水工建筑物IP课件第8讲

第八讲土石坝的稳定分析稳定计算的目的通过计算坝剖面的稳定安全度，确定坝的经济剖面；或对加高、培厚等改建、扩建工程进行必要的稳定校核。1、圆弧法：圆弧面2、折线法：直线、折线3、复式法：直线、圆弧面稳定分析的方法1、瑞典圆弧法不考虑条块间的作用力。2、毕肖普法考虑条块间的作用力。假定相邻土条界面上切向力为零，只考虑条块间的水平作用力。圆弧滑动法瑞典圆弧滑动法的基本假定滑动面为圆弧面；滑动圆弧上的土体为刚体；不考虑土条间的相互作用力；自重作用于土条中心线与滑动圆弧交点。圆弧滑动法oiiNiTiGbilR圆弧滑动法bhhhhGi)44332311（bhhhhGi)44332211（b1h2h4h3hiGiTiNKGlctgluGMMKiiiiiiiiisrcsin)cos（均质坝最危险滑弧圆心位置HH5.4Ho212R1RMNABC85KKmin、2R21R、、与坝坡的关系坝坡坡度1：11：21：31：41：5内半径1R0.75H0.75H1.0H1.5H2.2H外半径2R1.5H1.75H2.3H3.75H4.8H128°26°25°25°25°237°35°35°36°37°1折线法非粘性土坝稳定计算斜墙和保护层的稳定计算非粘性土坝稳定计算121W2W1:1m2:1mEDCBA1P0)cos(sin)sin(1cos1211222211222PWtgPKtgWKcc0cos1sin111111tgWKWPcFEDG1G2G3G4H’HLBB’G’gθ3θ2θ1τ抗剪强度法向应力σc非粘性土粘性土σcφφ’斜墙、保护层一起滑动的稳定计算土料抗剪强度与法向应力的关系)(3342tgGPn22cos11coscos1coscos223122111clclPtgGtgGtgGnancPPPK2n1斜墙、保护层一起滑动的稳定计算23121)(tgGtgGGPa式中：--线右侧滑动力的水平分力之和。--线右侧抗滑力的水平分力之和。--线左侧抗滑力的水平分力之和。--坝体、斜墙土和保护层的内摩擦角。aP11nPBBaPBB2nPBB23复合滑动面稳定计算aPclGtgSlnPGSaacPclGtgPPSPKnn土石坝坝坡抗滑稳定荷载组合正常运用情况正常蓄水位或设计洪水位在形成稳定渗流时；下游坡水位为1/3坝高时；上游坡水库正常降落；上游坡非常运用情况水库水位；上游坡施工（竣工）期；上、下游坡地震蓄满、排水设备失效；下游坡土石坝坝坡抗滑稳定安全系数坝的级别234,5正常运用条件1.301.251.201.15非常运用条件1.201.151.101.05提高土石坝坝坡稳定性的措施1、提高填土的填筑标准；2、坝脚加压重；3、加强防渗、排水措施；4、加固地基。土石坝地基处理岩石地基处理：清洗干净后再进行填土。砂砾石地基处理：粘性土截水槽；混凝土防渗墙；帷幕灌浆；防渗铺盖；排水垫层、减压井、透水盖重。土石坝的坝基处理细砂、软粘土地基处理：可能液化的坝基处理；软粘土地基处理；湿陷性黄土地基处理。土石坝与地基、岸坡及其它建筑物的连接：集中渗流；不均匀沉降导致裂缝。齿墙或齿槽堆石坝堆石坝是以堆石体作为支承，而以土、混凝土、沥青混凝土等材料作为防渗体的一种坝型。堆石坝的形式粘土斜墙堆石坝粘土心墙堆石坝粘土斜心墙堆石坝钢筋混凝土面板堆石坝沥青混凝土面板堆石坝钢筋混凝土面板堆石坝沥青混凝土心墙堆石坝混凝土重力墙式堆石坝土石坝的裂缝及控制分类•干缩和冻融；不均匀变形；水力劈裂；地震；预防•水位不应上升过快。处理•浅：挖除回填；•深：灌泥浆或化学浆。