【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，屬于壩體工程。
技術(shù)介紹
1、近年來，國內(nèi)大量工程將混凝土高趾墻技術(shù)應(yīng)用于面板堆石壩工程，以改造不利地形地質(zhì)條件，使混凝土面板與高趾墻連接，組成完整的防滲系統(tǒng)。高趾墻的體型和結(jié)構(gòu)受力條件比較復(fù)雜，同時作為混凝土面板堆石壩的趾板防滲體的組成部分，其安全穩(wěn)定對面板堆石壩的正常運(yùn)行極為重要。
2、高趾墻大多是潛沒式的，受到堆石壓力、水壓力等荷載共同作用，工作條件較常規(guī)擋土墻復(fù)雜。應(yīng)力計(jì)算中堆石壓力的合理確定對計(jì)算結(jié)果的可靠性影響很大，目前規(guī)范中沒有對堆石壓力的計(jì)算方法作出明確規(guī)定，只能參考類似規(guī)范，如水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范。但絕大多數(shù)該類規(guī)范中表面荷載的形式與潛沒式高趾墻是不同的，直接套用可能給出錯誤的結(jié)果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中直接套用現(xiàn)有規(guī)范中的土壓力計(jì)算方法，可能得出錯誤的結(jié)果的問題。
2、本專利技術(shù)提供了一種壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，所述方法包括：
3、s1、利用經(jīng)過高趾墻墻底的鉛垂面和經(jīng)過高趾墻墻頂?shù)乃矫鎸⒍咽瘔畏譃槲挥谒鏊矫嬉韵虑遗c所述高趾墻緊挨的第一堆石體、位于所述第一堆石體正上方的第二堆石體、位于所述水平面以上且與所述第二堆石體緊挨的第三堆石體和位于所述第三堆石體正下方的第四堆石體；
4、s2、確定所述第一堆石體和所述第二堆石體的重力，以及所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受
5、s3、根據(jù)第一堆石體和第二堆石體的重力、以及所述水平土壓力確定施工期高趾墻上的土壓力。
6、可選的，所述s2中確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力，具體包括：
7、確定所述第三堆石體施加在所述第四堆石體的頂面的均布荷載和壩體的土壓力系數(shù)；
8、根據(jù)所述均布荷載和所述土壓力系數(shù)確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力。
9、可選的，所述確定所述第三堆石體施加在所述第四堆石體的頂面的均布荷載，具體為：
10、確定所述第三堆石體的重力，并將所述第三堆石體的重力轉(zhuǎn)化為施加在所述第四堆石體的頂面的均布荷載。
11、可選的，所述確定壩體的土壓力系數(shù)，具體為：
12、當(dāng)壩體的填筑高程小于或等于高趾墻頂部高程時，將底部壓力系數(shù)作為土壓力系數(shù)；
13、當(dāng)壩體的填筑高程大于高趾墻頂部高程、且小于或等于第二堆石體的填筑完成級高程時，根據(jù)底部壓力系數(shù)和頂部壓力系數(shù)確定土壓力系數(shù)；
14、當(dāng)壩體的填筑高程大于第二堆石體的填筑完成級高程、且小于或等于堆石壩頂部高程時，將所述頂部壓力系數(shù)作為土壓力系數(shù)。
15、可選的，所述根據(jù)底部壓力系數(shù)和頂部壓力系數(shù)確定土壓力系數(shù)，具體為：
16、獲取頂部壓力系數(shù)與底部壓力系數(shù)的差值，并將所述差值的2/3倍與所述底部壓力系數(shù)的和值作為土壓力系數(shù)。
17、可選的，所述頂部壓力系數(shù)根據(jù)所述堆石壩的上游面坡比、所述高趾墻的下游面坡比、所述高趾墻頂部高程和所述堆石壩頂部高程確定。
18、可選的，所述根據(jù)所述均布荷載和所述土壓力系數(shù)確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力，具體包括：
19、獲取所述高趾墻頂部高程的平方值與堆石體重度的乘積的一半作為第一乘積，并獲取所述高趾墻頂部高程與所述均布荷載的乘積作為第二乘積；
20、獲取所述第一乘積與所述第二乘積的和值，并將所述和值與所述土壓力系數(shù)的乘積作為所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力。
21、可選的，所述s2中的確定所述第一堆石體的重力，具體為：
22、獲取所述高趾墻頂部高程的平方值與所述高趾墻的下游面坡比的乘積作為第三乘積，并獲取所述第三乘積與堆石體重度的乘積的一半作為所述第一堆石體的重力。
23、可選的，所述s2中的確定所述第二堆石體的重力，具體為：
24、獲取所述高趾墻頂部高程的平方值與所述高趾墻的下游面坡比的平方值的乘積作為第四乘積，并獲取所述第四乘積與堆石體重度的乘積作為第五乘積；
25、獲取所述第五乘積與所述堆石壩的上游面坡比的比值的一半作為所述第二堆石體的重力。
26、可選的，所述s3具體包括：
27、獲取所述第一堆石體的重力與所述第二堆石體的重力的和值的平方作為第一平方值，并獲取所述水平土壓力的平方作為第二平方值；
28、獲取所述第一平方值和所述第二平方值的和值的開方作為施工期高趾墻上的土壓力。
29、本專利技術(shù)能產(chǎn)生的有益效果包括：
30、本專利技術(shù)提供的壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，通過利用經(jīng)過高趾墻墻底的鉛垂面和經(jīng)過高趾墻墻頂?shù)乃矫鎸⒍咽瘔畏譃樗膫€堆石體，再分別考慮每個堆石體對高趾墻上土壓力的影響，進(jìn)而推導(dǎo)出高趾墻上土壓力的計(jì)算公式，提出的公式物理意義明確，可以很好的模擬施工期高趾墻與堆石體界面土壓力的變化發(fā)展情況且精度較高。
31、本專利技術(shù)提供的壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，高趾墻上土壓力表現(xiàn)為與壩體高度有關(guān)的冪函數(shù)，且與監(jiān)測數(shù)據(jù)、有限元計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了對比驗(yàn)證，其規(guī)律一致，數(shù)值相差5%以內(nèi)。
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1.一種壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定所述第三堆石體施加在所述第四堆石體的頂面的均布荷載，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定壩體的土壓力系數(shù)，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)底部壓力系數(shù)和頂部壓力系數(shù)確定土壓力系數(shù)，具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述頂部壓力系數(shù)根據(jù)所述堆石壩的上游面坡比、所述高趾墻的下游面坡比、所述高趾墻頂部高程和所述堆石壩頂部高程確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述均布荷載和所述土壓力系數(shù)確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力，具體包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中的確定所述第一堆石體的重力，具體為：
9.根據(jù)權(quán)利要
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3具體包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種壩體結(jié)構(gòu)施工期高趾墻上土壓力的分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2中確定所述第一堆石體與所述第四堆石體的界面受到的水平土壓力，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定所述第三堆石體施加在所述第四堆石體的頂面的均布荷載，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定壩體的土壓力系數(shù)，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)底部壓力系數(shù)和頂部壓力系數(shù)確定土壓力系數(shù)，具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陸希，周恒，劉靜，何小亮，沈振中，
申請(專利權(quán))人：中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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