土石壩課程設(shè)計(jì)平山水利樞紐設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 04:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。綜合以上分析，最終選擇心墻壩。（二） 大壩輪廓尺寸的擬定大壩輪廓尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡、防滲排水設(shè)備等。 1. 壩頂寬度 本壩頂無(wú)交通要求，根據(jù)施工條件和防汛搶險(xiǎn)需要以及以往工程的統(tǒng)計(jì)資料，對(duì)于中低壩取510m。本設(shè)計(jì)壩頂寬度采用B=。2. 壩坡 =,故采用三級(jí)變坡。（1） 上游壩坡 ： 從壩頂?shù)綁熙嘁来螢?:；1:3。1:（2） 下游壩坡 : 從壩頂?shù)綁熙嘁来螢?:。1:。1:（3） 馬道: +20=,。 3. 壩頂高程 壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與超高Y之和，并分別按以下運(yùn)用情況計(jì)算，取最大值：①正常蓄水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高；②校核洪水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高。最后需預(yù)流一定的壩體沉降量，此處取壩高的1%。計(jì)算公式采用下列算式：, 式中：——波浪在壩坡上的最大爬高，m； ——最大風(fēng)壅水面高度，即風(fēng)壅水面超出原庫(kù)水位高度的最大值，m； =。 ——安全加高，m，根據(jù)壩的等級(jí)和運(yùn)用情況，按表11確定。 ——壩前水域平均水深，粗略估計(jì)為50m； ——綜合摩阻系數(shù)，其值變化在（6~12）之間，計(jì)算時(shí)一般取。 b——風(fēng)向與水域中線的夾角，（）； ——計(jì)算風(fēng)速和水庫(kù)吹程； 表11 安全加高 （單位：m）運(yùn)用情況壩的級(jí)別1級(jí)2級(jí)3級(jí)5級(jí)正常非常該壩屬于2級(jí)水工建筑物，安全加高分別?。?。下面采用我國(guó)水利水電科學(xué)研究院推薦的計(jì)算波浪在壩頂上的爬高：式中：——設(shè)計(jì)波高，； m——壩坡坡率，取m=； n——壩坡護(hù)面糙率 ，取n =由所給的設(shè)計(jì)資料中只有多年平均風(fēng)速=10m/s，故取正常運(yùn)用情況和非正常運(yùn)用情況波高均為==，則。兩種計(jì)算成果見(jiàn)表1３運(yùn)用情況靜水位（m）（m）e(m)A(m)壩頂高程（m）考慮1%沉陷設(shè)計(jì)洪水1校核洪水壩頂高程最后結(jié)果：。 驗(yàn)算： 設(shè)計(jì)洪水位（正常蓄水位）++=； 。 所以滿足要求。（三） 滲流計(jì)算1. 滲流計(jì)算的基本假定1）心墻采用粘土料，滲透系數(shù),壩殼采用砂土料，滲透系數(shù),兩者相差倍，可以把粘土心墻看做相對(duì)不透水層，因此計(jì)算時(shí)可以不考慮上游楔行降落水頭的作用。2）土體中滲流流速不大，且處于層流狀態(tài)，滲流服從達(dá)西定律平均流速v等于滲透系數(shù)Ｋ與滲透比降i的乘積，v=Ki；3）發(fā)生滲流時(shí)土體的空隙體積不變，飽和度不變，滲流為連續(xù)的。2. 滲流計(jì)算條件： 流計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮以下組合情況，取其最不利情況作為控制條件：1）上游正常水位，下游相應(yīng)的最低水位；2）上游校核洪水位相應(yīng)的下游最低水位；3）對(duì)上游壩坡最不利的庫(kù)水降落后的落差。 由于缺乏資料所以擬定如下工況進(jìn)行計(jì)算：設(shè)計(jì)洪水位（取與正常蓄水位），；。3. 滲流分析的方法 采用水利學(xué)法進(jìn)行土壩滲流計(jì)算。將壩內(nèi)滲流分為若干等份，應(yīng)用維爾金斯公式和水流連續(xù)方程求解滲流流量和浸潤(rùn)線方程。4. 計(jì)算斷面及公式 本設(shè)計(jì)僅對(duì)河槽截面處進(jìn)行最大斷面的滲流計(jì)算，并假設(shè)地基為不透水。采用的公式： 5 單寬流量將心墻看作等厚的矩形，則平均寬度為 ： 。 =L==（設(shè)計(jì)情況）L==（校核情況）已知 通過(guò)心墻的單寬流量 通過(guò)心墻下游壩殼的單寬流量為計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表計(jì)算情況（m） （m） ?。╩）（m）?。╩）?。╩）?。╩） ?。╩） 正常蓄水位校核洪水位75516. 總的滲流量計(jì)算從地質(zhì)地形平面圖上可以看出大壩沿軸線大約長(zhǎng)為400m，沿整個(gè)壩段的滲流量為：Q=μLq 式中μ是考慮到壩寬，厚度，滲流量沿壩軸線的不均勻分布而加的折減系數(shù)，μ= Q正=40010=m179。/s Q校=40010=m179。/s6 浸潤(rùn)線方程 正常水位 = 校核水位 = （四）壩坡穩(wěn)定計(jì)算面板壩下游采用的是是堆石，所以C=0，常形成折線狀的滑弧面，形狀如圖所示：圖中所示的各數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下關(guān)系：φ180。β）ctg（θφ180。）（1+）tg（φб）=0φ180。=tg（tgφ/K）φ180。= tg（tgφ/ K） φ180。= tg（tgφ/ K）查設(shè)計(jì)資料沙土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，φ=φ=φ=30186。，由于設(shè)計(jì)原始資料中無(wú)相關(guān)的數(shù)據(jù)，在此也無(wú)法提供實(shí)驗(yàn)資料，所以假定 θ=25 186。， б=5 186。， β=10 186。，φ180。=φ180。= φ180。=13 186。，帶入上面三個(gè)式子中解得K= K=。2級(jí)水工建筑物正常運(yùn)行情況下=。因而該假定的滑動(dòng)坡面是穩(wěn)定的。（此處須 了解原因）（五）材料及構(gòu)造設(shè)計(jì)(1) 防滲體設(shè)計(jì)1. 防滲體尺寸土質(zhì)防滲體的尺寸應(yīng)滿足控制防滲比降和滲流量要求,還要便于施工。防滲體頂部考慮機(jī)械化施工的要求,土斜墻上下游坡度取1:。上下游最大作用水頭差，H==（下游無(wú)水工況），根據(jù)規(guī)定，粘土心墻的容許滲透坡降[J]不宜大于4，這里取[J]=4，故墻厚T=H/[J]=。+（+）=.，滿足要求。2. 防滲體尺寸防滲體頂部在靜水位以上超高，，+=。（在非常運(yùn)用情況下，不應(yīng)低于該工況下的最高水位）3. 防滲體保護(hù)層心墻頂部以及心墻的上游側(cè)均應(yīng)設(shè)保護(hù)層，防止冰凍和干裂。保護(hù)層可采用砂或者碎石，其厚度不小于該地區(qū)的凍結(jié)或干燥深度，。心墻上游保護(hù)層應(yīng)分層碾壓填筑，達(dá)到和壩體相同的標(biāo)準(zhǔn)。其外坡坡度應(yīng)按穩(wěn)定計(jì)算確定，使保護(hù)層不至沿斜墻面或連同心墻一起滑動(dòng)。具體見(jiàn)壩頂構(gòu)造。(2) 壩體排水設(shè)計(jì)常用的壩體排水有以下幾種形式：貼坡排水、棱體排水、壩內(nèi)排
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