【正文】 層d1=～1mm的中粗砂層。穩(wěn)定計(jì)算的方法及斷面選擇土石壩由于其體積很大、壩體重，不可能產(chǎn)生水平滑動(dòng)，其失穩(wěn)形式主要是壩坡滑動(dòng)或壩坡與壩基一起滑動(dòng)。②在eg線上分別取OOO3為圓心，分別通過B點(diǎn)的滑弧。Ko1==Ko2==Ko3==②按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小Kc的圓心O4。圖330 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡最小安全系數(shù)計(jì)算圖由以上圖中，求出最小安全系數(shù)為Kcmin=＞K=。上游護(hù)坡的覆蓋范圍應(yīng)自壩頂起，與防浪墻連接；。反濾層設(shè)計(jì)（1）、根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）反濾層的材料應(yīng)該是耐久的、抗風(fēng)化的砂石料。沿土石壩與壩坡的結(jié)合處，設(shè)置排水溝以攔截山坡上的雨水。由本工程的溢洪道的位置及基本資料，采用溢洪道的形式為正槽式溢洪道。堰體長度擬為40米（～10H）。在變坡處宜用符合水流軌跡的拋物線連接或反弧連接。溢洪道出口段為沖溝，巖石比較堅(jiān)硬，離大壩較遠(yuǎn)，因此采用挑流消能，水流沖刷不會(huì)危及大壩安全。（3）地質(zhì)及水文地質(zhì)條件河流兩岸及河床的地質(zhì)條件對(duì)導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置有直接影響。另一方面，本電站所在河流枯水期較長，充分利用枯水期安排工程施工是安全必要的。因此施工方法、施工進(jìn)度與導(dǎo)流方案三者是密切相關(guān)的。一個(gè)合理的導(dǎo)流方案，必須在周密地研究影響因素的基礎(chǔ)上，同時(shí)擬定幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能選擇出來。消能工的設(shè)計(jì)原則：盡量使下泄水流的大部分動(dòng)能消耗于水流內(nèi)部的紊動(dòng)中，以及水流與空氣的摩擦上；不產(chǎn)生危及壩體安全的河床沖刷或岸坡局部沖刷；下泄水流平穩(wěn)，不影響樞紐中其他建筑物的正常運(yùn)行；結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；工程量小，經(jīng)濟(jì)。泄槽需設(shè)彎曲段。溢流堰的型式主要有：寬頂堰、實(shí)用堰及駝峰堰。表41 溢洪道各水位下泄流量表水 位 （m）泄量（m3/s）正常蓄水位0設(shè)計(jì)洪水位815校核洪水位5600溢洪道為3級(jí)建筑物，按100年一遇設(shè)計(jì)，1000年一遇校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)。為了保護(hù)防滲體及滿足過渡層的要求，～1mm的中粗砂層；～5mm的粗砂礫層；～40mm的碎石層。以及比較溫暖濕潤的地區(qū)。護(hù)坡土石壩的上下游坡面一般均需設(shè)置護(hù)坡，但上、下游護(hù)坡的形式應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行選擇。Ko1==Ko2==Ko3==②按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小Kc的圓心O4。然后再根據(jù)（1）中的方法和步驟計(jì)算壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。、b2=35176。此時(shí)，地震作用只與正常水位工況相結(jié)合。但選擇第二層反濾料時(shí)，以第一層反濾料為被保護(hù)土；選擇第三層反濾料時(shí)，以第二層為被保護(hù)土。表38 最大斷面設(shè)計(jì)洪水位情況下浸潤線圖34 設(shè)計(jì)洪水位最大斷面的浸潤線左岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計(jì)算結(jié)果列于下表39。（2）確定壩體與壩基的滲流量，以便估計(jì)水庫滲漏損失和確定壩體排水設(shè)備的尺寸。防滲墻的頂部高程，由于大壩壩頂設(shè)有防浪墻時(shí)，防滲體頂部高程不得低于正常運(yùn)用的靜水位。驗(yàn)算：壩頂高程（）＞設(shè)計(jì)洪水位+，（+=）＞校核洪水位（）滿足了壩頂高程的規(guī)范要求。壩型選擇根據(jù)所給出的基本資料，在壩址附近有豐富的土料，且大部分為重、中粉質(zhì)壤土，可作為防滲材料。低壩采用非巖石地基上的壩下埋管時(shí)，必須對(duì)埋管周圍填土的壓實(shí)方法、可能達(dá)到的壓實(shí)密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進(jìn)行論證；（8）樞紐布置應(yīng)考慮建筑物開挖料的利用。