水電上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告正文

西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告西華大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第1頁共1頁西華大學(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)：11級水利水電工程實(shí)驗(yàn)成績：指導(dǎo)教師：張煥敏姓名：季林實(shí)驗(yàn)日期：2014.11.1實(shí)驗(yàn)名稱：壩坡（或邊坡）穩(wěn)定分析軟件應(yīng)用學(xué)號：312011080801424實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過上機(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。2.熟悉壩坡（或邊坡）穩(wěn)定分析步驟，判斷壩坡（或邊坡）的穩(wěn)定性，并得出其穩(wěn)定安全系數(shù)。3.掌握各種參數(shù)對壩坡（或邊坡）穩(wěn)定性的影響，以便于今后的設(shè)計(jì)或施工工作中更好地進(jìn)行穩(wěn)定控制，保證壩坡（或邊坡）的安全。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)1.工程名稱：浙江應(yīng)村工程壩體下游邊坡穩(wěn)定分析。2.壩型：面板堆石壩3.壩體標(biāo)準(zhǔn)剖面圖（經(jīng)鏡像處理后）：4.壩體分區(qū)簡述壩體堆石壩分區(qū)填筑，分層碾壓，自上游至下游依次分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)和下游堆石區(qū)共4個(gè)主要填筑區(qū)。另在面板周邊縫附近為特殊墊層區(qū)，施工滑膜壩頂高程435.1m以上設(shè)置壩頂靜碾堆石填筑區(qū)，下游壩坡設(shè)坡面處理區(qū)。采用料場開采和溢洪道開挖石料，巖性為熔結(jié)凝灰?guī)r。設(shè)計(jì)要求下游堆石區(qū)石料干抗壓強(qiáng)度≥40MPa，軟化系數(shù)≥0.7，其余堆填區(qū)石料干抗壓強(qiáng)度≥60MPa，軟化系數(shù)≥0.85。墊層區(qū)（2A區(qū)）：要求選用級配良好的新鮮、堅(jiān)硬碎石料，水平寬度1.5m，鋪筑層厚度40cm，最大粒徑80mm，填筑干密度2.21g/cm3，孔隙率≤20%，小于5mm的細(xì)粒含量為29~44%，小于0.075mm的細(xì)粒含量≤8%，不均勻系數(shù)＞30，曲率系數(shù)為1~3。過渡區(qū)（3A區(qū)）：要求選用級配良好的加工碎石料，水平寬度3.5m，最大粒徑300mm，填筑干密度2.18g/cm3，設(shè)計(jì)孔隙率≤22%，小于5mm的細(xì)粒含量為≤20%，小于0.075的細(xì)粒含量≤5%，不均勻系數(shù)＞6，曲率系數(shù)為1~3。主堆石區(qū)（3B區(qū)）：要求選用級配良好的碎、塊石料，鋪筑層厚度80cm，最大粒徑600mm，填筑干密度2.08g/cm3，設(shè)計(jì)孔隙率≤24%，小于5mm的細(xì)粒含量為≤17%，小于0.075mm的細(xì)粒含量≤5%，不均勻系數(shù)≥8，曲率系數(shù)為1~3。下游堆石區(qū)（3C區(qū)）：要求選用一定級配的碎。塊石料，鋪筑層厚度80cm，最大塊徑800mm，填筑干密度2.06g/cm3，設(shè)計(jì)孔隙率≤25%，xiaoyu5mm的細(xì)粒含量為≤17%，小于0.075mm的細(xì)粒含量≤5%。特殊墊層區(qū)（2B區(qū)）：位于周邊縫附近，近趾板處用小型振動(dòng)工具壓實(shí)，填筑層厚度小于20cm，最大粒徑40mm，設(shè)計(jì)孔隙率≤19%，其余要求同墊層區(qū)。壩頂靜碾壓填筑區(qū)（3A1區(qū)）：位于滑膜臨時(shí)壩頂高程435.1m以上，除壩頂路面由干砌條石和碎石構(gòu)成外，主要由2A、3A、3B區(qū)料填成，鋪筑層厚度40~60cm，最大粒徑300mm，設(shè)計(jì)孔隙率≤24%，小于5mm的細(xì)粒含量為≤20%，小于0.075的細(xì)粒含量≤5%，不均勻系數(shù)＞6，曲率系數(shù)為1~3。壩體下游面護(hù)坡區(qū)（3D區(qū)）：厚30cm，下游壩坡分別在高程415m和395m處設(shè)置馬道，寬2m。5.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。軟件安裝。安裝了2010版AOTOCAD和理正巖土計(jì)算軟件。熟悉工程資料。根據(jù)老師提供的資料，熟讀資料，了解工程構(gòu)造，熟悉工程數(shù)據(jù)等。繪制工程斷面CAD圖。根據(jù)老師提供的工程資料，運(yùn)用AOTOCAD2010版繪制工程斷面CAD圖。在此做到數(shù)據(jù)、比例等與資料完全相同，要特別注意各土層的分界線必須繪制完整。完成工程斷面DXF圖的繪制。將以上繪制的工程斷面CAD圖保存為DXF格式的文件。導(dǎo)入DXF圖。打開理正巖土計(jì)算軟件，并導(dǎo)入DXF圖。將DXF圖導(dǎo)入軟件時(shí)，坡面線起始點(diǎn)號和坡面線段數(shù)一定要輸入正確。結(jié)合實(shí)際工程參數(shù)設(shè)置基本參數(shù)、設(shè)置坡面參數(shù)、設(shè)置土層參數(shù)、設(shè)置滲流參數(shù)。