不同结构稳定计算时地质参数的取值修编.docx

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1、不同水工结构稳定计算地质参数的取值（修编）1混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与地基土间的抗剪强度取值1.1 混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与地基土间按抗剪强度的计算公式:fGH式中Kc-挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数;G-作用在挡土墙上的全部垂直于水平面的荷载（kN）；H-作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载（kN）；f-挡土墙基底面与土质地基之间的摩擦系数，可由试验或根据类似地基的工程经验确定。规划与可研阶段，试验组数较少时，混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与地基土间的摩擦系数可结合地质条件根据表111选用摩擦系数地质建议值。表11一1坝、闸、挡土墙基础底面与地基土之间摩擦系数值地基土类

2、型摩擦系数f卵石、砾石0.55f0.50砂0.502f0.40粉土0.402f0.25黏土坚硬0.45f0.35中等坚硬0.35f0.25软弱0.25f0.201.2 混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与地基土间按抗剪断强度计算公式：KCJan-G+cAZH式中-挡土墙基底面与土质地基之间的摩擦角（）,可按表112选用；C0-挡土墙基底面与土质地基之间的粘结力（kPa）,可按表1.12选用；A-挡土墙基底面的面积（In2）。表112Rj、CO值土质地基类别飙值C。值粘性土0.9。(0.20.3)c砂性土(0.850.9)0注：。为室内饱和固结快剪试验测得的内摩擦角（o）；C为室内饱和固结快剪试验

3、测得的粘结力（kPa）O2混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与岩石地基间的抗剪强度取值2.1 混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与岩石地基间按抗剪强度的计算公式:2.2 混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面与岩石地基间按抗剪断强度的计算公式:KC=rG-c4（4）H式中/一混凝土坝、闸、水工挡土墙基底面与岩石地基之间抗剪强度摩擦系数，可根据室内岩石抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验确定。规划与可研阶段，试验组数较少时，混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面混凝土与岩石地基间的抗剪强度摩擦系数/值可结合地质条件根据表2.21选用摩擦系数地质建议值；混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面岩体与岩体地基间的抗剪强度

4、摩擦系数f值可结合地质条件根据表2.21选用摩擦系数地质建议值；混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面岩体地基结构面的抗剪强度摩擦系数/值可结合地质条件根据表2.22选用摩擦系数地质建议值。c一混凝土坝、闸、水工挡土墙基底面与岩石地基之间抗剪断强度摩擦系数和抗剪断粘结力，可根据现场接触面抗剪断试验及室内岩石抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验确定。规划与可研阶段，试验组数较少时，混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面混凝土与岩石地基间的抗剪强度摩擦系数f值可结合地质条件根据表2.21选用地质建议值；混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面岩体与岩体地基间的抗剪断强度摩擦系数和抗剪断粘结力/、d值可结合地质条件根

5、据表2.2-1选用地质建议值;混凝土坝、闸、水工挡土墙基础底面岩体地基结构面的抗剪断强度摩擦系数和抗剪断粘结力d值可结合地质条件根据表2.22选用地质建议值。表2.21坝基岩体力学参数岩体分类混凝土与岩体岩体fC,(MPa)/fC,(MPa)/I1.50f,1.301.50云C1.300.852f0.751.60f1.402.502.000.90f0.80II1.30f,1.101.30Cf1.100.75f0.651.40f1.202.002c1.500.802f0.70III1.10f,0.901IONC0.700.65f0.551.20f,0.801502c0.700.70f0.60IV

6、0.902尸0.700.7QC,0.300.55云f0.400.802尸0.550.702c0.300.60f0.45V0.70f,0.400.30C10.050.40f0.300.55f,0.400.30Cr0.050.452f0.35表2.22结构面、软弱层、断层的抗剪断强度和抗剪强度类型特征抗剪断强度抗剪强度fC,(MPa)/胶结的结构面0.90-0.700.30-0.200.70-0.55无充填的结构面0.70-0.550.20-0.100.55-0.45岩块岩屑型0.550.450.10-0.080.45-0.35岩屑夹泥型0.45-0.350.08-0.050.35-0.28泥夹岩

7、屑型0.35-0.250.05-0.020.28-0.22泥0.250.180.01-0.0050.20.18碾压混凝土（层面黏受斐胶凝材料配比180d龄期.1OU1.271.50富胶凝材料配比18Od龄期.1.11.31.731.96常态碎（层面黏结）90d龄期C1OC201.31.51.62.00.550.752 注：I表中参数限于硬质岩中胶结或无充填的结构面。3 软质岩中的结构面应进行折减。4 胶结或无充填的结构面抗剪断强度，应根据结构面的粗糙程度选取大值或小值。（层面黏幺吉）上述规范依据：1.水工挡土墙设计规范S13972007第6.3节抗滑稳定计算。2 .水力发电工程地质勘察规范GB

8、5O2872006附录D岩土物理力学性质参数取值。3 .水力水电工程地质勘察规范GB504872008附录E岩土物理力学参数取值。4 .堤防工程设计规范GB502862013附录F抗滑稳定计算。3水利水电工程边坡抗剪强度指标的取值方法3.1边坡土体的抗剪强度宜采用公式计算：f=c+tan,（5）,=-u对黏性土边坡，在水位降落和边坡开挖下，土体的抗剪强度也可采用式计算：b=%+ban%,对填筑施工期的黏性土填筑边坡，土体的抗剪强度也可采用式计算：f=1+tan式中法向总应力（MPa）；tz水位降落前和边坡开挖前的法向有效应力（MPa）;u一孔隙水压力（MPa）;c,一土体固结排水剪有效强度指标

