围堰边坡稳定渗流计算书.docx

1、围堰边坡稳定渗流计算书1.计算总说明 22.设计基本资料 33.计算过程 . 44.计算结果分析与结论 51、计算总说明1.1计算目的与要求施工单位对充（吹）填砂取样实验，充（吹）填砂的内摩擦角与原设计计算采用的数值有差异，需用施工单位现场的实验数值对围堰边坡稳定计算进行复核。表 1 充（吹）填砂施工单位实验数值序号名称粘聚力 kPa水下摩擦角 （ ）水上摩擦角 （ ）d85(mm)1实验 1016242.82实验 2017222.23实验 3017222.34实验 4018221.15实验 5019232.86原设计值018200.2根据充（吹）填砂施工单位实验数值，充（吹）填砂采用水下摩擦

2、角 16，水上摩擦角 20进行边坡稳定复核。由于东、西岸围堰设计断面一致，基础均为中、粗砂，可以采用东、西岸围堰最大断面进行复核，即东岸围堰 6-6 断面。1.2主要计算原则和方法从受力性能上说，袋装砂实质上是一种加筋土坝。计算采用瑞典圆弧法。计算采用北京理正边坡稳定分析软件 6.0版，边坡稳定分析采用凝聚力 Cp 模型计算。式中， Cp拟凝聚力， Rf 单位厚度土工合成材料试样（纵向）中筋材的极限抗拉强度； Sy 土工合成材料层间距； Kp 被动土压力系数。单位厚度土工合成材料试样（纵向）中筋材的极限抗拉强度为 30kn。施工时，根据实际水位，水上土工合成材料层间距为 0.7m，水下土工合成

3、材料层间距 0.5m，为简化计算，水上、水下土工合成材料层间距均按 0.7m计。砂的内摩擦角水上水下统一按 16 度计。Cp=30*1.33/2*0.7=28.5kpa。1.3主要计算内容根据 GB50286-2013堤防工程设计规范 ， 抗滑稳定计算分为正常运用条件和非常运用条件。正常运用条件计算工况如下：1）临水侧为设计洪水位和防洪高水位，稳定渗流期的背水侧堤坡的稳定；2）设计洪水位和防洪高水位骤降期，临水侧堤坡的稳定。非常运用条件计算工况包括：1）施工期的堤坡稳定；2）多年平均水位时遭遇地震的堤坡稳定。由于堰基基本没有淤泥质类软土以及施工期堰身内外水位基本平衡，故不进行施工期的边坡稳定验

4、算。 本工程区地震基本烈度小于度， 不进行地震时的堰坡稳定分析。因此，仅计算正常运用条件下的边坡稳定。根据地形、 地质条件、 堰身断面情况选取典型断面进行围堰抗滑稳定分析计算。依据 SL/T225-98水利水电工程土工合成材料应用技术规范规定，土工织物与土之间的摩擦角 sg可取土料内摩擦角 的 2/3。2 设计计算基本资料2.1相关规程规范SL303-2004水利水电工程施工组织设计规范GB50286-2013堤防工程设计规范SL/T225-98水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL260-98堤防工程施工规范 。2.2计算所采用的原始资料从受力性能上说， 袋装砂实质上是一种加筋土坝。 由于

5、土工管袋筋材的布设，改变了土体不能受拉的性能， 因此， 达到增加围堰整体及局部稳定性的目的。 关键的问题是如何确定筋材的加筋作用对围堰稳定性的影响。试验证明：加筋砂试验与无加筋砂试验的破坏包络线基本平行，即其内摩擦角近似相等， 两者的凝聚力不同。 基于此理论， 加筋材料的加筋效果就相当于增加了一个凝聚力 Cp。我们可以把工程上通行的圆弧滑动法移植到袋装砂围堰的稳定性计算中来。参数见表 1、表 2。表 1 计算参数表序号名称粘聚力kPa摩擦角 ( )湿容重kN/m 3饱和容重 kN/m31土工织物充填袋28.5水上 20水下 161719.02吹填砂0水上 20水下 181619.03粘土38.

