混凝土护坡对土质边坡稳定的影响

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1、混凝土护坡对土质边坡稳定的影响周聪颖刘超(四川大学水利水电学院四川成都610065)摘要利用瑞典圆弧法对不同的高度、不同护坡厚度、不同边坡系数以及不同坝体材料的土质边坡进行抗滑稳定分析。结果表明，与一般计算相比，考虑护坡作用后，即使护坡厚度很小，稳定安全系数也增加明显，且随护坡厚度的增加而大幅增加；坝越低，稳定安全系数越大，且随坝高的减小而明显增加；不同坝体材料土堤的稳定安全系数明显增加，且增加幅度相似；当边坡系数减小时，稳定安全系数随之减小。因此，可从理论出发，选择更合适、更贴切可行的实践方案，以达到节省投资的目的，并且思考边坡在实际工程

2、中的重要意义。关键词护坡；混凝土；抗滑；凝聚力；边坡系数；稳定分析；稳定安全系数中图分类号：1、，871文献标识码：A1引言防止波浪和水流冲刷、漂浮物等的撞击以浇混凝土对稳定的影响；对堤防护坡稳定及冻冰挤压的破坏，一般采用厚度不小于研究也只集中在护坡自身稳定变形。现混凝土护坡在明渠或堤防工程的迎水10em现浇混凝土[Jl。实际进行稳定分析时浇混凝土护坡对堤防稳定是否有影响，影面使用比较普遍，迎水面护坡主要是为了一般仅考虑堤体自身稳定[zF．[3／，而未考虑现响效果如何，是一个值得研究的问题。本文表3正常水位+地震——荷载力矩计算表(逆时针绕

3、塔背公式采用)溉发电洞进水口型式采用直立岸塔式，岸塔式进水口沿孔口水流方向的整体稳定重量kN)水平力力臂弯矩kN·m)项目名称问题，既不同于重力式拦河坝，也不同于(kN)(m)++重力式挡土墙。后两者都是一侧受力，另1结构自重67o07．116．62443587．05一侧临空，完全靠自重维持稳定；而岸塔式进水口则是正向承受荷载，背靠岸坡岩2水自重15569．738．67135Ol2．6l体，靠自重和岸坡岩体支撑维持稳定，即3浮托力3842O．467．43285567．19岸塔式进水口是镶嵌在L形地基上的承压建筑物，可将顺流向作用的荷载传递4

4、静水压力33280．070．7324320．05于平地基和岸坡。其整体稳定问题不会5浪压力422．2O3O．1612734．oo075像重力式拦河坝和挡土墙那样，有沿水平基面滑动的可能和绕趾点倾覆的可6拦污栅水压差307．333．5OlO75．65能，因此在计算中应充分考虑进水口塔7冰压力O．00O．oo背的岩体抗力，只要基底应力在岩体允许应力或岩体允许抗力范围之内，塔体8风压力0．0o0．0o就不致发生整体失稳，使计算结果与实际9地震惯性力5695．0118．751o6766．1847更符合。陕西水利10地震动水压力1137．726．37

5、7247．3oo965参考文献l1塔基岩抗力O．0oO[1】水闸设计~~(SL265—2001)IS]．北京：中小计82576．843842O．4640842．32579675．31436634．72国水利水电出版社，2001．f21水利水电工程进水口设计规范合计44156-3840842．32143040．59(SL285—2003)【s】．北京：中国水利水电出版注：对竖井距底板底层8m高处(塔背基岩中心点)取距，逆时针弯矩为正。社．2003．I3】溢洪道设计规范(SL253—2000)[S]．北京：kN／m。布置及体型尺寸。中国水利水电

6、出版社．2000．对上述方程组求解，可得结果如下：【4】水工建筑物荷载设计规范0进水口塔体底板反力强度值为or。=696kN／m2,3总结及分析(DL5077—1997)IS]．北京：中国电力出版社，(()口2=166．44kN／m；塔背基岩抗力强度值1998．、、P。=162．39kN／m，P2=219．02kN，m。数值都在根据上述对38团石门水库灌溉发电【5】杨欣先，李彦硕．水电站进水口设计『M】．．__L0允许范围之内，说明计人岩体抗力之后，塔洞进水口塔体采用不同方法进行稳定分大连：大连理工大学出版社，1990．0的整体稳定有保证，

7、无需修正进水口塔体析的介绍，可以得到以下结论：本工程灌(责任编辑：黄灵芝)o考虑护坡作用时，如图1右，增加了护坡的重力(w)以及凝聚力(c)的影响，则上式可如下表示：∑(c。．。+。．+(w．+w：．)eo一tan+，)一1q／i，／{’]——(2)∑(w，+w．)sinct．．．式中，l2i，W；分别表示混凝土护坡的凝聚力产生的抗滑力以及重力。图1(右)阴影部分的图1计算滑弧示意图土条的C应考虑为混凝土的C、中，C20混凝土抗剪强度约取20oOkPa。本文主要研表1筑坝材料主要物理力学计算指标究考虑该部分的凝聚力后对坝体稳定安全系非饱和固

8、结快剪数的影响。参数湿容重(kN／m3)c(kPa)中(o)3计算结果分析粉质黏土19．58．Ol9．O坝体土粉土21．07．025．03．1不同护坡厚度和土体材料的稳定分析粉砂