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1、山洪沟防洪治理工程技术规范Technica1codeforf1oodcontro1engineeringoff1ashf1oodva11ey(征求意见稿)附录A防护工程计算A.1护坡护脚计算A.1.1在波浪作用下,斜坡干砌块石护坡的坡面厚度可按下列公式计算:t=K,-,J(A.1.1-1)b-ymHm=cota(A.1.1-2)式中:t干砌块石护坡的护面厚度(m);K1系数,干砌石可取0.266,砌方石、条石可取0.225;Yh块石的重度(kN/m3):y水的重度(kN/m3);d岸坡前水深(m);1波长(m);H计算波1(m),当d10.125时,取4%:当d1vO.125时,取“冷;m斜坡
2、坡率,1.5机5.0;a斜坡坡角(度)。A.1.2当采用人工块体或经过分选的块石作为斜坡的护坡面层时,波浪作用下单个块体、块石的质量及护面层厚度,可按下列公式计算:=0.1H1(A.1.2-1)KD(一1mt=nC(A.1.2-2)11J式中:Q主要护坡面层的护面块体、块石个体质量(t)o当护面由两层块石组成,则块石质量可为0.75Q1.25Q,但应有50%以上的块石质量大于Q:b人工块体或块石的重度(kN/m3);y水的重度(kN/m3);H设计波高(m),当平均波高与水深比值万d03时,宜采用“5%;当万d0.3时,宜采用H13%。KD稳定系数,可按表A.1.2/选用;t块体或块石护面层厚
3、度(m);护面块体或块石的层数;m斜坡坡率,1.5m5.0;a斜坡坡角(度);C系数,可按表A.1.2-2确定。表A.121稳定系数护面类型构造型式KD说明块石抛填二层4.0块石安放(立放)一层5.5方形抛填二层5.0四角锥体安放二层8.5四脚空心方块安放一层14.0扭工字块体安放二层18.0H7.5扭工字块体安放二层24.0H7.5w表A.122系数C护面类型构造型式C说明块石抛填二层1.0块石安放(立放)一层131.4四角锥体安放二层1.0扭工字块体安放二层1.2定点随机安放扭工字块体安放二层1.1规则安放A.1.3混凝土板作为岸坡护面时,满足混凝土板整体稳定所需的护面板厚度可按下列公式计
4、算:t=Hb-Bmm-co1a(A.1.3-2)式中:t混凝土护面板厚度(m);系数,对开缝板可取0.075;对上部为开缝板,下部为闭缝板可取0.10;H计算波高(m),取储;Yb混凝土板的重度(kNm3);y水的重度(kN/m3);1波长(m);B沿斜坡方向(垂直于水边线)的护面板长度(m);m斜坡坡率;a斜坡坡角(度)。A.1.4在水流作用下,防护工程抛石护坡、护脚块石保持稳定的抗冲粒径(折算粒径),可按下列公式计算:V2d=(A.1.4-1)C?2g乙二Y11=作3=124S(A.1.4-2)式中:d折算直径(m),按球形折算;S石块体积(a?);V水流流速(s):g重力加速度(ms2)
5、;C石块运动的稳定系数;水平底坡C=0.9,倾斜底坡C=1.2;s石块的重度(kN);y水的重度(kNm3).A.2冲刷深度计算A.2.1水流平行于防护工程产生的冲刷深度可按下列公式计算:=U-1-/x0.14IUC二员17.6J50+0.00000060510tZzM(JY(A.2.1-1)(A.2.1-2)(A.2.1-3)(A.2.1-4)Hq冲刷处的水深(m);Ucp近岸垂线平均流速(m/s):Uc泥沙起动流速(m/s),对于黏性与砂质河床可采用张瑞瑾公式(A.2.1-3)计算;对于卵石的起动流速可采用长江科学院的起动公式(A21-4)计算;W原河道过水断面面积(m2);%河道缩窄部分
6、的断面面积(m2);d5Q床沙的中值粒径(m);八、y泥沙与水的重度(kN/m3);g重力加速度(m/s2);与防护岸坡在平面上的形状有关,取=,1;水流流速不均匀系数,根据水流流向与岸坡交角。查表A.2.1采用。表A.2.1水流流速不均匀系数a15o20304050607080901.001.251.501.752.002.252.502.753.00A.3稳定计算A.3.1坡式护岸工程的稳定计算,应包括整体稳定和边坡内部稳定计算,并应符合下列要求:1整体稳定计算应包括护岸及岸坡基础土的滑动和沿护坡地面的滑动,护岸及岸坡基础土的滑动可用瑞典圆弧滑动法计算。沿护坡底面的滑动可简化成沿护坡底面通
