。主坝外 坡左 侧 高程 有限单元 法在有关边坡 、坝体的抗滑稳定分析中应 用得 最早 、 7 9 . 5 m处左右有湿润 散浸 , 其 中 2处 渗水水流浑浊并有 细粉粒带处 也最为广泛 ,它的优点是考虑边坡岩土体 的各 向异性和不连续性 , 地表 , 属非正常渗漏 , 右端有 3 处湿润散浸 。主坝右 、 左两岸坝肩接 它可以给出岩土体 的应力应变大小 、 分 布规律 、 变化趋势 , 以及屈服 触处坡脚均见一股渗漏水 , 其流量约 0 . 0 4 ~ 0 . 0 8 I J s 。针对这一 现状 , 贯通区域等 ,克服 了刚体极限平衡分析法假定 条件 较多的缺点 , 计 工程人员对其进行 了灌浆加 固处理 。 算过程严密 、 计算结果精 确 , 能从应力应变关系去分析边坡 、 坝体的 2 病 险 土 石 坝 的 计 算 工 况 和 计算 结果 失稳破坏机理 , 从而得出最容易发 生变形破坏 和首先需要采取加 固 计算 工况 : 根据该水库 的水位值及运行 调度情况 , 水库水 位从 措施的部位等 。 有 限单元法也存在 自身的缺 陷, 如求解大变形 、 位移 正常蓄水位 7 9 8 . 8 0 m降 至死 水位 7 9 0 . 5 0 m大约需要 2 0 d , 库 水位的 不连续等问题 , 对于无限域 、 应力集中等问题 的求解 也不甚理想 。 平均 降速 为 v = 0 . 4 2 m / d , 该水库在库水位下 降时为缓 降类 型 , 上游坝 所有渗流 区域 内的节 点的水头 函数值 就近似地代表 了整体的 坡 中渗流 为非稳定 渗流 。故对其分六种情况进行渗 流计算 , 具体工 水头函数 。 这样 的求解过程实质上就是 把原来用微分方程求解变换 况为 : 工况 1 : 上游为正常高水位 7 9 8 . 8 0 m时 的情况 ; 工况 2 : 上游为 为若干个 待定值 的代数方程 。一经求 出这些未知量 , 就可 以通过插 设计洪水 位 7 9 9 . 6 0 m时的情 况 ; 工况 3 : 上游为校核洪水位 7 9 9 . 9 0 m 值函数计 算出各个单元 内场 函数 的近似值 , 进而得到整个求解域上 时的情 况 ; 工况 4 : 上 游库水 位 由 7 9 8 . 8 0 m降 至死水 位 7 9 0 . 5 0 m时 场函数的近似值 。显然随着单元 数 目的增加 , 解 的近似程度将不断 的渗 流情 况 ;工况 5 :上游库水位 由 7 9 9 . 6 0 m降至死 水位 7 9 0 . 5 0 m 改进 , 只要单元满足收敛要求 , 近似解最后将收敛于精确解 。 因而采 时的情况 ; 工况 6 : 上 游库水位 由 7 9 9 . 9 0 m骤 降至 7 9 8 . 8 0 m再 降至 用有限单元法 能够更加精准的确定大坝 的稳定性。 死水位 7 9 0 . 5 0 m时 的情况 。工况 4 、 5 、 6为非稳定渗流工况 。 5 结 论 计算 结果 : 根据坝体 内浸 润线位置 , 工况 1 到 工况 6渗 流时的 通过上述分析我们可 以看 出 , 在该 水库的土石坝运行 中 , 防渗 渗透坡 降分别为 J = 0 . 3 4 — 0 . 4 3 。 由《 水利水 电工程地 质勘察规范》 中 墙的墙体 发生 了较大 的病害 , 加大 了坝体 的渗流作用 , 另外 , 防渗墙 的公式计算可得 出坝体土 的临界渗透坡降为 J = ( G s 一 1 ) ( 1 - n ) = 0 . 9 6 , 的底高程和墙体 的渗透系数也是影 响土石 坝渗流与边坡稳 定的主 允许 的渗透坡 降 [ J ] = O . 4 8 , 工况 1到工况 6的渗透 坡降计 算值均 小 要因素。在经过详细的分析后 , 我们得 出了土石坝渗流场变化的状 于规 范 所 得 的允 许 值 。 况以及边坡可能 出现滑坡危险的形成 机理 , 从而制定 了最佳的土石 3 病 险 土 石 坝 加 固 前 的渗 流 与坝 坡 稳 定 分 析 坝加 固方案 , 并在加 固后 对土石坝稳定性再次进行分析 , 所得 分析 鉴 于该 水库是人工 打夯碾压土坝 , 技术含量 低 , 使 上坝 土料 含 结果显示 , 土石 坝已经基本恢复正常运行 , 稳定性较 为良好 。 