[發明專利]一種水庫圍壩轉彎處壩坡抗滑穩定評估方法

在審

• 申請號: 201810404375.2
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108595859A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 吳先敏;李玉瑩;高峰;單既連;劉英豪;楊克坤;杜九博;牛超;楊士瑞;張哲;王義銳;魏松
• 申請（專利權）人: 山東省水利勘測設計院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 侯緒軍

本發明提供一種水庫圍壩轉彎處壩坡抗滑穩定評估方法，采用單位角度切除的空間體進行評估，利用條分計算單位角度土條的力矩平衡，從而得出轉彎處的抗滑穩定安全系數，評估圍壩轉彎處的內、外坡抗滑穩定。本方法將空間三維問題簡化為軸對稱的二維平面問題。依據本發明提供的計算方式，可以方便計算轉彎處壩內、外坡抗滑穩定安全系數，計算過程簡明，結果準確。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，尤其涉及一種水庫圍壩轉彎處壩坡抗滑穩定評估方法。

背景技術

平原水庫是相對于山區水庫而言的，其一般位于大江、大河下游沖擊平原地區，利用低洼地或廢棄河床，通過下挖和在地上修筑封閉圍壩形成庫容，其具有圍壩軸線長、地質條件較差等特點。平原水庫在建設過程中受征地、地質、庫容等條件約束，需要圍壩轉彎來形成一個封閉的庫周。

對于直線段壩體，壩坡抗滑穩定計算時，不考慮轉彎處的影響，簡化為平面問題，取單位長度進行計算。轉彎處的圍壩軸線采用圓弧線，抗滑穩定計算顯然是一個三維空間問題。若同直線段簡化為平面問題，取單位長度進行計算，將帶來誤差，對工程安全形成不利影響。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明基于平原水庫圍壩轉彎處壩內、外坡的一種水庫圍壩轉彎處壩坡抗滑穩定評估方法，方法包括，

步驟一：將壩軸線按圓弧段的曲率向兩側延伸，使壩體形成一個封閉的軸對稱的空間幾何體；

步驟二：對軸對稱的空間幾何體進行轉彎圓弧段的壩坡穩定評估。

其中，步驟二還包括：

進行轉彎圓弧段的壩坡穩定評估方式采用如下方式：

式中F_s—瑞典條分法抗滑穩定計算系數；

c_i—土條i的粘聚力(kPa)；

c_iA_i/cosα_i—單位角度土條i的底部切向反力(kN)；

—土條i的內摩擦角；

W_i—單位角度土條i的重度(kN)；

γ—土條重度(kN/m³)；

R_i1—土條i外側半徑(m)；

R_i2—土條i內側半徑(m)。

從以上技術方案可以看出，本發明具有以下優點：

本發明采用單位角度切除的空間體進行評估，利用條分計算單位角度土條的力矩平衡，從而得出轉彎處的抗滑穩定安全系數，評估圍壩轉彎處的內、外坡抗滑穩定。

本方法將空間三維問題簡化為軸對稱的二維平面問題。依據本發明提供的計算方式，可以方便計算轉彎處壩內、外坡抗滑穩定安全系數，計算過程簡明，結果準確。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為圍壩內坡軸對稱圖形單位角度條分評估示意圖；

圖2為圍壩內坡軸對稱圖形單位角度條分評估示意圖；

圖3為圍壩外坡軸對稱圖形單位角度條分評估示意圖；