【正文】 本段帷幕灌漿終孔間距取 2m。為保證混凝土面板與壩體的完整性，設計面板的上游面按 間距設置Φ 28 錨桿，長度為 3m，其中深入原壩體部分長 。由于砌筑質(zhì)量不高，高水位運行時，壩 體多處存在滲漏，尤其在 以上的主壩擋水壩段和溢流壩段存在小股射流情況。 經(jīng)計算得知 L/T 均在 ~ 之間，消能防沖設計滿足要求。 2/301 2 HgmbQ ?? (221) 式中： Q— 溢流堰的下泄流量。 ????????? ?? 表 212 作用于溢流壩的各力和力矩大小及方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN 副壩抗滑穩(wěn)定計算與壩基應力計算 Ⅰ 荷載計算 (1)壩體自重 kNW 605? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 221 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 02?P (3)揚壓力 U 河北工程大學畢業(yè)設計 28 γ H 圖 212 副壩壩基處揚壓力 上游水面至壩基距離 H =， 壩基長度 T=。查表得主動時取表地震動土壓力系數(shù)，按—；土的內(nèi)摩擦角，—土壓力；號分別對應主動和被動kNECCCeee25)(???????? 主動土壓力 kNtgEtgCCKE eZHa )()1(39。 上游壩踵處出現(xiàn)拉應力，不滿足要求。 因uy?＞ 0，dy?＜ [? ]。 Ⅲ 應力計算 k P aT MTWyu )( 22 0 ?????????????k P aT MTWyd )( 22 0 ???????????? 壩基允許壓應力 [? ]=～ 。 Ⅲ 應力計算 k P aT MTWyu )( 22 0 ?????????????k P aT MTWyd )( 22 0 ???????????? 壩基允許壓應力 [? ]=～ 。 m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 605 P1 P2 0 U Pwk Σ 605 Σ 總 ↓ → ↗ Ⅱ 抗滑穩(wěn)定計算 9 6 ??? ?? PWfK = ][K? = 因此在設計洪水位下，副壩抗滑穩(wěn)定要求。 kNTHHU )(2)( 21 ????????? ?? (4)泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ????? ?? ?? (5)浪壓力 kNPwk ? (6)土壓力 主動土壓力 22 ??????aa KHE ?kN 被動土壓力 22 ??????Pp KHE ?kN 表 24 作用于主壩上的各力及力矩大小和方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN 溢流壩抗滑穩(wěn)定計算與基應力計算 Ⅰ 荷載計算 (1)壩體自重 kNW ? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 2 94 2211 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 kNHP 2222 ????? ? (3)壩基處揚壓力 U γ H1γ H 2 圖 24 溢流壩壩基處揚壓力圖 河北工程大學畢業(yè)設計 11 kNTHHUUU )(2)( 2121 ??????????? ?? (4)泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (5)浪壓力 kNPwk ? (6)土壓力 主動土壓力 kNKHEaa 22 ?????? ? 被動土壓力 kNKHEPp 22 ?????? ? 表 23 作用于溢流壩的各力及力矩大小和方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN 因uy?＞ 0，dy?＜ [? ]。 經(jīng)計算得： hz = Hcr = Pwk = (6)土壓力 壩底高程 4m，上下游填土高程均為 0m,土的粘聚力為 0，內(nèi)摩擦角為 25o。 河北工程大學畢業(yè)設計 4 2 水庫大壩現(xiàn)狀情況校核 由 AutoCAD 計算得到各壩段的單寬體積如下： 主壩單寬體積 V=325m3 副壩單寬體積 V= m3 溢流壩單寬體積 V= m3 根據(jù)《砌石壩設計規(guī)范》 SL252020 查得砌石體容重γ d=。 (4)大壩下游無消能防沖設施。 結(jié)論及建議： (1)按《建筑抗震設計規(guī)范》 GB50011— 2020 本場地的抗震設防烈度為 7 度，本場地為第二組，設計基本地震加速度值為 。 泥沙 PS 水庫流域僅為 4km2，流 域內(nèi)缺乏泥沙實測資料。流域地形復雜，地面起伏大，地形坡度較陡。 放水洞位于溢流壩左側(cè)，洞口高程 ，出口采用碟閥控制。 最后進行除險加固方案設計，使不滿足要求的工況滿足設計要求，使大壩得到加固。 經(jīng)鑒定大壩屬于三類壩。 (2)壩頂高程在不滿足規(guī)范要求。經(jīng)計算得大壩在某些工況下不滿足要求。副壩最大壩高 ，壩頂長 70m,壩頂寬 。 水文 流域概況 PS 水庫位于沙河市冊井鄉(xiāng)，屬沙洺河支流。 冬季受西伯利亞高壓大陸性氣團控制，風向偏北，強勁西北風盛行，夏季偏南風，春、秋兩季風向變化較大，沙河市汛期多年平均最大風速 。層底埋深 :,平均 。 工程除險設計 PS 水庫運行多年水庫 發(fā)揮了重要的作用，但同時出現(xiàn)了諸多問題， 主要有 ： (1)大壩基礎(chǔ)抗滑不滿足要求，壩體高水位時滲漏嚴重。 (4)放水洞維修加固。 g— 重力加速度， 。 Ⅲ 應力計算 根據(jù)《水工建筑物》教材中公式 225進行壩基截面應力分析。 