7、过堤基的折线整体滑动,滑动面应为FABC(图A.3.1-1)。计算时,应先假定不同滑动深度t值,变动B,按极限平衡法求出滑动安全系数,从而找出最危险的滑动面。土体BCD的稳定安全系数可按下列公式计算:(A.3.1-1)(A.3.1-2)(A.3.1-3)K吗Sina3+W38S%tan+csina3P2sin(2+3)tanP2Cs(d2+%)=W2Sina2-W2cos%tan-ctsina2+PiSin(Q1-a2)F=W1sina1-力W1COSa1式中:K坡式护岸工程整体稳定安全系数;P1滑动体GEAF沿滑动面FA方向的下滑力(kN);P2滑动体ABD沿滑动面AB方向的下滑力(kN);
8、1护坡与土坡的摩擦系数;基础土的内摩擦角(度);C基础士的凝聚力(kNP);t滑动深度(m);W护坡体重量(kN);W2基础滑动体ABD重量(kN);明基础滑动体BCD重量(kN);%、%、。3滑动面FA、AB、BC与水平面的夹角(度)。图A.3.1-1边坡整体滑动计算2当护坡自身结构不紧密或埋置较深不易发生整体滑动时,应进行经护坡内部的稳定计算。不稳定破坏宜发生在枯水期。水位较低时,宜沿抗剪强度较低的接触面向下滑动(图A.3.1-2)o应假定滑动面经过坡前水位和坡岸滑裂面的交点,全滑动面为abc折线。折点b以上护坡体发生滑动力,应依靠下部护坡体的内部摩阻力平衡。护坡内部稳定计算应符合下列要求
9、:(A.3.1-4)(A.3.1-5)1)维持极限平衡所需的护坡体内部摩擦系数力值,可按下列公式计算:Af22-Bf2+C=O4J町如丁J式中:m一折点b以上护坡内坡的坡率;m2折点b以下滑动面的坡率;1护坡和基土之间的摩擦系数;f2护坡材料的内摩擦系数;n系数,=-o(A.3.1-8)2)石护坡稳定安全系数可按下列公式计算:.tanK=式中:一护坡体内摩擦角(度)。A.3.2重力式护坡工程稳定计算应符合下列要求:1坝式、墙式护坡工程采用重力式结构时,应按要求进行稳定计算。2重力式护坡工程应进行下列稳定性验算:1)计算在自重和外荷载作用下发生通过堤(坝)与地基整体剪切破坏可能性,可用刚体极限平
10、衡法进行整体稳定计算,采用比较简单的不计条块间作用力的瑞典圆弧滑动法计算,计算条件应包括河床的可能最大冲刷深度。2)按重力式挡土墙进行稳定性计算。3对重力式挡土墙进行稳定计算应符合下列要求:1)建筑材料的性能与计算指标应根据勘察、试验资料分析确定。2)重力式护岸所受的土压力可按主动土压力计算。4重力式挡土墙应按下列情况进行稳定计算:1)应选择有代表性的断面。2)应选择荷载组合的最不利情况。3)计算应选择水位骤降1m、设计枯水位以及不利中水位三种情况。5挡土墙稳定计算应以基础底面为控制面,并应包括下列内容:1)地基应力。2)水平滑动稳定性。3)倾覆稳定性。6重力式挡土墙稳定性计算应符合下列要求:
11、1)砂性土情况按下列公式计算:E=;+2附,(A.3.2-1)%=2(A.3.2-2)kqCOSaXCoS/7cos(a-)(A.3.2-3)cos2(-a)sin(90-a-()cos2asin(+3)sin(0_/7)sin(90-a-5)COs(a-)(A.3.2-4)式中:填土的重度(kNm3);内摩擦角(度);a墙背与竖直线所成的倾角(度)、墙背仰斜时,。为负值;墙背俯斜时,a为正值;外摩擦角(度),土与墙背间的摩擦角;填土表面与水平线缩成的坡角(度):k主动土压力系数;q均布荷载(kNm2);h0外荷等代土层高度(m);H墙背填土高度(m).2)黏性土情况可通过加大土内摩擦角,采用
12、等值内摩擦角将黏着力C包括进去,即采用下列公式计算:(A.3.2-5)3)重力式挡土墙背坡若呈折线型式,可分段计算主动上压力,计算段以上上体按均布荷载情况处理,并按公式A.3.2-2计算。7重力式护坡工程需按地震设防时,地震上压力按下列公式计算:E表H(H+2hQcos2(-a-)(A.3.2-6)cos2(+e)cos(+6+sin(0+S)Sin(O)COS(+V+e)cos(-/7)-tan-1(A.3.2-7)(A.3.2-8)式中:地震角(度),可按表A.3.2取值;地震系数,可按表A.3.2取值。表A.3.2地震角K及地震系数地震烈度789地震系数1/4()1/201/10地震角1o25,36