【文章內(nèi)容簡介】 具有大致相同厚度的覆蓋層及風(fēng)化巖外，底部玄武巖破碎帶縱橫交錯(cuò)，若將壩建于此，則繞壩滲流可能較大，進(jìn)行地基處理則工程量太大，綜合考慮以上因素，壩軸線選擇Ⅰ－Ⅰ處。9 土壩設(shè)計(jì) 壩型選擇影響土石壩壩型的因素有：壩高；建筑材料；壩址區(qū)的地形地質(zhì)條件；施工導(dǎo)流、施工進(jìn)度與分期、填筑強(qiáng)度、氣象條件、施工場地、運(yùn)輸條件、初期度汛等施工條件；樞紐布置、壩基處理型式、壩體與泄水引水建筑物等的連接；樞紐開發(fā)目標(biāo)和運(yùn)行條件；土石壩以及樞紐的總工程量、總工期和總造價(jià)樞紐大壩采用當(dāng)?shù)夭牧现?，?jù)初步勘察，~，且儲(chǔ)量特別多，一般質(zhì)量尚佳，可作筑壩之用。砂料可在壩軸線下游1~3公里河灘范圍內(nèi)及平山河出口處兩岸河灘開采。石料利用采石場開采，采石場可用壩軸線下游左岸山溝較合適，其石質(zhì)為石灰?guī)r、砂巖、質(zhì)量良好，質(zhì)地堅(jiān)硬、巖石出露、覆蓋淺，易開采。從建筑材料上說，均質(zhì)壩、多種土質(zhì)分區(qū)壩、心墻壩、斜墻壩均可。. 均質(zhì)壩 壩體材料單一，施工工序簡單，干擾少；壩體防滲部分厚大，滲透比降較小，有利于滲流穩(wěn)定和減少壩體的滲流量，此外壩體和壩基、岸坡及混凝土建筑物的接觸滲徑比較長，可簡化防滲處理。但是，由于土料抗剪強(qiáng)度比其他壩型壩殼的石料、砂礫和砂等材料的抗剪強(qiáng)度小，故其上下游壩坡比其他壩型緩，填筑工程量比較大。壩體施工受嚴(yán)寒及降雨影響，有效工日會(huì)減少，工期延長，故在寒冷和多雨地區(qū)的使用受限制，故不選擇均質(zhì)壩。.、多種土質(zhì)壩 該壩型顯然可以因地制宜，充分利用包括石渣在內(nèi)的當(dāng)?shù)馗鞣N筑壩；土料用量較均質(zhì)壩少，施工氣候的影響也相對小一些，但是由于多種材料分區(qū)填筑，工序復(fù)雜，施工干擾大，故也不選用多種土質(zhì)分區(qū)壩。、 斜墻壩 斜墻壩與心墻壩，一般的優(yōu)缺點(diǎn)無顯著差別，粘土斜墻壩沙礫料填筑不受粘土填筑影響和牽制，沙礫料工作面大，施工方便；考慮壩址的地質(zhì)條件，由于壩基有破碎帶和覆蓋層，截水槽開挖和斷層處理要花費(fèi)很多時(shí)間，并且不容易準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)，斜墻截水槽接近壩腳，處理時(shí)不影響下游沙礫料填筑，處理壩基和填筑沙礫料都有充裕的時(shí)間，工期較心墻壩有把握；土料及石料儲(chǔ)量豐富，填筑材料不受限制。 、心墻壩 心墻位于壩體中間而不依靠在透水壩殼上，其自重通過本身傳到基礎(chǔ)，不受壩殼沉降影響，依靠心墻填土自重，使得沿心墻與地基接觸面產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，有利于心墻與地基結(jié)合，提高接觸面的滲透穩(wěn)定性；使其因壩主體的變形而產(chǎn)生裂縫的可能性小，粘土用量少，受氣候影響相對小，粘土心墻冬季施工時(shí)暖棚跨度比斜墻小。移動(dòng)和升高較便利。綜合以上分析，最終選擇心墻壩。大壩輪廓尺寸的擬定大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程，壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體等排水設(shè)備。10．壩頂寬度壩頂寬度主要取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件，同時(shí)還要考慮防汛搶險(xiǎn)、防空、防震等特殊需要。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)資料，壩高H在30－100m的范圍內(nèi)時(shí)，壩頂?shù)膶挾茸钚∪/10，并水小于5m。最終本設(shè)計(jì)的壩頂寬度取為10m。、壩坡與戧道土石壩的壩面坡度取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、遠(yuǎn)用情況、地基條件、施工方法及壩型等因供素。一般是參考以建成類似工程的經(jīng)驗(yàn)擬定壩坡，再通過計(jì)算分析，逐步修改確定。在滿足穩(wěn)定要求的前提下，應(yīng)盡可能使壩坡陡些，以減小壩體工程量。根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合，，，下游每25m變坡一次。在壩坡改變處，尤其在下游坡，－2m寬的馬道（戧道）以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時(shí)兼作交通、觀測、檢修之用。、坡頂高程壩頂高程分別按設(shè)計(jì)工況、校核工況及正常加震情況下的三種方案來計(jì)算大壩的高程，最后計(jì)算出數(shù)據(jù)取量大值，同時(shí)并保留一定的沉降值。壩頂高程在水庫正常運(yùn)用和非常運(yùn)用期間的靜水位以上應(yīng)該有足夠的超高，以保證水庫不漫頂，其超高值d按下式而定：d=hB+e+a式中hB——波浪沿著壩坡的爬高（m）；e——壩前庫水因風(fēng)浪引起的壅高；a——安全加高（m），根據(jù)壩的等級及運(yùn)用情況按下表選用土壩壩頂?shù)陌踩鸶咧颠\(yùn)用情況壩的級別IIIIIIIV、V正常非常e=（Vf）2Dcosα/H（cm）式中Vf——為風(fēng)速（m/s）D——為庫面吹程（km），D＝12km；α——風(fēng)向與壩軸線方向所成的夾角，α＝25176。