《拱坝设计计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拱坝设计计算书.doc（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、表2.2-1 组成各滑动块体的节理面产状参数表左块体一（606-676.6）左块体二（606-646）右块体一（606-676.6）右块体二（606-646）P1P2P3P1P2P3P1P2P3P1P2P3走向3205588320558850320885032088倾向SWSENWSWSENWSESWNWSESWNW倾角787036787036707836707836节理层面层面层面层面滑动动块体计算图平面投影见图2.2-2。图2.2-2各滑动体计算图2.3 荷载与荷载组合拱坝坝肩稳定分析中考虑的作用荷载有：坝体作用与滑动体的作用力（包括拱端轴向力Ha，径向剪力Va，梁底切向剪力Vct，梁底径
2、向剪Vcr，垂直力W1。由拱梁分载法应力计算获得其分布），滑动体自重，作用于滑动体各面上的扬压力或水压力。荷载组合：基本组合时，以“正常蓄水位+温降” 和“校核洪水位+温升”情况为代表情况；特殊组合时，以“校核洪水位+温升”为代表情况。2.4 荷载计算a） 拱端力计算由于双曲拱坝各高程拱圈拱端轴向和径向各不相同，为计算拱端合力，以坝顶拱圈拱端的轴向和径向为基准，将以下各拱圈的拱端力和梁底剪力换算成坝顶拱圈拱端的轴向和径向两各方向的分布力，然后根据坝肩滑动体在坝基面出露的范围计算坝体作用于滑动体的合力。坝顶拱圈左拱端轴向方位角为151.98，右拱端轴向方位角为234.82。由拱梁分载法计算给出的
3、左、右岸各拱圈拱端力、梁底剪力分布，以及转换为沿坝顶拱端轴向和径向作用力分布（沿单位高度分布）见表2.5-1到表2.5-5。表2.4-1 左岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号正常蓄水位+温降高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 1.190 -0.280 0.000 0.000 0.000 1.190 0.280 0.000 2656.000 8.090 -1.470 1.450 -1.050 4.870 9.251 2.598 4.114 3646.000 11.150 -4.670 2.850 -2.340 8.530 14.527 7.345
4、10.002 4636.000 13.460 -10.260 4.150 -4.310 13.090 20.240 14.252 17.267 5626.000 13.810 -15.470 4.920 -5.900 17.180 24.248 18.645 22.037 6616.000 11.790 -17.960 5.310 -6.750 20.370 25.250 18.569 23.441 7606.000 7.600 -16.450 5.370 -6.040 21.210 22.730 14.050 23.244 8596.000 0.000 0.000 0.070 -12.670
5、 29.030 8.991 10.581 31.814 表2.4-2 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号正常蓄水位+温降高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 3.410 -0.390 0.000 0.000 0.000 3.410 0.390 0.000 2656.000 7.100 -1.280 1.310 -1.040 4.580 7.672 2.459 2.579 3646.000 12.410 -3.970 3.410 -1.890 8.100 14.840 6.771 6.927 4636.000 14.300 -7.640 3.830
6、 -3.230 12.360 17.849 11.531 12.636 5626.000 14.300 -12.310 4.890 -5.010 17.410 20.573 16.401 18.556 6616.000 12.270 -15.980 5.700 -6.390 22.450 22.260 19.041 24.023 7606.000 7.820 -16.380 5.930 -7.460 26.590 21.433 17.649 27.277 8596.000 0.000 0.000 0.070 -12.670 29.030 7.078 10.901 29.780 表2.4-3 左
7、岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号设计洪水位+温升高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 5.540 0.130 0.000 0.000 0.000 5.540 -0.130 0.000 2656.000 10.650 -0.930 0.770 -0.480 4.790 11.262 1.629 4.047 3646.000 12.590 -3.830 1.770 -1.730 8.390 14.693 5.789 9.838 4636.000 14.450 -9.130 2.880 -3.540 12.840 19.372 12.174 16.93
8、8 5626.000 14.300 -14.410 3.540 -5.120 16.810 22.589 16.875 21.562 6616.000 11.970 -17.220 4.020 -6.030 19.870 23.509 17.505 22.866 7606.000 7.620 -16.080 4.340 -5.510 20.630 21.304 13.730 22.609 8596.000 0.000 0.000 0.070 -11.710 28.420 8.315 9.776 31.146 表2.4-4 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号设计洪水位+
9、温升高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 7.030 0.230 0.000 0.000 0.000 7.030 -0.230 0.000 2656.000 9.920 -0.890 0.530 -0.470 4.500 10.100 1.932 2.534 3646.000 13.540 -3.240 2.010 -1.310 7.940 14.870 5.544 6.790 4636.000 15.120 -6.910 2.430 -2.610 12.110 17.282 10.148 12.380 5626.000 14.730 -11.620 3.430 -4.3
10、20 17.040 19.360 15.048 18.162 6616.000 12.450 -15.460 4.320 -5.720 21.960 20.757 18.065 23.498 7606.000 7.870 -16.050 4.810 -6.870 25.990 20.076 17.158 26.662 8596.000 0.000 0.000 0.070 -11.710 28.420 6.547 10.072 29.155 表2.4-5 左岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号校核洪水位+温升高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 5.6
