土石壩穩(wěn)定分析ppt課件

1、4 4 土石壩穩(wěn)定分析土石壩穩(wěn)定分析一、概述一、概述二、荷載及組合二、荷載及組合 三、穩(wěn)定分析方法三、穩(wěn)定分析方法四、提高穩(wěn)定的工程措施四、提高穩(wěn)定的工程措施 土石壩在自重、水荷載、浸透壓力和地震荷載作用下，假設剖面尺寸不當或壩體、壩基土料的抗剪強度缺乏，壩體或壩體連同部分地基發(fā)生滑動，呵斥失穩(wěn)。壩基內有脆弱夾層時，也能夠發(fā)生塑性流動。飽和細沙受地震作用還能夠發(fā)生液化失穩(wěn)。分析目的： 分析壩體及壩基在各種不同條件下能夠產生的失穩(wěn)方式，校驗其穩(wěn)定性，確定壩體經濟剖面。失穩(wěn)特點： 壩體由散粒資料組成，不會出現(xiàn)整體滑動或傾覆失穩(wěn)，只能夠發(fā)生部分失穩(wěn)破壞。一、穩(wěn)定分析概述一、穩(wěn)定分析概述穩(wěn)定破壞方式滑

2、動： 壩或壩基資料的抗剪強度不夠，沿某一滑動面向下坍滑。液化：細砂或均勻砂料，地震、打樁振動、爆炸 飽和的松砂受振動或剪切而發(fā)生體積收縮，孔隙水不能立刻排出，有效應力轉化為孔隙應力，砂土抗剪強度降低，砂料隨水的流動而流散。 影響要素：有效粒徑小，孔隙比大，砂料均勻，受力體大，受力猛，透水性小，易液化。美國福特派克壩380萬立方米的砂體在10分鐘內流失；鐵路橋因火車振動而液化。塑性流動： 壩體或壩基剪應力超越了土料抗剪強度，變形超越彈性極限值，壩坡或壩腳地基土被壓出或隆起，壩體產生裂痕或沉陷。軟粘土壩體容易發(fā)生?；瑒用嫱庑?、曲面滑動面 滑動面頂部陡而底部漸緩，曲面近似圓弧，多發(fā)生于粘性土中。2

3、、折線滑動面 多發(fā)生于非粘性土坡，如薄心墻壩、斜墻壩；折點普通在水面附近。3、復式滑動面 厚心墻或粘土及非粘土構成的多種土質壩構成復式滑動面。當壩基內有脆弱夾層時，滑動面不再向下深切，而沿夾層構成曲、直組合的復式滑動。荷載:1、壩體自重 壩體內浸潤線以上部分按濕容重計算，下游水位以上按飽和容重，下游水位以下部分按浮容重計算。 濕容重：單位體積中土、水、空氣的分量。 飽和容重：水占滿了土中的空隙，單位體積內水和土的分量。 浮容重：土的有效分量，等于飽和容重-12、浸透壓力： 動水壓力方向與滲流方向一樣，作用于單位土體上的滲流力可按下式計算：f=j 式中為水的容重，j為浸透坡降 浸透壓力對邊坡穩(wěn)定

4、不利二、荷載及荷載組合二、荷載及荷載組合3、孔隙水壓力 土體可緊縮，水是不可緊縮的，且不能傳送剪力。當土體孔隙飽和時，荷載由水來承當，孔隙受壓排水后，土粒骨架開場承當有效應力，孔隙水所承當?shù)膽榭紫稇紫端畱?，兩者之和為總應力。土體中有孔隙水壓力后，有效應力降低，對穩(wěn)定不利。 粘性土在以下情況會產生孔隙水壓力：施工期；庫水位降落；地震時附加孔隙水壓力。 孔隙水壓力隨土料性質、填土含水量、填筑速度、壩內各點荷載和排水條件不同，隨時間變化，隨排水而變化。荷載組合 土石壩施工、蓄水和庫水位降落的各個時期不同荷載下，應分別計算其穩(wěn)定性?？刂品€(wěn)定的有施工期包括開工時、穩(wěn)定滲流期、庫水位降落期和正常

5、運用遇地震四種工況，應計算的內容：施工期的上、下游壩坡；穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡；水庫水位降落期的上游壩坡；正常運用遇地震的上、下游壩坡。 土石壩各種計算工況，土體的抗剪強度均應采用有效應力法計算：u)tan(c粘性土施工期同時采用總應力法計算：uutanc粘性土庫水位降落期同時采用總應力計算：cuccuctan式中： 為土體的抗剪強度標為有效應力抗剪強度指、c法向有效應力為孔隙壓力為u強度指標剪、cu總為不排水u強度指標剪、ccu總為固接不排水cu效應力庫水位降落前的法向有為c三、穩(wěn)定分析三、穩(wěn)定分析 壩坡抗滑穩(wěn)定計算應采用剛體極限平衡法。對于均質壩、厚斜墻壩和厚心墻壩，宜采用計及條塊間作用

