1.滑列圆弧如何确定。在软件自带的若干案例中已给定了圆弧圆心和滑裂深度,可我在实际计算中应当如何确定这些参数。STAB这个软件是否有直接确定最小稳定系数所对应的滑裂圆弧的功能,若有,该如何设定,若无,那么是否有其他辅助软件帮助确定滑裂圆弧的参数。我手上有一本水工建筑物的书,上面提到了用【B.B.方捷耶夫发】和【费兰纽斯法】,这两种经验方法综合运用,最后可以把滑裂弧的圆心确定在指定范围,再逐步推进,试算三阶最后得到最小安全系数,但如此做法太过繁琐,且容易出错,故求最佳确定滑裂圆弧参数的方法。
在软件自带的若干案例中已给定了圆弧圆心和滑裂深度,可我在实际计算中应当如何确定这些参数。STAB这个软件是否有直接确定最小稳定系数所对应的滑裂圆弧的功能,若有,该如何设定,若无,那么是否有其他辅助软件帮助确定滑裂圆弧的参数。
我手上有一本水工建筑物的书,上面提到了用【B.B.方捷耶夫发】和【费兰纽斯法】,这两种经验方法综合运用,最后可以把滑裂弧的圆心确定在指定范围,再逐步推进,试算三阶最后得到最小安全系数,但如此做法太过繁琐,且容易出错,故求最佳确定滑裂圆弧参数的方法。
2.一旦滑裂圆弧中心已经确定,那么在小型水库设计中,是否可以直接取坡脚点为滑裂弧上的点,以减少一阶试算。
3.“初始滑动面”和“临界滑动面”的疑问。
“初始滑动面”和“临界滑动面”两者的物理意义分别是什么,区别在哪里。起初我将“临界滑动面”理解成手工输入“初始滑动面”之后,软件所计算出的最小稳定系数的滑动面,也就是最脆弱滑动面,假如我的理解正确,那么无论我输入的“初始滑动面”参数如何,该“临界滑动面”都应该不受影响,且对应唯一值,即为所求。但事实上,“临界滑动面”的参数受到我输入的“初始滑动面”的参数影响,即为可变值,而一个坝坡在某一种条件下最脆弱滑裂圆弧应该是有且只有一个。这点请师傅们指点。
4.关于地震荷载。
根据烈度计算地震荷载之后,会有“垂直地震加速度方向”一项,可供选择“向上”或“向下”,无论选择“向上”还是“向下”,得出系数是一样的。既然无论选择“向上”还是“向下”,得出参数相同,那么此选项还有什么意义?我认为虽然结果相同,但物理意义却不相同,我想知道,此两者有何区别,物理意义分别是什么,并且在合适选择何项。
5.看STAB2005自带若干试算案例,都是粘土心墙的凝聚力为5Mpa,坝基与坝壳的凝聚力均为0MPa,并且最后稳定系数均在1.5到2.0之间,挺像那么回事的。可我手头上有一个水库参数,心墙内摩擦角18°,凝聚力为20Mpa;坝壳内摩擦角24°,凝聚力为5Mpa;坝基内摩擦角24°,凝聚力为6Mpa;我最后一计算稳定系数,居然达到3.5以上,这显然是错误的。
请大家帮忙分析一下,这个问题到底是软件设定有问题,还是为手上的土力学参数本就是假成果。
6.以下为该水库的具体参数如下,出自某设计院,据说他们是应用的STAB软件计算的,但我用【B.B.方捷耶夫发】和【费兰纽斯法】确定滑裂圆弧之后又配合STAB计算的成果与之谬之千里,不知道差在哪里,请大家指点。
截取水库资料如下:“
某水库坝顶高程计算表
坝顶高程
|
计算水位
|
水位
|
坝顶超高
|
波浪爬高
|
风壅水面
高度
|
安全超高
|
地震涌浪高度
|
Z(m)
|
Z1(m)
|
y(m)
|
R(m)
|
e(m)
|
A(m)
|
A1(m)
|
|
62.69
|
设计洪水位
|
61.00 |
1.69
|
1.18
|
0.006
|
0.50
|
0
|
62.55
|
校核洪水位
|
61.61
|
0.94
|
0.64
|
0.003
|
0.30
|
0
|
60.85
|
正常高水位1
(正常)
|
59.70
|
1.15
|
1.14
|
0.006
|
0.50
|
0
|
61.32
|
正常高水位2
(非常)
|
59.70
|
1.62
|
0.62
|
0.003
|
0.30
|
1.0
|
1、计算断面选择
选择最大断面为计算采用的典型断面。计算中,不考虑块石护坡、坝顶防浪墙及其他结构的影响。首先对初步选定的大坝型式进行复核,即上游坡1:2.75,下游坡1:2.5。
2、计算参数选择
坝体、坝基及心墙土料的抗剪强度指标及物理性质指标根据岩土勘察报告并参照已建工程类似土料指标确定。见下表。
土坝稳定计算参数选择成果表
天然容重
|
饱和容重
|
凝聚力
|
内摩擦角
|
|
g/cm3
|
g/cm3
|
Kpa
|
°
|
|
坝体
|
1.8
|
1.95
|
5
|
24
|
心墙
|
1.9
|
2.0
|
20
|
18
|
坝基
|
1.8
|
1.9
|
6
|
24
|
(1)正常工作条件
①设计洪水位时的上游坝坡;
②正常高水位时上、下游坝坡;
③危险水位55m时的上游坝坡。
(2)非常工作条件
①正常高水位遇地震时的上、下游坝坡;
4、计算原理及公式
采用中国水利水电科学研究院编写的STAB程序。以0+342断面作为标准计算断面,工程等级为Ⅴ级,地震设防烈度为Ⅶ度。采用简化毕肖普法,计算公式如下:
式中:RO------滑弧半径,m;
Mc-----水平向地震惯性力对圆心的力矩KN/m;
∑DV-----某一土条垂直地震力总和,按《水工建筑物抗震设计规范》计算;
α-----土条底面中点处切线与水平线的夹角;
Z-----坝坡外水位高出土格底面中点的距离;
Us-----在条块底面中点处的孔隙水压力值;
C、φ-----土的有效强度指标;
∑Wk〔∑Wh〕-----计算抗滑(滑动)力时单位宽度土格的重量。
5、稳定计算成果 稳定分析成果表
坡别
|
工况
|
计算安全系数
|
规范要求安全系数
|
上游坡
|
设计水位
|
1.79
|
≥1.25
|
正常高水位
|
1.61
|
≥1.25
|
|
危险水位55m
|
1.54
|
≥1.25
|
|
正常高水位+地震
|
1.29
|
≥1.10
|
|
下游坡
|
正常高水位
|
1.43
|
≥1.25
|
正常高水位+地震
|
1.17
|
≥1.10
|
——“引用完毕”
8.下游无水,坝底高程为50.72m,那么这个55m危险水位到底从何而来的?
PS:我对其进行验算的目的是学习STAB软件,但如论如何试算结果都相差巨大,甚至我对此资料都有些怀疑,感觉好像是人家根据经验估的值,然后再随便写些套话,但提供者一口咬定是计算来的。
请各位帮忙看看,是资料有问题还是我用STAB软件验算人家的时候,参数设置的不对,具体我应当如何运用STAB2005。
土石坝几何参数见下图: