坝体稳定计算

初期坝的稳定计算

考虑到初期坝的筑坝材料为堆石，为无粘性土材料，按照《碾压式土石坝设计规范》的规定，采用折线法计算初期坝坝坡的稳定安全系数。

由于初期坝的透水性强、浸润线的位置较低，且下游坝坡对坝体的稳定性起关键作用，故不计算坝体上游坡的稳定情况。 1） 计算工况

按照相关设计《规范》的规定，计算工况应包括正常工况、洪水工况和特殊工况三种。

小河金矿尾矿库工程所在区域的地震设防烈度为6度，根据《抗震设计规范》的规定，可以不计算地震工况。

因初期坝的透水性很强，稳定计算中可以不考虑浸润线对下游坝坡的影响，因此设计只计算正常工况下的坝坡稳定性。 2） 计算参数

参考其他工程的经验和业主提供的数据，初期坝的计算参数选取工程中最常用的总应力法计算参数，如表5-1所示。 表5-1 坝体稳定计算参数表

3） 稳定计算：

初期堆石坝材料的粘聚力为零，按照《碾压式土石坝设计规范》的规定，采用折线法进行初期坝坝坡的稳定计算，计算公式如下：

i

i i i

2

i i a n cos sin cos tg K θθθϕ∑∑==G G E E

式中：En —抗滑力在水平方向投影的总合； Ea —滑动力在水平方向投影的总和；

ϕ--各滑块的摩擦角；

i

Gi—各滑块的重量；

θ--各滑块滑动面的倾角。

i

------------------------------------------------------------------------ 计算项目：小河初期堆石坝稳定

------------------------------------------------------------------------ [计算简图]

[控制参数]:

采用规范: 碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)

计算工期: 稳定渗流期

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 折线形滑面

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数 5

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 34.000 17.000 0

2 2.000 0.000 0

3 30.000 15.000 0

4 4.000 0.000 0

5 52.000 -26.000 0

[土层信息]

坡面节点数 6

编号 X(m) Y(m)

0 0.000 0.000

-1 34.000 17.000

-2 36.000 17.000

-3 66.000 32.000

-4 70.000 32.000

-5 122.000 6.000

附加节点数 6

编号 X(m) Y(m)

1 -10.000 0.000

2 -10.000 -3.000

3 130.000 8.000

4 130.000 -6.000

5 64.000 -1.250

6 64.000 -0.750

不同土性区域数 2

区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板? 强度增十字板羲? 强度增长系全孔压节点编号

(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数

1 21.000 22.000 0.000 38.000 0.000 34.000 --- --- --- --- --- (

0,-5,-4,-3,-2,-1,)

2 22.000 23.000 0.000 38.000 0.000 38.000 --- --- --- --- --- (

0,1,2,4,3,-5,)

[计算条件]

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑面

稳定分析方法: 简化Janbu法

土条宽度(m): 1.000

非线性方程求解容许误差: 0.00001

方程求解允许的最大迭代次数: 50

搜索有效滑面数: 100

起始段夹角上限(度): 5

起始段夹角下限(度): 45

段长最小值(m): 10.667

段长最大值(m): 21.333

出口点起始x坐标(m): -32.000

出口点结束x坐标(m): 66.000

入口点起始x坐标(m): 0.000

入口点结束x坐标(m): 122.000

------------------------------------------------------------------------

计算结果:

------------------------------------------------------------------------ 滑动安全系数 = 1.563

最危险滑裂面

线段标号起始坐标(m,m) 终止坐标(m,m)

1 (36.036,17.018) (53.827,25.751)

2 (53.827,25.751) (66.001,32.000)

经过试算，正常工况下初期坝坝坡的最小抗滑稳定安全系数为1.563，大于《规范》规定的最小安全系数值[1.15].

尾矿库坝体渗流稳定性分析

各土层参数确定

依据工勘提供的各土层参数，并结合选厂尾砂性能参数，本次新建尾矿库渗流稳定性分析选取参数如下：

尾矿坝渗流分析

（1）正常运行浸润线计算结果

采用AutoBANK综合以上工况进行二维有限元模拟，坝体终高（+712m）正常水位按709m考虑。

正常工况计算结果图

***渗流计算结果摘要***

模型加载步=1

单元数=382