圍堰邊坡穩(wěn)定滲流計算書

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1、1. 計算總說明2設(shè)計基本資料3計算過程::.4計算結(jié)果分析與結(jié)論5 1計算總說明 1.1計算目的與要求 施工單位對充（吹）填砂取樣實驗，充（吹）填砂的內(nèi)摩擦角與原設(shè)計計算采用的數(shù)值有差異，需用施工單位現(xiàn)場的實驗數(shù)值對圍堰邊坡穩(wěn)定計算進行復(fù)核。 表1充（吹）填砂施工單位實驗數(shù)值 骨口.序號 名稱 粘聚力kPa 水下摩擦角（° 水上摩擦角（° d85（mm） 1 實驗1 0 16 24 2.8 2 實驗2 0 17 22 2.2 3 實驗3 0 17 22 2.3 4 實驗4 0 18 22 1.1 5 實驗5 0 19

2、 23 2.8 6 原設(shè)計值 0 18 20 0.2 根據(jù)充（吹）填砂施工單位實驗數(shù)值，充（吹）填砂采用水下摩擦角16° 水上摩擦角20°進行邊坡穩(wěn)定復(fù)核。 由于東、西岸圍堰設(shè)計斷面一致，基礎(chǔ)均為中、粗砂，可以采用東、西岸圍堰最大斷面進行復(fù)核，即東岸圍堰6-6斷面。 1.2主要計算原則和方法 從受力性能上說，袋裝砂實質(zhì)上是一種加筋土壩。 計算采用瑞典圓弧法。計算采用北京理正邊坡穩(wěn)定分析軟件6.0版，邊坡穩(wěn) 定分析采用凝聚力Cp模型計算 式中，Cp——擬凝聚力，Rf——單位厚度土工合成材料試樣（縱向）中筋材的極限抗拉強度；Sy――土工合成材料層間距；Kp―

3、―被動土壓力系數(shù)。 單位厚度土工合成材料試樣（縱向）中筋材的極限抗拉強度為30kn。施工時，根據(jù)實際水位，水上土工合成材料層間距為0.7m,水下土工合成材料層間距0.5m，為簡化計算，水上、水下土工合成材料層間距均按0.7m計。砂的內(nèi)摩擦角水上水下統(tǒng)一按16度計。 Cp=30*1.33/2*0.7=28.5kpa。 1.3主要計算內(nèi)容 根據(jù)GB50286-2013《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，抗滑穩(wěn)定計算分為正常運用條件和非常運用條件。 正常運用條件計算工況如下： 1）臨水側(cè)為設(shè)計洪水位和防洪高水位，穩(wěn)定滲流期的背水側(cè)堤坡的穩(wěn)定； 2）設(shè)計洪水位和防洪高水位驟降期，臨水側(cè)堤坡的穩(wěn)定。

4、非常運用條件計算工況包括： 1）施工期的堤坡穩(wěn)定； 2）多年平均水位時遭遇地震的堤坡穩(wěn)定。 由于堰基基本沒有淤泥質(zhì)類軟土以及施工期堰身內(nèi)外水位基本平衡，故不進行施工期的邊坡穩(wěn)定驗算。本工程區(qū)地震基本烈度小于切度，不進行地震時的堰坡穩(wěn)定分析。因此，僅計算正常運用條件下的邊坡穩(wěn)定。 根據(jù)地形、地質(zhì)條件、堰身斷面情況選取典型斷面進行圍堰抗滑穩(wěn)定分析計算。依據(jù)SL/T225-98《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，土工織物與土之間的摩擦角?sg可取土料內(nèi)摩擦角?的2/3。 2設(shè)計計算基本資料 2.1相關(guān)規(guī)程規(guī)范 SL303-2004《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》 GB502

5、86-2013《堤防工程設(shè)計規(guī)范》 SL/T225-98《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 SL260-98《堤防工程施工規(guī)范》。 2.2計算所采用的原始資料 從受力性能上說，袋裝砂實質(zhì)上是一種加筋土壩。由于土工管袋筋材的布設(shè)，改變了土體不能受拉的性能，因此，達到增加圍堰整體及局部穩(wěn)定性的目的。關(guān)鍵的問題是如何確定筋材的加筋作用對圍堰穩(wěn)定性的影響。 試驗證明：加筋砂試驗與無加筋砂試驗的破壞包絡(luò)線基本平行，即其內(nèi)摩擦角近似相等，兩者的凝聚力不同。基于此理論，加筋材料的加筋效果就相當(dāng)于增加了一個凝聚力Cp。我們可以把工程上通行的圓弧滑動法移植到袋裝砂圍堰的穩(wěn)定性計算中來。參數(shù)見表1

6、、表2。 表1計算參數(shù)表 骨口.序號 名稱 粘聚力 kPa 摩擦角(°) 濕容重 kN/m3 飽和容重kN/m3 1 土工織物充填袋 28.5 水上20 水下16 17 19.0 2 吹填砂 0 水上20 水下18 16 19.0 3 粘土 38.3/35（水下） 20.6 18 19.5 2.3參考文獻 《土工合成材料工程應(yīng)用手冊》 表2巖土參數(shù)建議值一覽表 巖土編號 及名稱 密度 天然 含水 量 孔隙 比 直接快剪 固結(jié)快剪 壓縮 系數(shù) 壓縮 模量 變形 模量 滲透 系數(shù) 基床系數(shù) 水