河床地段基巖透水性與中等透水帶厚度具有從上游向下游逐漸變小的趨勢(shì)。要求工程盡快受益以改變QH河灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件。石料壩址石料較多，運(yùn)距均在1km以內(nèi)，為厚層砂巖，儲(chǔ)量可滿足需要。QH河泥沙年內(nèi)的83%集中在8兩個(gè)月，顆粒較細(xì)。故確定本水庫為多年調(diào)節(jié)性能水庫。流域洪水的特點(diǎn)是峰高，歷時(shí)短，陡漲陡落。下壩線方案沿線全為基巖，工程安全比較可靠。土層的物理力學(xué)性質(zhì)見附圖6“工程地質(zhì)剖面圖”。地層巖相變化劇烈，第四系除厚度不大的砂層、卵石層外，主要是黃土類土，在大地構(gòu)造上處于相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，未發(fā)現(xiàn)有大的斷裂構(gòu)造跡象。第二節(jié) 基本數(shù)據(jù) 工程等別及建筑物的級(jí)別工程等別ZH水庫工程，108m3，104畝，105畝。（6）施工導(dǎo)流方案論證（選作內(nèi)容）。（4）擋水建筑物設(shè)計(jì)：包括土壩斷面設(shè)計(jì)、平面布置、滲流計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)處理等。另外，108m3。上下壩線有約300m長的低平山梁（單薄分水嶺），左岸為侵蝕堆積岸，岸坡較緩，有大片土層覆蓋。m基礎(chǔ)以下10m左右為砂質(zhì)葉巖及夾泥層，且單薄分水嶺巖層風(fēng)化嚴(yán)重，透水性大，對(duì)建筑物安全不利。歷年各月氣溫特征值見表21。（2）調(diào)節(jié)性能的選定灌溉保證率選取P=75%，水庫上游來水，首先滿足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水，電站則利用余水發(fā)電。通過施工導(dǎo)流、攔洪、泄洪度汛、非常時(shí)期放空水庫以及在可能情況下有利于排沙等方面的綜合分析和比較，泄洪洞洞徑確定為8m。其顆粒級(jí)配不連續(xù)，缺少中間粒徑，根據(jù)野外29組自然坡度角試驗(yàn)，34組室內(nèi)試驗(yàn)分析，統(tǒng)計(jì)成果分析如下： kN/m3，%。施工要求QH河灌區(qū)工程規(guī)模大，全部工程分為水庫樞紐、HZ電站、管道3部分。巖層傾向下游；河床寬約120m，場(chǎng)地狹窄，左岸山體較大的的沖溝對(duì)壩體安全不利。樞紐布置原則樞紐布置應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工互不干擾、管理運(yùn)行方便。第三節(jié) 壩型選擇壩型及影響選擇的因素碾壓式土石壩可分為均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和非土質(zhì)材料防滲體壩三種基本型式。根據(jù)給定的基本資料及參照已建壩的經(jīng)驗(yàn)和資料，選定上、下游壩坡如下：上游壩坡從上而下為：1: 1:下游壩坡從上而下為：1: 1: 1:壩頂寬度壩頂寬度主要取決于交通、運(yùn)行、施工、構(gòu)造、抗震、防汛及其他特殊要求，由于在本工程大壩上無特殊要求，因此只要滿足高壩的最小壩頂寬度要求：B＞Bmin=10m，取B=12m。土質(zhì)防滲體頂部和土質(zhì)斜墻上游應(yīng)設(shè)保護(hù)層，且保護(hù)層厚度應(yīng)不小于該地區(qū)的凍結(jié)和干燥深度，還應(yīng)滿足施工需要。（2）棱體排水的構(gòu)造要求棱體排水設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列規(guī)定：1）頂部高程應(yīng)超出下游最高水位，超過的高度，1級(jí)、3級(jí)、并超過波浪沿坡面的爬高；2）頂部高程應(yīng)使壩體滑潤線距壩面的距離大于該地區(qū)的凍結(jié)深度；3）頂部寬度應(yīng)根據(jù)施工條件及檢查觀測(cè)需要確定，；4）應(yīng)避免在棱體上游坡腳處出現(xiàn)銳角。表35 最大斷面正常高水位情況下浸潤線圖31 正常高水位最大斷面的浸潤線左岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計(jì)算結(jié)果列于下表36。反濾層設(shè)計(jì)的內(nèi)容反濾層設(shè)計(jì)包括掌握被保護(hù)土、壩殼料和料場(chǎng)砂礫料的顆粒級(jí)配，根據(jù)反濾層在壩的不同部位確定反濾層的類型，計(jì)算反濾層的級(jí)配、層數(shù)和厚度。本設(shè)計(jì)只計(jì)算下游壩坡的穩(wěn)定。