重力坝-抗滑稳定分析
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重力坝抗滑稳定措施浅析摘要:通过对重力坝抗滑稳定的分析,采取有效措施提高其抗滑稳定性,确保大坝安全运行。
关键词:水利枢纽;重力坝;抗滑稳定;措施前言重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝,它历史悠久、优点较多,目前仍被广泛采用。
重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或坝基内软弱结构面抗滑稳定的安全度,提高重力坝抗滑稳定的措施要根据其工作原理及特点,通过分析不同情况下的稳定性,分别确定切实有效的提高抗滑稳定措施。
下面就重力坝存在的几种可能滑动情况分别进行稳定分析,根据分析结果落实相应的抗滑稳定措施。
一、沿坝基面的抗滑稳定问题1、沿坝基面的抗滑稳定分析(以一个坝段或取单宽作为计算单元)1.1利用抗剪强度公式,将坝体与基岩间看成是一个接触面,而不是胶结面。
当接触面呈水平面时,其抗滑稳定安全系数Ks =①式中ΣW为接触面以上的总铅直力;ΣP为接触面以上的总水平力;U为作用在接触面上的扬压力;f为接触面间的摩擦系数。
当接触面倾向上游时Ks=②式中β为接触面与水平面间的夹角。
由式②可以看出,当接触面倾向上游时,对坝体抗滑有利;当接触面倾向下游时,β为负值,使抗滑力减小,滑动力增大,对坝体稳定不利。
1.2利用抗剪公式时,认为坝体混凝土与基岩接触良好,直接采用接触面上的抗剪断参数和计算抗滑稳定安全系数。
s =③式中A为接触面面积;为抗剪断摩擦系数;为抗剪断凝聚力。
2、增加抗滑稳定性的工程措施从稳定性分析计算公式看出,要增大K值可采取多种措施,如增加坝体的铅直力ΣW,减小扬压力U,提高滑动面的抗剪强度指标f值。
对具有软弱夹层的地基应设法增加尾岩抗体被动抗力。
如依靠减小水平推力ΣP来增加坝体稳定性难度很大。
因此,可以采用以下工程措施提高抗滑稳定性。
一是加大坝体剖面。
在上游面或下游面加大剖面以增加坝体自重,在上游面加大剖面可增加坝体自重及垂直水重,提高ΣW值,从而增加坝的抗滑稳定性;二是采用有利的开挖轮廓线,开挖坝基时,利用岩面的自然坡度,使坝基面倾向上游;三是在坝基面设置排水系统,加强坝基排水,减小扬压力,增大K值;四是提高软弱夹层的抗剪强度指标。
autobank计算重力坝抗滑稳定计算【原创实用版】目录1.重力坝抗滑稳定分析的背景和意义2.重力坝抗滑稳定分析的方法3.抗滑稳定计算公式4.提高重力坝抗滑稳定性的措施5.结论正文一、重力坝抗滑稳定分析的背景和意义随着水利工程的广泛应用,重力坝作为一种常见的大坝类型,其抗滑稳定性分析变得越来越重要。
重力坝的抗滑稳定是指在各种荷载作用下,坝体能够保持稳定,不发生滑动现象。
对于重力坝来说,抗滑稳定性是其设计和施工中最为关键的问题之一。
因此,研究重力坝抗滑稳定分析的方法和计算公式具有重要的现实意义和应用价值。
二、重力坝抗滑稳定分析的方法重力坝抗滑稳定分析的方法主要包括以下几种:1.定性分析法:通过对边坡的尺寸、坡形、地质结构、所处的地质环境、形成的地质历史、变形破坏形迹等方面的研究,判断边坡的稳定性。
2.极限平衡分析法:把可能滑动的岩、土体假定为刚体,通过分析可能滑动面,并把滑动面上的应力简化为均匀分布,进而计算抗滑稳定性。
3.抗剪断公式计算:当整个可能滑动面基本上都由软弱结构面构成时,采用抗剪断公式计算。
4.抗剪强度公式计算:可能滑动面仅一部分通过软弱结构面,其余部分切穿岩体或混凝土,有条件提供一定抗滑力的抗力体时,应采用抗剪强度公式计算。
三、抗滑稳定计算公式重力坝抗滑稳定计算公式主要包括以下两种:1.抗剪断公式:Fs = 0.8γH^2tan^2(α/2)其中,Fs 为抗剪断强度,γ为滑动面上的土体重度,H 为滑动面的深度,α为滑动面的倾角。
2.抗剪强度公式:Fs = 0.4γH^2tan^2(α/2) + 0.6σcH^2其中,Fs 为抗剪强度,γ为滑动面上的土体重度,H 为滑动面的深度,α为滑动面的倾角,σc 为混凝土的抗压强度。
