壩坡穩(wěn)定分析軟件應(yīng)用

1、西華大學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：水工建筑物（2）年級/專業(yè)：實(shí)驗(yàn)成績：指導(dǎo)教師：姓名：實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)名稱：壩坡（或邊坡）穩(wěn)定分析軟件應(yīng)用學(xué)號：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^上機(jī)實(shí)驗(yàn)，掌握一種工程實(shí)踐中常用的壩坡（或邊坡）穩(wěn)定分析軟件的應(yīng)用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或設(shè)計(jì)思想根據(jù)指導(dǎo)老師提供的面板堆石壩或土石壩相關(guān)工程資料，應(yīng)用理正邊坡軟件對壩坡進(jìn)行 穩(wěn)定分析驗(yàn)證，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與工具實(shí)驗(yàn)平臺：Windows系統(tǒng)操作平臺。軟件：理正。四、實(shí)驗(yàn)過程或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)工程名稱：普定水庫一混凝土面板堆石壩上游邊坡穩(wěn)定分析壩型：混凝土面板堆石壩壩體分區(qū)簡述如下：3.1面板：由于面板取值相對較小，故在本次實(shí)

2、驗(yàn)過程中不考慮其對工程穩(wěn)定性的影響。3.2反濾層:位于心墻上下游兩側(cè)。每個(gè)反濾層區(qū)其壩頂寬度為23.5m，壩底寬度為23.5m。3.3過渡區(qū)：位于心墻反濾層上下游兩側(cè)。每個(gè)過渡區(qū)其壩頂寬度為20m，壩底寬度為 74.5m。3.4上游堆石區(qū)：其壩頂寬為0m，壩底寬為636m，其相對密度為0.85，堆石骨料已經(jīng)剔 除特大石。3.5下游堆石區(qū)：其壩頂寬為32m，壩底寬為714m，其相對密度為0.85，堆石骨料已經(jīng) 剔除特大石。3.6戧堤、排水棱體：由于其對工程的穩(wěn)定性較小，故在本次實(shí)驗(yàn)過程中也不考慮其對工 程穩(wěn)定性的影響。詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程內(nèi)容，以及操作過程中出現(xiàn)的問題及解決方法：在給定的軟件基礎(chǔ)上，

3、輸入相關(guān)的參數(shù)，便可以快速地計(jì)算結(jié)果，對壩體的邊坡穩(wěn)定 進(jìn)行分析。詳細(xì)記錄程序操作步驟、數(shù)據(jù)及過程：5.1根據(jù)老師給的具體工程圖紙用CAD將壩體的輪廓圖描繪出來，并分好區(qū)域，并保存為.dfx的文件類型，最終生成如下圖形：號嗑dL凸EEr-!J- rdu-lrr/L二二w的.瑚 IPMIgM,。蘭_略 .11 在蕓 PH IHftSsliSiK? UF二 lr|：Efl IIH 加岫：J 5 齒 .曲:-. ZH 廣廣/*!.宣B電 H B四5.2運(yùn)行理正軟件，并將上圖導(dǎo)入軟件中，其運(yùn)行結(jié)果如下圖:上理正 mirnAcEFiift姑| *：口 _LmUE女;MMn) EHEi .la品 aSii

4、 點(diǎn)i& 霾：& a& 晶 fii|產(chǎn)皿皿鼻1瞬ggt. HWD.nMGIMTl| 土、三或15.3輸入基本參數(shù)，因?yàn)槭敲姘宥咽瘔嗡曰衙娴男螤钸x擇的是折線形滑面；考慮地震烈度為7級；土條寬度選擇1m。其運(yùn)行結(jié)果如下圖所示5.4輸入坡面參數(shù)，由于不考慮過多的超載個(gè)數(shù)，所以只考慮壩頂超載值選擇1個(gè)，運(yùn)行結(jié) 果如下圖所示：5.5輸入土層參數(shù)取粘聚力、內(nèi)摩擦角、重度、飽和重度的值如下圖所示:5.6輸入水面參數(shù)，其結(jié)果如下圖所示:5.7由于不考慮加筋，所以加筋參數(shù)不必進(jìn)行改動(dòng)和輸入。5.8點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程如下面幾幅圖所示:6.記錄程序運(yùn)行的結(jié)果運(yùn)行結(jié)果如下圖所示:7.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。7