Ⅲ 應力計算 k P aT MTWyu 22 0 ??????????? k P aT MTWyd 22 0 ??????????? 壩基允許壓應力 [? ]=～ 。 綜上所述，應力不滿足要求。 綜上所述，應力不滿足要求。 (4)動水壓力 )c o s( c o s 12 ??? ?? VgqP H力水平分量作用于溢流壩的動水壓 (215) )s ins in( 12 ??? ?? VgqP V力垂直分量作用于溢流壩的動水壓 (216) 式中： 。 主壩抗滑穩(wěn)定計算與壩基應力計算 Ⅰ 荷載計算 (1) 壩體自重 kNW 7150? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 6 2211 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 kNHP 2222 ????? ? 河北工程大學畢業(yè)設計 19 (3)基處揚壓力 U γ H 1γ H 2 圖 28 主壩壩基處揚壓力 上游水面至壩基距離 H1=， 下游水面至壩基距離 H2=， 壩基長度 T=。 KNHTU ?????? ? (4)浪壓力 kNPwk ? 表 28 作用于副壩的各力和力矩大小及方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力 （ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W P1 P2 U1 0 U2 PH 13 PV Psk Pwk Ea Ep Σ Σ 總 ↓ → Ⅱ 壩體抗滑穩(wěn)定計算 ??? PWfK = ][ 36 92 ???? K 在校核洪水位下，溢流壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。壩前水深，— mH kNHCKP ZH 220 ??????? ? (8) 地震作用下的土壓力 EtgCCKE eZH )1(39。 dy?＜ [? ]，下游壩趾應力滿足要求。 上游壩踵處未出現(xiàn)拉應力，滿足要求。 綜上所述，應力不滿足要求。 依據(jù)《溢洪道設計規(guī)范》 SL2532020，挑流水舌外緣挑距按下 式計算： ? ? ghhgvvVL /)c o s(2s inc o sc o ss in 21221121 ???? ????? (222) 式中： L— 指壩下游垂直面到挑流水舌外緣進入下游水面后與河床面交點的水平距離， m； v1— 坎頂水面流速， m/s； θ — 鼻坎挑角； h1— 坎頂垂直方向水深， m； h2— 坎頂與河床面高差， m。 正常蓄水位時 mhhhh czb ???????? 校核洪水位時 mhhhh czb ???????? 取二者較大值 經(jīng)分析可以看出，方案一優(yōu)于方案二 ,故采用方案一：維持現(xiàn)狀壩頂高程 ，溢洪道寬度和底高程不變，在壩頂增設防浪墻。 主壩、副壩、溢流壩壩體上游防滲 主壩、溢流壩迎水面防滲面板下部自壩基 4m 高程（假定）開始澆筑。依據(jù)地質(zhì)勘測資料，壩基帷幕深度原則上按壩基下 10m 深度控制。 主壩計算簡圖如下圖所示 河北工程大學畢業(yè)設計 36 圖 31 主壩計算簡圖 正常蓄水時主壩抗滑穩(wěn)定計算和應力復合 Ⅰ 荷載計算 (1)壩體自重 kNW 71501 ? 面板自重 kNW )(2 ????? 蓋重 kNW ??????? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 2 94 2211 ????? ? (32) 下游水平靜水壓力 P2 kNHP 2222 ????? ? 。根據(jù)灌漿需要，頂部設置蓋重。 防滲方案 為減小滲漏量，并同時提高大壩抗滑穩(wěn)定性，大壩防滲考慮兩種方案：一是壩體灌漿與壩基帷幕相結(jié)合，二是壩體做混凝土防滲面板，壩基進行帷幕灌漿。 壩頂高程計算 依據(jù)《砌石壩設計規(guī)范》 SL252020，壩頂上游防浪墻墻頂高程與正常蓄水位或校核洪水位的高差，應按公式 11計算，選擇兩者中防浪墻頂高程的高者作為選定高程。本次設計選用鼻坎形式為連續(xù)式鼻坎，鼻坎高程為 ，挑射角為 25176。 dy?＜ [? ]，下游壩趾處應力滿足要求。 Ⅲ 應力計算 k P aT MTWyu 22 0 ??????????? k P aT MTWyd 3 76 22 0 ??????????? 壩基允許壓應力 [? ]=～ 。 m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 7150 P1 2941 P2 U1 0 U2 P0 河北工程大學畢業(yè)設計 27 Q0 Psk Pwk Pwk Ep 261 348 Σ 7150 3271 Σ 總 ↓ → ↗ Ⅱ 壩體抗滑穩(wěn)定計算 ??? PWfK = ][ 93 1 56 6 ???? K 在地震情況下，正常蓄水位時，主壩滿足抗滑穩(wěn)定要求。 kNTHHUUU )(2)( 2121 ??????????? ?? (4) 泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (5) 浪壓力 kNPwk ? 地震荷載：主要包括壩體水平順河向地震慣性力，上游地震動水壓力和動土壓力 (6)地震慣性力 FWCKQ ZH?0 (218) 河北工程大學畢業(yè)設計 26 。 kNTHHU )(2)( 21 ????????? ?? (4)動水壓力 )c o s( c o s 12 ??? ?? VgqP H力水平分量作用于溢流壩的動水壓 河北工程大學畢業(yè)設計 23 )s ins in( 12 ??? ?? VgqP V力垂直分量作用于溢流壩的動水壓 式中： 。 綜上所述，應力不滿足要求。 綜上所述，應力不滿足要求。 壩踵處未出現(xiàn)拉應力，滿足要求。 dy?＜ [? ]，下游壩趾應力滿足要求。 dy?＜ [? ]，下游壩趾處應力滿足要求。