四、提高重力坝抗滑稳定性的措施为了提高重力坝的抗滑稳定性,可以采取以下措施:1.选用优质的坝基岩石,要求微风化、新鲜,产状以倾向上游为佳。
2.对坝基进行处理,如固结灌浆,以提高承载力和应变能力。
0引言碾压混凝土采用分层浇筑,水平向防渗性能相差较大,是防渗的薄弱环节。
碾压混凝土坝坝体防渗一般采用常态混凝土防渗层、变态混凝土防渗层的防渗结构,其可靠性至关重要。
施工中,碾压混凝土层面若存在骨料架空、层面胶结不良和透水率大等质量问题,运行中则可能出现坝体混凝土溶蚀、析钙、坝体渗透压力升高或混凝土腐蚀等危害,影响结构安全。
某工程水库蓄水后,坝体层面渗透压力与气温相关性较好,冬季渗透压力明显增大,渗压系数达到0.8以上。
笔者基于坝体渗压实测值,采用材料力学法,对坝体层面抗滑稳定进行复核计算,为评价大坝坝体抗滑稳定提供参考依据。
1工程概况及坝体防渗结构设计1.1工程概况某水电站大坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高31.5m ,最大坝基宽度28.675m ,坝顶长216m ,分为8个坝段。
上游面直立,防渗层采用0.5m 厚的富胶凝材料变态混凝土,防渗标号W8,下游面464.20m 高程以上直立,464.20m 高程以下坝坡1∶0.75。
坝体典型断面见图1。
图1坝体典型断面图Fig.1Typical section of dam为增加大坝的抗滑稳定性,在大坝下游坝坡与1号、2号公路之间的深槽底部3.5m 回填混凝土,某碾压混凝土重力坝层面抗滑稳定分析吴伟(国家能源局大坝安全监察中心,浙江杭州,311122)摘要:碾压混凝土坝的水平层面是影响碾压混凝土坝强度、稳定和渗流的关键部位。
针对某运行期坝体渗透压力较大的碾压混凝土重力坝,结合坝体渗透压力实测值,采用材料力学法和现行业规范NB/T 35026-2014《混凝土重力坝设计规范》对坝体层面抗滑稳定进行复核。
计算结果表明,对于坝高较小的碾压混凝土坝,坝体层面渗压对坝体层面抗滑稳定影响较小,坝体抗滑稳定的富裕度较高。
关键词:碾压混凝土坝;层面渗压;现场检查;抗滑稳定Title:Analysis of anti-sliding stability on a RCC gravity dam layer//by WU Wei //Large Dam Safety Su⁃pervision Center of National Energy AdministrationAbstract:The horizontal layer is the key part that affects the strength,stability and seepage of a RCC dam.For a RCC gravity dam with high seepage pressure during operation period,combined with the measured values of seepage pressure in dam body,the anti-sliding stability on dam layer is reviewed byuse of material mechanics method and current industry standard Design Specification for Concrete Gravi⁃ty Dams .The calculation results show that for the RCC dam with a small dam height,the seepage pres⁃sure on dam layer has little influence on the anti-sliding stability,and the redundancy of anti-sliding stability is high.Key words:RCC dam;seepage pressure on layer;on-site