其計(jì)算公式如下：（1）施工期校核下游壩坡的穩(wěn)定計(jì)算：采用瑞典圓弧法的有效應(yīng)力法計(jì)算施工期的壩坡穩(wěn)定，其公式如下：K=（2）水庫水位降落期和穩(wěn)定滲流期校核下游壩坡的穩(wěn)定計(jì)算：采用瑞典圓弧法的有效應(yīng)力法計(jì)算施工期的壩坡穩(wěn)定，其公式如下：K=以上式中：b ——條塊寬度；W——條塊實(shí)重，W=W1+W2+rwzb；W1——在壩坡外水位以上的條塊實(shí)重；W2——在壩坡外水位以下的條塊浮重；z ——壩坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離；u ——穩(wěn)定滲流期或水庫水位降落期壩體或地基中的孔隙水壓力；a——條塊的重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角；C’ 、f’——土壤抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。因此施工期土石壩的下游壩坡是穩(wěn)定的。具體計(jì)算步驟及過程見下表327至表332。大壩路面為了排除雨水，壩頂面向大壩下游側(cè)傾斜，傾斜坡度設(shè)為2%。下游護(hù)坡應(yīng)由壩頂護(hù)至排水棱體。對(duì)于斜心墻兩側(cè)的反濾料，由于被保護(hù)土為粘性土，：D15≤由于該壩為2級(jí)壩且工作水頭較高，因此第一層反濾層d1=～1mm的中粗砂層。泄槽水力計(jì)算是在確定了泄槽的縱向坡度和斷面盡寸后，根據(jù)溢洪道的設(shè)計(jì)與校核流量，計(jì)算泄水槽內(nèi)水深和流速的沿程變化。表42 進(jìn)水渠斷面擬定尺寸水位（mm）泄量（m3/s）H(m)B(m)計(jì)算公式設(shè)計(jì)815Q=υA, A=(B+mh)hA—過水?dāng)嗝娣e；B—渠底寬度υ=1～4m/s校核5600由計(jì)算可以擬定引渠底寬B=130米（為了安全）進(jìn)水渠與控制堰之間設(shè)20米漸變段，采用扭曲面連接，引渠長L=110m。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮并在布置和構(gòu)造上采取相應(yīng)的措施。泄槽斷面采用梯形斷面，邊坡采用1:，泄槽的襯砌選用C20混凝土，襯砌厚度為45cm。尾水渠應(yīng)盡量利用天然沖溝或河溝，反之，則需人工開挖明渠；當(dāng)溢洪道的消能設(shè)施與下游河道距離很近時(shí)，也可不設(shè)尾水渠。通常是根據(jù)導(dǎo)流方案才能安排控制性進(jìn)度計(jì)劃。上、下游圍堰均采用土石圍堰。此外，選擇圍堰形式，基坑能否允許淹沒，能否利用當(dāng)?shù)夭牧闲拗叩龋捕寂c地質(zhì)條件有關(guān)。根據(jù)以往工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，挑流鼻坎常由連接面板和齒墻兩部分組成，連接面板是緊接泄槽末端的襯砌底板，齒墻則有重力式和襯砌式兩種，其作用保護(hù)鼻坎，使不致因地基遭受沖刷而破壞。當(dāng)流速超過6～7m/s時(shí)，邊墻高度應(yīng)按摻氣后的水深加安全超高確定。校核洪水位5600由計(jì)算知，寬頂堰凈堰寬取b=80m為宜。（1）進(jìn)水渠進(jìn)水渠的作用是將水庫的水平順引至溢流堰前。第四章 溢洪道設(shè)計(jì)溢洪道設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容溢洪道設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括位置選擇、平面布置、尺寸擬定、水力計(jì)算。反濾層設(shè)計(jì)根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）附錄B計(jì)算設(shè)計(jì)反濾層的級(jí)配及層數(shù)。上游護(hù)坡石塊的大小、級(jí)配和厚度應(yīng)根據(jù)波浪壓力的大小及波浪要素進(jìn)行計(jì)算確定。因此大壩壩坡穩(wěn)定分析是安全和穩(wěn)定的。Ko5==Ko6==Ko7==④按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線求出相應(yīng)最小Kcmin。圖310 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O1）圖311 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O2）圖312 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O3）⑤列表計(jì)算荷載，見表31表31表317。