文以新疆北部地 区莱水利工程为研 究对 象,对土石坝混凝土护坡进行计算 比较分析 。采用碾 压式土石 坝 设 计规范与土坝设计规范分别计算混凝土护坡厚度.结果显示:当坝 面坡度 系数 m-2—.5时不同混凝土护坡 计算 方式其蛄果差异较明显 。通过稳定分析等算法最终确定合理混凝 土护坡厚度 0.25m较合适。 [关键词 】土石坝 ;混凝土护坡 ;护坡厚度 [中图分类号]Ⅳ 641 [文献标识码 ]B 0 引言在水利工程建设 中土石 坝工程施工简单 ,筑 坝料源丰富 ,地质条件要求低 ,可充分利用当地材 料 ,具有造价便宜 、运用管理方便、易维修等优点 , 被广泛运用[1]。护坡是坝体设计关键部分之一 ,坝 体护坡质量直接关 系到风浪 、冰冻等外界条件对 坝体 的淘刷 。因此在 寒 冷地 区护坡设 计 中 ,需考虑 防浪、防淘、防冻涨等诸多 因素。 混凝土护坡较干砌石或浆砌石护坡具有施工 速度快、质量好、造价低 、材料供应广泛等优点 ,在 新建及改建水库大坝 中常采用。但由于混凝土护 坡受力复杂 ,难以确定合理的混凝土护坡厚度 [2]。 本文通过计算坝坡坡度系数 m=2—5时,板在浮力 作用下 的稳定计算 、重力稳定及强度计算 ,综合确 定适宜的混凝土护坡厚度 [4】。以新疆北部某水利工 程为例来确定合理 的混凝土护坡厚度 。为今后坝 体混凝土护坡设计提供部分理论参考。 1 研究分析 方法 混凝土护坡厚度计算 中,以波高 、波长 2 及护坡的坡度系数 m等特征参数来确定。 《碾压式土石坝设计规范》嘲 规定对坝面明缝 混凝土护坡板 ,坡度 系数在 m=2—5时 ,在浮力作 用下 以公式(1—1)计算护坡厚度 t 。7 ·~m2+l (·_1) 式中:'7为系数 ,取 1.O; 为累积频率为 1%波 高 ,m;lm为平均波长 ,m;b为沿坝坡向混凝土护坡 板板长,3m;pc为板密度 ,24KN/m3;p.为水密度 ,10 KN/m。;ra为边坡系数 ,2.5。 《土坝设计》H】规定对坝面明缝混凝土护坡板 , 坡度 系数在 m=2—5时 ,在浮力作用下以公式 (1— 2)公式估算面板厚度 t: t=k0.225, x2hx、V1+m"一 (1—2) 一 1 xm 式中:后为系数 ,取 1.25; 为波浪高度 ;yc为 板容重 ,24KN/m3;m为边坡系数 ,2.5。 2 混凝土护坡厚度计算 混凝土护坡主要作用是 防止风 浪淘刷及 漂浮 物 、冰冻等时坝体破坏 ,对坝体起保护作用。由(1— 1)、(1—2)计算混凝土护坡厚度 ,见表 1。 由表 1计算可以知 ,采用(1—1)、(1—2)公式计算 的混凝土护坡厚度分别为 0.083m、0.208m,差异较 大。板在浮力作用下稳定时。混凝土护坡厚度由公 式(1一1)计算 ,考虑累积频率为 1%的波高、平均波 长 、沿 坝坡 向混 凝 土护坡 板 板长 、混 凝 土 护坡 板 密 度 、水密度等 因素 ,故计算结果较公式(1—2)偏小 ; 公式(1—2)根据试验及实践资料提 出形式上
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