inspection;anti-sliding stability中图分类号:TV642.3文献标志码:B文章编号:1671-1092(2021)01-0050-048000R 200防浪墙▽475.400▽474.200▽464.2000+008.000▽456.001∶0.752000▽442.800▽440.800▽439.300正常蓄水位▽471.500原地面线▽440.000三级配RCC三级配RCC常态混凝土R 2000+000.000坝轴线碾压堆石(弃碴料)1号公路By WU Wei:Analysis of anti-sliding stability on a RCC gravity dam layer其上18.7m回填碾压堆石。
重力坝抗滑稳定分析重力坝的稳定应根据坝基的地质条件和坝体剖面形式,选择受力大,抗剪强度较低,最容易产生滑动的截面作为计算截面。
重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及混凝土层面上的滑动稳定性。
另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时,也应核算其深层滑动稳定性。
《混凝土重力坝设计规范》(),,(0k k Q k G a Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,11γγ),,,(0k k k Q k G a A Q G S ⋅⋅⋅⋅γγψγ⎪⎪⎭⎫⎝⎛k m k da f R ,12γγ•••R f 'R c '•C f 'C c '••——材料性能分项系数,查表1-12,也可实验确定;γd1——基本组合结构系数,查表1-13; A k ——偶然作用代表值;γd2——偶然组合结构系数,见表1-3;Σf 'f 'c 'c '2)。
2.抗剪断参数的选取式(4)中f 'R f 'C c 'R c 'C 的值,直接关系到工程的安全性和经济性,必须合理地选用。
一般情况下,应经试验测定,且每一主要工程地质单元的野外试验不得少于4组;选取这些参数值时,应结合现场的实际情况,参照工程地质条件类似的工程经验,并考虑坝基岩体经工程处理后可能达到的效果,经地质、试验和设计人员共同分析研究进行适当调整后确定,中型工程的中、低坝,若无条件进行野外试验,应进行室内试验,并参照地质条件类似工程的经验数据选用,小型工程的低坝无试验资料时,可参照地质条件类似工程的试验成果和经验数据选用,坝体混凝土与基岩接触面抗剪断参数的计算参考值见DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》。
表1 材料性能分项系数表2 结构系数。
重⼒坝稳定分析⽅法及提⾼坝体抗滑稳定的⼯程措施重⼒坝的稳定性汪祥胜3008205112(46)前⾔:重⼒坝是世界出现最早的⼀种坝型,早在2900年前在埃及就出现了最早的重⼒挡⽔坝。
随着我国重⼒坝建设的繁荣,数量的增多和⾼度的不断提升,使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。
⼤坝的稳定性直接关系到⼤坝安全性和⼈民群众的⽣命财产息息相关,⽽此次实习的三峡和向家坝皆是重⼒坝的代表杰作,通过实习定能从深层次上了解有关⼤坝稳定性的相关问题,包括什么是重⼒坝,重⼒坝稳定的意义,其稳定性分析⽅法和提⾼坝体抗滑稳定性的⼯程措施及在实际中的应⽤情况和应注意的问题。
⼀.什么是重⼒坝1.重⼒坝是由砼或浆砌⽯修筑的⼤体积档⽔建筑物,其基本剖⾯是直⾓三⾓形,整体是由若⼲坝段组成。
重⼒坝在⽔压⼒及其他荷载作⽤下,主要依靠坝体⾃重产⽣的抗滑⼒来满⾜稳定要求;同时依靠坝体⾃重产⽣的压⼒来抵消由于⽔压⼒所引起的拉应⼒以满⾜强度要求。
2.优缺点:重⼒坝优点:重⼒坝之所以得到⼴泛应⽤,是由于有以下优点:①相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪⽔漫溢、地震和战争破坏能⼒都⽐较强;②设计、施⼯技术简单,易于机械化施⼯;③对不同的地形和地质条件适应性强,任何形状河⾕都能修建重⼒坝,对地基条件要求相对地说不太⾼;④在坝体中可布置引⽔、泄⽔孔⼝,解决发电、泄洪和施⼯导流等问题。
