【正文】 有一條沖溝切割，左岸下游110米的地方有一山灣地帶，壩址上游50米以外，河谷地勢(shì)開闊，是水庫主要蓄水區(qū)。所以重力壩要求建在巖基上，所以要求有壩址有堅(jiān)硬的基巖。土石壩可以利用機(jī)械化快速施工，土石壩也不能在壩身過水，需要設(shè)置壩外泄水建筑物。7）堆石壩設(shè)計(jì)理論和施工經(jīng)驗(yàn)的積累和發(fā)展，為修建即安全，又經(jīng)濟(jì)的堆石壩提供了另一保證條件。 樞紐布置、水利樞紐的建筑物 水利樞紐的建筑物包括主要建筑物和臨時(shí)建筑物，主要建筑物有擋水建筑物；泄水建筑物；輸水建筑物和水電站建筑物。樞紐的外觀應(yīng)該與周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。第4章 混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì) 壩體剖面設(shè)計(jì)壩體剖面設(shè)計(jì)有：壩頂；上下游壩坡；馬道；排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和上游趾板設(shè)計(jì)。按照資料[7]，安全超高公式 d= + +A :為防浪墻在壩坡上的爬高； :風(fēng)浪引起的壩前水位壅高； A:為安全超高，；其中按照公式計(jì)算=。防浪墻高出壩頂1米，防浪墻頂高程為453米。由于上游為混凝土面板，不設(shè)馬道，上游壩坡坡率設(shè)計(jì)為穩(wěn)定壩坡 ，1：，下游壩坡坡率取1：。 下游棱體材料設(shè)計(jì)：下游棱體是為了排出壩內(nèi)滲流的水而設(shè)計(jì)。根據(jù)資料[8]，取允許水力梯度H/S=，取最大為7米，最小取4米。縫中設(shè)計(jì)金屬止水片。主堆石區(qū)采用石英砂巖，主堆石區(qū)與墊層之間設(shè)計(jì)過度區(qū)，過度區(qū)也取不小于3米。堆石料級(jí)配：堆石料的力學(xué)性質(zhì)取決于大材料的級(jí)配。參照已經(jīng)建設(shè)好的工程——小干溝工程。采用摻粉煤灰，摻量在到之間。采用銅片止水和柔性填料止水。 壩基處理壩基處理的目的：壩基處理的目的是防滲，提高基巖的強(qiáng)度和整體性。第一期開挖剝離岸坡覆蓋層，并且對(duì)趾板地基進(jìn)行測(cè)量及地質(zhì)測(cè)繪，最終定線。帷幕適宜布置在趾板中部，帷幕灌漿孔的布置設(shè)計(jì)為1排，趾板基礎(chǔ)灌漿，布置三排灌漿孔，中間一排為帷幕灌漿深孔，上下游各一排為固結(jié)灌漿孔，深孔一般為5到15米，深孔設(shè)計(jì)取10米。多年來面板堆石壩穩(wěn)定性很少成為工程問題。沉降量按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，沒有具體準(zhǔn)確的公式得以參照，同時(shí)，經(jīng)驗(yàn)公式是按照已經(jīng)修建好的壩的原型監(jiān)測(cè)成果來估算： ：待修建壩的預(yù)計(jì)沉降值； ：已經(jīng)修建好的壩原型觀測(cè)的壩頂沉降值； ：待修建壩的變形模量； ：已經(jīng)修建壩的變形模量； ，：分別為壩高。 