土石壩設(shè)計(jì)說明書(平山水利樞紐設(shè)計(jì)計(jì)算說明書)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧
2025-06-09 22:47 本頁面
【正文】 的水電工程，各效益指標(biāo)分屬不同等別時(shí)，整個(gè)工程的等別應(yīng)按其最高的等別確定，故本水庫(kù)樞紐為Ⅱ等工程。 （3）水工建筑物的級(jí)別：根據(jù)水工建筑物級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ等工程的主要建筑物為2級(jí)水工建筑物，所以本樞紐中的攔河大壩、溢洪道、水電站建筑物、灌溉渠道、水庫(kù)放空隧洞為2級(jí)水工建筑物；次要建筑物筏道為3級(jí)水工建筑物。2. 各組成建筑物的選擇 1）擋水建筑物型式的選擇 在巖基上有三種類型：重力壩、拱壩、土石壩。 （1）重力壩方案 從樞紐布置處地形地質(zhì)平面圖及1壩軸線地質(zhì)剖面圖上可以看出，壩址基巖為上部為五通砂巖，下面為石英砂巖和砂質(zhì)頁巖，～，五通砂巖厚達(dá)30～80m，若建重力壩清基開挖量大，目前C城至壩址尚無鐵路、公路通行，修建重力壩所需水泥、鋼筋等材料運(yùn)輸不方便，且不能利用當(dāng)?shù)刂尾牧?，故修建重力壩不?jīng)濟(jì)。（2）拱壩方案 修建拱壩理想的地形條件是左右岸地形對(duì)稱，岸坡平順無突變，在平面上向下游收縮的河谷段；而且壩端下游側(cè)要有足夠的巖體支撐，以保證壩體的穩(wěn)定。該河道彎曲相當(dāng)厲害，尤其樞紐布置處更為顯著形成S形，1壩址處沒有雄厚的山脊作為壩肩，左岸陡峭，右岸相對(duì)平緩，峽谷不對(duì)稱，成不對(duì)稱的“U”型，下游河床開闊，建拱壩的造價(jià)過高，不宜修筑。 （3）土石壩方案 土石壩對(duì)地形、地質(zhì)條件要求低，幾乎在所有的條件下都可以修建，且施工技術(shù)簡(jiǎn)單，可實(shí)行機(jī)械化施工，也能充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?，覆蓋層也不必挖去，因此造價(jià)相對(duì)較低，所以采用土石壩方案。 2）泄水建筑物型式的選擇 土石壩最適合采用岸邊溢洪道進(jìn)行泄洪，在壩軸線下游300m處的兩岸河谷呈馬鞍形，右岸有馬鞍形埡口，采用正槽式溢洪道泄洪，泄水槽與堰上水流方向一致，水流平順，泄洪能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，適用于各種水頭和流量。3）其它建筑型式的選擇（1）灌溉引水建筑物采用有壓式引水隧洞與灌溉渠首連接。進(jìn)口設(shè)有攔污柵、進(jìn)水喇叭口、閘門室及漸變段；洞身采用鋼筋混凝土襯砌；出口段設(shè)有一彎曲段連接渠首，并采用設(shè)置擴(kuò)散段的底流消能方式。主要灌區(qū)位于河流右岸，渠首底高程102m，，渠道邊坡1∶1。（2）水電站建筑物 因?yàn)橥潦瘔尾灰瞬捎脡问剿娬?，而宜采用引水式發(fā)電，所以這里用單元供水式引水發(fā)電。 （3）過壩建筑物 主要是筏道，采用干筏道。20m2，上游坡不陡于1∶4，下游坡不陡于1∶3。 （4）施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞 施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞，均采用有壓式。為便于檢修大壩和其它建筑物，擬利用導(dǎo)流隧洞作放空洞。3. 樞紐總體布置方案的確定 擋水建筑物——土石壩（包括副壩在內(nèi)）按直線布置在河彎地段的1壩址線上，泄水建筑物——溢洪道布置在大壩右岸的天然埡口處；灌溉引水建筑物——引水隧洞緊靠在溢洪道的右側(cè)布置；水電站建筑物——引水隧洞、電站廠房、開關(guān)站等布置在右岸（凸岸），在副壩和主壩之間，廠房布置在開挖的基巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊；施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞布置在右岸的山體內(nèi)。綜合考慮各方面因素，最后確定樞紐布置直接繪制在藍(lán)圖上（地形地質(zhì)平面圖）。（四）土壩設(shè)計(jì) 1. 