【正文】 當(dāng) D50=10～ 35 ㎜時(shí)的碎石土料時(shí)，土層厚度取 hc=20 ㎝，當(dāng) D5035 ㎜時(shí)，反濾料的厚度按下式計(jì)算： hc≥ 6D50，對(duì)于均勻顆粒料的反濾層，反濾層土料 D50與被保護(hù)層土料之比應(yīng)為： D50/d50≤ 5～ 10 非黏性土料選取 Ⅰ 上 料場(chǎng)為主料場(chǎng) ,根據(jù)料場(chǎng)的級(jí)配曲線可得： D85= ㎜ , d50=8 ㎜ , d15= ㎜ 壩體排水部位的反濾層第一層土料的設(shè)計(jì)： 由 : D15 ≥ D50≤ 40 故 : 選取 D15=5mm D50=25mm 則 : 厚度取為 20cm 同理第二層反濾層土料的設(shè)計(jì)以第一層 反濾料土料為被保護(hù)對(duì)象： 由： D15≤（ 4～ 5） d85 D15≥ 5d15 得：反濾層的 D15 =25 ㎜； ξ =D50/d50≤ 8～ 10 得：反濾層的 D50≤ 25 5=125 ㎜ 故選取 D15=30mm。上游護(hù)坡做至壩頂，下做至死水位以下（加設(shè)計(jì)浪高），為方便起見做至 高程。由于兩岸山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價(jià)較高，故采用了山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價(jià)較高，故采用了隧洞泄洪方案。從地質(zhì)來看這個(gè)山梁除表面有一層較深的風(fēng)化巖外。 （三） 隧洞的體型設(shè)計(jì) 1． 進(jìn)口建筑物 由于進(jìn)口岸坡地質(zhì)條件較差，覆蓋層較厚，因而采用塔式進(jìn)口，塔頂設(shè)置操作平臺(tái) 。工作及檢修閘門均采用平板門，設(shè)在進(jìn)口處，閘門寬 7m，高為 （正常水位減堰頂高程加浪高） . 根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，本無壓隧洞采用門洞型斷面。 3． 洞內(nèi)水面曲線 。 1． 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)洪水 位： ,下泄流量： 565m3/s； 校核洪水位： ,下泄流量： 669m3/s； 堰頂高程： 2810m. 因在宣泄校核洪水時(shí)也要滿足各項(xiàng)要求，因而對(duì)校核情況進(jìn)行水力計(jì)算 。 L─ 漸變段的長(zhǎng)度 0b ─ 進(jìn)口洞頂?shù)剿矶错數(shù)母叱滩? 由規(guī)范可知 L 取隧洞本身段寬度的 2~3 倍，結(jié)合本工程 L 取 16 米 0b 取 4 米，最后橢圓方程為： 1416 2222 ?? yx （ 2） ① 進(jìn)口堰面曲線，采用 WES型堰面曲線，方 程 yHx d ? 為不影響泄流能力，堰高取 10m，定型設(shè)計(jì)水頭 m a x ??? HH d取 mHd ? ，所以曲線方程為 1 xy ??。從地質(zhì)來看這個(gè)山梁除表面有一層較深的風(fēng)化巖外，下部大部分為堅(jiān)硬玄武巖，強(qiáng)度較高，巖體中夾雜著幾條破碎帶，但走向大都與隧洞軸線成較大的角度。為滿足水庫(kù)放空水位放至 高 程要求還與導(dǎo)流洞結(jié)合設(shè)置了放空洞。 壩頂設(shè)置攔桿以策安全，見圖。 反濾層設(shè)計(jì)成果 匯總表 2. 護(hù)坡設(shè)計(jì) 干砌石護(hù)坡在最大浪壓力作用下的計(jì)算直徑 : hmm Hmrr rKDwRw )2( 2??? = () (1+)1/2/ (+2) 層數(shù) 類型 第一層 第二層 D50(mm) 厚度 hc (㎝ ) D50(mm) 厚度 hc (㎝ ) 粘性土反濾層土料 20 30 非粘性土反濾層土料 25 20 90 60 = 干砌石塊計(jì)算重量 : DrQ w? = 06243 = 干砌石護(hù)坡厚度 kDt ? = = 注 :經(jīng)計(jì)算對(duì) 的系數(shù)不作修改。 反濾層可分為滲流自上而下和自下而上兩種型式，本設(shè)計(jì)主要考慮自上而下型。