控制段設(shè)計(jì)、溢流堰堰型及選擇根據(jù)資料[3]，溢流堰選擇實(shí)用堰堰型，開敞式堰面曲線按公式計(jì)算=ky : 定型設(shè)計(jì)水頭，對(duì)高堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之七十五到百分之九十計(jì)算；對(duì)低堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之六十五到百分之八十五計(jì)算。 g:重力加速度(m/)。:動(dòng)能修正系數(shù),。 ； Re:雷若數(shù),明渠河道取500。水舌長(zhǎng)度為33米。下游右河岸岸坡也進(jìn)行開挖處理，防止水流沖刷，把河岸開挖成順?biāo)鞣较虻男问?。?duì)于有壓隧洞，當(dāng)考慮彈性抗力時(shí)，圍巖厚度應(yīng)不小于3倍洞徑。為了消除閘門后的負(fù)壓，應(yīng)在門后設(shè)置通氣孔。引水進(jìn)水口設(shè)計(jì)成矩形,以便布置閘門,設(shè)計(jì)矩形寬高相等,h=b,設(shè)置h,[7],=,：由于隧洞開挖巖石破碎，采用回天灌漿，可以發(fā)揮圍巖的彈性抗力作用。襯砌的伸縮縫或沉降縫表面混凝土不鑿毛，鋼筋也不穿過。先在巖石內(nèi)挖排水溝，四周填礫石，排水管通向下游。最后確定水輪機(jī)型號(hào)為HL220LJ140 ?？紤]到施工導(dǎo)流的要求，排沙孔結(jié)合導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì)，便可節(jié)省更大一部分工程造價(jià)。主體工程修建完成后，再將臨時(shí)建筑物封堵。由于排沙孔與導(dǎo)流洞進(jìn)口高差比較矮，所以設(shè)計(jì)時(shí)候在進(jìn)口之后，接一個(gè)拋物線連接反弧，之后連接比較低的洞身段。所以取洪水重現(xiàn)期為20年。也不好布置涵管導(dǎo)流，涵管導(dǎo)流費(fèi)用太高，所以確定采用隧洞導(dǎo)流，隧洞倒流可以結(jié)合排沙孔布置。分段圍堰法導(dǎo)流一般適合于河床比較寬，流量比較大，施工工期比較長(zhǎng)的工程，尤其在同行河流和冰凌嚴(yán)重的河流上。引水發(fā)電，或?yàn)楣喔?，供水和航運(yùn)輸水。根據(jù)水電站出力和水能利用情況考慮，設(shè)計(jì)定3臺(tái)機(jī)組。灌漿時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，防止洞壁發(fā)生變形破壞。2．襯砌的分縫為適用施工能力、防止混凝土干縮和溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，混凝土襯砌中在相鄰分段間需設(shè)置伸縮縫、工作縫，有時(shí)還要設(shè)置沉降縫。 d:通氣孔直徑.經(jīng)過計(jì)算有=。 a:橢圓的長(zhǎng)半軸,對(duì)于頂板曲線略等于閘門處的孔口寬度b。對(duì)于低流速的隧洞，其曲率半徑不易小于5倍洞徑或洞寬，轉(zhuǎn)角不易大于60度，彎道兩端的直線段也不宜小于5倍洞徑或洞寬。所以只有進(jìn)行挑坎與沖溝處理。水頭損失估算法設(shè)計(jì)消能段：，損失水頭23米，估算得鼻坎處平均速度為v=。 :其中外側(cè)取正,內(nèi)側(cè)取負(fù).經(jīng)過計(jì)算的外側(cè)水深h==. 為了消除波動(dòng)給水流到來的影響,抬高外側(cè),降低內(nèi)側(cè),泄槽中心線高程不變,.泄槽底板設(shè)計(jì)：根據(jù)地形地質(zhì)，巖質(zhì)比較好。