營(yíng)口市三道嶺水庫溢流壩段穩(wěn)定分析計(jì)算

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。