由校核洪水位控制墙顶高程,取962m,采用0.8m高的防浪墙,确定坝顶高程为961.2m,高于水库最高静水位(校核洪水位)0.02m,满足规范要求。
2.2.2.2大坝标准剖面
原坝顶高程为960m,大坝需要加高1.2m。结合坝体现状,加高部
分坝体从下游坝面953.6m高程按1:2.5的坡度加至961.2m高程,加高后原上游坝坡1:2不变。坝顶宽度根据交通要求取4m,设高1m、厚0.5m的防浪墙后坝顶净宽3.5m。
2.2.2.3渗流计算
(1)计算方法及计算工况
某某大坝加高1.2m后渗流计算考虑下列两种水位组合情况:工况1:上游正常蓄水位(959m)与下游相应的最低水位(945.5m);工况2:水库水位从校核洪水位(961.18m)降至放水涵洞取水高程(951m)情况。
计算方法为有限元数值分析法,采用北京理正软件设计研究所《渗流分析软件》(1.1版)计算。计算时分三个区域:粘土部分主坝体为1区、下游排水棱体为2区、坝基为3区。各区采用的渗透系数如下:
1区(按各向同性考虑):Kx=Ky=5.56×10-5cm/s;2区(按各向同性考虑):Kx=Ky=1.16cm/s;3区(按各向同性考虑):Kx=Ky=5.79×10-6cm/s;
~38~
(2)工况1计算结果
经计算,稳定渗流期单位坝长渗漏量q=0.001L/s·m.,浸润线位置见下图:
(3)工况2计算结果
放水涵洞进口双向转动闸门的尺寸为Φ300mm,洞身断面尺寸
0.4×0.8m(城门型),校核洪水位961.18m至放水涵洞取水高程951m之间的库容差为24.15万m3,考虑0.02m3/s的天然来水量,经计算,水库水位由961.18m降至951m所需的时间为3.62天。
计算的浸润线位置见下图:
~39~
(4)渗透稳定计算
根据《碾压式土石坝设计规范》(SDJ 218—84)第7.2.5条规定,
各种土石坝自浸润线出逸点至下游坡脚一段,按要求做好反滤排水设备时可不进行坝体填土渗透稳定的校核。某某大坝下游坝脚增设了排水棱体,排水棱体前设置了反滤层,故未进行渗透稳定计算。
2.2.2.4坝坡稳定计算(1)计算方法及计算工况
稳定计算的目的是保证土石坝在自重、各种情况下的孔隙压力和外
荷载的作用下,具有足够的稳定性,不致发生通过坝体或坝体和坝基的整体剪切破坏。某某大坝加高1.2m后的坝坡稳定计算考虑了下列两种情况:
工况1(正常运用):稳定渗流期的下游坝坡(上游正常蓄水位959m与下游相应的最低水位945.5m);
工况2(非常运用):水库水位降落期的上游坝坡(水库水位从校核洪水位961.18m降至放水涵洞取水高程951m)。
计算方法为刚体极限平衡法,采用北京理正软件设计研究所《边坡稳定设计软件》(3.0版)计算。
~40~
坝体强度计算方法为有效应力法,设计抗剪强度指标按饱和慢剪试验指标的0.8倍取用。
表2.2-3
稳定计算采用参数表
设计强度指标C(kPa)
2530500
试验强度指标
部位
C(kPa)
坝 体排水棱体坝 基
29.4
湿容重γw(t/m3)
1.642.02.3
饱和容重γs(t/m3)
1.82.12.5
φ(度)
10.7
φ(度)
8.645500
(2)工况1:稳定渗流期下游坝坡稳定计算结果
通过程序自动收索,最不利滑动面的圆心坐标为:x=16.24m、y=25.08m,滑弧半径R=25.075m。抗滑稳定安全系数见表2.2-3:
表2.2-4
下游坝坡抗滑稳定安全系数表计算安全系数K
1.3421.4161.426
计算方法
瑞典条分法Bishop法Janbu法
最小安全系数允许值K
1.151.2651.265
由表2.2-4可知,稳定渗流期的下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求。
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(3)工况2:水库水位降落期上游坝坡稳定计算结果
通过程序自动收索,最不利滑动面的圆心坐标为:x=16.24m、y=25.08m,滑弧半径R=25.075m。抗滑稳定安全系数见表2.2-4:
表2.2-5
上游坝坡抗滑稳定安全系数表计算安全系数K
1.1361.1961.213
计算方法
瑞典条分法Bishop法Janbu法
最小安全系数允许值K
1.051.1551.155
由表2.2-5可知,水库水位降落期的上游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求。
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某水库及枢纽除险加固设计
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