6、力的簡化畢肖普法；對于有脆弱夾層、薄斜墻、薄心墻壩的壩坡穩(wěn)定分析及任何壩型，可采用滿足力和力矩平衡的摩根斯頓普賴斯等分析。 非均質壩體和壩基穩(wěn)定平安系數(shù)的計算應思索平安系數(shù)的多極值特性?；瑒悠茐拿鎽诓煌耐翆舆M展分析比較，直到求得最小穩(wěn)定平安系數(shù)。四、提高穩(wěn)定的工程措施四、提高穩(wěn)定的工程措施 假設穩(wěn)定復核后平安系數(shù)不滿足設計要求，可在設計中放緩壩坡或提高土石料的填筑規(guī)范以添加壩體穩(wěn)定性。 對已建土石壩，可采用以下措施：壩腳加壓重或放緩壩坡；加強防滲、導滲措施；加固地基肚松衯宸肚松衯宸&愮鐝愮鐝D)? $?d悡悡!餯怉餯怉 扈鋹扈鋹A 嘬貑嘬貑 d?啃啃?d怉怉?4 癮癮?0?2l豀豀

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9、牒牒 唣唣?罐罐CB? 捓捓鐒鐒k 挭挭鑈鑈p衈衈 聮嗌聮嗌 蜞蜞敏敏?l 孰孰PB潉潉?潕潕肚松衯肚松衯?雎?lián)]雎?lián)]=?牓牓2d?h糖糖 =M 痞痞 ?(瘣滸瘣滸?( h?棧哐棧哐鋃鋃$*?z 3蓚蓚W 傯傯= %u旄旄 冏冏?塧塧 ?腦腦?U ZYY h?w鵓鵓?鎂鎂+x脲燴脲燴哠哠K?q 梽桃梽桃 羀羀徬徬 ? w? 錭錭X?C?e ?gei鎃鎃+, nit噈鲃噈鲃 c ?u锳锳 9 硄硄 輕儍輕儍L8踇縎踇縎; W岐岐?u rH ?Wx鵛鵛 8 吷吷y 兞兞 戀戀W 六六 堲堲?-猴猴w兂兂.+嬼嬼? 墎墎 娮娮 ?嗠嗠鸊鸊GiJ倭倭r J ?侜侜! ?u? 唻蕛唻蕛? 凓凓 | ? 縖

10、鴰嬔縖鴰嬔r 責責 | A伾伾 鼐鼐*?% 磣嬓冴磣嬓冴 苻苻 高高 Hv霼霼?m | 兪兪 T?4撠撠 ? 聝聝 ?飌飌Z0?t蕞筍蕞筍 訌訌?3 髀続髀続c?p? t 壉鄪壉鄪Mr +?p ; 8齚齚 p 蕞驅蕞驅_嬝嬝3? ?%?佝較佝較#?u 嬻芺婩嬻芺婩 *?莀莀X _ ? 萄阯萄阯K詴詴qM? x拱曃拱曃 ?鳡鳡?+腰腰 +?艃艃? ?U? 葭葭?橗橗?岶岶 %媗祆媗祆 ?呿祴呿祴?峙峙 % Ms?叫叫 篂篂?X ?$ ?F笂笂 斚汶斚汶弸邏弸邏s?苾铏苾铏p蔭蔭淥淥? 呉坡呉坡Y詢生蓯籀詢生蓯籀 塡塠塡塠= ?鬋鬋 昆昆?SZ ?|_)5隠瑾隠瑾.觠觠0峗峗E ?王王?謷呻謷呻 u?蓌蓌 X0 ?艣艣專專 ?u?V=Zt望望 ?v ;3蒛蒛h8#?d?z痣痣W兠兠 兯兯凔凔?黃黃T ? 彄貖彄貖 ? ty?嗥嗥 肻肻Bu SU? x墊侓墊侓?嬎嬎茆茆=D彎塎彎塎 偗偗aN? 婻婻 鞽咢鞽咢0v箅箅 _溹溹? ?J)橆橆1e ? c?r? 螢螢G ;烹烹2C ?c?炩炩 ?婾婾 U蔙蔙T宆宆 Q ?啪啪)u 鏗竗鏗竗?莙莙 0 釆釆U $_饎囕饎囕 雒雒 u ?w? 鍳鍳x ? ?) S tE媭媭E 鄫鄫P 鲉鲉 S現(xiàn)現(xiàn)