水量控制不严 、 土质较差 、 压实不均匀 , 导致坝体质量较差。现场踏 参 考 文献 勘表 明 , 下游坝坡在桩号 0 + 0 4 9 、 高程 7 9 4 . 0 8 m处 、 桩号 0 + 0 6 3 、 高程 【 1 】 孔伟 . 小型 土石坝 防渗 加 固前后 渗流及 稳定分析 f J 1 . 长 沙理 工大 7 9 5 . 8 4 m处 、 桩号 0 + 0 6 7 、 高程 7 9 5 . 0 0 m 处存在三个 集中漏水 点 , 总 学 , 2 0 1 0 . 渗 漏量 达到 0 . 6 L / s ;下 游 坝 坡 在 桩 号 0 + 0 1 6 — 0 + 0 5 2 、 高 程 【 2 】 文久 , 金基君. 某水库坝体 渗流评价及 处理措施『 J 1 . 吉林水利 , 2 0 1 1 7 9 2 . 1 2 ~ 7 8 8 . 1 7 m范围 内存在散浸 现象 , 渗漏 量达 0 . 4 I _ / s 。现 场钻孔 ( 1 1 ) . 注水试验 资料表 明 : 坝体土的渗透系数 K = 7 . 1 ×l 0 _ 5 - 2 . 4×1 0 , 属弱 中等 透水层 。 综 上所述 , 建议进行 防渗处理 。 坝基 和坝肩属弱透水��
土石坝滑坡的原因及预防防护措施和加固措施
土石坝滑坡的原因及预防防护措施和加固措施土石坝是一种常见的水利工程结构,用以堵塞河道或沟渠,形成水库或调节水流。
然而,由于地质条件、工程设计或施工等原因,土石坝滑坡的风险也相应增加。
本文将探讨土石坝滑坡的原因,并介绍预防防护措施和加固措施。
土石坝滑坡的原因主要可以归纳为以下几点:1.地质条件:地质构造、岩性及地下水位等因素对土石坝的稳定性有着重要影响。
例如,地质构造的断层或节理破碎带会导致土石坝滑坡的发生。
土石坝所处的地层的岩性、厚度和倾角等也会影响其稳定性。
此外,地下水位的升高或变化也可能引发土石坝滑坡。
2.设计和施工:不合理的设计和施工是土石坝滑坡的另一个重要原因。
设计阶段未充分考虑地质条件和水文地质特征,使得土石坝在实际运用中出现问题。
施工过程中,未严格按照设计要求进行操作,或者使用了低质量的材料,都会增加土石坝滑坡的风险。
3.自然灾害:地震、洪水和降雨等自然灾害是引发土石坝滑坡的重要因素。
地震会引起土体的震动,进而导致土石坝的破坏。
洪水和降雨会使土石坝饱和,增加土石坝滑坡的可能性。
为了预防土石坝滑坡的发生,需要采取一系列的防护措施和加固措施:1.地质勘察和监测:在土石坝建设前,应进行详细的地质勘察,了解地质条件、地下水位及地质构造等情况。
同时,还应建立完善的地质监测系统,实时监测土石坝的变形和应力状况,及时发现问题。
2.合理设计和施工:土石坝的设计和施工应充分考虑地质条件和水文地质特征,采用合理的坝型和材料。
在施工过程中,要严格按照设计要求进行操作,确保质量和稳定性。
3.加强排水系统:土石坝的排水系统对于保持土体稳定起着重要作用。
应合理设置排水管道和溢流设施,及时排除土体内部的水分,降低土体饱和度。
4.加固土体:对于已建成的土石坝,可以采用加固措施来提高其稳定性。
常见的加固措施包括增加坝体自重、加固坝体底部、加装防渗层、增设抗滑桩等。
5.加强监测和维护:对土石坝进行定期的监测和维护工作至关重要。
张沟均质土石坝渗流和坝坡稳定分析
Ana y i n e pa e a l pe St iiy o l ss o S e g nd S o ab l fZha g u Ho o e e us Ea t Ro k ilDa t ng o m g n o r h・ e fl m
Ab ta t:Z a g o o gn o serh rc fld m a h rbe fc l pe pte m a ufc sr c h n gu h mo e e u at— ki a h s tep o lmso ol s d u sra d o l a m sra e,o vo sce t rc e n eome b iu rp ,ca k d a d d fr d d wn t a so ea dse a ei ih b t nt ic ut git p rt n.Th a se a eWa n lzd b wod me so a nt lme tsf o sr m lp n e p g r t u me n ep tn noo eai e n g a s i o ed m ep g s a ay e yt -i n in f i ee n o - li e t
第3 4卷第 :期
2. 4, . 1 3 No 3 Ma ., 01 r 2 2
YE L W L 0
R VE I R
【 利 水 电工 程 】 水
张沟均质土 石坝渗流和 坝坡 稳定 分析
刘桃溪 , 辛全才 , 解晓峰 , 王 鹏
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水利工程中土石坝坝坡稳定分析
【摘要】土石坝是当今水利工程中最关键的基础设施在之一,也是极为常见的基础结构。
在水利工程施工建设的过程中,我国国内绝大多数地区仍然是以传统的土石坝施工为主,这种坝体结构施工本身存在着抗震性能好、施工效率高、施工速度快、工程造价低的优势,同时它在整个世界水利事业发展上有着举足轻重的作用。
本文从土石坝概念入手,针对土石坝坝坡稳定危害的重要性提出了有关问题的预防和解决方法。
【关键词】土石坝;水利工程;失稳;坝坡
近年来,随着我国社会经济的发展,我国水利工程施工建设也迈上了新的台阶。
自从改革开放至今,水利工程在整个国民经济发展中做出了重大贡献,为建设中国特色社会主义提供了坚强有力的基础支持。
同样,因为水利工程对我国社会经济发展的重要性,水利工程的施工建设理念和施工技术、施工材料的发展也极为迅速,截至目前已经形成了许多不同的施工理念、施工技术和施工材料,为水利事业的良好发展打下坚实的技术与物质基础,同时也引发了人们对现代化水利工程施工建设质量的思考。
坝坡稳定性作为水利工程施工中最受关注的问题之一,它是否合理直接关系到水利事业的顺利发展,决定着整个水利工程功能的发挥,甚至是影响到周围居民的生命财产安全。
为此在这里我们就以水利工程土石坝坝坡稳定性进行研究和分析。
1.土石坝概述
我国的水利工程在建国以来可谓是一派向荣,大批的水利施工建设项目在半个世纪里纷纷上马,为我国社会经济的发展做出了重大贡献,为社会主义现代化建设提供了坚强有力的后盾支持。
同样,我国水利工程建设在国家发展中起到重大作用的同时,有关施工技术的发展也非常的迅速,极大的推动着水利工程建设工作的开展,保障着工程施工质量和效率。
土石坝在这种社会背景下也得到了人们高度重视,迎来了建设新高潮。
1.1土石坝概念
土石坝可谓是当今水利事业中最为常见的坝体结构之一,也是水利工程中主要的基础设施。
在其施工建设的过程中主要是通过采用石料、土料、混合料等材料,通过抛填、碾压、灌注等方式砌筑形成的一种挡水建筑物。
在施工的过程中,当坝体材料以土料、石料为主的时候,称之为土坝,如果是以石渣、卵石、爆破碎石为主的时候,其称之为堆石坝。
当两者相差无几的时候则又被称之为土石混合坝。
就土石坝结构的施工进行分析,其可谓是历史悠久的一种坝体结构,但是在我国其发展巅峰时期可谓是从上个世纪中期开始的,当时受到我国社会经济发展趋势的影响,一大批的土石坝结构涌现而出,为社会经济的发展做出了重大贡献。
1.2土石坝施工优势
近些年来,土石坝工程施工技术一直深受着业内人士的重视,无论是在工程施工理念还是施工技术上,都取得了显著的成绩,为土石坝工程建设打下坚实的理论基础。
在当今的社会经济发展中,土
石坝以其施工简单、取材方便、施工成本低、施工设施方便的优势受到各地施工单位的关注和重视,但是同时因为其大多都是就地取材进行建设的,因此坝体结构整体性不佳,受到长期的水流冲刷极容易产生各种工程质量问题核事故,从而给社会发展造成影响,甚至引发严重的安全事故。
为此做好土石坝施工管理控制至关重要,也是未来经济发展的必然趋势。
2.土石坝边坡问题分析
