大連理工《水工建筑物課程設計》.doc

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網絡教育學院 《水工建筑物課程設計》 將某混凝土重力壩設計改為具體重力壩設計的名稱。閱后刪除此文本框 題 目：某混凝土重力壩設計 請把你所在的學習中心名稱完整填寫。閱后刪除此文本框 學習中心： 春季入學則去掉“/秋” 字，秋季入學則去掉“/春” 字。添加內容時注意文字保持整齊、下劃線要完整。閱后刪除此文本框。 專 業(yè)： 年 級： 年 春/秋 季 學 號： 學 生： 指導教師： 1 項目基本資料 1.1 氣候特征 根據(jù)當?shù)貧庀缶?0年統(tǒng)計資料，多年平均最大風速14 m/s，重現(xiàn)期為50年的年最大風速23m/s，吹程：設計洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km 。 最大凍土深度為1.25m。 河流結冰期平均為150天左右，最大冰厚1.05m。 1.2 工程地質與水文地質 1.2.1壩址地形地質條件 （1）左岸：覆蓋層2～3m，全風化帶厚3～5m，強風化加弱風化帶厚3m，微風化厚4m。 （2）河床：巖面較平整。沖積沙礫層厚約0～1.5m，弱風化層厚1m左右，微風化層厚3～6m。壩址處河床巖面高程約在38m左右，整個河床皆為微、弱風化的花崗巖組成，致密堅硬，強度高，抗沖能力強。 （3）右岸：覆蓋層3～5m，全風化帶厚5~7m，強風化帶厚1～3m，弱風化帶厚1～3m，微風化厚1～4m。 1.2.2天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料在壩址上下游2~3km均可開采，儲量足，質量好。粘土料各項指標均滿足土壩防滲體土料質量技術要求。砂石料滿足砼重力壩要求。 1.2.3水庫水位及規(guī)模 ①死水位：初步確定死庫容0.30億m3，死水位51m。 ②正常蓄水位： 80.0m。 注：本次課程設計的荷載作用只需考慮壩體自重、靜水壓力、浪壓力以及揚壓力。 表一 狀況 壩底高程(m) 壩頂高程(m) 上游水位(m) 下游水位(m) 上游坡率 下游坡率 設計情況 31 84.9 82.50 45.50 0 1∶0.8 校核情況 31 84.9 84.72 46.45 0 1∶0.8 本設計僅分析基本組合(2)及特殊組合(1)兩種情況： 基本組合(2)為設計洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 特殊組合(1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 1.3大壩設計概況 1.3.1工程等級 本水庫死庫容0.3億m3，最大庫容未知，估算約為5億m3左右。根據(jù)現(xiàn)行《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》（DL5180-2003），按水庫總庫容確定本工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大（2）型水庫。樞紐主要建筑物擋水、泄水、引水系統(tǒng)進水口建筑物為2級建筑物，施工導流建筑物為3級建筑物。 1.3.2壩型確定 壩型選擇與地形、地質、建筑材料和施工條件等因素有關。確定本水庫大壩為混凝土重力壩。 1.3.3基本剖面的擬定 重力壩承受的主要荷載是水壓和自重，控制剖面尺寸的主要指標是穩(wěn)定和強度要求。由于作用于上游面的水壓力呈三角形分部，所以重力壩的基本剖面是三角形，根據(jù)提供的資料，確定壩底寬度為43.29m（約為壩高的0.8倍），下游邊坡m=0.8，上游面為鉛直。 2 設計及計算內容 2.1 壩高計算 據(jù)大壩特性表資料，壩高H=壩頂高程-壩底高程=84.90-31.00=53.90m,為中壩。 2.2 擋水壩段剖面設計 2.2.1 壩頂構造設計 壩頂寬度取8%～10%壩高，且不小于3m， 設計壩頂寬度取4.80m。 