7、 平抗力系數(shù) 水上 休止 角 水下休 止角 粘聚 力 內(nèi)摩 擦角 粘聚 力 內(nèi)摩 擦角 P w e c c 31-2 Es-2 Eo k 水平 垂直 (g/cm3) (%) (kPa) () (kPa) () (MPa) (cm/S MPa/m MPa/m MPa /m (° () ①1素填土 1.80 6 17 0.17 3.29 16 14 ②粉質(zhì)粘土 1.92 30.1 0.842 35.2 13.8

8、 0.39 4.77 2.40KJ6 50* ③細砂 1.90 23.0* 0.67 5* 30* 0.14 12.5 3.42W3 41 40 20 34* 32 ⑤粗砂 1.90 25* 0.70* 一 32* 0.13 13.4 35* 5.62W2 49 46 25 34 32 ⑥礫砂 1.95 25* 0.549 一 35* 0.17 9.3 40* -1 1.20101 60 52 25 40* 35* 3、計算過程 本次計

9、算采用理正巖土邊坡穩(wěn)定計算軟件6.0。 ［計算簡圖］ ［控制參數(shù)］： 采用規(guī)范：堤防工程設(shè)計規(guī)范 計算工期：穩(wěn)定滲流期 計算目標：安全系數(shù)計算滑裂面形狀：圓弧滑動法不考慮地震 ［坡面信息］ 坡面線段數(shù)11坡面線號水平投影（m）豎直投影（m）超載數(shù) 1 30.000 12.000 0 2 3.000 0.000 0 3 15.000 6.000 0 4 3.000 0.000 0 5 11.400 5.700 0 6 10.000 0.000 0 7 13.000 -5.200 0 8 3.000 0.0

10、00 0 9 22.000 -8.800 0 10 3.000 0.000 0 11 29.100 -9.700 0 ［土層信息］ 坡面 1節(jié)點數(shù)12 編號X(m)Y(m) 0 0.000 0.000 -1 30.000 12.000 -2 33.000 12.000 -3 48.000 18.000 -4 51.000 18.000 -5 62.400 23.700 -6 72.400 23.700 -7 85.400 18.500 -8 88.400 18.500 -9 110.400 9

11、.700 -10 113.400 9.700 -11 142.500 0.000 附加節(jié)點數(shù)11 編號 X(m)Y(m) 1 0.000 -5.000 2 142.500 -5.000 3 12.500 5.000 區(qū)號 粘聚力 內(nèi)摩擦角水下粘聚 (kPa) ( 度） 力(kPa) 1 0.000 45.000 0.000 45.000 2 38.300 30.000 0.000 30.000 3 28.500 20.000 28.500 16.000 4 0.000 20.000 0.00

12、0 16.000 5 28.500 20.000 28.500 16.000 6 38.300 20.600 35.000 20.600 區(qū)號十字板(kPa)1……-_ 4 75.156 5.000 5 80.156 5.000 6 127.456 5.000 7 71.646 16.700 8 76.394 16.700 9 83.664 16.700 10 92.856 16.700 11 69.361 23.700 不同土性區(qū)域數(shù) 6 區(qū)號 重度 飽和重度 粘結(jié)強度孔隙水壓 節(jié)點 (k

13、N/m3) (kN/m3) (kpa) 力系數(shù) 編號 1 19.500 20.000 0.001--- (1,2,-11,0,) 2 19.500 19.500 0.001--- (0,-11,6,3,) 3 17.000 19.000 0.001--- (3,4,7,11,-5,-4,-3,-2,-1,) 4 17.000 19.000 0.001--- (4,5,9,7,) 5 17.000 19.000 0.001--- (11,7,8,9,10,-8,-7,-6,) 6 18.000 20.000 1

14、20.000- --(5,6,-10,-9,10,9,) 水下內(nèi)摩擦角（度）強度增十字板羲強度增長系 長系數(shù)下值（kPa）數(shù)水下值 2 --- 3 -- 4 5 -- ——［水面信息］ 采用有效應(yīng)力法 孔隙水壓力采用近似方法計算不考慮滲透力作用 考慮邊坡外側(cè)靜水壓力 壩坡外水位：O.OOO（m） 水面線段數(shù)6水面線起始點坐標：（0.000,0.000） 水面線號水平投影（m）豎直投影（m） 1 76.0003.000 2 0.0008.000 3 0.0005.000 4 0.0002.000 5 0.0002.000 0.0001.640［計算條件］ 圓弧穩(wěn)定分析方法：瑞典條分法 土條重切向分力與滑動方向反向時：當(dāng)下滑力對待 穩(wěn)定計算目標：自動搜索最危險滑裂面 條分法的土條寬度：0.500(m) 搜索時的圓心步長：1.000(m) 搜索時的半徑步長：0.500(m)計算結(jié)果［計算結(jié)果圖］II 滑動圓心=(15.012,45.727)(m) 滑動半徑=57.160(m) 滑動安全系數(shù)=1.362 1.2 理正軟件采用瑞典圓弧法，邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求的不小于的要求。