土石壩課程設計--水庫樞紐工程設計(編輯修改稿)
2025-02-14 15:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 壩頂寬度定為5m。壩頂上面用C20素混凝土鋪設路面。壩頂向下游傾斜2%的坡度，用漿砌石建造，其基礎應牢固地埋入壩內(nèi)，與壩的防滲體緊密連接。壩頂細部構造圖見圖42所示。圖42 壩頂細部構造圖 壩體防滲本工程壩體防滲采用粘土心墻防滲體，當防滲體頂部有防浪墻時，~。，防止心墻受凍。心墻頂寬取為3m，且心墻自頂向下逐漸加厚，邊坡為1：。=，根據(jù)經(jīng)驗取允許滲透坡降〔J〕=4，H/〔J〕=，滿足要求。 。壩體防滲細部構造圖見圖42所示。 反濾層和過渡層反濾層的作用是濾土排水，防止?jié)B流出口處發(fā)生滲透變形。在土質防滲體（包括心墻、斜墻、鋪蓋和截水槽）與壩殼和壩基透水層之間以及下游滲流出逸處，如果不滿足反濾要求，必須設反濾層。由于設計原始資料中沒有提供各土、砂、石料的顆粒級配情況，這里無法用計算的方法進行反濾層的設計，只能參考相關規(guī)范和已建工程進行初步設計。初步擬定結果分述如下。1）防滲體周邊部位第一層：d50= mm，厚30cm；第三層：d50 =，厚50cm。2）排水部位第一層：d50=20mm ，厚20cm ；第二層：d50=60 mm，厚40cm。 壩體排水土石壩設置壩體排水，主要用以降低浸潤線和孔隙水壓力，改變滲流方向，防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，保護壩坡土不產(chǎn)生凍脹破壞。棱體排水可降低浸潤線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護下游壩腳不受尾水沖刷，且有支撐壩體增加穩(wěn)定的作用，且易于檢修，是效果較好的一種排水型式。本設計采取棱體排水，棱體外坡為1：，內(nèi)坡為1：。排水棱體細部構造圖見圖43所示。圖43 排水棱體細部構造圖 上下游護坡上游護坡：根據(jù)規(guī)范，當有條件時，上游護坡宜采用堆石護坡。本設計采取堆石護坡。護坡與防浪墻連接，護坡范圍從壩頂至死水位以下2m（）。上游護坡細部構造圖見圖44所示。圖44 上游護坡細部構造圖下游護坡：本設計中下游護坡采用草皮框格護坡。，草皮每隔5m設置一個C15混凝土框格，框格尺寸為4040cm。下游護坡細部構造圖見圖45所示。圖45 下游護坡細部構造圖 壩面排水在下游壩坡設縱橫聯(lián)通的排水溝，沿壩與岸坡的結合處，也設排水溝，壩面上的縱向排水溝沿馬道內(nèi)側布置。大壩長約126m,只需在壩軸線中間設一條橫向排水溝即可。根據(jù)以往已建工程的經(jīng)驗，排水溝寬度及深度一般采用20～40cm，本設計取20cm。選用漿砌石塊石，并且在壩體與漿砌石連接處設置反濾層。5 壩基處理及土壩與壩基、岸坡的連接當砂礫石層深度在15m以內(nèi)時，宜采用截水槽防滲，它是最簡單和最有效地一種壩基防滲設施。同時，截水槽也是均質壩體心墻向壩基中的延伸部分。截水槽的底寬由回填土料的允許滲透坡降及土料與基巖接觸面抗?jié)B沖刷的允許坡降確定。同時，槽底最小寬度應滿足施工方法和施工機械。，采用截水槽防滲。本設計中為砂礫石地基，砂礫石地基通常有足夠的承載力和抗剪強度，主要是解決滲流問題。處理方法有垂直防滲和水平防滲兩類。總體來說是“上防、中截、下排”。砂礫石地基厚度約為6m，厚度較小，適合采用粘土截水槽，按照規(guī)范，截水槽底部厚度取3m，邊坡坡度為1:1，則截水槽上部厚度為（3+2）=。同時，為了加強截水槽與基巖的連接，在截水槽底的基巖面上建C15混凝土齒墻。，側面坡度為1:，（）。截水槽在回填時，在齒墻表面和齒槽巖面抹以粗砂層，壩基截水槽防滲細部構造圖見圖51所示。圖51 壩基防滲（截水槽）細部構造圖、岸坡的連接筑壩前將壩基范圍內(nèi)的表層腐植土、稀泥、草皮、亂石等清除掉?！?m。防滲體與巖基連接時，把巖基開挖至新鮮巖面，并使巖面平整，在巖石表層噴一層砂漿之后回填粘土。兩岸岸坡應進行清基，開挖后的岸坡不應陡于1：～1:，心墻與兩岸連接處的斷面應擴大1/3。如果兩岸山坡有強風化層時，可采用截水槽方式將心墻伸入到弱風化層內(nèi)。6 滲流計算1）心墻采用粘土料，滲透系數(shù)K＝106cm/s；壩殼采用砂土料，滲透系數(shù)K＝104cm/s，并且上游壩殼與心墻之間有反濾層做排水處理，可以不考慮壩殼的防水作用。壩基處覆蓋層中，截水墻采用粘土，覆蓋層透水系數(shù)K=102cm/s，覆蓋層透水率較大?？梢詫⒊ド暗[石壩殼的厚心墻與截水槽的組合看做一個壩殼材料與心墻采用相同材料的新的心墻壩。2）土體中滲流流速不大且處于層流狀態(tài)，滲流服從達西定律，即平均流速v等于滲透系數(shù)K與滲透比降i的乘積，v=Ki。3）發(fā)生滲流量時土體孔隙尺寸不變，飽和度不變，滲流為連續(xù)的。滲流計算以上游正常蓄水位，下游相應的最低水位（本設計下游無水）的工況計算，即上游水位378m高程，高程差23m。采用水力學法進行土石壩滲流計算，將壩內(nèi)滲流分為若干段，應用達西定律和杜平假設，建立各段的運動方程式，然后根據(jù)水流的連續(xù)性求解滲透流速、滲透流量和浸潤線等。本設計僅對河槽處最大斷面進行滲流計算。為了計算方便，將心墻斷面簡化成厚度為δ=δ1+δ22的等厚度矩形斷面，其中δδ2分別為心墻頂部和底部厚度，浸潤線在心墻中形成很大跌落，因此，近似假
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