滚水坝设计及稳定计算

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1、1滚水坝设计参考吴持恭《水力学》第三版设计设计选用上游直立混凝土滚水坝：流量公式（公式1）式中m为流速系数（包含行近流速时）（公式2）则m=0.403+0.053*2/0.7+007/2=0.5堰上水头为2.0m时，带入公式1得出Q=80.61m3/s；渠堤2.4m。高于2m，又满足洪峰流量78.2m3/s。2、滚水坝稳定计算本工程滚水坝主要依靠自重等作用在坝体与基础胶结面上产生的摩擦力与粘聚力来维持稳定现就本工程进行抗滑稳定验算：滚水坝受力情况如下图所示： 取单宽坝段进行验算，扬压力不考虑渗流压力，设堰

2、顶水头为H=2m：设计堰宽2m，V1大坝砼体积；V2垂直方向水体积，则： ∑Gmin=（ρ砼V1+ρ水V2）g=（2.4t/m3×2.8m3+1t/m3×4m3）×9.8N/kg=105.16KN； ∑Pmax上游=0.5ρ水×g×(H-P1)=1t/m3×9.8N/kg×2.3m=22.54KN；∑Pmax下游=ρ水×g×H下=1t/m3×9.8N/kg×0.15m=1.47KN; Umax=ρ水×g×H底=1.0t/m3×9.8N/kg×2m=19.6KN。 抗滑稳定计算Kc=f∑G/∑H（公式3）式

3、中：Kc抗滑稳定安全系数；∑G作用在上游墙体上全部垂直于水平面的荷载（KN）；∑H作用在上游墙体上全部平行于水平面的荷载（KN）；F墙与地基之间的摩察系数；工程处为壤土，参照《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第108页选择0.35。带入公式3得出Kc=1.42＞1.25；满足抗滑要求：按照《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第5页选择挡水建筑物为3级；第7页规范要求土质地基基本组合情况下抗滑系数Kc取1.25.2、抗倾稳定计算抗倾安全系数K0=∑My/∑Mh式中：∑My对强基底前趾的抗倾覆力

4、矩（KN/m）∑Mh对强基底前趾的倾覆力矩（KN/m）最大洪峰时，上下游水位近视为相等，则可得出K0=0.3/0.15=2＞1.5，满足抗倾要求。按照《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第7页选择挡水建筑物为3级土质地基基本组合情况下抗倾系数K0取1.5。通过计算得滚水坝尺寸：堰坎厚度δ=2m，堰前水头P1=0.7m，基础深0.7m。详见设计图；