赤峰市紅山區(qū)城郊鄉(xiāng)防洪工程滲流穩(wěn)定計算

1、赤峰市紅山區(qū)城郊鄉(xiāng)防洪工程5.6穩(wěn)定計算5.6.1滲流及滲透穩(wěn)定計算1）滲流分析的目的（1）確定堤身浸潤線及下游逸出點位置，以便核算堤坡穩(wěn)定。（2）估算堤身、堤基的滲透量。（3）求出局部滲流坡降，驗算發(fā)生滲透變形的可能。概括以上分析，對初步擬定的土堤剖面進行修改，最后確定土堤剖面及主滲，排水設(shè)備的型式及尺寸。2）滲流分析計算的原則（1）土堤滲流分析計算斷面應(yīng)具有代表性。（2）土堤滲流計算應(yīng)嚴格按照堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB50286-981）第8.1.2條及本規(guī)范附錄E的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3）滲流分析計算的內(nèi)容（1）核算在設(shè)計洪水持續(xù)時間內(nèi)浸潤線的位置，當在背水側(cè)堤坡逸出時，應(yīng)計算出逸點位置，逸出段與

2、背水側(cè)堤基表面的出逸比降。（2）當?shù)躺?、堤基土滲透系數(shù)K10-3cm/s時，應(yīng)計算滲流量。（3）設(shè)計洪水位降落時臨水側(cè)堤身內(nèi)自由水位。4）堤防滲流分析計算的水位組合（1）臨水側(cè)為設(shè)計洪水位，背水側(cè)為相應(yīng)水位。（2）臨水側(cè)為設(shè)計洪水位，背水側(cè)無水。（3）洪水降落時對臨水側(cè)堤坡穩(wěn)定最不利情況。5）滲透計算方法堤防滲流分析計算方法按照堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB50286-98）附錄E3的透水堤基均質(zhì)土堤滲流計算即滲流問題的水力學解法。6）土堤滲流分析計算計算錫泊河左岸（0-468）橫斷面，堤高5.05米（P=2%），半支箭左岸（0+302.25）橫斷面，堤高6.46米（P=2%），該兩段堤防均屬于 2級

3、堤防，堤防滲流計算斷面采用1個斷面計算即可。采用堤防工程設(shè)計規(guī)范中透水堤基均質(zhì)土堤下游坡無排水設(shè)備或有貼坡式排水穩(wěn)定滲流計算公式： （E.3.1） （E2.1-3） （E2.1-4）當Kk0時h0=a+H2=q÷+H2 （E.3.2-2）對于各種情況下壩體浸潤線均可按下式確定X=k·T+k （E.3.2-6）式中：q'= +（E.3.2-7）k堤身滲透系數(shù)；k0堤基滲透系數(shù)；H1水位到壩腳的距離（m）；H2下游水位（m）；H堤防高度（m）；q單位寬度滲流量（m3/s·m）；m1上游坡坡率，m1=3.0；m2下游坡坡率，m2=3.0；b壩體頂部寬度6.0m；

4、 h0下游出逸點高度（m）；錫伯河采用數(shù)據(jù)列表如下：物理特性筑堤土料單層堤基土 質(zhì)低液限粉土圓礫滲透系數(shù)（cm/s）2.7×10-43.2×10-1摩擦角（度）2632粘結(jié)力（kpa）350半支箭采用數(shù)據(jù)列表如下：物理特性筑堤土料雙層堤基土 質(zhì)低液限粉土4m段粉土6m段圓礫滲透系數(shù)（cm/s）2.7×10-44m段3.16m段1.8×10-1摩擦角（度）264m段26.36m段31粘結(jié)力（kpa）354m段216m段0滲流計算結(jié)果正常工況錫伯河滲流計算結(jié)果表工 況H1（m）q（m3/d·m）q'（m3/d·m）設(shè)計深2.081

5、46.84168錫伯河浸潤線計算結(jié)果：X 6.240 8.56220.175 29.465Y 2.080 1.5570.847 0.278錫伯河防洪堤筑堤土為低液限粉土，基礎(chǔ)為砂礫基礎(chǔ)，強透水地基，堤身部分為相對不透水層，基礎(chǔ)和堤身滲透系數(shù)相差100倍以上，下游無水，經(jīng)計算堤身和堤腳無無出逸點，滲流穩(wěn)定。半支箭防洪堤計算結(jié)果如下:按照堤防工程設(shè)計規(guī)范E.7.1中說明地基中表層土透水性較強，兩層的滲透系數(shù)之比大于100即可稱為雙層地基，計算得知越流系數(shù)為0.008，本設(shè)計筑堤土了為低液限粉土，基礎(chǔ)為砂礫基礎(chǔ)，強透水地基，堤身部分為相對不透水層，下游無水，經(jīng)計算堤身和堤腳無無出逸點，滲流穩(wěn)定。（采

6、用公式為(T1為弱透水層厚度，T0為強透水層厚度)26 / 26文檔可自由編輯打印7、抗滑穩(wěn)定計算計算方法： 此堤防的穩(wěn)定計算分析采用理正邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)，選用復雜土層土坡穩(wěn)定計算，采用碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范，分別考慮了穩(wěn)定滲流期，施工期，水位降落期三種情況。采用圓弧滑動法，根據(jù)實際情況考慮了地震烈度7度，計算方法采用簡化畢肖普法，自動搜索最危險滑裂面，求得最小安全系數(shù)。在計算過程中，根據(jù)大壩的實際情況輸入土壩的重度和飽和重度，粘聚力，內(nèi)摩擦角，考慮了孔隙水壓力，采用近似方法計算，不考慮滲透力的作用。計算成果表見下面。以下為計算過程中采用的公式：簡化畢肖普法：（1）施工期的安全因數(shù)： （有效應(yīng)力

7、法） (5.1-24) （總應(yīng)力法） (5.1-25)（2）水庫降落期的總應(yīng)力法： (5.1-26)（3）穩(wěn)定滲流期或水庫水位降落期有效應(yīng)力法 (5.1-27) 式中: b 條塊寬度； W 條塊實重，W=W1+W2+rwZb ； W1 在壩坡外水位以上的條塊實重； W2 在壩坡外水位以下的條塊浮重； Z 壩坡外水位高出條塊底面中點的距離； Ui 水庫水位降落前壩體中的孔隙壓力； U 穩(wěn)定滲流期或水庫降落期壩體或地基中的孔隙壓力； 條塊的重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角。C 施工期有效應(yīng)力法中粘性土的強度指標 Cu 施工期總應(yīng)力法中的土的強度指標。 Ccu， 穩(wěn)定滲流期和水庫水位降落期中的土的強度指標。錫伯河堤防穩(wěn)定計算成果表 位 置工 況上 游下 游 穩(wěn)定滲流期2.111.896 施 工 期2.512.17水位降落期2.118考慮地震（7度）1.971.78半支箭河堤防穩(wěn)定計算成果表 位 置工 況上 游下 游穩(wěn)定滲流期2.011.492施工期2.4322.08水位降落期2.018考慮地震（7度）2.3241.88安全系數(shù)符合規(guī)范要求，壩體穩(wěn)定。通過以上計算，