土石坝的稳定分析水工建筑物.pptx

主讲人：邓晓土石坝的稳定分析《水工建筑物》Waterconservancyandhydropowerconstruction重庆水利电力职业技术学院CHONGQINGWATERRESOURCESANDELECTRICENGINEERINGCOLLEGE

Contents目录稳定计算情况和安全系数的采用土壤抗剪强度指标的选取概述010203坝坡稳定分析方法03

4.5.1概述防渗体的形式主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等，它的结构和尺寸应能满足防渗、构造、施工和管理方面的要求。土石坝作为一个整体，也是依靠重力维持稳定的。但土石坝由于是散粒体堆筑而成，坝坡稳定要求必须采用肥大的剖面，所以坝体不可能产生水平滑动，其失稳形式主要是坝坡滑动或坝坡与坝基一起滑动。

4.5.1概述滑裂面型式圆弧滑裂面折线滑裂面复合滑裂面圆弧滑裂面折线滑裂面复合滑裂面土基软弱夹层岩基

不同情况下确定抗剪强度指标的方法见下表。4.5.2土壤抗剪强度指标的选取

4.5.3稳定计算情况和安全系数的采用1.正常运用（设计）（1）▽正、▽min；▽设、▽max（上下坝坡稳定）；（2）正常降落时，上游坡稳定。一、稳定计算情况2.非常运用（校核）（1）施工期，考虑孔隙水压力；（2）非常降落，▽校至▽死、水位急剧下降时上游坝坡稳定；（3）校核洪水下游坝坡。

4.5.3稳定计算情况和安全系数的采用二、安全系数的采用坝坡的抗滑稳定安全系数应不小于下表所规定的数值。对Ⅰ级坝和Ⅱ级以下的高坝，以及一些比较复杂的情况，可用不计及条块间作用力的简化法复核坝坡抗滑稳定安全系数，这时最小安全系数值应比表4-7中的规定降低6.0%。表1容许最小抗滑稳定安全系数

4.5.4坝坡稳定分析方法包括：圆弧滑动法、折线滑动法、复合滑动法。一、圆弧滑动面稳定计算基本原理：假定滑动面为圆柱面，将滑动面内土体看做刚体脱离体，土体绕滑动面的圆心转动即为边坡失稳。工程实践中常采用条分法：将脱离体按一定的宽度分成若干铅直土条，分别计算各土条对圆心的抗滑力矩Mr和滑动力矩Ms，再求和，最后即得该滑动面的安全系数K。分析时在坝轴线方向取单位坝长1m按平面问题研究。

4.5.4坝坡稳定分析方法1.瑞典圆弧法（不考虑土条间作用力）计算步骤：（1）条分、编号。土条宽度常取半径R的0.1倍，即b＝0.1R。以过圆心垂线为零号土条的中心线，向上游（对下游坝坡)各土条的顺序为1、2、3、…n，往下游的顺序为-1、-2、-3、…-m）。

4.5.4坝坡稳定分析方法1.瑞典圆弧法（不考虑土条间作用力）计算步骤：（2）计算各个土条的重量Wi抗滑力时滑动力时

4.5.4坝坡稳定分析方法计算步骤：（3）安全系数不考虑地震荷载时可简化为：

4.5.4坝坡稳定分析方法2.简化的毕肖普（Bishop）法瑞典圆弧法不满足每一土条力的平衡条件，一般计算出的安全系数偏低。毕肖普法在这方面作了改进，近似考虑了土条间相互作用力的影响，其计算简图如图4-14所示。图简化的毕肖普法

4.5.4坝坡稳定分析方法最危险滑弧圆心范围确定最危险滑弧圆心范围确定：B．B方捷耶夫法+费兰钮斯法（1）B．B方捷耶夫法（两线一点扇形四边形法）一点：坝坡中点O两线：铅直线和85°线扇形：以O点为圆心，内外半径画弧扇形四边形

4.5.4坝坡稳定分析方法最危险滑弧圆心范围确定坝坡1:11:21:31:41:51:60.750.751.01.52.23.01.501.752.303.754.805.50表4-9R内、R外值表

4.5.4坝坡稳定分析方法二、折线滑动面法常发生在非粘性土的坝坡

4.5.4坝坡稳定分析方法折线法常采用两种假定：1.滑楔间作用力为水平向，采用与圆弧滑动法相同的安全系数；2.滑楔间作用力平行滑动面，采用与毕肖普法相同的安全系数。图非粘性土坝坡稳定计算图

4.5.4坝坡稳定分析方法三、复合滑动面法当滑动面通过不同土料时，常由直线与圆弧组合的形式。

主讲人：邓晓谢谢观看《水工建筑物》Waterconservancyandhydropowerconstruction重庆水利电力职业技术学院CHONGQINGWATERRESOURCESANDELECTRICENGINEERINGCOLLEGE