6、3/35（水下 ）20.61819.52.3 参考文献表 2 岩土参数建议值一览表直接快剪固结快剪水平天然孔隙压缩压缩变形渗透抗水上水下休密度含水粘聚内摩粘聚内摩基床系数休止岩土编号量比力擦角力擦角系数模量模量系数力角止角及名称系数wcca1-2Es1-2EOk水平垂直3 (g/cm)(%)(kPa)( )(kPa)( )(MPa)( cm/s)MPa/mMPa/mMPa /m( )( ) 1 素填土1.806170.173.291614粉质粘土1.9230.10.84235.213.80.394.772.40 10-650*细砂1.9023.0*0.675*30*0.1412.53.42 1

7、0-341402034*32粗砂1.9025*0.70*32*0.1313.435*5.62 10-24946253432砾砂1.9525*0.54935*0.179.340*-11.20 10-160522540*35*本次计算采用理正岩土边坡稳定计算软件 6.0。 计算简图 堤防工程设计规范 稳定渗流期 安全系数计算 控制参数 :采用规范计算工期计算目标滑裂面形状 : 圆弧滑动法不考虑地震 坡面信息 坡面线段数 11坡面线号 水平投影 (m) 竖直投影 (m) 超载数130.00012.000023.0000.0000315.0006.000043.0000.0000511.4005.70

8、00610.0000.0000713.000-5.200083.0000.0000922.000-8.8000103.0000.00001129.100-9.7000 土层信息 坡面节点数 12编号X(m) Y(m)00.0000.000-130.00012.000-233.00012.000-348.00018.000-451.00018.000-562.40023.700-672.40023.700-785.40018.500-888.40018.500-9110.4009.700-10113.4009.700-11142.5000.000附加节点数 11编号 X(m) Y(m)1 0.0

9、00 -5.0002 142.500 -5.0003 12.500 5.000475.1565.000580.1565.0006127.4565.000771.64616.700876.39416.700983.66416.7001092.85616.7001169.36123.700不同土性区域数 6区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3) (kN/m3)(kpa)力系数编号1 19.50020.0000.001 -( 1,2,-11,0,)2 19.50019.5000.001 -( 0,-11,6,3,)3 17.00019.0000.001 -( 3,4,7,11,-5,-4

10、,-3,-2,-1,)4 17.00019.0000.001 -( 4,5,9,7,)5 17.00019.0000.001 -( 11,7,8,9,10,-8,-7,-6,)6 18.00020.000120.000 -( 5,6,-10,-9,10,9,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa)(度)力 (kPa)擦角 (度 )1 0.00045.0000.000 45.0002 38.30030.0000.000 30.0003 28.50020.00028.500 16.0004 0.00020.0000.000 16.0005 28.50020.00028.500 16.0006

11、 38.30020.60035.000 20.600区号十字板强度增十字板羲强度增长系(kPa)长系数下值 (kPa)数水下值1 -2 -3 -4 -5 -6 - 水面信息 采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算不考虑渗透力作用考虑边坡外侧静水压力坝坡外水位 : 0.000(m)水面线段数6 水面线起始点坐标: (0.000,0.000)水面线号水平投影 (m)竖直投影 (m)1 76.0003.0002 0.0008.0003 0.0005.0004 0.0002.0005 0.0002.0006 0.0001.640 计算条件 圆弧稳定分析方法 : 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时 : 当下滑力对待稳定计算目标 : 自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度 : 0.500(m)搜索时的圆心步长 : 1.000(m)搜索时的半径步长 : 0.500(m)计算结果 计算结果图 = (15.012,45.727)(m)= 57.160(m)= 1.3621.2理正软件采用瑞典圆弧法， 边坡抗滑稳定安全系数满足规范要求的不小于