面板堆石壩沉降預測 使用指南
輸入壩高、壓縮模量、填築容重、沉降係數與預測時間，按分層總和法與指數固結模型預測施工期沉降、竣工後沉降、總沉降及沉降穩定時間
計算公式與原理
施工期沉降（分層總和法）Sc = Σ[γ·z_i ÷ (E×1000)] × dz，z_i = (i−0.5)·dz，dz = H/n；竣工後最終沉降 S∞ = α×10⁻³·H；t 時刻沉降 St = S∞·(1 − e^(−c·t))；總沉降 S = Sc + St；沉降率 = S ÷ H × 100%；穩定時間 t穩 = −ln(1−閾值比) ÷ c；面板撓度 = St·β
面板堆石壩沉降分施工期與竣工後兩部分：施工期按分層總和法，將壩體沿高度分為 n 層，每層豎嚮應力 γ·z 除以壓縮模量得應變，乘層厚後累加；竣工後按指數固結模型，最終沉降與壩高成正比（係數 α‰），任一時刻沉降按 1−e^(−ct) 增量逼近。總沉降率為總沉降與壩高之比，竣工後沉降率與總沉降率常分別控制在 0.5% 與 1.0% 以內。
使用步驟
- 填寫「壩高 H (m)」。
- 填寫「壓縮模量 E (MPa)」。
- 填寫「填築容重 γ (kN/m³)」。
- 填寫「竣工後沉降係數 α (×10⁻³)」。
- 填寫「固結衰減係數 c (1/年)」。
- 填寫「預測時間 t (年)」。
- 填寫「面板撓度係數 β」。
- 填寫「穩定判定閾值 (%)」。
- 填寫「分段數 n」。
- 結果區會即時更新；可一鍵複製結果用於記錄或彙報。
典型使用場景
- 填築期與蓄水期分層沉降估算。
- 面板脫空與周邊縫變形預警。
- 監測資料反演壓縮模量。
算例參考
- 分層沉降：壩高 150 m、分層壓縮率約 1%、分 21 層 → 總沉降 ≈ 150×0.01≈1.5 m，需預留面板裕量。
- 蓄水增量：蓄水後水下部分附加沉降約 0.2~0.5 m，納入周邊縫變形設計。
注意事項
結果為按上述公式得到的理論估算值，實際表現受資料分佈、實現細節與執行環境影響，落地決策請以實測為準；本工具純前端執行，輸入不上傳伺服器。
- 沉降影響面板？
- 過大或不均沉降致面板脫空、周邊縫張開，是防滲關鍵風險。
- 怎麼控制？
- 弱風化料、薄層碾壓、上游設墊層，配合監測預警。