【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硬的基巖。土石壩可以利用機械化快速施工，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)計理論和施工經(jīng)驗的積累和發(fā)展，為修建即安全，又經(jīng)濟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 壩體剖面設(shè)計壩體剖面設(shè)計有：壩頂；上下游壩坡；馬道；排水結(jié)構(gòu)設(shè)計和上游趾板設(shè)計。按照資料[7]，安全超高公式 d= + +A :為防浪墻在壩坡上的爬高； :風浪引起的壩前水位壅高； A:為安全超高，；其中按照公式計算=。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)計為穩(wěn)定壩坡 ，1：，下游壩坡坡率取1：。 下游棱體材料設(shè)計：下游棱體是為了排出壩內(nèi)滲流的水而設(shè)計。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?？p中設(shè)計金屬止水片。主堆石區(qū)采用石英砂巖，主堆石區(qū)與墊層之間設(shè)計過度區(qū)，過度區(qū)也取不小于3米。堆石料級配：堆石料的力學性質(zhì)取決于大材料的級配。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，提高基巖的強度和整體性。第一期開挖剝離岸坡覆蓋層，并且對趾板地基進行測量及地質(zhì)測繪，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)驗公式計算，沒有具體準確的公式得以參照，同時，經(jīng)驗公式是按照已經(jīng)修建好的壩的原型監(jiān)測成果來估算： ：待修建壩的預(yù)計沉降值； ：已經(jīng)修建好的壩原型觀測的壩頂沉降值； ：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、溢流堰堰型及選擇根據(jù)資料[3]，溢流堰選擇實用堰堰型，開敞式堰面曲線按公式計算=ky : 定型設(shè)計水頭，對高堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之七十五到百分之九十計算；對低堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之六十五到百分之八十五計算。 g:重力加速度(m/)。:動能修正系數(shù),。 ； Re:雷若數(shù),明渠河道取500。水舌長度為33米。下游右河岸岸坡也進行開挖處理，防止水流沖刷，把河岸開挖成順水流方向的形式。對于有壓隧洞，當考慮彈性抗力時，圍巖厚度應(yīng)不小于3倍洞徑。為了消除閘門后的負壓，應(yīng)在門后設(shè)置通氣孔。引水進水口設(shè)計成矩形,以便布置閘門,設(shè)計矩形寬高相等,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。最后確定水輪機型號為HL220LJ140 。考慮到施工導流的要求，排沙孔結(jié)合導流隧洞設(shè)計，便可節(jié)省更大一部分工程造價。主體工程修建完成后，再將臨時建筑物封堵。由于排沙孔與導流洞進口高差比較矮，所以設(shè)計時候在進口之后，接一個拋物線連接反弧，之后連接比較低的洞身段。所以取洪水重現(xiàn)期為20年。也不好布置涵管導流，涵管導流費用太高，所以確定采用隧洞導流，隧洞倒流可以結(jié)合排沙孔布置。分段圍堰法導流一般適合于河床比較寬，流量比較大，施工工期比較長的工程，尤其在同行河流和冰凌嚴重的河流上。引水發(fā)電，或為灌溉，供水和航運輸水。根據(jù)水電站出力和水能利用情況考慮，設(shè)計定3臺機組。灌漿時應(yīng)加強觀測，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，有時還要設(shè)置沉降縫。 d:通氣孔直徑.經(jīng)過計算有=。 a:橢圓的長半軸,對于頂板曲線略等于閘門處的孔口寬度b。對于低流速的隧洞，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。所以只有進行挑坎與沖溝處理。水頭損失估算法設(shè)計消能段：，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.經(jīng)過計算的外側(cè)水深h==. 為了消除波動給水流到來的影響,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：根據(jù)地形地質(zhì)，巖質(zhì)比較好。k:系數(shù),對于重要工程落差大的,可以取k=,對于落差小的可以取k=。反弧段設(shè)計：根據(jù)布置情況，泄槽起始點的水深就是反弧段最低點水深，由資料[3]，起始點水深按：根據(jù)資料[3]，導水墻高度要高過校核水位，為了考慮風浪等因素，取導水墻頂高程于大壩頂高程一致。對于取1：：，沒有發(fā)生過壩體因為邊坡而產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。 岸坡段開挖與處理：為便于機械壓實，使岸坡堆石填筑緊密，對壩肩兩岸進行修整，壩軸線以上與趾板之間存在倒懸坡，對懸?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：對面板混凝土來說，耐久性和抗?jié)B性比強度更為重要，為了增加看滲性，加入引氣劑。抗?jié)B性不能小于。