對(duì)于保護(hù)層的反濾料，考慮安全系數(shù)為 ～ 之間，且ξ =D40～ 60/d40～ 60≤ 8～ 10來確定，按太沙基準(zhǔn)則確定，即： D15/d85≤ 4～ 5 D15/d15≥ 5 式中 D15 ：為顆粒較粗的一層，按重量計(jì)小于此料占 15%的粒徑； d15,d85 分別為較細(xì)的一層，即被保護(hù)層土料，按重量計(jì)小于該粒徑各占15%和 85%的粒徑。 反濾層的設(shè)計(jì)要求： 1) 相鄰兩層中，粒徑較小一層的顆粒不得穿過粒徑較大一層的孔隙； 2) 各層內(nèi)的顆粒不得發(fā)生移動(dòng)； 3) 被保護(hù)土層的顆粒不得穿過反濾層，但允許小于 ㎜的細(xì)小粒顆粒被滲流帶走，因?yàn)橹灰寥赖墓羌懿槐黄茐?，就不致發(fā)生滲透變形； 4) 反濾層不能被堵塞，而且應(yīng)具有足夠的透水性，以確保排水的通暢； 5) 應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，在使用期間不會(huì)隨時(shí)間推移和環(huán)境的影響而改變其性能。在透水層較淺（ 10~15m 以下）時(shí)，可采用回填粘土截水墻方案，由于壩址處河床沖積層平均深 20m 最大達(dá) 32m，施工比較困 難而不予采用 .又由于河床有孤石采用鋼板樁也比較困難，造價(jià)也高 .帳幕灌漿在此地存在可灌性問題 .混凝土防滲墻方案，施工快，材料小、防滲效果好，對(duì)于這種深度透水層是比較合適的，決定采用這種主案 .按混凝土的允許坡降及水頭定出厚度為 . 防滲墻深入河床沖積層，底部嵌入基巖，上部則與斜心墻連接 .由于防滲墻兩側(cè)沖積層易沉陷，引起防滲墻頂部粘土心墻與兩側(cè)粘土心墻的不均勻沉陷而導(dǎo)致裂縫 .為此防滲墻頂部作成劈尖狀，兩側(cè)以高塑性粘土填筑，伸入斜心墻的深度已經(jīng)三角確定為 ，底部深入基巖 ,劈尖頂寬 寬，詳見 下文的構(gòu)造設(shè)計(jì) . （ 2） 防滲墻的型式，材料及布置，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于透水層厚度為 3060m的情況，采用槽板式混凝土防滲墻比較合適，設(shè)計(jì)中采用這種型式 . 混凝土防滲墻要求材料有足夠的抗?jié)B能力及耐久性，能防止環(huán)境水的侵蝕和溶蝕 .有一定的強(qiáng)度，滿足壓應(yīng)力，拉應(yīng)力，剪應(yīng)力等各項(xiàng)強(qiáng)度要求有良好的流動(dòng)性，和易性以便在運(yùn)輸中不發(fā)生離析現(xiàn)象 .而且能在水下施工 . 防滲墻布置于斜心墻之下，從防滲角度來看仿上游為好，但從防裂角度看偏下游一側(cè)好，綜合考慮布置于心墻底面中心偏上 . 2． 壩肩處理 壩肩兩岸為覆蓋層及全風(fēng)化巖石深約 20m，性質(zhì)較差，為良好的透水料，底部為半風(fēng)化巖石性質(zhì)良好，但由于節(jié)理的作用，透水性也較強(qiáng)。 =。 變換 ? ? ? x0 計(jì)算出若干個(gè) k0 值，作圖求解最小的 k0 值。在已確定的滑動(dòng)面的情況下，先假設(shè)安全系數(shù) K，然后將滑動(dòng)面上由實(shí)驗(yàn)得到的土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c c tan? tan?2分別除以安全系數(shù) K，即： Kcc 11? 、 Kcc 22 ? 、 K?? 11 tanarctan? 、 K?? 22 tanarctan? 然后將所求的 c c tan? tan?2值代入方程 上式 ，如果等式兩邊相等，則假設(shè)的安全系數(shù) K 就是該滑動(dòng)面的安全系數(shù)，反之，則還需重新計(jì)算，直至方程兩邊相等為止。 1????? tgar c tg? 1.Ⅰ Ⅰ斷面的滲流計(jì)算： 壩后滲流體的滲流長(zhǎng)度： ? ? ? ? mL ???????????? L=201m 上游水深, 7 5 8 2 7 5 8 2 0 mHmH ??????? 設(shè)正 可得：與聯(lián)立解 ；下游水深 設(shè)正 2121 1, qqqq mHmT ? ?????? ① .正常工況： ? ?? ? ? ? i 111121281?????????? ??? HtgHq ? ? ? ? 