重⼒坝缺点:①坝体应⼒较低,材料强度不能充分发挥;②坝体体积⼤,耗⽤⽔泥多;③施⼯期混凝⼟温度应⼒和收缩应⼒⼤,对温度控制要求⾼。
3.⼯作原理;重⼒坝在⽔压⼒及其它荷载作⽤下必需满⾜:A、稳定要求:主要依靠坝体⾃重产⽣的抗滑⼒来满⾜。
B、强度要求:依靠坝体⾃重产⽣的压应⼒来抵消由于⽔压⼒所引起的拉应⼒来满⾜。
4.重⼒坝类型:重⼒坝按筑坝材料的不同分为:混凝⼟重⼒坝和浆砌⽯重⼒坝。
重⼒坝按其结构形式分为:①实体重⼒坝;②宽缝重⼒坝;③空腹重⼒坝。
重⼒坝按泄⽔条件可分为⾮溢流坝和溢流坝两种剖⾯。
科技视界Science &TechnologyVisionScience &Technology Vision 科技视界(上接第29页)集中化、企业化水平低,主要以农户分散生产经营为主,而建立全国统一的蔬菜质量安全追溯体系及平台,并使得多数小型企业及农户有效参与其中还有待解决,本系统所实现的基于B/S 结构的面向小型企业的蔬菜质量安全追溯系统,能以较低成本有效解决上问题,解决了消费者对产品生产相关信息的信息盲区,提高蔬菜质量安全的可信度,增强其购买信心。
另外,随着企业规模的扩大,将考虑使用包含更大信息量的二维码技术或RFID 技术,构建更加高效可行的蔬菜质量安全可追溯系统。
【参考文献】[1]谢菊芳,陆昌华.基于构架的安全猪肉全程可追溯系统实现[J].农业工程学报,2006,22(6):218-219.[2]杨信廷,钱建平,孙传恒,等.蔬菜安全生产管理及质量追溯系统设计与实现[J].农业工程学报,2008,24(3):162-166.[3]高红梅.物联网在农产品供应链管理中的应用[J].商业时代,2010(22):40-41.[4]王珊.蔬菜生产从田头到餐桌的全程质量控制[J].江苏农业科学,2009,37(6):395-420.[责任编辑:丁艳]0引言某水电站枢纽工程建筑物由挡水建筑物、溢流表孔、冲沙底孔、电站取水口等组成。
挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,溢流坝段最大坝高80m。
依据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)规定,工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型;枢纽主要建筑物为3级,大坝安全级别为II 级。
对于重力坝的深层抗滑稳定性,目前在国内外一般均按平面刚体极限平衡计算,其安全系数多按定值法取值,并与相应采用的方法、参数相配套,且根据工程实践经验,不断做相应的调整[1-2]。
1重力坝深层抗滑稳定计算的二维刚体法原理令抗力为Q ,其与BD 面法线的夹角为θ,BD 面与水平面的夹角为90°,令块体ABD 和块体BCD 同时处于极限平衡状态,分别核算AB、BC 面上的抗滑稳定安全系数K 1、K 2,考虑块体ABD 的稳定:K 1=f 1′[(∑W+G 1)cos α-∑P sin α-Q sin(θ-α)+U 3sin α-U 1]+c 1′A 1∑P cos α+(∑W+G 1)sin α-Q cos(θ-α)-U 3cos α(1)考虑块体BCD 的稳定:K 2=f 2′[(G 2cos β+Q sin(β+θ)+U 3sin β-U 2]+c 2′A 2Q cos(β+θ)-G 2sin β+U 3cos β(2)式中:∑P 、∑W ———作用于块体ABD 上的总水平、总垂直力;G 1、G 2———分别位岩体ABD、BCD 重量的垂直作用;f 1′、f 2′———分别为AB、BC 滑动面的摩擦系数;c 1′、c 2′———分别为AB、BC 滑动面的凝聚力;U 1、U 2、U 3———分别为AB、BC、BD 面上的扬压力;α、β———分别为滑动面AB、BC 与水平面的夹角;A 1、A 2———分别为滑动面AB、BC 的长度;Q 、θ———分别为BD 面上的抗力与水平面的夹角。