9、，凝聚力（MPa）,内摩擦角（）;Ce纭U-土体固结不排水剪总强度指标，凝聚力（MPa）内摩擦角（）；C八化-土体不排水剪总强度指标，凝聚力（MPa）、内摩擦角（）；3.2坡体圆弧滑动稳定可按公式或公式计算：（1）瑞典圆弧法：“（WV）cos-NbSeCa-QSinatan+cbsecazoK=o）（WV）sina+McR（2）简化毕肖普法：K_（WV）seca-Msecatanf+cfbseca（+tancrtanK）（WV）sina+MeR式中：W土条重量（kN）；Q、V-水平和垂直地震惯性力（V向上为负，向下为正）（kN）；u-作用于土条底面的孔隙水压力（kN/m2）；-条块重力线与通过

10、此条块底面中点的半径之间的夹角（。）;b土条宽度（m）；c,-条底面的有效凝聚力（kN/m2）和有效内摩擦角（。）；Mc水平地震惯性力对圆心的力矩（kNm）；R一圆弧半径（m）04碾压式土石坝坝坡稳定计算抗剪强度指标的取值方法4.1坝坡抗剪强度计算方法：稳定渗流期应采用有效应力法计算；施工期和库水位降落期：碾压式土石坝设计规范S1274-2001规定“应同时用有效应力法和总应力法计算，以较小的安全系数为准。”;小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范S11892013规定“为简化计算，对于黏性土填筑的坝体在施工期、水位降落期可采用总应力法JO4.2计算公式：（1）有效应力法的抗剪强度应按公式和公式

11、（ID计算：粘性土=c+（b-）tan=c+btan（10）非粘性土=ftan,（11）（2）对于粘性土在施工期可采用总应力法计算公式：=cu+tanu（13（3）对于粘性土在水位降落期可采用总应力法计算公式：r=cew+ctan式中：cu-直接快剪强度指标（或三轴不排水剪总强度指标），kPa；c-直接慢剪强度指标（或三轴固结排水剪总强度指标），kPa；Ccu-直接固结快剪强度指标（或三轴固结不排水剪总强度指标），kPa；u-孔隙水压力，kPa；法向总应力，kPa；-法向有效应力，kPa；-库水位降落前的法向有效应力，kPa；土的抗剪强度，kPa；u直接快剪强度指标（或三轴不排水剪总强度指标）

12、，（。）;,直接慢剪强度指标（或三轴固结排水剪总强度指标），（）;外.一直接固结快剪强度指标（或三轴固结不排水剪总强度指标），（。）。4.3坝体边坡滑动稳定计算公式同公式和公式。上述规范依据：1水利水电工程边坡设计规范S13862007,第4.4节；2.小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范S1189-2013,第8.2节；3 .堤防工程设计规范GB502862013附录F抗滑稳定计算。4 .水力发电工程地质勘察规范GB5O2872006附录D岩土物理力学性质参数取值。5 .水力水电工程地质勘察规范GB504872008附录E岩土物理力学参数取值。5总结5.1 水工建筑物抗剪切稳定共计有以下三种

13、类型：（1）水工建筑物刚体结构与土基接触面抗剪切；（2）水工建筑物刚体结构与岩基接触面抗剪切；（3）水工建筑物土体自身抗剪切。5.2 水工建筑物刚体结构与土基接触面抗剪切：（1）按抗剪强度公式计算：水工建筑物刚体结构与土质地基之间的摩擦系数f值，可由试验或根据类似地基的工程经验确定。规划与可研阶段，试验组数较少时，水工建筑物刚体结构基础底面与地基土间的摩擦系数可结合地质条件根据表1.1-1选用摩擦系数地质建议值。（2）按抗剪断强度公式计算：水工建筑物刚体结构基础底面与地基土间的抗剪断摩擦系数内及抗剪断粘结力C0,可根据室内饱和固结快剪试验测得的内摩擦角。（）和室内饱和固结快剪试验测得的粘结力C

14、（kPa）,结合地质条件按表11-2选用地质建议值。表1.12只适合于水工建筑物刚体结构基础底面与地基土间的抗剪断摩擦系数。及抗剪断粘结力CD的取值，千万不能用表112套用其他结构类型。5.3 水工建筑物刚体结构与岩基接触面抗剪切：（1）水工建筑物刚体结构基础底面与岩石地基间按抗剪强度公式计算：水工建筑物刚体结构础基底面与岩石地基之间抗剪强度摩擦系数/值可根据室内岩石抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验确定。规划与可研阶段，试验组数较少时，水工建筑物刚体结构基础底面混凝土与岩石地基间的抗剪强度摩擦系数f值可结合地质条件根据表2.2-1选用摩擦系数地质建议值；水工建筑物刚体结构基础底面岩体与岩体地基间的抗剪强度摩擦系数/值可结合地质条件根据表2.2-1选用摩擦系数地质建议值；水工建筑