0 1 6 62 1422142 ?????????? ?? HHq 可得：由 21 qq ? 1662166 100 4 6 8 1 8 5 HH ???? ??????? 6166216 ???? ???????? HH ? ?? ? ? ? smtgqmH/ i 361112281???????????? ????單寬流量：解得：② .設(shè)計(jì)工況： ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?smtgqmHHHHHqqHHqHtgHq/ i i 3611122816166216162166211422142111121281???????????????????????????????????????????????????????????????單寬流量：解得：可得：由 — II 斷面滲流計(jì)算： 壩后滲流體的滲流長(zhǎng)度： ? ? ? ? ? ? ? ?mL 5027 83227 7527 5627 75227 5027 ? ??????????????? L=89m 上游水深 , mHmH ?????? 設(shè)正 ； 可得：與聯(lián)立解 ；下游水深 設(shè)正 2121 1, 010 qqqq mHmT ? ?? ① .正常工況： ? ?? ?? ?? ? ? ?smqmHHHHHqqHHqHtgHq/)( i 3682112112121142142111121281???????????????????????????????????????單寬流量：解得：可得：由 ② .設(shè)計(jì)工況： ? ?? ?? ?? ? ? ?smqmHHHHHqqHHqHtgHq/)( 1 8 5 4 i 3682112112121142142111121281???????????????????????????????????????單寬流量：解得：可得：由 — III 斷面滲流計(jì)算： 計(jì)算示意圖與 II— II 相似。 D—— 防滲墻厚度 。40180。10180。 ? ?m inm a xm a x eeDee r ??? = ? ? 4 7 3 6 9 8 5 8 5 ??? ????? eG wsd ?? 濕密度 ? ? ? ? 6 5 ?????? wd?? 浮密度 ? ? )1( ?? ??????? eG Ws ?? 同理可求其他料場(chǎng)。 21186。 25186。 設(shè)置戧道有利于壩坡穩(wěn)定，便于觀測(cè)和檢修、設(shè)置排水設(shè)備，也可以作為交通之用，考慮這些因素其寬取 2m. 分別按設(shè)計(jì)情況和校核情況計(jì)算，取兩者之大者，并預(yù)留一定的沉降值 .結(jié)果見下表，設(shè)計(jì)竣工時(shí)壩頂高程為 2825m. 坡頂高程計(jì)算成果表 計(jì)算情況 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)情況 校核情況 上游靜水位（ m） 河地變程（ m） 2750 壩前水深 H(m) 吹程 D(km) 12 風(fēng)向與壩軸線夾角 c0 25 風(fēng)浪引起壩前 高 e(m) 風(fēng)速 v(m/s) 15 15 波高 2h(m) 護(hù)坡粗糙系數(shù) 上游壩面坡角 波浪沿壩坡爬高（ m） 安全超高 A （ m） 壩頂高程（ m） 壩頂高程加 %沉陷 (m) 2825 其中： e設(shè) = mgH Dv f 00 os2 022 ???? ???? mgH Dve f 022 ???? ????? ?校 mtghmtgtghkhmDhmDvhBcBf)251()()2( 1 6 6 11314531453145?????????????????????校設(shè)校設(shè)波浪爬高 ? 二 .土料設(shè)計(jì) 1)(, 4m a x ????? ?d cwspIpdd GeIIww ???? eGw wsd ????? 1 )1(),1( 39。具體的計(jì)算方法見水利水能規(guī)劃書，曲線見附頁(yè)坐標(biāo)紙。 表 2— 2 水工建筑物級(jí)別的劃分 工程等別 永久性建筑物的 級(jí)別 臨時(shí)性建筑物的級(jí)別 主要建筑物 次要建筑物 一 1 2 3 二 2 3 4 三 3 4 5 四 4 5 5 五 5 5