渗流稳定计算.doc

- 1 -
赤峰市红山区城郊乡防洪工程
1〕渗流分析的目的
〔1〕确定堤身浸润线及下游逸出点位置，以便核算堤坡稳定。
〔2〕估算堤身、堤基的渗透量。
〔3〕求出局部渗流坡降，验算发生渗透变形的可能。
概括以上分析，对初步——堤防高度〔m〕；
q——单位宽度渗流量〔m3/s·m〕；
m1——上游坡坡率，m1=；
- 3 -
m2——下游坡坡率，m2=；
b——坝体顶部宽度m；
h0——下游出逸点高度〔m〕；
锡伯河采用数据列表如下：
物理特性
筑堤土料
单层堤基
土 质
低液限粉土
圆砾
渗透系数〔cm/s〕
×10-4
×10-1
摩擦角〔度〕
26
32
粘结力〔kpa〕
35
0
半支箭采用数据列表如下：
物理特性
筑堤土料
双层堤基
土 质
低液限粉土
4m段粉土
6m段圆砾
渗透系数〔cm/s〕
×10-4
4m段
6m段
×10-1
摩擦角〔度〕
26
4m段
6m段
31
粘结力〔kpa〕
35
4m段
21
6m段
0
渗流计算结果
正常工况锡伯河渗流计算结果表
工 况
H1
〔m〕
q
〔m3/d·m〕
q'
〔m3/d·m〕
设计深
168
锡伯河浸润线计算结果：
X



- 4 -
Y

锡伯河防洪堤筑堤土为低液限粉土，基础为砂砾基础，强透水地基，堤身部分为相对不透水层，基础和堤身渗透系数相差100倍以上，下游无水，经计算堤身和堤脚无无出逸点，渗流稳定。
半支箭防洪堤计算结果如下:按照《堤防工程设计标准》，两层的渗透系数之比大于100即可称为双层地基，，本设计筑堤土了为低液限粉土，基础为砂砾基础，强透水地基，堤身部分为相对不透水层，下游无水，经计算堤身和堤脚无无出逸点，渗流稳定。〔采用公式为(T1为弱透水层厚度，T0为强透水层厚度)
- 5 -
- 6 -
7、抗滑稳定计算
计算方法：
此堤防的稳定计算分析采用理正边坡稳定分析系统，选用复杂土层土坡稳定计算，采用碾压式土石坝设计标准，分别考虑了稳定渗流期，施工期，水位降落期三种情况。采用圆弧滑动法，根据实际情况考虑了地震烈度7度，计算方法采用简化毕肖普法，自动搜索最危险滑裂面，求得最小安全系数。在计算过程中，根据大坝的实际情况输入土坝的重度和饱和重度，粘聚力，内摩擦角，考虑了孔隙水压力，采用近似方法计算，不考虑渗透力的作用。计算成果表见下面。
以下为计算过程中采用的公式：
简化毕肖普法：〔1〕施工期的安全因数：
〔有效应力法〕 (-24)
〔总应力法〕 (-25)〔2〕水库降落期的总应力法：
(-26)
〔3〕稳定渗流期或水库水位降落期有效应力法
(-27)
式中:
b 条块宽度；
- 7 -
W 条块实重，W=W1+W2+rwZb ；
W1 在坝坡外水位以上的条块实重；
W2 在坝坡外水位以下的条块浮重；
Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离；
Ui 水库水位降落前坝体中的孔隙压力；
U 稳定渗流期或水库降落期坝体或地基中的孔隙压力；
条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角。
C’ 施工期有效应力法中粘性土的强度指标
Cu 施工期总应力法中的土的强度指标。
Ccu， 稳定渗流期和水库水位降落期中的土的强度指标。
锡伯河堤防稳定计算成果表
位 置
工 况
上 游
下 游
稳定渗流期
施 工 期
水位降落期
考虑地震〔7度〕
半支箭河堤防稳定计算成果表
位 置
工 况
上 游
下 游
稳定渗流期
施工期
水位降落期
考虑地震〔7度〕
- 8 -
安全系数符合标准要求，坝体稳定。通过以上计算，根据《堤防工程设计标准》〔GB 50286-98〕，两道堤防均属2级，抗滑稳定安全系数正常运用条件k允=，非常运用条件Ⅰk允=，由成果知上游各个工况的稳定