深圳市野生动物救护中心养公坑蓄水工程
技施设计
浆砌石重力坝抗滑稳定
计算书
2004年12月
国家电力公司中南勘测设计研究院 说 明
1.计算目的与要求
对拟定的体型进行抗滑稳定计算,求出拟定体型在各种设计工况下的抗滑稳定安全系数。同时对坝基面的应力进行计算,以论证是否满足规定的正常使用极限状态与承载能力极限状态要求。 2.计算基本依据
1. 建筑体型结构尺寸见附图1; 2. 主要地质参数见资料单;
3. 材料容重: 浆砌块石:取?s?23.0kN/m3;
水:取?w?9.8kN/m3; 土的饱和溶重??12kN/m3
3.计算方法及计算公式 1. 基本假定 1) 2) 3)
坝体为均质、连续、各向同性的弹性材料; 取单宽1米计算,不考虑坝体之间的内部应力。 本工程规模小,只计算坝体的抗滑稳定,不对坝体剖面进
行浅层与深层抗滑稳定分析以及坝基面应力分析。 2. 地基应力计算
按偏心受压公式计算应力:
σσ
max
G?M?= ?AWGM???min=
AW
式中 ∑G—坝体本身的重力,kN;
A——坝基的受力面积,m2;
∑M—坝体各部分的重力对形心的弯距,kN.M;
1
W—作用在计算截面的抗弯截面系数;
3.抗滑稳定
坝受到铅直力和水平力的共同作用下,要求沿坝基底面的抗滑力必须大于作用在坝结构水平向的滑动力,并有一定的安全系数。 计算公式为:
KC=
?G*f
?H式中Kc—结构的抗滑稳定安全系数;
∑G—坝的基底总铅直力,kN; ∑H—坝的水平方向总作用力,kN; f—坝基底的摩擦系数。 4.计算结果总表
计算工况 溢流坝 完建期 设计运用情况 基地应力(KPa) 最大 128.9 94.24 190.2 98.78 最小 51.67 39.59 46.61 87.71 抗滑系数 计算值 — 1.25 — 1.43 允许值 1..05 完建期 非溢流坝 设计运用情况 1.05 5.结论
经由计算可知,该方案,结构能够满足浆砌石坝在不同运用时期的地基应力和抗滑稳定要求,不会发生地基沉陷和滑动变形,并满足经济适用的原则。 6.主要参考书目
a)《浆砌石坝设计规范(SL25-91》;
b)《水工建筑物荷载设计规范(DL5077—1997)》;
c)天津大学 祁庆和《水工建筑物(上册)》(水利电力出版
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社—1992)
溢流坝的稳定计算
1基本资料
由于坝体受力为平面结构,取单位宽度坝体进行计算。荷载作用方向取为: 垂直荷载作用:铅直向下为正;水平荷载作用:水平向右为正; 弯矩作用:逆时针为正。 结构尺寸见图1-1所示。 坝宽5.925米,坝高6米,取单宽1米计算。 2稳定计算 2.1完建期(无水情况)取单宽1米计算 对坝基上游角点求矩。
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力矩(KN.M) 部位 坝体 重力(KN) 力臂(m) 顺时针 534.98 2.54 反时针 1359 偏心距:
e=B/2-∑M/∑G=5.925/2-1359/534.98=0.42 基底应力:
?G6e?max?A(1?B)=128.9(kpa)
?G6e?(1?)=51.67(kpa) ?minABη=σ
max/σmin=2.49
2.2设计情况(水位H=134.46m) 2.2.1渗透压力计算(采用莱因法)
认为水平渗径消能效果仅为垂直渗径的1/3。 计算简图如下: 上下游的水位差h=4.5m,坝基的水平渗径l=5.925m,转化成垂直段l`=5.925/3=1.975m.总渗径L=2.5+1.975+0.5=4.975m.
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