重力擋墻抗滑抗傾穩定性分析畢業論文-全文預覽

　　

【正文】 對于土楔2已知條件：b=60176。對于土楔1已知條件：b=30176。)f備 注墊層料199/過渡層料170/主堆石料92/次堆1次堆石料76/次堆3過渡區料92/混凝土與砂巖//200縱2混凝土與砂巖//600縱4五通組堆石與基巖//2530/基巖為St9五通組堆石與基巖//2533/基巖為五通組五通組堆石與基巖//21/基巖為茅山組軟弱巖層層面//50/泥巖//200/軟弱夾層層面//30/100%連通率//64/80%連通率//98/60%連通率斷層面//25/砂巖（破碎）//100/縱2砂巖//650/縱4混凝土400/擋墻注：考慮連通率的軟弱夾層層面抗剪指標計算如下：不連通部分按弱風化泥質粉砂巖或粉砂質泥巖指標計算，連通部分按軟弱夾層層面指標計算。計算分析針對鋼筋混凝土面板混合壩方案（標準剖面為123縱78剖面）和瀝青混凝土面板混合壩方案（標準剖面為844剖面）進行。該理論考慮了墻背與土體之間的摩擦力，并可用于墻背傾斜、填土面傾斜的復雜情況。其概念比較明確，公式簡單，對于粘性土和無粘性土都可以直接計算；故在工程得到廣泛應用。被動土壓力Ep與墻背法線成d角，位于法線下方，被動土壓力強度沿墻背的分布仍呈三角形，擋土墻底部的被動土壓力強度。必須注意，（c）所示的土壓力強度分布圖中只表示其大小，而不代表其作用方向。即q變化，E也變化，相應于E最大時的傾斜面，才是最危險的滑動，此時與Emax大小相等，方向相反作用在墻背上的力Ea，才是所求的總主動土壓力。此時，作用于土楔ABC上的力有：（1）滑動楔體ABC的自重G，若q角為已知，則G的大小、方向及作用點均為已知；（2）滑動面BC上的反力R，它與BC面法線間夾角為土的內摩擦角j，位于法線的下側。當墻背移離或移向填土，墻后土體達到極限平衡狀態時，填后填土是以一個三角形滑動土楔體的形式，沿墻背和填土土體中某一滑裂平面通過墻踵同時向下發生滑動。被動土壓力合力大小為土壓力（強度）分布圖形的面積，即 ()方向水平指向墻背，作用點距墻底為H/3 （a） 被動土壓力的作用（b）無粘性土（c）粘性土均質粘性土的被動土壓力當填土為均質粘性土時，由式（）得：在墻頂處，豎向應力sz=0，則 =；在墻底處，sz =gH, 則， ()被動土壓力為梯形分布，（c）所示。（a） 主動土壓力的作用（b）無粘性土（c）粘性土若填土為粘性土和粉土（C＞0），當 Z=0（墻頂處）時， ＜0，即出現拉應力區；Z=H 時， a點離填土面的深度Z0常稱為臨界深度，可令式（）為零求得Z0值，即 ()因此粘性土和粉土的土壓力分布僅為abc部分，（c）所示，其主動土壓力合力大小為abc部分的面積，即 () Ea方向水平指向墻背，作用點距墻底為(HZ0)/3。根據極限平衡方程 () 可得： （）式中Ka—朗肯主動土壓力系數，Ka=tan2 (45176。 半無限土體的極限平衡狀態 （注意字體格式）（a）半無限土體內的微單元體； （b）用莫爾圓表示主動和被動朗肯狀態（c）半無限土體的主動朗肯狀態；（d）半無限土體的被動朗肯狀態朗肯認為，當擋土墻墻背背立，光滑，墻后填土表面水平并無限延伸時，作用在擋土墻墻背上的土壓力相當于半無限土體中當土體達到上述極限平衡狀態時的應力情況。2近代土壓力理論回顧朗肯土壓力理論是英國學者朗肯（Rankin）1857年根據均質的半無限土體的應力狀態和土處于極限平衡狀態的應力條件提出的。壩體堆石有整體沿與基巖接觸面滑動的可能性，并可在擋墻后形成較大的主動土壓力，同時可見，一些斷面上堆石壩整體處于穩定狀態，在擋墻后不能形成主動土壓力或僅能形成較小的土壓力，此時，堆石壩在擋墻后形成的主動土壓力則以庫侖主動土壓力為主，因此在擋墻抗滑穩定分析中，取通用條分法和庫侖理論兩種計算方法所得主動土壓力值中的較大者，以使計算結果偏于安全。傳統的庫倫主動土壓力理論假定墻后土體一部分沿一個直線滑裂面滑動。和20176。(1) 所在巖基上的重力式擋土墻的主動土壓力遠小于靜止土壓力。