某工程級配：沙的級配要經(jīng)濟可靠，根據(jù)資料情況，取細顆粒材料（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)量巖塊濕抗呀強度低于30MPa為軟巖，巖塊抗壓強度在25到30MPa紙漿認為是硬巖。、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，長取4米。、趾板設(shè)計趾板的設(shè)計包括形式及尺寸設(shè)計；配筋，接縫，及插筋，趾板混凝土設(shè)計。該區(qū)的主要任務(wù)是保持面板漏水的時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用，施工方便，并且有良好的水流條件。若要修建土壩，土料運距很遠，造價太高不經(jīng)濟，河谷為梯形，也不是修建拱壩的有利地形。4） 堆石壩對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，各種壩型特點，比較各種壩型是否適合壩址特點確定。由于資料缺陷，水庫的消落深度取最大水頭的百分之三十。當水庫內(nèi)水面坡降較小，可視為靜水面時，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,后者在進行調(diào)洪演算前先設(shè)出幾種方案,進行比較后優(yōu)選方案c．洪水標準中的洪水重現(xiàn)期(P校和P設(shè)) 洪水過程線的推求 洪水過程推求結(jié)果表時段02345678典型1526582202202682903000設(shè)計27校核30時段1012141618202224典型278232172136106806250設(shè)計校核根據(jù)同倍比放大法推求洪水過程線，根據(jù)資料取兩個小時為一個時段，在開始幾個時段來水量變化比較大，取一個小時一個時段，可以更精確地推求洪水過程線。洪水重現(xiàn)期確定 根據(jù)建筑物級別，在設(shè)計工況下，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容許抗壓強度（kg/cm2）容許抗拉強度（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。、對外交通某樞紐下游三公里處的復興場，有公路通至縣城，對外交通較為方便。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。所以對壩址要求比較高，對防滲，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?shù)赜胸S富的石料，巖基良好，在設(shè)計水位以上，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)計接縫，底部設(shè)計銅片止水，期于均設(shè)計為填預(yù)塑柔性填料，取用瀝青木版。美國的瑪蒙特湖大壩，基巖為風化片麻巖，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：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：對面板進行分橫縫和縱縫，水平施工縫，垂直施工縫。考慮開采巖石強度，爆破費用，減少大壩材料對施工機械的磨損等因素，宜采用中等強度或軟巖石料。所以最大的顆粒直徑不能大于1米，設(shè)計最大顆粒直徑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到到左右。位于面板底面。趾板基準線應(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)計要求的。長度取大于進水口水深的兩倍。 H:為其始點端面水深 ； q:計算斷面單寬流量； :計算斷面渠底以上總水頭；θ:泄槽底板與水平面的夾角；:考慮從進口到計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)計縱橫縫，其間距取10米。經(jīng)過計算得=；坎頂水面流速v=。挑坎剛好位于沖溝的地方，為了溢洪道正常運行，沖溝部分要進行處理，考慮施工時要開挖溢洪道兩旁的山體，順便可以多開挖下游河岸，處理挑坎挑流時候的沖刷，在挑坎兩側(cè)開挖到最底高程，在旁邊設(shè)計一條1米深4米寬的水渠，繞過挑坎。泄水隧洞的進口應(yīng)力求水流順暢，否則會減小泄流能力，引起不利的流 態(tài)，甚至在一定條件下，在進口附近會形成串通性或間歇性漩渦。 b:橢圓的短半軸,對于頂板曲線,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，在頂拱部位進行回填灌漿。參照資料[6]。排放水庫泥沙，延長使用年限，有利于水電站等的正常運行。這種導流方法費用比較低，國內(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)計龍?zhí)ь^的隧洞一般在進口之后，用拋物線段，斜坡段以及反弧曲線連接。全段圍堰法的特點：全段圍堰法導流，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)過河床以外的臨時泄水建筑物往下宣泄。在水利樞紐施工期來導流。 。本設(shè)計中，在洞底襯砌下埋縱向排水管。本工程中橫縫采用鍵槽縫，分段長度取10m。d=.、洞身段設(shè)計 洞身的設(shè)計包含幾個方面：洞身的襯砌；襯砌的分縫；灌漿；排水和摻氣槽設(shè)計。 泄水隧洞設(shè)置通氣孔可起到下列作用：①當閘門部分開啟時，閘門后的空氣被水流帶走，將形成不穩(wěn)定的負壓區(qū)，從而引起閘門振動和建筑物的氣蝕破壞；另一方面還將對閘門產(chǎn)生一個向下的拖曳力，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候，水流不會沖毀溢洪道挑坎。根