土石坝稳定分析ppt课件

1、4 4 土石坝稳定分析土石坝稳定分析一、概述一、概述二、荷载及组合二、荷载及组合 三、稳定分析方法三、稳定分析方法四、提高稳定的工程措施四、提高稳定的工程措施 土石坝在自重、水荷载、浸透压力和地震荷载作用下，假设剖面尺寸不当或坝体、坝基土料的抗剪强度缺乏，坝体或坝体连同部分地基发生滑动，呵斥失稳。坝基内有脆弱夹层时，也能够发生塑性流动。饱和细沙受地震作用还能够发生液化失稳。分析目的： 分析坝体及坝基在各种不同条件下能够产生的失稳方式，校验其稳定性，确定坝体经济剖面。失稳特点： 坝体由散粒资料组成，不会出现整体滑动或倾覆失稳，只能够发生部分失稳破坏。一、稳定分析概述一、稳定分析概述稳定破坏方式滑

2、动： 坝或坝基资料的抗剪强度不够，沿某一滑动面向下坍滑。液化：细砂或均匀砂料，地震、打桩振动、爆炸 饱和的松砂受振动或剪切而发生体积收缩，孔隙水不能立刻排出，有效应力转化为孔隙应力，砂土抗剪强度降低，砂料随水的流动而流散。 影响要素：有效粒径小，孔隙比大，砂料均匀，受力体大，受力猛，透水性小，易液化。美国福特派克坝380万立方米的砂体在10分钟内流失；铁路桥因火车振动而液化。塑性流动： 坝体或坝基剪应力超越了土料抗剪强度，变形超越弹性极限值，坝坡或坝脚地基土被压出或隆起，坝体产生裂痕或沉陷。软粘土坝体容易发生。滑动面外形1、曲面滑动面 滑动面顶部陡而底部渐缓，曲面近似圆弧，多发生于粘性土中。2

3、、折线滑动面 多发生于非粘性土坡，如薄心墙坝、斜墙坝；折点普通在水面附近。3、复式滑动面 厚心墙或粘土及非粘土构成的多种土质坝构成复式滑动面。当坝基内有脆弱夹层时，滑动面不再向下深切，而沿夹层构成曲、直组合的复式滑动。荷载:1、坝体自重 坝体内浸润线以上部分按湿容重计算，下游水位以上按饱和容重，下游水位以下部分按浮容重计算。 湿容重：单位体积中土、水、空气的分量。 饱和容重：水占满了土中的空隙，单位体积内水和土的分量。 浮容重：土的有效分量，等于饱和容重-12、浸透压力： 动水压力方向与渗流方向一样，作用于单位土体上的渗流力可按下式计算：f=j 式中为水的容重，j为浸透坡降 浸透压力对边坡稳定

4、不利二、荷载及荷载组合二、荷载及荷载组合3、孔隙水压力 土体可紧缩，水是不可紧缩的，且不能传送剪力。当土体孔隙饱和时，荷载由水来承当，孔隙受压排水后，土粒骨架开场承当有效应力，孔隙水所承当的应力为孔隙应力孔隙水应力，两者之和为总应力。土体中有孔隙水压力后，有效应力降低，对稳定不利。 粘性土在以下情况会产生孔隙水压力：施工期；库水位降落；地震时附加孔隙水压力。 孔隙水压力随土料性质、填土含水量、填筑速度、坝内各点荷载和排水条件不同，随时间变化，随排水而变化。荷载组合 土石坝施工、蓄水和库水位降落的各个时期不同荷载下，应分别计算其稳定性。控制稳定的有施工期包括开工时、稳定渗流期、库水位降落期和正常

5、运用遇地震四种工况，应计算的内容：施工期的上、下游坝坡；稳定渗流期的上、下游坝坡；水库水位降落期的上游坝坡；正常运用遇地震的上、下游坝坡。 土石坝各种计算工况，土体的抗剪强度均应采用有效应力法计算：u)tan(c粘性土施工期同时采用总应力法计算：uutanc粘性土库水位降落期同时采用总应力计算：cuccuctan式中： 为土体的抗剪强度标为有效应力抗剪强度指、c法向有效应力为孔隙压力为u强度指标剪、cu总为不排水u强度指标剪、ccu总为固接不排水cu效应力库水位降落前的法向有为c三、稳定分析三、稳定分析 坝坡抗滑稳定计算应采用刚体极限平衡法。对于均质坝、厚斜墙坝和厚心墙坝，宜采用计及条块间作用

6、力的简化毕肖普法；对于有脆弱夹层、薄斜墙、薄心墙坝的坝坡稳定分析及任何坝型，可采用满足力和力矩平衡的摩根斯顿普赖斯等分析。 非均质坝体和坝基稳定平安系数的计算应思索平安系数的多极值特性。滑动破坏面应在不同的土层进展分析比较，直到求得最小稳定平安系数。四、提高稳定的工程措施四、提高稳定的工程措施 假设稳定复核后平安系数不满足设计要求，可在设计中放缓坝坡或提高土石料的填筑规范以添加坝体稳定性。 对已建土石坝，可采用以下措施：坝脚加压重或放缓坝坡；加强防渗、导渗措施；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? 捓捓铹铹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?雎挥雎挥=?牓牓2d?h糖糖 =M 痞痞 ?(瘣滸瘣滸?( h?棧哐棧哐锒锒$*?z 3蓚蓚W 傯傯= %u旄旄 冏冏?塧塧 ?腦腦?U ZYY h?w鹁鹁?镁镁+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 轻儍轻儍L8踇縎踇縎; W岐岐?u rH ?Wx鵛鵛 8 吷吷y 兞兞 恋恋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

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