k:系數(shù),對(duì)于重要工程落差大的,可以取k=,對(duì)于落差小的可以取k=。反弧段設(shè)計(jì)：根據(jù)布置情況，泄槽起始點(diǎn)的水深就是反弧段最低點(diǎn)水深，由資料[3]，起始點(diǎn)水深按：根據(jù)資料[3]，導(dǎo)水墻高度要高過校核水位，為了考慮風(fēng)浪等因素，取導(dǎo)水墻頂高程于大壩頂高程一致。對(duì)于取1：：，沒有發(fā)生過壩體因?yàn)檫吰露a(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。 岸坡段開挖與處理：為便于機(jī)械壓實(shí)，使岸坡堆石填筑緊密，對(duì)壩肩兩岸進(jìn)行修整，壩軸線以上與趾板之間存在倒懸坡，對(duì)懸?guī)r及高度不大于1米的陡坡均要削緩或用混凝土回填成斜坡。在趾板下游墊層區(qū)的巖石上，澆筑混凝土蓋板，或噴射混凝土。趾板定線：趾板定線在施工中完成。垂直伸縮縫內(nèi)設(shè)置一道W型銅片止水?！∶姘寤炷猎O(shè)計(jì)：對(duì)面板混凝土來說，耐久性和抗?jié)B性比強(qiáng)度更為重要，為了增加看滲性，加入引氣劑。抗?jié)B性不能小于。某工程級(jí)配：沙的級(jí)配要經(jīng)濟(jì)可靠，根據(jù)資料情況，取細(xì)顆粒材料（小于5毫米）的含量為，即可以得到較大的內(nèi)摩擦角，體積變形模量也比較大，碾壓層的厚度一般不大于1米，取1米一層。堆石塊的質(zhì)量巖塊濕抗呀強(qiáng)度低于30MPa為軟巖，巖塊抗壓強(qiáng)度在25到30MPa紙漿認(rèn)為是硬巖。、混凝土面板尺寸和分縫，由于壩高為54米。趾板與基巖的連接采用插筋，即是錨筋連接，錨筋直徑取25毫米，長(zhǎng)取4米。、趾板設(shè)計(jì)趾板的設(shè)計(jì)包括形式及尺寸設(shè)計(jì)；配筋，接縫，及插筋，趾板混凝土設(shè)計(jì)。該區(qū)的主要任務(wù)是保持面板漏水的時(shí)候能自由排水而不至于沖壞其他區(qū)（主堆石區(qū)）。巴西的芬納斯大壩，壩高127m，基巖為石英巖，覆蓋層厚幾米，壩體上游坡1：，下游坡1：。下游護(hù)坡采用大塊石堆砌。去上游邊坡為1：，下游邊坡1：。所以電站廠房布置于左岸下游110米的山灣的地方。（2）、洞線在平面上應(yīng)該力求短，直，這樣既可以減少工程費(fèi)用，施工方便，并且有良好的水流條件。若要修建土壩，土料運(yùn)距很遠(yuǎn)，造價(jià)太高不經(jīng)濟(jì)，河谷為梯形，也不是修建拱壩的有利地形。4） 堆石壩對(duì)地基的要求比混凝土壩為低，可以建在地質(zhì)條件略差的壩址上。平板壩由于鋼筋用量大，且面板容易產(chǎn)生裂縫。但是導(dǎo)流不方便，并且要求壩址河岸巖體要好，要是V型河谷。第3章 壩型選擇及樞紐布置壩型選擇根據(jù)壩址特點(diǎn)，各種壩型特點(diǎn)，比較各種壩型是否適合壩址特點(diǎn)確定。由于資料缺陷，水庫的消落深度取最大水頭的百分之三十。當(dāng)水庫內(nèi)水面坡降較小，可視為靜水面時(shí)，其泄流水頭H只是庫中蓄水量V的函數(shù)，即H＝f(V)，故下瀉流量q成為蓄水量V的函數(shù)，即 q＝f(H)或 q=f(V)③調(diào)洪演算必要的資料a．設(shè)計(jì)校核洪水過程線、水位～庫容曲線、下游水位～流量的關(guān)系曲線b．泄洪建筑物的類型、堰頂高程及尺寸,前者已經(jīng)已知,后者在進(jìn)行調(diào)洪演算前先設(shè)出幾種方案,進(jìn)行比較后優(yōu)選方案c．