老窖溪水库大坝坝坡稳定性分析和坝体应力变形分析概要.doc

老窖溪水库大坝坝坡稳定性分析和坝体应力变形分析 一、工程概况 老窖溪水库坝址位于重庆市黔江区石会镇境内石会河上游龙岗溪与茶沟交汇口下游板栗树处，是以农业灌溉及场镇供水为主，兼有农村人畜用水等综合效益的中型水利工程。水库正常蓄水位541.0m，死水位508.00m，正常蓄水位以下库容1023万m3，死库容89万m3，调节库容934万m3，校核洪水位541.50m，水库总库容1047万m3，水库建成后向灌区石会镇、黑溪镇1.26万亩耕地提供农业灌溉用水、提供灌区农村人畜用水及向石会镇提供生产生活用水。老窖溪水库干管及支管总长度13.156km，渠首设计流量1.066 m3/s(含生态流量0.05 m3/s)。 图1：工程地理位置图 1.坝址区地质条件 坝区属侵蚀—剥蚀中低山峡谷地貌。坝址出露地层为下统第四系冲积断层 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)、《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)的规定进行边坡稳定分析。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)8.3.9，“对于有软弱夹层、薄斜墙、薄心墙坝的坝坡稳定分析及任何坝型，可采用满足力和力矩平衡的摩根斯顿－普赖斯(Morgenstern-Price)等方法”。根据《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)5.2，“对于土质边坡和呈碎裂结构、散体结构的岩质边坡，当滑动面呈圆弧形时，宜采用简化毕肖普(SimplifiedBishop)法和摩根斯顿－普赖斯法(Morgenstern-Price)进行抗滑稳定计算”。本次设计同时采用以上两种方法。计算程序采用河海大学工程力学系、南京水准科技有限公司联合开发的土石坝稳定分析系统AutoBank6.1。 2.计算工况 坝区地震基本烈度为6度，在50年使用期、超越概率为10％、重现期为500年时，地震动峰值加速度为0.05g。按《水工建筑物抗震设计规范》SL274-2001)、《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)的规定，本次计算工况选取如下。 (1) 正常运用条件。一是稳定渗流期，计算上、下游坝坡，水库水位处于541.00m～508.00m之间的各种水位的稳定渗流期；二是库水位降落期，计算上游坝坡，水库水位处于541.00m～508.00m之间经常性的正常降落； (2) 非常运用条件。三是竣工期，计算上、下游坝坡；四是校核洪水位稳定渗流期，计算上、下游坝坡，水库水位在541.50m时的稳定渗流期；五是库水位非常降落期，计算上游边坡，自校核洪水位541.50m降落至死水位以下，以及大流量快速泄空等； 3.计算参数 根据地勘提供的岩土物理力学参数建议值，结合黔江已建洞塘水库(坝型为沥青混凝土心墙石渣坝)的经验，确定材料计算参数见表1。竣工期采用固结不排水的总应力强度指标，稳定渗流期、库水位降落期采用固结排水的有效应力强度指标。地震工况下不考虑土体抗剪强度的折减。 4. 计算成果及分析 坝坡稳定分析计算成果见表2。坝体应力应变分析计算参数表 表1 参数 材料 　 天然 容重(kN/m3) 饱和 容重(kN/m3) 浮容重(kN/m3) 弹模(kPa) 泊松比 K n Rf Kur C(kPa) φ(度) DFy(度) Kb m 覆盖层 砂卵砾石 20.8 21.2 11.4 —— —— 350 0.4 0.68 700 0 40 5 250 0.4 堆石体上部 20.8 21 11.2 —— —— 2500 0.4 0.75 1500 5 37 4 250 0.4 堆石体下部 23.5 23.7 13.9 —— —— 3000 0.4 0.75 2000 10 39 5 300 0.45 坝壳料 上游坝壳石渣料 21.0 21.5 11.5 —— —— 600 0.26 0.68 1200 0 40 8.4 560 0.17 下游坝壳石渣料 21.0 21.5 11.5 —— —— 600 0.26 0.68 1200 0 40 8.4 560 0.17 过渡料 21.7 22.3 12.3 —— —— 1120 0.30 0.82 2240 0 44.8 6 340 0.24 沥青砼心墙 23.9 24.0 14.0 —— —— 367 0.337 0.588 734 222 35.7 0 1200 0.15 C25钢筋砼灌浆廊道 25.0 25.0 15.0 2.80E+07 0.167 C20混凝土截水槽 24.0 24.0 14.0 2.55E+07 0.167 —— —— —— —— —— —— —— —— —— 基岩 26.1 26.2 16.4 3.20E+06 0.35 —— —— —— —— —— —