99水利拱壩的穩定性計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u10283水利拱壩的穩定性計算案例 178201穩定安全系數的計算 1212442抗滑穩定安全系數要求 2308043抗滑穩定安全系數計算結果及穩定分析 3在進行拱壩的穩定分析時，一般有較多方法，但為了簡便計算，通常我們采用剛體極限平衡法。本工程壩址處地質構造簡單，經分析研究后，考慮可不做整體穩定分析，只做壩肩穩定分析。該工程中，我們沿高度方向將拱壩分為五層拱圈，分層對其進行壩肩穩定分析，由于將拱圈分層后，不考慮拱的整體作用，故分層計算分析得到的結果安全富裕度大。而且本工程壩址處第一層拱圈位置有節理存在，會對其穩定造成影響，需要單獨驗算，分層計算即可滿足針對薄弱部位進行穩定驗算的要求。1穩定安全系數的計算穩定安全系數Kc可按式3-26進行計算。（3-26）式中 ——拱座面與垂線的夾角為（可在地形圖上量?。悖籐——破裂面長度，由于本工程不存在明顯的結構面，如將滑動巖體取到下游山坡面又嫌過長，可取為，其中T為計算拱圈厚度，m；W——拱圈下（水平破裂面）巖體重力W（kN），采用“豎向切條法”來進行計算，見黎展眉《拱壩》一書第280頁； U1——鉛直破裂面上的滲透壓力；U2——水平破裂面上的滲透壓力；G——拱端面上懸臂梁重量；——分別為鉛直滑裂面與水平滑裂面的抗剪斷參數；對于第2至5層拱圈，相應的參數為花崗斑巖之間的抗剪斷參數；對于第1層拱圈，由于該層拱圈附近存在節理，應采用節理面的抗剪斷參數。S——滑動力，kN。N——鉛直滑裂面上的法向力，kN。對于滑動力S與鉛直滑裂面上的法向力N，可分別按式3-27與式3-28來進行計算：（3-27）（3-28）式中θ——豎直破裂面與拱端徑向夾角，假設豎直破裂面的走向為向下游的方向；Ha——拱端法向力，kN；Va——拱端剪力（向下游方向為正，與前面應力計算中的符號規定相反，注意前面的計算結果需要變號），kN；Vb——梁底剪力（在解完齊次線性方程組式3-16，求出梁所分配得到的水平徑向荷載之后，便可計算梁各個截面位置的剪力）。對于側裂面與底裂面的滲透壓力U1與U2，其分別為滲壓分布圖的面積與滲透壓力作用面寬度的乘積，其中，兩個面上滲壓分布圖相同，作用面寬度不同，側裂面寬度為1m，而底裂面寬度為1×（m）。其中滲壓分布圖的面積記為（考慮地基處理對揚壓力的影響）：（3-29）式中H1，H2——上、下游水頭，m；α——揚壓力折減系數，拱壩岸坡段取α=0.35；X——揚壓力折減點距上游距離，m；2抗滑穩定安全系數要求根據規范規定，拱壩的抗滑穩定安全系數應大于等于下表（表3-14）中的數值。表3-14拱壩拱座抗滑穩定安全系數允許值荷載組合建筑物級別123基本1.501.253.00特殊無地震3.002.752.50有地震2.502.252.003抗滑穩定安全系數計算結果及穩定分析壩肩穩定計算成果如表3-15所示。表3-15拱壩拱座抗滑穩定計算成果表（Kc值）層數12345正常蓄水位溫降地震（縱向）左拱圈19.455104.4191656.85350414.4939244.62411右拱圈14.940504.3599665.66189210.8535362.97939正常蓄水位溫降地震（橫向）左拱圈3.0538221.6063865.65850821.44861231.5893右拱圈-2.501778-10.7347732.8969520.6525882.56070校核洪水位溫升左拱圈34.824.677.1314.7445.81右拱圈26.644.665.9811.7467.95由表3-15可知，兩種控制工況下，每一層拱圈的抗滑穩定系數均大于拱壩拱座抗滑穩定安全系數允許值（負值表示不會沿破裂面向下游發生滑移），滿足《混凝土拱壩設計規范》（SL282-2003）得穩定安全要求，故不需作整體穩定分析。由于拱壩設計時按強度設計，用穩定復核，但是穩定重要，本設計資料中雖顯示