穩(wěn)定計(jì)算方法可分圓弧滑動(dòng)及非圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定兩種。為了保護(hù)防滲體及滿足過渡層的要求，～1mm的中粗砂層；～5mm的粗砂礫層；～40mm的碎石層。一般粘性土，土粒間具有一定的粘聚力，而且孔隙很小，在滲流作用下，其破壞形式為流土，但在斜心墻的兩側(cè)都設(shè)置了反濾層，因此斜心墻的滲透穩(wěn)定是安全的。其計(jì)算的基本公式采用：單寬滲流量 q = 浸潤線方程 y = 單寬流量計(jì)算由于本工程地基處理中，上層沖積層采用混凝土防滲墻，下層透水性巖基采用帷幕灌漿處理，因此可近似地為不透水地基上的壩體的滲流計(jì)算。以滿足地基的滲漏要求。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩的防滲體斷面尺寸應(yīng)根據(jù)防滲土料的質(zhì)量（如允許滲透比降、塑性、抗裂性能等），防滲土料的數(shù)量和施工難易程度，防滲體下面壩基的性質(zhì)及處理措施，防滲土料與壩殼材料單價(jià)比值等因素研究確定。斜墻壩指防滲體設(shè)在壩體上游面或接近上游面，同心墻相比，斜墻在施工時(shí)與壩體的相互干擾小，壩體上升速度快，但斜墻上游坡緩，填筑工程量比心墻大；此外，由于斜墻斜躺在壩體上，對(duì)壩體沉降變形的影響較敏感，易產(chǎn)生裂縫，抗震性能亦不如心墻。灌溉發(fā)電洞及樞紐電站：其布置原則與導(dǎo)流泄洪洞相同，其布置在左岸東凹溝附近三級(jí)階地上，沿線以厚層粉砂為主，巖石完整，透水性不大，洞頂以上巖層厚度較小?；A(chǔ)以下10m左右為砂質(zhì)葉巖及夾泥層，且單薄分水嶺巖層風(fēng)化嚴(yán)重，透水性大，對(duì)建筑物安全不利。當(dāng)黃土的重度大于kN/m3時(shí)，黃土的濕陷性較小，可不進(jìn)行處理。s1)1106110211021105初始孔隙水壓力系數(shù) 其它數(shù)據(jù)及要求施工地區(qū)對(duì)外交通、供電、通訊及房屋水庫地處山區(qū)，對(duì)外交通條件較差，主要靠公路運(yùn)輸。各土料場(chǎng)儲(chǔ)量見表26。因此在保證灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水的基礎(chǔ)上，確定電站的運(yùn)用原則：灌溉季節(jié)多引水發(fā)電，非灌溉季節(jié)少引水發(fā)電，遇豐水處則充分利用棄水多發(fā)電，提高年水量的利用系數(shù)。從歷年來水量過程來看約7年一個(gè)周期，其中連續(xù)枯水段為4年。高漫灘表層亞砂土厚5～15m，左岸728m高程以下為基巖。（1）導(dǎo)流泄洪洞沿洞線周圍巖石厚度大于3倍開挖洞徑，出口段已避開塌滑體的東邊界，沿線巖層、巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖及礫巖，巖石較為堅(jiān)硬，堅(jiān)固系數(shù)Fk=4，單軸彈性抗力系數(shù)K0=20MPa/cm，彈性模量E=104 MPa，透水性較大。巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大。新鮮基巖透水性不大。樞紐工程由擋水壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站組成。前 言設(shè)計(jì)任務(wù)書及原始資料是工作的依據(jù)，因此首先要全面了解設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉該河流的一般自然地理?xiàng)l件，壩址附近的水文和氣象特性，樞紐及水庫的地形、地質(zhì)條件，當(dāng)?shù)夭牧?，?duì)外交通及有關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，只有在熟悉基本資料的基礎(chǔ)上才能正確地選擇建筑物的類型，進(jìn)行樞紐布置、建筑物設(shè)計(jì)及施工組織設(shè)計(jì)。水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年設(shè)計(jì)，萬年校核。 工程地質(zhì)條件庫區(qū)工程地質(zhì)條件庫區(qū)兩岸分水嶺高程均在820m以上，基巖出露高程大部分在800m左右，主要為紫紅色砂巖，間夾礫巖、粉砂巖和砂質(zhì)葉巖。左岸730m高程以上為三級(jí)階地（Q2），具中偏弱濕陷性。下壩線方案溢洪道可布置在右岸Z溝，灌溉發(fā)電洞移至上壩線溢洪道軸線西側(cè)40m左右，導(dǎo)流泄洪洞位置與上壩線位置相同。右岸全部為基巖，河床砂卵石總厚度約50m，覆蓋層厚度約5m。108m3（1965年7月至1966年6月）。電站的主要任務(wù)是滿足本灌區(qū)提灌用電的要求。根據(jù)試井和鉆孔情況，從1︰104m3，為需要量的4倍多。m3)