邊坡穩定、土壓力和地基承載力是土力學的三個經典問題。研究區地下水以基巖裂隙水為主，接受大氣降水補給，向四周溝谷滲流排泄。W，傾向SW210~220176。；4. 走向N50~70176。傾角65~75176。W，傾向NE20~45176。擋墻軸線下部發育F25斷層?；◢彴邘r脈在擋墻軸線上寬達20多米?；鶐r以茅山組巖屑石英砂巖夾泥質粉砂巖為主，五通組石英巖狀砂巖主要分布于①、③沖溝之間的山梁處，巖層緩傾左岸偏下游，呈弱風化狀。五通組下段（D3w1）主要為中厚層石英巖狀砂巖夾薄層粉砂質泥巖或泥質粉砂巖，前者致密堅硬，后者具泥質結構，巖質軟弱。局部達60176。右岸坡40176?；旌蠅螇屋S線位于瀝青混凝土面板堆石壩軸線上游12m處，混凝土擋墻位于壩軸線下游132m左右。為降低地下水位，擬在下游壩坡覆蓋的山體范圍內，分別在不同高程布置五排排水平洞，平洞內向上鉆排水孔，孔深35~40m。在壩軸線下游132m處，即可研階段地質“擋墻Ⅰ線”附近，布置混凝土重力擋墻（，混合壩布置圖）。壩頂寬8m，上游壩坡1:，鋼筋混凝土面板厚40cm。上水庫位于銅官山主峰北側的溝谷內，由主壩、副壩和庫周山嶺圍成。是對水壩的安全使用的重要因素。對土壩穩定有懷疑時,應進行穩定校核。其滑動時產生的巨大推移力, 對氣田地面建設諸如管道、站場、井場等會構成很大的危害和破壞。三峽工程混合壩的左岸廠房壩段深層抗滑穩定曾經是該工程的重大的技術問題之一，在壩體設計和壩基穩定方面開展過一系列的分析論證工作。1979年，印度曼朱二號水庫垮壩，死亡500010000人。1961年，蘇聯巴比亞水庫洪水漫頂垮壩，死亡145人。1889年，美國約翰斯敦水庫洪水漫頂垮壩，死亡400010000人。而在興建的水壩中出現了好多由于滑坡而出現工程事故的問題，如位于廣西南丹縣大廠礦區酸水灣的一個個體選礦廠的水壩突然垮壩，猛烈下泄的礦泥將柳州華錫集團3棟礦工宿舍和一片民工棚戶共100多間民房淹沒。水壩建設的作用不是單一的，除了防洪、灌溉、航運、旅游、水產養殖等等之外，最主要是供水和發電。70年代建成了黃龍灘、龔嘴混合壩。這些問題的根本解決，都離不開建設一定數量的大壩，增加對天然水資源的調控能力。我國水庫總庫容僅為5843億m3（其中在建庫容為1405億m3）。非線性科學理論、非連續介質理論、可靠性分析理論、模糊數學、塊體理論、灰色系統理論、神經網絡理論、分形理論、突變理論、自組織理論以及各種復雜的數值計算方法廣泛的應用于邊坡研究中。目前，常用的數值模擬方法有:有限單元法、有限差分法、邊界元法、離散元法、流形元法、非連續變形分析法以及各種禍合計算方法等。孫廣忠將邊坡的變形破壞形式分為:楔形體滑坡、圓弧滑面滑坡、.順層面滑動滑坡、傾倒變形邊坡、潰屈破壞邊坡、復合型滑面滑坡、斜坡開裂變形體、堆積層滑坡、崩塌碎屑流滑坡。研究者們認識到，不僅要查清楚邊坡巖體結構面的地質力學成因、分布規律、結構面的充填物質、幾何特征等，而且要追溯邊坡巖體結構建造、結構改造和淺表生改造的全過程，并通過精細的量測技術和數理統計方法獲得表征巖體結構的連通率、跡長、間距、密度、起伏度、粗糙度等一系列定量參數。并在此期間，數值和物理模擬手段被引入邊坡研究中，人們借助有限元、離散元法、地質力學模型試驗等再現邊坡變形破壞的全過程，在整體上、內部作用機制等方面對邊坡進行全面的認識和評價。若混凝土壩段凈水頭小于20ft，則其可建在砂、礫石之類的較透水的材料之上，但不得超過容許的地基承載力。但若采用混凝土重力壩或支墩壩作為混合壩的溢流段，則會使工程變得經濟。寬闊河谷?？蔀榛旌蠅翁峁┯欣膲沃?。在高烈度區，混凝土與土體交接部位的連接形式和抗震設計沒有得到很好地解決，建設高混合壩的工程實例不多，相應的研究工作也甚少。日本的宮川壩，采用了混凝土斷面逐漸縮小，最后成為剛性心墻插入土石壩心墻內的混合壩連接型式。土石壩段則可利用當地材料并使造價降低。在平原地帶，或平原與山區相連接的寬闊河谷地段，往往洪水量很大，為了既能達到宣泄大流量洪水的目的，又能讓工程變得經濟，可以選擇建造混合壩。