5、.1計(jì)算數(shù)據(jù)、過程及結(jié)果如下所示:計(jì)算項(xiàng)目：復(fù)雜土層土坡穩(wěn)定計(jì)算46 計(jì)算簡圖控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL274-2001)計(jì)算工期：穩(wěn)定滲流期計(jì)算目標(biāo)： 安全系數(shù)計(jì)算滑裂面形狀：折線形滑面地震烈度：7度水平地震系數(shù)：0.100地震作用綜合系數(shù)：0.250地震作用重要性系數(shù)：1.000地震力作用位置：質(zhì)心處水平加速度分布類型：矩形坡面信息坡面線段數(shù)16坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)1681.0540.2660217.3308.665033.2360.0000432.6690.000056.1253.5000612.5000.0000738.75015.500086

6、.0000.000091.867-1.066010121.63360.8160111.2501.2500122.5000.0000131.2501.25001474.61137.3060150.8890.4440168.0000.0001超載1 距離 0.500(m) 寬 8.000(m) 荷載(19.48-19.48kPa) 270.00(度)土層信息坡面節(jié)點(diǎn)數(shù)17編號X(m)Y(m)00.0000.000-1681.0540.266-2698.3848.931-3701.6208.931-4734.2898.931-5740.41412.431-6752.91412.431-7791.66

7、427.931-8797.66427.931-9799.53126.864-10921.16487.681-11922.41488.931-12924.91488.931-13926.16490.181-141000.775127.486-151001.664127.931-161009.664127.931附加節(jié)點(diǎn)數(shù)59編號X(m)Y(m)11013.227124.11821008.164126.93131006.664126.93141037.664-28.06951043.664-28.06961014.064119.93171019.064119.93181045.86452.9319

8、1060.573-20.614101078.664-11.569111138.664-11.569121157.547-2.128131215.950-2.191141266.006-2.245151254.1543.681161251.6543.681171241.0297.931181237.6647.931191201.35427.041201200.44527.950211197.94527.950221196.07629.819231133.52762.739241132.61963.647251130.11963.647261128.25065.518271071.12495.58

9、4281070.00896.698291067.50896.698301065.84698.36131999.264119.93132969.664-28.06933973.664-28.069341004.664126.93135993.974119.93136824.78912.43137827.28912.43138833.4148.93139838.4148.93140851.3120.33241896.4260.35042903.264-3.06943913.264-3.06944952.091-22.48245967.17452.93146963.264-28.069471045.

10、664-28.06948770.3480.30149733.8610.28650688.6270.269510.000-222.472521937.847-222.472531937.847-2.97454740.0056.43155760.0086.43156790.50123.85557792.41427.68158796.91427.68159800.54020.429不同土性區(qū)域數(shù)10區(qū)號重度飽和重度粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩十字板？強(qiáng)度增十字板羲？ 強(qiáng)度增長系全孔壓(kN/m3)(kN/m3)節(jié)點(diǎn)編號(kPa)(度)力(kPa) 擦角(度)(kPa) 長系數(shù) 下值(kPa) 數(shù)水

11、下值系數(shù)122.00023.500 v1,2,3,4,5,6,)9.00039.0008.00037.000- 220.00021.500130.00043.000125.00041.000- (2,1,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,-16,-15,-14,31,32,33,34,3,)321.00022.5008.00037.0007.00035.000- v35,31,-14,-13,-12,-11,-10,-9,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,)42

12、1.500 .31,35,45,44,46,32,)23.0008.50038.0007.50036.00021.500 .7,6,5,47,9,8,)22.500 .34,33,4,3,)18.000 .23.0008.50038.0008.50036.00024.00010.00040.0009.00038.00019.5006.50036.0006.00034.00043,42,41,40,48,49,50,-1,0,51,52,53,14,13,12,11,10,9,47,5,4,33,32,46,44,)821.00022.5008.00037.0007.00035.000 (-3,