11、50 0.120 0.000 0.000 0.000 5.650 -0.120 0.000 2656.000 10.950 -1.010 0.810 -0.530 4.820 11.592 1.760 4.072 3646.000 12.930 -4.020 1.860 -1.810 8.430 15.140 6.071 9.885 4636.000 14.800 -9.430 2.930 -3.670 12.910 19.827 12.607 17.030 5626.000 14.590 -14.770 3.680 -5.260 16.890 23.155 17.312 21.665 661
12、6.000 12.180 -17.560 4.160 -6.160 19.950 24.018 17.849 22.958 7606.000 7.720 -16.320 4.470 -5.610 20.700 21.682 13.925 22.685 8596.000 0.000 0.000 0.070 -11.840 28.560 8.406 9.885 31.299 表2.4-6 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布 单位：1000kN/m拱圈号校核洪水位+温升高程HaVaVctc VcrW1HVW1h1676.600 7.200 0.021 0.000 0.000 0.000 7.200 -0
13、.021 0.000 2656.000 10.180 -0.950 0.570 -0.510 4.510 10.376 2.036 2.540 3646.000 13.910 -3.390 2.120 -1.390 7.980 15.315 5.798 6.824 4636.000 15.480 -7.140 2.550 -2.710 12.160 17.754 10.495 12.431 5626.000 15.040 -11.900 3.570 -4.430 17.110 19.843 15.416 18.236 6616.000 12.660 -15.740 4.480 -5.830 2
14、2.060 21.205 18.385 23.605 7606.000 7.980 -16.280 4.960 -6.980 26.110 20.444 17.387 26.785 8596.000 0.000 0.000 0.070 -11.840 28.560 6.619 10.185 29.298 根据各滑动楔形体在坝基面上出露的高程范围由表4.5-1表4.5-5计算得出作用于各块体拱端力见表4.5-6。表2.4-7 拱坝坝端作用于各滑动体的合力计算结果单位：1000kN滑动块体正常蓄水位+温降设计洪水位+温升校核洪水位+温升HVW1hHVW1hHVW1h左块体一616-676.6870
15、.185 537.906 630.842 913.449 459.492 617.942 936.868 474.840 620.948 左块体二616-646643.761 458.538 560.260 610.615 406.961 548.518 625.609 418.796 551.163 右块体一616-676.6796.432 483.871 514.193 845.856 424.905 503.479 868.062 439.949 505.641 右块体二616-646569.718 408.376 466.663 544.562 369.999 456.858 558.
16、575 380.030 458.821 B）滑动体自重计算滑动块体体积由其平面图采用平行切面法计算，岩体容重为26.3kN/m。计算结果见表2.4-82.4-11表2.4-8 左块体（一）体积计算表端面号切面桩号切面面积（m2）切面间距（m）区间平均面积（m2）区间体积（m3）000584015165129.5647.52102435363.51817.53154845564.52822.5420645571535755257855814.54072.56308445821.54107.57357995743.53717.584068856243120945560549524751050430
17、5340170011552505132660126014573513650块体体积（m3）28790表2.4-9 左块体（二）体积计算表端面号切面桩号切面面积（m2）切面间距（m）区间平均面积（m2）区间体积（m3）000532160156451628102102605280.51402.53153015288.51442.54202765244122052521251869306301605118590735765381908400块体体积（m3）6745表2.4-10 右块体（一）体积计算表端面号切面桩号切面面积（m2）切面间距（m）区间平均面积（m2）区间体积（m3）000511.557
18、.51523569.5347.52101165225.51127.53153355558279042078159504750525111951299.56497.5630148051429.57147.5735137951176.55882.58409745796.53982.59456195480.52402.51050342524112051155140579.5397.512601959.547.513650块体体积（m3）36635表2.4-11 右块体（二）体积计算表端面号切面桩号切面面积（m2）切面间距（m）区间平均面积（m2）区间体积（m3）00055.527.515115472
19、35210835166830315249532116054203935388.51942.55253845421.52107.56304595371.51857.57352845202.51012.5840121574.5372.5945285147010500块体体积（m3）10060c）各结构面的面积及其扬压力作用计算滑动体各面上扬压力计算假定：取扬压力折减系数=0.5。滑动体上游拉裂面（P1）上的扬压力按全水头作用计算。各点扬压力水头为该点处水深；侧滑面（P2）和底滑面（P3）上的扬压力计算，其上游边各点扬压力水头为该点处水深乘以；下游出露点的扬压力水头在下游水位以下为下游水深，在下游水
20、位以上为0，P1、P2相交棱线上扬压力水头按直线分布计算。滑动体各面面积和其所受扬压力计算，以P1、P2、P3面的交点为公共顶点，将P1、P2、P3面分成许多小三角形，面积按三角形计算，各小三角形上的扬压力计算取三个顶点的扬压力水头平均值乘以三角形面积，将分别各小三角形的面积和扬压力累加得到P1、P2、P3面的面积和扬压力。滑动块体的结构面面积和扬压力计算结果见表2.4-12和表2.4-1各表2.4-12“正常蓄水位+温降”情况各滑动块体结构面面积及扬压力滑动块体P1P2P3面积(m2)扬压力（1000kN）面积(m2)扬压力（1000kN）面积(m2)扬压力（1000kN）左块体一1094.
