面板堆石壩沉降預測

🏎️ CFRD Settlement Predictor

Predict concrete-face rockfill dam settlement from height and compression modulus.

📐 計算公式 / 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。
💡 施工期沉降 Sc=γH²/(2E×1000);竣工後最終沉降 S∞=α×H;t時刻沉降 S(t)=S∞(1-e^(-ct));穩定時間 t_st=-ln(1-閾值)/c
⚠️ 注意事項
  • 壓縮模量 E:優質堆石 100~200MPa,一般堆石 50~100MPa,軟巖 20~50MPa
  • 竣工後沉降係數 α:優質堆石 1~2×10⁻³,一般 2~4×10⁻³,軟巖 4~8×10⁻³
  • 固結衰減係數 c 反映沉降速率,一般 0.3~1.0/年,c 越大沉降收斂越快
  • 面板撓度係數 β 約 0.3~0.5,面板撓度約為竣工後沉降的 β 倍
  • 竣工後沉降宜控制在壩高的 0.5% 以內,否則需改善填築質量
  • 分段數 n 越大分層總和法精度越高,預設 20 段

🕘 最近預測

暫無預測記錄

📚 深度解析:面板堆石壩沉降預測

💡 常見使用場景

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。

❓ 常見問題(FAQ)

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。
📖關於「面板堆石壩沉降預測」 ▼

📝工具簡介

面板堆石壩沉降預測工具基於分層總和法與指數固結模型,輸入壩高、壓縮模量、填築容重、沉降係數與預測時間,計算施工期沉降(分層總和法積分豎嚮應力-應變)、竣工後最終沉降與任意時刻沉降(S(t)=S∞(1-e^(-ct)))、總沉降率、面板撓度及沉降穩定時間,並輸出竣工後沉降過程預測表,適用於混凝土面板堆石壩(CFRD)沉降分析與填築質量評價。

✨功能特點

🎯使用場景