壩頂上游設置防浪墻，墻身采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結構，高度取1.35m(按設計洪水位計算)，寬度取0.50m, 壩頂下游側設攔桿。 2.2.2 壩底寬度計算 根據(jù)大壩特性表資料，壩底寬度T=（84.90-31.00）0.8=43.12m。 2.2.3 壩體檢查排水廊道、排水管幕設計 為了便于檢查、觀測和排除壩體滲水，在壩體高程65.00處設一檢查兼作排水用的廊道，廊道斷面采用城門洞形，寬度取1.5m，高度取2.5m，其上游側至上游壩面的距離取0.05～0.07倍作用水頭，且不小于3m，設計取4.00m。 為了減小壩體的滲透壓力，靠近上游壩面設置排水管幕，排水管幕至上游壩面的距離取1/15～1/25倍作用水頭，且不小于2m，設計取3.00m，間距取2.50m，管徑取200mm，排水管幕做成鉛直，與縱向排水檢修廊道相通，滲入排水管的水可匯集到下層縱向廊道，排水管幕上端通至壩頂。 2.2.4 壩基灌漿排水廊道設計 壩基灌漿排水設置在上游壩踵處，廊道上游側距上游壩面的距離取0.05～0.1倍作用水頭，且不小于4～5m，設計取4.0m，廊道斷面采用城門洞形，寬度取3.00m，高度取3.50m，廊道上游側設排水溝，下游側設排水孔及揚壓力觀測孔，廊道底面距離基巖面不小于1.5倍廊道寬度，設計取4.00m。 為減少壩基滲漏，防止較大滲流對壩基產生滲透破壞，減小壩基底面的防滲揚壓力，提高壩體的抗滑穩(wěn)定性，在廊道上游側布置一排帷幕灌漿，帷幕灌漿深度取0.05～0.07倍作用水頭，帷幕灌漿深度設計取20.00m。灌漿帷幕中心線距上游壩面4.50m。帷幕灌漿必須在澆筑一定厚度的壩體混凝土后進行，灌漿壓力表層不宜小于1.0～1.5倍壩前靜水頭，取60m*10KN/m3=600KPa；在孔低不宜小于2～3倍壩前靜水頭，取130m*10KN/m3=1300KPa。 為了充分降低壩底揚壓力和排除基巖滲水，在廊道下游側布置一排排水孔幕，排水孔深度為帷幕灌漿深度的0.4～0.6倍，且壩高50m以上的深度不小于10m，排水孔深度設計取10.00m，孔距取2.50m，孔徑取200mm，排水孔略向下游傾斜，與帷幕灌漿成10交角。排水孔中心線距帷幕中心線2.00m。 2.2.5 地基處理 基巖開挖的邊坡必須保持穩(wěn)定，兩岸岸坡盡量開挖成有足夠寬度的臺階狀，以確保壩體的側向穩(wěn)定。對于靠近壩基面的緩傾角軟弱夾層，埋藏不深的溶洞、溶濁面應盡量挖除。開挖至距利用巖面0.5～1.0m時，應采用手風鉆鉆孔，小藥量爆破，以免產生裂隙或增大裂隙。遇到易風化的頁巖、黏土巖時，應留0.2～0.3m的保護層，待澆筑混凝土前再挖除。壩基應清到比較堅硬完整的完整的巖面，基面平整、水平即可，地基開挖后，在澆筑混凝土前，必須徹底清理、沖洗和修鑿,風化、松動、軟弱破碎的巖塊都要清除干凈，突出的尖角要打掉，光滑的巖面要鑿毛，并用水沖洗干凈，基巖表面不得殘留有泥土、石渣、油漬等其它污物，排除基巖面上全部積水，基坑內原有的勘探鉆孔、井、洞等均應回填封堵。 2.2.6 壩體材料分區(qū) (1)上、下游最高水位以上壩體表層采用C15、W4、F100厚3.00m的混凝土。 (2)下游水位變化區(qū)的壩體表層采用C15、W8、F200厚3.00m的混凝土。 (3)上、下游最低水位以下壩體表層采用C20、W10、F100厚3.00m的混凝土。 (4)壩體靠近基礎的底部采用C20、W10、F200厚8.00m的混凝土，滿足強度要求。 (5)壩體內部采用C10、W2低熱混凝土。 2.3 擋水壩段荷載計算 本設計荷載僅分析基本組合(2)及特殊組合(1)兩種情況。 2.3.1 荷載基本組合(2)為設計洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 (1)自重。壩體斷面分為一個三角形和一個矩形分別計算，混凝土容重采用24KN/m3，因廊道尺寸較小，計算自重時不考慮。 (2)靜水壓力。靜水壓力包括上下游的水平水壓力和下游斜坡上的垂直水壓力。 (3)揚壓力。壩踵處的揚壓力強度為γωH1，排水孔線上為γωH2+γω△H，壩址處為γωH2，其間均以直線連接，揚壓力折減系數(shù)=0.25。 (4)泥沙壓力。大壩迎水面前泥沙的淤積高度計算至死水位51m，大壩迎水面前泥沙的淤積高度hs=51.0-31.0=20.0m，水平泥沙壓力在垂直方向上呈三角形分布，泥沙干重度γsd取13.5KN/m3，孔隙率n取0.42，內摩擦角φs取18，泥沙的浮重度γsb=γsd-(1-n) γω=13.5-(1-0.42) 10=7.7 KN/m3。單位長度大壩迎水面上的水平泥沙壓力值按公式Psk=1/2γsbhs2tan2（45-φs/2）。壩址處河床巖面高程約在38m左右，大壩背水面前泥沙的淤積高度hs=38.00-31.00=7.00m，除計算水平泥沙壓力外還應計算豎直泥沙壓力，其值按泥沙浮重度與泥沙體積的乘積求得。 (5)浪壓力。計算風速取重現(xiàn)期為50年的年最大風速23m/s，風區(qū)長度取2600m，按鶴地水庫試驗公式gh2%/v02=0.00625v0(1/6)(gD/v02)(1/3)和gLm/v02=0.0386(gD/v02)(1/2)計算得累積頻率為2%的波高h2%=2.07m，平均波長Lm=14.45m，經查表求得h1%=2.25m。 使波浪破碎的臨界水Hcr=Lm/(4π)ln[(Lm+2πh1%)/(Lm-2πh1%)]=5.19m。 因為壩前水深H=82.50-31.00=51.50m，H＞Hcr和H＞Lm/2，發(fā)生深水波，單位長度大壩迎水面上的浪壓力值按公式Pwk=1/4γωLm(h1%+hz)計算。 波浪中心至計算靜水位的高度hz=πh1%2/Lmcth(πH/Lm)=1.10m。 防浪墻頂高程為：82.50+h1%+hz+hc=82.5+2.25+1.10+0.40=86.25m。 上述荷載計算見計算表。 重 力 壩 基 本 荷 載 組 合 計 算 表 荷 載 計 算 式 垂直力(kN) 水平力(kN) 對壩底截面形心力臂(m) 力矩(kN.m) ↑ ↓ → ← ↙+ ↘- 自重 W1 4.8*53.9*24 6209 21.56-2.4=19.16 118964 W2 1/2*47.9*38.32*24 22026 2/3*38.32-21.56=3.99 87884 水壓力 P1 1/2*51.52*10 13261 1/3*51.5=17.17 227691 P2 1/2*14.52*10 1051 1/3*14.5=4.83 5076 Q 1/2*0.8*14.52*10 841 21.56-1/3*0.8*14.5=17.69 14877 揚壓力 u1 14.5*43.12*10 6252 0 0 0 u2 1/2*36.62*0.25*37*10 1694 2/3*36.62-21.56=2.85 4828 u3 0.25*37*6.5*10 601 21.56-1/2*6.5=18.31 11004 u4 1/2(1-0.25)*37*6.5*10 902 21.56-1/3*6.5=19.39 17490 泥沙壓力 Ps1 1/2*7.7*20.02*tan236 813 1/3*20=6.67 5423 Ps2 1/2*7.7*72* tan236 100 1/3*7=2.33 233 Ps3 1/2*7.7*0.8*72 151 21.56-0.8*7/3=19.69 2973 浪壓力 Pw 1/4*10*14.45*（14.45/2+1.1+2.25） -1/8*10*14.452 382 261 51.5-14.45/2+（14.45/2 +1.1+2.25）/3=47.80 51.5-2/3*14.45=41.87 10928 18260 合 計 9449 29227 14456 1412 223085 302546 19778↓ 13044→ 79461↘ 2.3.2荷載特殊組合(1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 (1)自重。壩體斷面分為一個三角形和一個矩形分別計算，混凝土容重采用24KN/m3，因廊道尺寸較小，計算自重時不考慮。 (2)靜水壓力。靜水壓力包括上下游的水平水壓力和下游斜坡上的垂直水壓力。 (3)揚壓力。壩踵處的揚壓力強度為γωH1，排水孔線上為γωH2+γω△H，壩址處為γωH2，其間均以直線連接，揚壓力折減系數(shù)=0.25。 (4)泥沙壓力。大壩迎水面前泥沙的淤積高度計算至死水位51m，大壩迎水面前泥沙的淤積高度hs=51.00-31.00=20.00m，水平泥沙壓力在垂直方向上呈三角形分布，泥沙干重度γsd取13.5KN/m3，孔隙率n取0.42，內摩擦角φs取18，泥沙的浮重度γsb=γsd-(1-n) γω=13.5-(1-0.42) 10=7.7 KN/m3。單位長度大壩迎水面上的水平泥沙壓力值按公式Psk=1/2γsbhs2tan2（45-φs/2）。壩址處河床巖面高程約在38m左右，大壩背水面前泥沙的淤積高度hs=38.00-31.00=7.00m，除計算水平泥沙壓力外還應計算豎直泥沙壓力，其值按泥沙浮重度與泥沙體積的乘積求得。 (5)浪壓力。計算風速取多年平均最大風速14m/s，風區(qū)長度取3000m，按鶴地水庫試驗公式gh2%/v02=0.00625v0(1/6)(gD/v02)(1/3)和gLm/v02=0.0386(gD/v02)(1/2)計算得累積頻率為2%的波高h2%=1.03m，平均波長Lm=9.45m，經查表求得h1%=1.12m。 使波浪破碎的臨界水Hcr=Lm/(4π)ln[(Lm+2πh1%)/(Lm-2πh1%)]=1.45m。 因為壩前水深H=84.72-31.00=53.72m，H＞Hcr和H＞Lm/2，發(fā)生深水波，單位長度大壩迎水面上的浪壓力值按公式Pwk=1/4γωLm(h1%+hz)計算。 波浪中心至計算靜水位的高度hz=πh1%2/Lmcth(πH/Lm)=0.42m。 防浪墻頂高程為：84.72+h1%+hz+hc=84.72+1.12+0.42+0.30=86.56m。大壩特性表資料提供的壩頂高程不足。 上述荷載計算見計算表。 重 力 壩 特 殊 荷 載 組 合 計 算 表 荷 載 計 算 式 垂直力(kN) 水平力(kN) 對壩底截面形心力臂(m) 力矩(kN.m) ↑ ↓ → ← ↙+ ↘- 自重 W1 4.8*53.9*24 6209 21.56-2.4=19.16 118964 W2 1/2*47.9*38.32*24 22026 2/3*38.32-21.56=3.99 87884 水壓力 P1 1/2*53.722*10 14429 1/3*53.72=17.91 258423 P2 1/2*15.452*10 1194 1/3*15.45=5.15 6149 Q 1/2*0.8*15.452*10 955 21.56-1/3*0.8*15.45=17.44 16655 揚壓力 u1 15.45*43.12*10 6662 0 0 0 u2 1/2*36.62*0.25*38.27*10 1752 2/3*36.62-21.56=2.85 4993 u3 0.25*38.27*6.5*10 622 21.56-1/2*6.5=18.31 11389 u4 1/2(1-0.25)*38.27*6.5*10 933 21.56-1/3*6.5=19.39 18091 泥沙壓力 Ps1 1/2*7.7*20.02*tan236 813 1/3*20=6.67 5423 Ps2 1/2*7.7*72* tan236 100 1/3*7=2.33 233 Ps3 1/2*7.7*0.8*72 151 21.56-0.8*7/3=19.69 2973 浪壓力 Pw 1/4*10*9.45*（9.45/2+0.42+1.12） -1/8*10*9.452 148 112 53.72-9.45/2+（9.45/2 +0.42+1.12）/3=51.08 53.72-2/3*9.45=47.42 5311 7560 合 計 9969 29341 15390 1406 218541 325507 19372↓ 13984→ 106966↘ 2.3.3擋水壩段荷載計算成果 本設計荷載僅分析基本組合(2)及特殊組合(1)兩種情況，荷載組合作用計算成果見表二和表三。 