根据有关数据统计,我国几乎所有的土石坝都存在着严重的坝体失稳现象,根据有关数据统计,这一现象随着社会经济的发展和时间的推迟还在进一步的加大和促进。
2.1水利工程中土石坝坝坡失稳的危害
在水利工程过程中,坝体的结构意味着整体的陡坡的结构,而一旦坝坡出现问题,整个工程的质量会受到影响,后果很严重。
而且土石坝的滑坡对于山脚下的居民的基本生活也会有一定的影响,而且会影响到房屋的公路和桥梁等一些设施,特别是在结构破坏的情况下,会造成交通事故,导致交通中断和人员的伤亡。
因此,坝坡失稳会使大量的石料进入地下水,当地下水达到一定程度后,会引起堤坝的危险,甚至给下游的百姓带来损坏,因此,在加强堤坝结构的过程中,做好相应数据的分析,同时根据技术人员的方法,合理的加固,是解决滑坡的重要方式和方法。
2.2土石坝坝坡失稳滑坡的原因分析
关于土石坝滑坡产生的原因主要是当堤坝失稳的过程中,会产生
一定的滑坡现象,总结起来,主要有自然和人为两种因素,在一种或两种因素的共同作用下,会给社会带来一定的影响,具体来说,主要有以下几个方面:
2.2.1内部因素
关于土石坝内部的结构方面,这是土石坝的内部因素,其结构的松散会造成坝体的抗风和抗震能力的降低,同时使得水位下降,坝体在岩石和土体的作用下会形成一定的不连续状态,由于坝体过于陡峭,会使得地下水对岩石造成一定的软化作用,造成坝体滑坡。
2.2.2人为因素
人类工程活动的频繁是引起土石坝滑坡的重要因素,如开挖坡脚,修建铁公路、依坝建房、建厂等工程,常常因使坝体下部失去支撑而发生下滑。
蓄水、排水均易使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坝体容重,从而促使或诱发土石坝滑坡的发生。
在运行管理方面,放水时库水位降落太快,使上游坝体的孔隙水下降速度远跟不上库水位,形成很大的孔隙水压力而造成滑坡。
3.坝坡失稳的防治
由于土石坝坝坡失稳会产生严重的危害,因此,必须加强对土石的维护管理,提高对土石坝稳定性的检测技术,加大检查力度,以便及时发现坝坡失稳,提早防治,将坝坡失稳带来的危害降低到最小。
以下几点建议是笔者结合实地考察、资料研究和自身经验得出的解决土石坝坝坡失稳问题的对策,以供同行参考借鉴。
(1)对于已建水库,要结合原始的坝体和坝基物理力学指标、施工、筑坝土料控制、碾压质量、接缝处理等综合分析,选取可靠的计算参数,条件允许时可进行现场取样试验,取得物理力学指标作为计算参数,作为坝坡稳定安全复合时的设计指标。
了解库区已有滑坡和崩塌的地点,不同岩层特别是软弱泥质岩层的发布,查明附近有无断层、断裂。
以利于根据实际情况采取相应措施进行处理整治。
(2)研究重点区的地质情况,预测可能滑坡的地点和规模。
对可能滑坡的库岸,通过钻孔了解滑体的厚度和滑动面的位置,确定滑动面抗剪强度。
然后结合地质、地貌分析,确定若干滑动面,并进行岸坡的稳定计算和模型试验,以论证岸坡是否稳定,并对可能滑动地段估算其滑落体积。
(3)修筑支挡工程。
若土石坝在修建时使坝体的上半部分结构体积较大而坝基部分体积较小时,易使坝坡失稳,产生滑坡,这种情况下可以采用削坡减重的方法,使土石坝的重心降低,提高坝坡稳定性。
而当因失去支撑而滑动较快的滑坡,可采用修筑支挡工程的办法,增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。
(4)改善滑动带的土石性质。
一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。
由于滑坡成因复杂,影响因素多,因此需要上述几种方法同时使用,综合治理,方能达到目的。
通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。
4.结语
总而言之,土石坝是我国水利工程的重要的堤坝形式,同时保证堤坝的稳定性对于我国的经济效益和社会效益具有重要的意义,因此,保证堤坝的稳定性,可以保证人民群众的安全,解决堤坝滑坡现象,对技术人员进行管理和防范,降低堤坝失事现象的发生。
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