；H——為壩前的水深（m）；波浪的爬高可按下述公式計(jì)算：hB＝（2h1）tanθ式中：h1——為波高；K——為壩坡的粗糙系數(shù)，塊石取K＝－，混凝土板取K＝－；θ——為上游的壩面坡角，θ＝arctan（1/）＝176。，2h1=（5/4）D（1/3）Vf——當(dāng)計(jì)算為設(shè)計(jì)工況時(shí)，；當(dāng)計(jì)算為校核工況時(shí)，風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速。結(jié)果取兩者之大者，并預(yù)留一定的沉降值。結(jié)果見下表，設(shè)計(jì)竣工時(shí)壩頂高程為2825m。坡頂高程計(jì)算成果表計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算情況設(shè)計(jì)情況校核情況上游靜水位（m）河地變程（m）2750壩前水深H（m）吹程D（km）12風(fēng)向與壩軸線夾角θ176。25風(fēng)浪引起壩前高e（m）風(fēng)速v（m/s）1515波高2h（m）護(hù)坡粗糙系數(shù)上游壩面坡角176。波浪沿壩坡爬高（m）安全超高A（m）壩頂高程（m）%沉陷（m）2825, 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)壅水面超出原庫水位高度的最大值，m； =。 ——安全加高，m，根據(jù)壩的等級和運(yùn)用情況，按表11確定?！獕吻八蚱骄睿致怨烙?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)速和水庫吹程； 表11 安全加高 （單位：m）運(yùn)用情況壩的級別1級2級3級5級正常非常、壩體排水本地區(qū)石料比較豐富，采用堆石棱體排水比較適宜，它可以降低壩體浸潤線，防止壩坡凍漲和滲透變形，保護(hù)下游壩址免受尾水淘刷，并可支撐壩體，增加下游壩坡的穩(wěn)定性。按規(guī)范棱體頂面高程高出下游最高水位1m為原則，堆石棱體內(nèi)坡取1：，外坡取1：，下游水位以上用貼坡排水。、大壩防滲體大壩防滲體的設(shè)計(jì)主要包括壩體防滲和壩基防滲兩個(gè)方面。（1）壩體的防滲壩體防滲的結(jié)構(gòu)和尺寸必須滿足減小滲透流量、降低浸潤線控制滲透坡降的要求，同時(shí)還要滿足構(gòu)造、施工、防裂、穩(wěn)定等方面要求。該壩體采用粘土斜心墻，其底部最小厚度由粘土的允許坡降而頂，本設(shè)計(jì)允許滲透坡降[J]＝5，墻的厚度B＝。參考以往工程的經(jīng)驗(yàn)，斜心墻的頂部寬度取為5m（滿足大于3m機(jī)械化施工要求），粘土斜心墻的上游壩坡的坡度為1：－1：，根據(jù)第十一屆國際大壩會(huì)議上瑞典和南斯拉夫等論文介紹，斜心墻的上游坡度為1：－1：，最后本設(shè)計(jì)取為1：，下游坡度取為1：。粘土斜心墻的頂部高程以設(shè)計(jì)水位加一定的超高（）并高于校核洪水位為原則，，并將粘土斜心墻稍斜向上游。、壩基防滲體河床中部采用瀝青混凝土防滲墻，兩岸坡同樣用混凝土防滲墻，（由強(qiáng)度和防滲條件定），防滲墻伸入心墻的長度由接觸面允許滲透坡降而定。（正常水位時(shí)），取[J]＝，則L＝＝。這樣接觸面長度為2+＝，防滲墻位置在心墻底面中心中部偏上，岸坡混凝土防滲墻底厚沿岸坡，逐漸變化，大壩的剖面圖如下圖所示：1設(shè)計(jì)洪水與校核洪水本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落，設(shè)計(jì)洪峰流量取100年一遇，即Q設(shè)＝1680m3/S，（p＝1%），校核洪峰流量取2000年一遇，即Q校＝2320m3/s，（p＝%）。采用以洪峰控制的同倍比放大法對典型洪水進(jìn)行放大，得設(shè)計(jì)洪水與校核洪水過程線。設(shè)計(jì)計(jì)算書第四部分:調(diào)洪演算1調(diào)洪演算與方案選擇 、泄洪方式及水庫運(yùn)用方式本樞紐攔河大壩初定為土石壩，需另設(shè)壩外泄水建筑物。由于壩址兩岸山坡陡峻，如采取開敞溢洪道的方案，可能造成開挖量太大而不經(jīng)濟(jì)，因而采用隧洞泄洪，并考慮與施工導(dǎo)流結(jié)合。水庫運(yùn)用方式：洪水來臨時(shí)用閘門控制下泄流量等于來流量，水庫保持汛前限制水位不變，當(dāng)來水流量繼續(xù)加大，則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。、防洪限制水位的選擇防洪限制水位取與正常水位重合，這是防洪庫容與興利庫容全不結(jié)合的情況，因?yàn)樯絽^(qū)河流特點(diǎn)是爆漲爆落，整個(gè)汛期內(nèi)大洪水隨時(shí)都可能出現(xiàn)，任何時(shí)刻都須留一定的防洪庫容是必要的。、調(diào)洪演算本設(shè)計(jì)擬訂四組方案進(jìn)行比較，調(diào)洪演算成果見下表調(diào)洪演算成果表方案孔口尺寸工況Qm3/sV(106m3)上游水位z超高z一△z=2810mB=7m設(shè)計(jì)565398