但是，重力壩也存在以下一些缺點:壩體剖面尺寸大，材料用量多，耗資巨大。便于施工導流。同時依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力，以滿足強度要求。穩定分析是混合壩設計的一項重要內容。通過對擋土墻的抗滑抗傾覆穩定性分析，評價各剖面的穩定性，對于安全性低的剖面給出相應的加固措施。在進行抗滑穩定性分析時，通過兩種不同的指標來計算安全系數。北京科技大學本科生畢業設計（論文）重力擋墻抗滑抗傾穩定性分析畢業論文4 目　　錄摘　　要 1Abstract 2引　　言 11文獻綜述 2 2 2 2 3 4 5 7 7 9 9 11 12 12 13 13 13 142近代土壓力理論回顧 15 15 16 17 19 19 21 223典型斷面重力擋墻后土壓力計算 2工況及計算參數 24 33 34 36 STAB程序的計算 38 38 434重力擋墻抗滑抗傾穩定性分析 46 46 46 計算參數選取 48 48 53 54 56 58 58 58 瀝青混凝土面板混合壩方案計算結果 66 695結論和建議 71 71 72參 考 文 獻 73附 錄 75在 學 取 得 成 果 92致　　謝 93摘　　要 1Abstract 2引　　言 11文獻綜述 2 2 2 2 3 4 5 7 7 9 9 11 12 12 13 13 13 142近代土壓力理論回顧 15 15 16 17 19 19 21 223典型斷面重力擋墻后土壓力計算 2工況及計算參數 24 33 34 36 STAB程序的計算 38 38 404重力擋墻抗滑抗傾穩定性分析 43 43 43 計算參數選取 45 45 50 51 53 55 55 55 瀝青混凝土面板混合壩方案計算結果 59 605結論和建議 62 62 63參 考 文 獻 64附 錄 66在 學 取 得 成 果 83致　　謝 84北京科技大學本科生畢業設計（論文）引　　言宜興抽水蓄能電站上池混合壩下游重力式擋墻承受著由上游堆石體形成的土壓力，由于擋墻最大高度比普通的擋墻高，且建在傾斜的堆石和基巖結合面上，擋墻在此土壓力作用下其本身的穩定性和基礎的穩定性都需要進行深入的分析研究，對研究的結果做出分析，給出相應的建議。本文針對江蘇宜興抽水蓄能電站高擋土墻具體工程，在計算重力擋土墻后各剖面的主動土壓力時，用傳統的庫倫方法進行滑裂面通過堆石的計算和用STAB來進行沿基巖接觸面滑動的計算兩種工況。所以在對混凝土擋土墻進行抗傾覆穩定分析時，抗傾穩定安全標準控制在Kc≥~。在任何可能出現的荷載組合情況下，混合壩都應保持穩定。巖基上的重力壩在水壓力及其他荷載的作用下，主要依靠壩體自重在地基上產生的摩擦力(即抗滑力)和地基之間的凝聚力來抵抗壩前的水壓力，以滿足穩定要求。樞紐泄洪問題容易解決。等等。壩體體積大，在澆筑混凝土時，需要有較嚴格的溫度控制措施?；炷翂尾糠衷谑┕て陂g可用以宣泄洪水，建成之后可用作溢流壩。位于美國南達科他州的安格斯特拉(Angostura)壩，它的溢流部分是重力壩，非溢流部分是土壩。選擇建造混合壩，必須考慮到其薄弱環節的靜動力反應問題。適合于混合壩的地形通常是在平原地帶，或平原與山區相連接地段，很少在山區。隧洞在施工期需要具有較大的宣泄洪水能力以及需建大的溢洪道常常使工程不經濟。若壩的混凝土部分最大凈水頭(上、下游水位差)超過 20ft(lft==)，則地基應為巖基。在系統科學方法論的指導下，對邊坡巖體的賦存環境、坡體結構、內部應力狀態、變形破壞機制、影響穩定性的因素等進行系統研究，在80年代中期到90年代初，就形成了較為系統的邊坡穩定性研究思路。邊坡穩定性的研究也越來越受到重視，在以下幾個方面取得了較大進展:首先是關于巖體結構的研究:巖質邊坡結構復雜，其穩定性與邊坡巖體中發育的各類結構面特征密切相關。邊坡的變形破壞機制和地質力學模式是其內部作用過程和本質的體現，也是反映影響邊坡穩定性狀態的各種地質因素的綜合體現，因此，在工程實