泄槽稳定计算

说明：

（1）泄槽断面为整体式，取整个断面进行计算。选取最不利的泄槽陡坡段计算，计算长度取10m（两永久缝之间的（2）计算工况选取宣泄设计洪水和校核洪水两种工况，不考虑底板齿槽的作用。

一、基本资料

泄槽段水平长l=10m

泄槽坡角θ=42.2708°

泄槽坡角θ=0.737765rad

泄槽净宽B=1m

流量Q= 4.6m3/s

单宽流量q= 4.6m3/(s·m)

二、校核工况

2.1 荷载计算

2.1.1 自重W

泄槽断面面积=2.062235m2

泄槽段体积=20.62235m3

混凝土容重=25kN/m3

泄槽段自重W=515.56kN

2.1.2 水重P

平均水深=0.367016m

水体积= 4.959853m3

水容重=9.81kN/m3

水重P=0.00kN

2.1.3 脉动压力P fr

脉动压强系数K p=0.02

水密度ρw=1000kg/m3相应设计状况下水流计算断面的平均流速v=19.907m/s

脉动压强p fr=11888.66N/m2

面积均化系数βm=0.1

作用面积A=13.51399m2

脉动压力P fr=0.00kN 2.1.4 水流对底板的拖曳力T

水容重γw=9.81kN/m3

平均水力坡降J=0.908999

平均水力半径R=0.211655m

底板面积A'=13.51399m2

水流对底板的拖曳力T=25.51kN 2.1.5 扬压力U

顺水流方向扬压力面积=0m2

底板开挖宽度= 1.6m

水容重γw=9.8kN/m3

扬压力U=0kN 2.1.6 锚固地基的有效重P3

岩石浮容重γR'=12kN/m3

底板开挖宽度= 1.6m

n根锚筋护坦的计算面积A=21.62238m2

锚筋锚入岩石深度S= 4.2m

锚筋间距L= 1.5m

锚筋直径d=0.022m

锚固地基的有效深度T= 3.04m

锚固地基的有效重量P3=788.78kN

泄槽抗滑稳定

2.1.7 水平地震力（顺水流方向地震力，地震烈度9度）

地震加速度代表值αh系数0.359

地震加速度代表值αh 3.52179

地震作用效应折减系数ξ0.25

重力作用标准值Gei（kN)515.56

动态分布系数αi 1.5

重力加速度g9.81

水平向地震惯性力代表值（kN)69.40727kN

2.2 稳定计算

按抗剪公式计算。

底板与基础之间的抗剪断粘聚力c'=40kpa

泄槽底板与基岩接触面面积A=21.62238m2

按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数K c（不计锚筋作用）=2.357663

按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数K c'（计入锚筋作用）=3.102416

规范值=3

结论：底板布置锚筋桩后泄槽抗滑稳定可满足规范要求底板与基础之间的抗剪摩擦系数f=0.3

按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数K c（不计锚筋作用）=0.237093

按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数K c'（计入锚筋作用）=0.795658

规范值=1

结论：泄槽抗滑稳定不满足规范要求

（两永久缝之间的平水长度）；

参见《中小型水库设计（中）》P547

足规范要求