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坝体渗流与稳定计算

依据：碾压土石坝设计规范SL274-2001 8.3节 丰镇例：

4.1加高3m（Ⅰ格东坝、南坝，Ⅱ格南坝）坝坡稳定安全计算分析 4.1.1 计算工况

根据《火力发电厂设计技术规程》（DL5000－94）、《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），结合灰坝的具体情况，灰坝的稳定分析中应核算以下工况的坝坡稳定性：

灰水位1209.00m，下游水位1200.00m，计算下游坝坡稳定。 4.1.2 计算方法与计算参数指标的选取 （1）计算方法

按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），土坝采用依据刚体极限平衡原理的圆弧滑动法进行稳定分析。

计算同时采用了不计条块间作用力的瑞典圆弧法和计及条块间作用力的简化毕肖普法。

稳定渗流期的下游坝坡稳定采用有效应力法计算，水库水位降落期的上游坝坡稳定采用总应力法计算。

土体抗剪强度可用有效应力法按下式确定：

????tg???C?

式中： ??——土的有效应力；

??、C?——土的有效内摩擦角和粘聚力。

在库水位降落期，土体的抗剪强度用总应力法按下式确定：

????ctg?u?Cu

式中： ?u、Cu——用不排水剪的内摩擦角和粘聚力。 （2）计算参数

上游灰水位1209.00m，对应下游水位1200.00m；

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计算采用的相关材料物理力学指标见表4-1

表4-1 计算采用的物理力学指标 项 目 坝体土 库区灰 固结灰 干容重 湿容重 3饱和容重 3?d（kN/m） 3?湿（kN/m） ?sat（kN/m） 17.5 15.7 21.0 24.0 20.0 粘结力 c（kN/m2） 20 0 50 内摩擦角 ?(°) 21 30 35 17.3 4.1.3 浸润线计算

采用均质坝浸润线计算原理进行计算。 经计算得浸润线方程为：y2?2.22x?4.92 4.1.4 计算方案和计算结果

根据坝体各部分填土性质，进行各土层划分（见图4-1），计算中对可能的弧顶、弧脚位置进行了组合，各种组合方案见表4-2，计算工况下各方案的计算结果见表4-2，通过计算得到最危险的划弧（见图4-2）。相对而言较为危险的划弧的具体计算结果见附录1~4。

表4-2 下游坝坡计算方案组合表 计算方案 弧脚范围 上游 弧顶范围 计算方案 弧脚范围 弧顶范围 1 1-4 15-16 11 5-6 12-13 2 1-4 14-15 12 5-6 8-9 3 1-4 13-14 13 5-6 6-7 4 1-4 12-13 14 7-8 15-16 5 1-4 8-9 15 7-8 14-15 6 1-4 6-7 16 7-8 13-14 7 1-4 4-5 17 7-8 12-13 8 5-6 15-16 18 11-12 15-16 9 5-6 14-15 19 11-12 14-15 10 5-6 13-14 20 11-12 13-14

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表4-3 下游坝坡各方案计算结果 方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 弧脚 1-4 1-4 1-4 1-4 1-4 1-4 1-4 5-6 5-6 5-6 5-6 5-6 5-6 7-8 7-8 7-8 7-8 11-12 11-12 11-12 弧顶 15-16 14-15 13-14 13-14 12-13 8-9 6-7 15-16 14-15 13-14 12-13 8-9 6-7 15-16 14-15 13-14 12-13 15-16 14-15 13-14 滑弧 半径 47.081 47.080 38.676 40.463 53.557 43.551 7.165 19.865 22.633 31.259 19.741 13.28 9.937 14.587 14.587 14.587 14.587 5.849 5.849 5.849 抗滑稳定安全系数 瑞典法 1.596 1.597 1.623 1.618 1.661 1.646 1.672 1.746 1.743 1.739 1.740 1.756 1.756 2.002 2.002 2.002 2.002 1.996 1.996 1.996 毕肖普法 1.610 1.611 1.637 1.634 1.672 1.664 1.665 1.843 1.868 1.832 1.840 1.840 1.840 2.168 2.168 2.168 2.168 1.976 1.976 1.976

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