1、面板堆石壩各個(gè)分區(qū)的壓實(shí)后天然容重一般在20～22.5KN/m3，墊層區(qū)的容重一般大于過渡區(qū)，主堆石區(qū)容重略小于過渡區(qū)，主堆石區(qū)容重一般又大于次堆石區(qū)。2、浸潤線以下的飽和容重一般比其天然容重要大1.5～2KN/m3。3、各分區(qū)的內(nèi)摩擦角一般在35°～46°左右。一般墊層、過渡層、主堆石區(qū)的凝聚力C值取C=0~10kpa，次堆石區(qū)的凝聚力C視填料性質(zhì)一般取C=10～150kpa。（7）.結(jié)果分析。詳細(xì)記錄程序操作步驟、數(shù)據(jù)及過程。（一）：浙江應(yīng)村工程壩體橫剖面cad圖（二）：另存為dxf文件（三）：將dxf文件導(dǎo)入軟件（四）：基本參數(shù)設(shè)置（五）：坡面參數(shù)設(shè)置（六）：土層參數(shù)設(shè)置（七）：水面參數(shù)設(shè)置：7.記錄程序運(yùn)行的結(jié)果。（1）圖計(jì)算結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目：復(fù)雜土層土坡穩(wěn)定計(jì)算1[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:折線形滑面不考慮地震[坡面信息]坡面線段數(shù)9坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)1202.0970.0000227.30021.000032.0000.0000426.00020.000052.0000.0000619.50015.0000711.0508.500083.5000.0001超載1距離0.010(m)寬3.500(m)荷載(20.70--20.70kPa)270.00(度)91.5000.0001超載1距離0.010(m)寬1.500(m)荷載(20.70--20.70kPa)270.00(度)[土層信息]坡面節(jié)點(diǎn)數(shù)10編號X(m)Y(m)00.0000.000-1202.0970.000-2229.39721.000-3231.39721.000-4257.39741.000-5259.39741.000-6278.89756.000-7289.94764.500-8293.44764.500-9294.94764.500附加節(jié)點(diǎn)數(shù)8編號X(m)Y(m)1381.397-2.0002379.897-2.0003261.3970.0004289.39756.0005376.397-2.00060.000-237.5847745.273-237.5848745.273-2.000不同土性區(qū)域數(shù)5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τ強(qiáng)度增十字板τ水強(qiáng)度增長系全孔壓節(jié)點(diǎn)編號(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值系數(shù)122.50024.50010.00045.0009.00043.000(1,-9,-8,2,)220.50021.00015.00041.00014.00040.000(-5,-4,-3,-2,-1,3,4,-6,)323.00024.50016.00046.00015.50044.500(1,2,5,3,-1,0,6,7,8,)421.50023.00011.00043.0009.00042.000(2,-8,-7,5,)521.00022.50012.00040.0009.20039.500(5,-7,-6,4,3,)[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)1水面線起始點(diǎn)坐標(biāo):(0.000,-10.000)壩坡外水位:0.000(m)水面線號水平投影(m)豎直投影(m)11.0000.500[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—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):21.500段長最大值(m):43.000出口點(diǎn)起始x坐標(biāo)(m):-64.500出口點(diǎn)結(jié)束x坐標(biāo)(m):289.947入口點(diǎn)起始x坐標(biāo)(m):0.000入口點(diǎn)結(jié)束x坐標(biāo)(m):294.947計(jì)算結(jié)果: 滑動(dòng)安全系數(shù)=1.486 最危險(xiǎn)滑裂面 線段標(biāo)號 起始坐標(biāo)(m,m) 終止坐標(biāo)(m,m) 1 (202.102,0.003) (242.078,18.337) 2 (242.078,18.337) (278.808,45.171) 3 (278.808,45.171) (295.366,64.500)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。由該工程資料知該工程為三級工程，查SL274-2001知：正常運(yùn)行下的安全系數(shù)為1.30,。故此次計(jì)算結(jié)果為安全（1.486＞1.30）。五、總結(jié)1.1.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圖會有什么不同？答：起始點(diǎn)號改變引起計(jì)算器是未知變化，破面線段