壩型選擇影響土石壩壩型選擇的因素有：；；；、施工進(jìn)度與分期、填筑強(qiáng)度、氣象條件、施工場(chǎng)地、運(yùn)輸條件、初期度汛等施工條件；、壩基處理型式、壩體與泄水引水建筑物等的連接；；、總工期和總造價(jià)。樞紐大壩采用當(dāng)?shù)夭牧现危瑩?jù)初步勘察，～，且儲(chǔ)量很多，一般質(zhì)量尚佳，可作筑壩之用。砂料可在壩軸線下游1～3公里河灘范圍內(nèi)及平山河出口處兩岸河灘開采。石料可以用采石場(chǎng)開采，采石場(chǎng)可用壩軸線下游左岸山溝較合適，其石質(zhì)為石灰?guī)r、砂巖，質(zhì)量良好，質(zhì)地堅(jiān)硬，巖石出露，覆蓋淺，易開采。1）土料：主要有粘土和壤土，儲(chǔ)量多，質(zhì)量尚佳，可作為筑壩材料，其性能見附表：1；2）砂土：~，儲(chǔ)量多，可供筑壩使用，見附表：2；3）石料：石質(zhì)為石灰?guī)r及砂巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，儲(chǔ)量豐富，性能見附表：3。 從建筑材料上說，均質(zhì)壩、心墻壩、斜墻壩均可。 1）均質(zhì)壩。壩體材料單一，施工工序簡(jiǎn)單，干擾少；壩體防滲部分厚大，滲透比降比較小，有利于滲流穩(wěn)定和減少通過壩體的滲流量，此外壩體和壩基、岸坡、及混凝土建筑物的接觸滲徑比較長(zhǎng)，可簡(jiǎn)化防滲處理。但是，由于土料抗剪強(qiáng)度比用在其他壩型壩殼的石料、砂礫和砂等材料的抗剪強(qiáng)度小，故其上下游壩坡比其他壩型緩，填筑工程量比較大。壩體施工受嚴(yán)寒及降雨影響，有效工日會(huì)減少，工期延長(zhǎng)，故在寒冷及多雨地區(qū)的使用受限制。 2）斜墻壩。由于不透料（土料）位于上游，不便于土料上壩；土質(zhì)斜墻靠在透水壩殼上，如果壩殼沉降大，將使斜墻開裂；與岸坡及混凝土建筑物連接不如心墻壩方便，斜墻與地基接觸應(yīng)力比心墻小，同地基結(jié)合不如心墻壩；斷面較大，特別是上游坡較緩，壩腳伸出較遠(yuǎn)，填筑工程量較心墻大。 3）心墻壩。～，且儲(chǔ)量很多，一般質(zhì)量尚佳，可作筑壩之用；~，儲(chǔ)量多，可供筑壩使用，這樣便于分別從上下游上料，填筑透水壩殼，使施工方便，爭(zhēng)取工期。心墻壩的優(yōu)點(diǎn)還有：心墻位于壩體中間而不依靠在透水壩殼上，其自重通過本身傳到基礎(chǔ)，不受壩殼沉降影響，依靠心墻填土自重，使得沿心墻與地基接觸面產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，有利于心墻與地基結(jié)合，提高接觸面的滲透穩(wěn)定性；當(dāng)庫(kù)水位下降時(shí)，上游透水壩殼中水分迅速排泄，有利于上游壩坡穩(wěn)定，使上游壩坡比均質(zhì)壩或斜墻壩陡；下游壩殼浸潤(rùn)線也比較低，下游壩坡也可以設(shè)計(jì)得比較陡；在防滲效果相同的情況下，土料用量比斜墻壩少，施工受氣候影響相對(duì)小些；位于壩軸線上的心墻與岸坡及混凝土建筑物連接比較方便。 由于土石壩的地基適應(yīng)性強(qiáng)，理論上說，這幾類壩都可以選用，具體考慮到當(dāng)?shù)貎砂兜膲纹螺^陡峭，因此選用較能夠適應(yīng)陡峭壩坡地形的心墻壩作為首選壩型。2. 壩體剖面設(shè)計(jì)土石壩的剖面設(shè)計(jì)指壩坡、壩頂寬度、壩頂高程。1）壩坡 =,故采用三級(jí)變坡。 （1）上游壩坡：從壩頂至壩踵依次為1︰3；1︰；1︰4。 （2）下游壩坡：從壩頂至壩趾依次為1︰；1︰3；1︰3。 （3）馬道：。2）壩頂寬度 本壩頂無交通要求，對(duì)中低壩，這里為壩高。故取。3）壩頂高程壩頂高程等于不同運(yùn)行情況下的水庫(kù)靜水位加上超高之和，并分別按以下運(yùn)用情況計(jì)算，取較大值：①設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高；②校核洪水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高。最后需預(yù)留一定的壩體沉降量，%。計(jì)算公式如下： ， ， ， 式中： ——波浪在壩坡上的最大爬高，m； ——最大風(fēng)壅水面高度，即風(fēng)壅水面超出原庫(kù)水位高度的最大值，m；——安全加高，m，根據(jù)壩的等級(jí)和運(yùn)用情況，按表11確定。表11
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