21、600355.7635 1084.1285 47.8347 2777.0868 165.9510 左块体二410.5805 191.8122 413.6353 33.3281 1185.6322 109.8434 右块体一1394.3576 536.6563 1735.9941 131.3287 2001.7327 192.7752 右块体二562.5061 284.2213 734.0424 75.2820 1191.7932 139.4120 表2.4-13“设计洪水位+温升”情况各滑动块体结构面面积及扬压力 滑动块体P1P2P3面积(m2)扬压力（1000kN）面积(m2)扬压力（100
22、0kN）面积(m2)扬压力（1000kN）左块体一1094.600356.7087 1084.1285 47.9974 2777.0868 166.4242 左块体二410.5805 192.1817 413.6353 33.4053 1185.6322 110.0582 右块体一1394.3576 537.8528 1735.9941 131.5891 2001.7327 193.1294 右块体二562.5061 284.7276 734.0424 75.4239 1191.7932 139.6348 表2.4-14“校核洪水位+温升”情况各滑动块体结构面面积及扬压力 滑动块体P1P2P3
23、面积(m2)扬压力（1000kN）面积(m2)扬压力（1000kN）面积(m2)扬压力（1000kN）左块体一1094.6000366.3708 1084.1285 49.6597 2777.0868 171.2613 左块体二410.5805 195.9591 413.6353 34.1947 1185.6322 112.2539 右块体一1394.3576 550.0829 1735.9941 134.2510 2001.7327 196.7499 右块体二562.5061 289.9026 734.0424 76.8742 1191.7932 141.9130 2.5 节理面抗剪断强度确
24、定坝肩抗滑稳定计算中，滑动岩体的构成由节理、和岩层层面切割组合形成，节理有夹泥。根据地质提供的资料，节理连通率为0.6，无充泥节理抗剪断强度f0.7，c=0.2Mpa；有充泥节理面抗剪断强度f0.3，c=0.035Mpa。岩石与岩面抗剪断强度，弱风化岩体抗剪断强度f1.0，c=0.9Mpa。层面f0.7，c=0.3 Mpa。节理形成的滑动面折算的抗剪断强度f0.70.6+1.00.4=0.82， c=0.20.6+0.90.4=0.48 Mpa。2.6 坝肩滑动体抗滑稳定计算a）计算方法坝肩滑动体的抗滑稳定计算采用刚体极限平衡法。采用的计算程序为根据空间矢量代数法编制的计算程序。该计算程序可根
25、据输入的作用在滑动体上的各项坝端作用力、各结构面上的扬压力、滑动体的自重，求出作用于滑动体的上的合力及其方向，并根据合力方向与构成滑动体的三个结构面的法向矢量的空间关系，判断滑动体可能发生滑动的方向，然后根据该滑动方向将合力分解为作用于滑动面上的正压力和沿滑动方向滑动力，并按刚体极限平衡法计算滑动体的抗滑稳定安全系数。b）抗滑稳定计算各滑动体的抗滑稳定计算结果见表4.6-1。表4.6-1 坝肩滑动体的滑动方向及抗滑稳定安全系数滑动块体滑动方向抗滑稳定安全系数正常蓄水位+温降校核洪水位+温升校核洪水位+温升左块体一606-676.6沿底滑面的单面滑动。4.4516.7366.391左块体二606-646沿侧滑面和底滑面的交线滑动。3.2473.5533.456右块体一606-676.6沿侧裂面和底滑面的交线滑动。13.34222.35117.893右块体二606-646沿侧裂面和底滑面的交线滑动。4.9965.5245.256