洪水標(biāo)準(zhǔn)中的洪水重現(xiàn)期(P校和P設(shè)) 洪水過程線的推求 洪水過程推求結(jié)果表時(shí)段02345678典型1526582202202682903000設(shè)計(jì)27校核30時(shí)段1012141618202224典型278232172136106806250設(shè)計(jì)校核根據(jù)同倍比放大法推求洪水過程線，根據(jù)資料取兩個(gè)小時(shí)為一個(gè)時(shí)段，在開始幾個(gè)時(shí)段來水量變化比較大，取一個(gè)小時(shí)一個(gè)時(shí)段，可以更精確地推求洪水過程線。洪水重現(xiàn)期確定 根據(jù)建筑物級(jí)別，在設(shè)計(jì)工況下，主要水工建筑物洪水重現(xiàn)期：堆石壩在50到100年，以安全起見，取重現(xiàn)期為100年。 砌石體及混凝土的物理力學(xué)特性表名稱容重γ（t/m3）彈性模量E（kg/cm2）摩擦系數(shù)f容許抗壓強(qiáng)度（kg/cm2）容許抗拉強(qiáng)度（kg/cm2）漿砌條石 25漿砌塊石（80砂漿砌筑）16干砌塊石干砌毛條石混凝土18注：砌體與砂巖接觸面的抗剪斷凝聚力C=5 kg/cm2 ,抗抗剪斷摩擦系數(shù)f=。（3），庫區(qū)工程地質(zhì)條件。甘肅省禮縣境內(nèi)卵水河水庫土石壩設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第1章 卵水河土石壩工程基本資料 地形地質(zhì)條件 地形地質(zhì)條件包含四個(gè)方面：地理位置及樞紐任務(wù)；地形條件；地質(zhì)條件和水文氣象。 庫兩岸基巖為下為第三系紅色砂礫石，黏土巖及上泥盆黃色紫色泥質(zhì)頁巖加石英砂巖，黑色灰質(zhì)頁巖加石英砂巖。、對(duì)外交通某樞紐下游三公里處的復(fù)興場(chǎng)，有公路通至縣城，對(duì)外交通較為方便。見參考資料[2] 。洪水過程線見附圖：洪水過程線。最后確定死水位高程為434米。樞紐布置按照便于施工，利用地形的原則，合理布置。所以對(duì)壩址要求比較高，對(duì)防滲，溫度要求比較高。也不適合修建該壩。而某覆蓋層比較少，下面是石英砂巖，適合建堆石壩。當(dāng)?shù)赜胸S富的石料，巖基良好，在設(shè)計(jì)水位以上，坡度急劇變緩，有利于布置泄水溢洪道。（3）、隧洞應(yīng)該有一定的埋深。有利于減少開挖，電站尾水歸河的流態(tài)好。防浪墻采用直防浪墻，用“L”型鋼筋混凝土墻。 防浪墻與面板之間設(shè)計(jì)接縫，底部設(shè)計(jì)銅片止水，期于均設(shè)計(jì)為填預(yù)塑柔性填料，取用瀝青木版。美國(guó)的瑪蒙特湖大壩，基巖為風(fēng)化片麻巖，壩體上游坡1：3，下游坡1：2。該區(qū)配料采用加工石料，最大顆粒直徑不超過150毫米，最小顆粒直徑不小與5毫米，填筑厚度每層取600毫米。 趾板的形式及尺寸設(shè)計(jì)：混凝土面板與河床及兩岸基巖的連接采用趾板防滲，趾板與面板共同作用形成防滲體。錨筋用普通鋼筋制作。面板分縫：對(duì)面板進(jìn)行分橫縫和縱縫，水平施工縫，垂直施工縫?？紤]開采巖石強(qiáng)度，爆破費(fèi)用，減少大壩材料對(duì)施工機(jī)械的磨損等因素，宜采用中等強(qiáng)度或軟巖石料。所以最大的顆粒直徑不能大于1米，設(shè)計(jì)最大顆粒直徑500毫米到600毫米只。