消力池稳定计算.doc

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1、***水库工程上坝址重力坝方案消力池稳定计算稿(可研阶段)************有限公司2019年11月审定：审查：校核：编写：目录1计算目的12计算要求13计算依据14计算过程14.1基本参数14.2计算公式24.3计算过程44.4计算成果54.5结论51计算目的根据水工结构布置和水力学计算成果，计算可行性研究阶段上坝址重力坝方案消力池底板的抗浮条件，确定抗浮处理措施和工程量。2计算要求满足可行性研究阶段要求。3计算依据《混凝土重力坝设计规范》SL319-2018《水工建筑物荷载设计规范》SL744

2、-2016《溢洪道设计规范》SL253-2018《***水库工程上坝址重力坝方案水力学计算稿》4计算过程4.1基本参数消力池底板总长30m，宽43m，底板厚2m，底板高程1349m。消力池结合下游开挖布置，对基础进行固结灌浆处理，固结灌浆孔的间、排距均为2m，呈方形布置，坝基面孔深入基岩8m。为增强护坦与基础连接布置基础插筋锚固，插筋为Φ25@2m×2m，入基岩深5.0m。水力学基本参数建筑物级别：4级水库正常蓄水位：1392m消能防冲设计标准：5%-校核洪水位(P=0.5%)：394.19m消能防冲设

3、计标准水库水位：1393.48m校核洪水标准相应下泄流量：271m3/s消能防冲标准相应下泄流量：151m3/s校核洪水标准相应下游水位：1355.15m消能防冲标准相应下游水位：1354.42m堰顶高程：1392m设计洪水位(P=3.33%)：1393.62m底部高程：1345m设计洪水标准相应下泄流量：172m3/s底板高程：1349m设计洪水标准相应下游水位：1354.6m底流消能跃前水深按取泄槽末端的水深，根据泄槽水面线结果取末端水深。底流消能计算成果工况跃前水深h1跃后水深h2流速VFr1自由

4、水跃长度池长出口流速设计洪水0.1394.77728.79824.67132.00425.6030.714校核洪水0.2185.99328.96719.82839.85031.8801.025消能防冲0.1224.47728.75626.27330.04624.0370.6481.1计算公式消力池底板抗浮稳定复核计算按照不设排水孔考虑，计算工况：(1)宣泄消能防冲的洪水流量。(2)宣泄设计洪水流量。(3)宣泄校核洪水流量。根据《溢洪道设计规范》SL253-2018规定，底板的抗浮稳定计算公式按照下式计算

5、：式中：P1—底板自重，KN；P2—底板顶面上的时均压力，KN；P3—当采用锚固措施时，地基的有效重量，KN；Q1—底板顶面上的脉动压力，KN；Q2—底板底面上的扬压力；(1)护坦自重护坦长度30m，宽度43m，厚度2m，混凝土容重24KN/m3。(2)时均压力时均压力的计算公式按《水工建筑物荷载设计规范》SL744-2016中的要求，式中：ptr——过流面上计算点的时均压强代表值(N/m2)；——水的重度，(kg/m3)；h——计算点的水深；θ——结构物底面与水平面的夹角，θ=0。(3)脉动压力脉动压

6、力的计算公式按《水工建筑物荷载设计规范》SL744-2016计算：式中：Pf——脉动压力，N；pf——脉动压强，N/m2；A——作用面积，m2；——面积均化系数，按《水工建筑物荷载设计规范》SL744-2016表7.5.1取值；其中正、负号应按不利设计条件选定。面积均化系数结构部位平底消力池底板结构分块尺寸Lm/h20.511.5b/h20.511.50.511.50.511.5βm-0.550.460.40.440.370.320.370.310.27注：Lm-结构块顺流向的长度，m；b-结构块垂直流

7、向的长度，m；h2-第二共轭水深，m。式中：Kp——脉动压强系数，按《水工建筑物荷载设计规范》SL744-2016表7.5.2取值；ρw——水的密度，Kg/m3；v——相应工况下水流计算断面的平均流速，m/s(对消力池水流，可取收缩断面的平均流速)；平底消力池底板的脉动压强系数KP结构部位Fr1>3.5Fr1≤3.5所在位置0.0

8、距离，m；L为消力池的长度(4)扬压力扬压力计算时按照虽设有排水设施，但均考虑为不可靠的状态下进行计算，偏安全。(5)锚固地基有效自重按《溢洪道设计规范》SL253-2018中附录B.2.4计算：式中：P3——锚固地基的有效重量，kN；γ’R——岩石浮重度，KN/m3；A——n根锚筋护坦的计算面积，m2；T——锚固地基的有效深度，m；d——锚筋直径，m；L——锚筋间距，m；S——锚筋锚入地基的深度，m。图4.4-1锚固力计算简图锚筋锚入地基