表二：壩體基本荷載組合作用計算成果 荷 載 垂直力(kN) 水平力(kN) 對壩底截面形心力臂(m) 力矩(kN.m) ↑ ↓ → ← ↙+ ↘- 自 重 W1 6209 19.16 118964 W2 22026 3.99 87884 水壓力 P1 13261 17.17 227691 P2 1051 4.83 5076 Q 841 17.69 14877 揚壓力 u1 6252 0 0 0 u2 1694 2.85 4828 u3 601 18.31 11004 u4 902 19.39 17490 泥沙壓力 Ps1 813 6.67 5423 Ps2 100 2.33 233 Ps3 151 19.69 2973 浪壓力 Pw 382 261 47.80 41.87 10928 18260 合 計 9449 29227 14456 1412 223085 302546 19778↓ 13044→ 79461↘ 表三：壩體特殊荷載組合作用計算成果表 荷 載 垂直力(kN) 水平力(kN) 對壩底截面形心力臂(m) 力矩(kN.m) ↑ ↓ → ← ↙+ ↘- 自 重 W1 6209 19.16 118964 W2 22026 3.99 87884 水壓力 P1 14429 17.91 258423 P2 1194 5.15 6149 Q 955 17.44 16655 揚壓力 u1 6662 0 0 0 u2 1752 2.85 4993 u3 622 18.31 11389 u4 933 19.39 18091 泥沙壓力 Ps1 813 6.67 5423 Ps2 100 2.33 233 Ps3 151 19.69 2973 浪壓力 Pw 148 112 51.08 47.42 5311 7560 合 計 9969 29341 15390 1406 218541 325507 19372↓ 13984→ 106966↘ 2.4 擋水壩段建基面抗滑穩(wěn)定計算 沿壩軸線方向取1m長進行抗滑穩(wěn)定分析計算。 2.4.1 荷載基本組合(2)為設計洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 參照類似工程資料，微、弱風化的花崗巖抗剪斷摩擦系數(shù)及黏聚力分別取f′=0.85，C′=0.65MPa，基巖允許抗壓強度取1430KPa。 建基面抗滑穩(wěn)定根據(jù)抗抗剪斷強度公式計算得：K′= (f′∑W+ C′A)/∑P =(0.85*19778+650*43.12)/13044=3.44＞[K′]=3.0，滿足抗滑穩(wěn)定要求。 2.4.2荷載特殊組合(1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 參照類似工程資料，微、弱風化的花崗巖抗剪斷摩擦系數(shù)及黏聚力分別取f′=0.85，C′=0.65MPa，基巖允許抗壓強度取1430KPa。 建基面抗滑穩(wěn)定根據(jù)抗抗剪斷強度公式計算得：K′= (f′∑W+ C′A)/∑P =(0.85*19372+650*43.12)/13984=3.18＞[K′]=2.5，滿足抗滑穩(wěn)定要求。 2.5 擋水壩段建基面邊緣應力計算和強度校核 2.5.1 荷載基本組合(2)為設計洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 (1)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣垂直正應力分別為： δuy=∑W/B+6∑M/B2=19778/43.12+6*（-79461）/43.122=202.27(KPa)＞0，滿足要求。 δdy=∑W/B-6∑M/B2=19778/43.12-6*（-79461）/43.122=715.09(KPa)＜1430Kpa，滿足抗壓強度要求。 (2)當計入揚壓力時，建基面上、下上游面剪應力分別為： τu=(P-Puu-δuy)m1=(51.5*10-51.5*10-202.27) *0=0(KPa)。 τd=(δdy+Pdu-P′)m2=(715.09+14.5*10-14.5*10)*0.8=572.07(KPa)，滿足要求。 (3)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣水平正應力分別為： δux=(P-Puu)-(P-Puu-δuy)m12=(51.5*10-51.5*10)- (51.5*10-51.5*10-202.27)*0 =0(KPa)。 δdx=( P′-Pdu)+ (δdy+Pdu-P′)m22=(14.5*10-14.5*10)+ (715.09+14.5*10 -14.5*10)*0.82=457.66(KPa)，滿足要求。 (4)當計入揚壓力時，建基面上、下游上游邊緣主應力分別為： δu1=(1+m12)δuy-(P-Puu)m12=(1+0)*202.27 -(51.5*10-51.5*10)*0=202.27(KPa)，滿足要求。 δu2= P-Puu=51.5*10-51.5*10=0(KPa)。 δd1=(1+m22)δdy - (P′-Pdu)m22=(1+0.82)* 715.09-(14.5*10-14.5*10) *0.82 =1172.75(KPa)，滿足要求。 δd2= P′-Pdu=14.5*10-14.5*10=0(KPa)。 (5)當不計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣垂直正應力分別為： δuy=∑W/B+6∑M/B2=29227/43.12+6*（-46139）/43.122=528.92(KPa)＞0，滿足要求。 δdy=∑W/B-6∑M/B2=29227/43.12-6*（-46139）/43.122=826.69(KPa)＜1430Kpa，滿足抗壓強度要求。 (6)當不計入揚壓力時，建基面上、下上游面剪應力分別為： τu=(Pu-δuy)m1=(51.5*10-528.92)*0=0(KPa)。 τd=(δdy–Pd)m2=(826.69-14.5*10)*0.8=545.35(KPa)，滿足要求。 (7)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣水平正應力分別為： δux=Pu-(Pu-δuy)m12=51.5*10-(51.5*10-528.92)*0 =515.00(KPa)，滿足要求。 δdx=Pd+(δdy-Pd)m22=14.5*10+ (826.69-14.5*10)*0.82=581.28(KPa)，滿足要求。 (8)當不計入揚壓力時，建基面上、下游上游邊緣主應力分別為： δu1=(1+m12)δuy- Pu *m12=(1+0)*528.92-(51.5*10-51.5*10) *0=528.92(KPa)，滿足要求。 δu2= P =51.5*10=515.00(KPa)，滿足要求。 δd1=(1+m22)δdy-Pd*m22=(1+0.82)* 826.69-14.5*10*0.82=1262.97(KPa)，滿足要求。 δd2= P′=14.5*10=145.00(KPa)，滿足要求。 2.5.2荷載特殊組合(1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。 (1)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣垂直正應力分別為： δuy=∑W/B+6∑M/B2=19372/43.12+6*（-106966）/43.122=104.08(KPa)＞0，滿足要求。 δdy=∑W/B-6∑M/B2=19372/43.12-6*（-106966）/43.122=794.43(KPa)＜1430KPa，滿足抗壓強度要求。 (2)當計入揚壓力時，建基面上、下上游面剪應力分別為： τu=(P-Puu-δuy)m1=(53.72*10-53.72*10-104.08) *0=0(KPa)。 τd=(δdy+Pdu-P′)m2=(794.43+15.45*10-15.45*10)*0.8=635.54(KPa)，滿足要求。 (3)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣水平正應力分別為： δux=(P-Puu)-(P-Puu-δuy)m12=(53.72*10-53.72*10)- (53.72*10-53.72*10- 104.08)*0=0(KPa)。 δdx=( P′-Pdu)+ (δdy+Pdu-P′)m22=(15.45*10-15.45*10)+ (794.43+15.45*10 -15.45*10)*0.82=508.44(KPa)，滿足要求。 (4)當計入揚壓力時，建基面上、下游上游邊緣主應力分別為： δu1=(1+m12)δuy-(P-Puu)m12=(1+0)*104.08 -(53.72*10-53.72*10)*0=104.08 (KPa)，滿足要求。 δu2= P-Puu=53.72*10-53.72*10=0(KPa)。 δd1=(1+m22)δdy - (P′-Pdu)m22=(1+0.82)* 794.43-(15.45*10-15.45*10) *0.82 =1302.87(KPa)，滿足要求。 δd2= P′-Pdu=15.45*10-15.45*10=0(KPa)。 (5)當不計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣垂直正應力分別為： δuy=∑W/B+6∑M/B2=29341/43.12+6*（-72493）/43.122=446.52(KPa)＞0，滿足要求。 δdy=∑W/B-6∑M/B2=29341/43.12-6*（-72493）/43.122=914.38(KPa)＜1430Kpa，滿足抗壓強度要求。 (6)當不計入揚壓力時，建基面上、下上游面剪應力分別為： τu=(Pu-δuy)m1=(53.72*10-446.52)*0=0(KPa)。 τd=(δdy–Pd)m2=(914.38-15.45*10)*0.8=607.90(KPa)，滿足要求。 (7)當計入揚壓力時，建基面上、下游邊緣水平正應力分別為： δux=Pu-(Pu-δuy)m12=53.72*10-(53.72*10-446.52)*0 =537.20(KPa)，滿足要求。 δdx=Pd+(δdy-Pd)m22=15.45*10+ (914.38-15.45*10)*0.82=640.82(KPa)，滿足要求。 (8)當不計入揚壓力時，建基面上、下游上游邊緣主應力分別為： δu1=(1+m12)δuy- Pu *m12=(1+0)*446.52-(53.72*10-53.72*10) *0=446.52(KPa)，滿足要求。 δu2= P =53.72*10=537.20(Kpa)，滿足要求。 δd1=(1+m22)δdy-Pd*m22=(1+0.82)* 914.38-15.45*10*0.82=1400.70(KPa)，滿足要求。 δd2= P′=15.45*10=154.50(KPa)，滿足要求。 2.5.3擋水壩段壩體穩(wěn)定應力計算計算成果 本設計荷載僅分析基本組合(2)及特殊組合(1)兩種情況，壩體穩(wěn)定應力計算成果見表四，正常工況考慮自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力，非正常工況不計入揚壓力。 表四:壩體穩(wěn)定應力計算成果表 擋水壩段建基面處 設 計(KP) 校 核(KP) 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K′ 3.44 3.18 正常工況下邊緣應力 a.上游邊緣垂直正應力 207.27 104.08 b.下游邊緣垂直正應力 715.09 794.43 c.上游面剪應力 0 0 d.下游面剪應力 572.07 635.54 非正常工況下邊緣應力 e.上游邊緣水平正應力 515.00 537.20 f.下游邊緣水平正應力 581.28 640.82 g.上游邊緣主應力 δu1=528.92;δu2=515.00 δu1=446.52;δu2=537.20 h.下游邊緣主應力 δd1=1262.97;δd2=145.00 δd1=1400.70;δd2=154.50