面板混凝土采用普通硅酸鹽水泥。使得混凝土拌和料的含氣量達(dá)到到左右。位于面板底面。趾板基準(zhǔn)線應(yīng)該根據(jù)地形，布置成一系列連接折線段。 d、趾板基礎(chǔ)灌漿：有固結(jié)灌漿和帷幕灌漿。岸坡修整用預(yù)裂控制爆破方法使巖壁形成平順的穩(wěn)定邊坡。所以取1：：，是能夠滿足設(shè)計(jì)要求的。長(zhǎng)度取大于進(jìn)水口水深的兩倍。 H:為其始點(diǎn)端面水深 ； q:計(jì)算斷面單寬流量； :計(jì)算斷面渠底以上總水頭；θ:泄槽底板與水平面的夾角；:考慮從進(jìn)口到計(jì)算起始斷面之間沿程和局部阻力損失的流速系數(shù),。:拋物線起始斷面的比能。泄槽底板設(shè)計(jì)縱橫縫，其間距取10米。經(jīng)過計(jì)算得=；坎頂水面流速v=。挑坎剛好位于沖溝的地方，為了溢洪道正常運(yùn)行，沖溝部分要進(jìn)行處理，考慮施工時(shí)要開挖溢洪道兩旁的山體，順便可以多開挖下游河岸，處理挑坎挑流時(shí)候的沖刷，在挑坎兩側(cè)開挖到最底高程，在旁邊設(shè)計(jì)一條1米深4米寬的水渠，繞過挑坎。泄水隧洞的進(jìn)口應(yīng)力求水流順暢，否則會(huì)減小泄流能力，引起不利的流 態(tài)，甚至在一定條件下，在進(jìn)口附近會(huì)形成串通性或間歇性漩渦。 b:橢圓的短半軸,對(duì)于頂板曲線,可以用h/(1/31/5)=d=,b=。[ ]取40米每秒。沿洞軸線方向設(shè)置永久性橫向伸縮縫，分縫間距應(yīng)根據(jù)澆筑能力和溫度收縮可能對(duì)襯砌的影響等因素分析確定。為保證襯砌與圍巖緊密結(jié)合，從而使圍巖壓力均勻地作用在襯砌上，使巖層產(chǎn)生應(yīng)有地彈性抗力，并減少接觸滲漏，在頂拱部位進(jìn)行回填灌漿。參照資料[6]。排放水庫泥沙，延長(zhǎng)使用年限，有利于水電站等的正常運(yùn)行。這種導(dǎo)流方法費(fèi)用比較低，國(guó)內(nèi)外一些大中型水利水電工程采用比較廣泛。所以布置導(dǎo)流洞于右岸，與排沙孔結(jié)合。在該頻率下的洪峰流量為488立。、龍?zhí)ь^式連接處的設(shè)計(jì)龍?zhí)ь^的隧洞一般在進(jìn)口之后，用拋物線段，斜坡段以及反弧曲線連接。全段圍堰法的特點(diǎn)：全段圍堰法導(dǎo)流，就是在河床主體工程的上下游各自修建一道攔河圍堰，使得河水經(jīng)過河床以外的臨時(shí)泄水建筑物往下宣泄。在水利樞紐施工期來導(dǎo)流。 。本設(shè)計(jì)中，在洞底襯砌下埋縱向排水管。本工程中橫縫采用鍵槽縫，分段長(zhǎng)度取10m。d=.、洞身段設(shè)計(jì) 洞身的設(shè)計(jì)包含幾個(gè)方面：洞身的襯砌；襯砌的分縫；灌漿；排水和摻氣槽設(shè)計(jì)。 泄水隧洞設(shè)置通氣孔可起到下列作用：①當(dāng)閘門部分開啟時(shí)，閘門后的空氣被水流帶走，將形成不穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū)，從而引起閘門振動(dòng)和建筑物的氣蝕破壞；另一方面還將對(duì)閘門產(chǎn)生一個(gè)向下的拖曳力，增加了啟門力。3. 隧洞應(yīng)有一定的埋藏深度，包括：洞頂覆蓋厚度和旁山隧洞岸邊一側(cè)的巖體厚度，統(tǒng)稱為隧洞的圍巖厚度。這樣在洪水來臨的時(shí)候，水流不會(huì)沖毀溢洪道挑坎。根