13、50,49,54,55,56,57,58,59,48,40,39,38,37,36,-9,-8,-7,-6,-5,-4,)921.500 50,-3,-2,-1,)1021.00023.0008.50038.0007.50036.00022.5008.00037.0007.00035.000 i48,59,58,57,56,55,54,49,) 水面信息采用有效應(yīng)力法孔隙水壓力采用近似方法計(jì)算不考慮滲透力作用考慮邊坡外側(cè)靜水壓力水面線段數(shù)6水面線起始點(diǎn)坐標(biāo)：(0.000,0.000)壩坡外水位：76.000(m)水面線號水平投影(m)豎直投影(m)40.3475.52458.724-4.345

14、352.612-3.753451.313-2.843563.521-1.363643.353-0.183計(jì)算條件穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo)：自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑面 穩(wěn)定分析方法：摩根斯頓一普賴斯法 土條寬度(m): 1.000條間力函數(shù)類型：常量非線性方程求解容許誤差：0.00001非線性方程組求解容許誤差：0.00010 方程求解允許的最大迭代次數(shù)：50搜索有效滑面數(shù)：300起始段夾角上限(度)：5起始段夾角下限(度)：45段長最小值(m): 42.644段長最大值(m): 85.287出口點(diǎn)起始x坐標(biāo)(m): -127.931出口點(diǎn)結(jié)束x坐標(biāo)(m): 1001.664入口點(diǎn)起始x坐標(biāo)(m): 0.000入口

15、點(diǎn)結(jié)束x坐標(biāo)(m): 1009.664計(jì)算結(jié)果:滑動(dòng)安全系數(shù) =1.559終止坐標(biāo)(m,m) (881.401,54.045) (944.707,85.629) (991.429,116.659) (1000.769,127.483)最危險(xiǎn)滑裂面線段標(biāo)號起始坐標(biāo)(m,m)(799.557,26.878)(881.401,54.045)(944.707,85.629)(991.429,116.659)7.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：該壩工程等別為2級別，查SL 274-2001碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定知，本次實(shí)驗(yàn) 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.559,大于規(guī)范規(guī)定的正常情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.35，故壩

16、體安全穩(wěn)定。表土3.“ 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)運(yùn)用條件工程等級1234. 5正常運(yùn)用條件1.501. 35L 301. 25費(fèi)常運(yùn)用條件I1.301. 25L 201. 15非常運(yùn)用條件RE 20L 151. 151. 10五、總結(jié)1.回答實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的思考題。.坡面起始點(diǎn)號和坡面線段數(shù)變化后，導(dǎo)入的工程斷面DXF圖會(huì)有什么不同？答：在導(dǎo)入理正軟件前的DXF圖是不用自己編號的，導(dǎo)入圖形后，DXF圖形會(huì)在理正軟件 中自動(dòng)進(jìn)行編號，如果導(dǎo)入圖形的線段數(shù)改變后，那么在軟件中顯示的圖形會(huì)改變其的起始 點(diǎn)號，并分好區(qū)域。.計(jì)算工況改變后，各參數(shù)設(shè)置時(shí)會(huì)有什么變化？答：計(jì)算工況包括施工期、穩(wěn)定滲流期、水

17、庫水位降落期、有地震作用。此次實(shí)驗(yàn)我們 采用的是滲流穩(wěn)定期，參數(shù)的選擇如實(shí)驗(yàn)中所示。同時(shí)，考慮地震的作用，需要考慮地震參 數(shù)；如果選擇的是水庫水位降落區(qū)的話，則需要考慮不穩(wěn)定滲流所形成的孔隙水壓力的作用， 則必須考慮水的作用了；如若選擇的是施工期的話，因?yàn)榉罎B體在填筑過程中產(chǎn)生的孔隙水 壓力一般來不及消散，所以也要考慮水的作用，則要輸入水面參數(shù)。.上下滑點(diǎn)的位置可以判斷導(dǎo)入的DXF圖是否正確嗎？答：上下滑點(diǎn)的位置可以判斷導(dǎo)入的DXF圖是正確的?？偨Y(jié)上機(jī)的心得體會(huì)及改進(jìn)意見。1)心得：此次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，讓我體會(huì)到計(jì)算機(jī)時(shí)代帶給人們帶來的巨大益處，在對工程 的邊坡穩(wěn)定，滲流分析等各種工程情況計(jì)算時(shí)，使很多繁瑣的問題得到快速的解決，節(jié)約了 大量的時(shí)間，提了高了工作的效率。通過對理