王嬌
【摘要】本文對(duì)三道嶺水庫的溢流堰進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算,計(jì)算三種工況:設(shè)計(jì)水位、校核水位、正常水位加地震。
【關(guān)鍵詞】三道嶺水庫;設(shè)計(jì)水位;校核水位;正常水位;地震;穩(wěn)定
1、概況
三道嶺水庫位于大清河流域上游支流北窯河上,中型水庫,工程等別為三等,主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。設(shè)計(jì)洪水50年一遇,校核洪水1000年一遇。設(shè)計(jì)洪水位21.5m,正常蓄水位20.0m,校核洪水位23.71m。
溢流壩段位于大壩右側(cè),兩孔,全寬24.0m,凈寬20.0m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),溢流壩中間設(shè)瀝青木板分縫。堰型為克—奧型實(shí)用堰,堰頂高程17.0m,設(shè)10×3.5m的弧形閘門二扇。
2、參數(shù)選取
本次計(jì)算參數(shù)取值:γ砼 =24KN/m3,γ水=10KN/m3,γ浮=10KN/m3,土壓力系數(shù)k=0.3。本次計(jì)算取分縫處的一側(cè)作為一個(gè)整體,進(jìn)行計(jì)算,即計(jì)算寬度為12m。場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)防類別為丙級(jí)。
3、計(jì)算工況
本次計(jì)算分三種工況計(jì)算:①設(shè)計(jì)水位21.5m,下游相應(yīng)水位9.50m;②校核水位23.71m,下游相應(yīng)水位10.66m;③正常水位加地震,正常水位20.0m,下游相應(yīng)水位6.60m。
4、穩(wěn)定計(jì)算
4.1設(shè)計(jì)水位的荷載分析
上游水位21.5m,下游水位9.50m,各力對(duì)上游壩趾A點(diǎn)取矩。壩體自重分解簡(jiǎn)圖如圖一,水重、水壓力、揚(yáng)壓力簡(jiǎn)圖如圖二。
4.2校核水位的荷載分析
上游水位23.71m,下游水位10.66m,各力對(duì)上游壩趾A點(diǎn)取矩。自重、水重、水壓力、揚(yáng)壓力等計(jì)算簡(jiǎn)圖可參照?qǐng)D一、圖二。
4.3正常水位加地震的荷載分析
上游水位20.0m,下游水位6.60m,各力對(duì)上游壩趾A點(diǎn)取矩。正常水位時(shí)閘門不開啟,溢流堰不泄水。地震慣性力及動(dòng)水壓力按照《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL203-97,進(jìn)行計(jì)算,其公式如下:
地震慣性力:;動(dòng)態(tài)分布系數(shù):
單位寬度壩面的總地震動(dòng)水壓力作用在水面以下0.54H處,公式為:
自重、水重、水壓力、揚(yáng)壓力等計(jì)算簡(jiǎn)圖可參照?qǐng)D一、圖二。地震慣性力、動(dòng)水壓力簡(jiǎn)圖如圖三。
4.4計(jì)算公式
壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算按照《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319—2005)中的公式6.4.1-1計(jì)算,公式如下:
—按抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);
—壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù),取0.7;
—壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力,取=300kpa
A—壩基接觸面截面積,A=22×12=264m2;
溢流壩基底應(yīng)力按下列公式計(jì)算: ;
4.5壩體穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果
計(jì)算結(jié)果,見表4。
參考文獻(xiàn):
[1].《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319—2005);
[2].《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL203-97;
[3].《三道嶺水庫安全分析綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》,營(yíng)口市水利勘測(cè)建筑設(shè)計(jì)院,2018.05。