【文章內(nèi)容簡介】 墻壩。但是由于本地區(qū)粘性土料自然含水量較高，不宜大量采用粘性土料，以薄心墻、薄斜墻較有利，又因壩基條件復(fù)雜，處理工程量大，工期長，所以采用斜墻為宜。 斜心墻壩斜心墻壩綜合了心墻壩與斜墻壩的優(yōu)缺點：心墻有足夠的斜度，壩殼對心墻的拱效應(yīng)作用減弱；斜心墻對下游支承棱體的沉陷不如斜墻那樣敏感，斜心墻應(yīng)力狀態(tài)較好，工期較短，因而最終選擇斜心墻壩方案。壩頂高程根據(jù)正常運用和非正常運用的靜水位相應(yīng)的超高Υ予以確定，應(yīng)分別按以下三種情況進行計算，然后取其中最大值為壩頂高程。（1） 設(shè)計洪水位+正常運用情況下的壩頂超高（2） 校核洪水位+非正常運用情況下的壩頂超高（3） 正常蓄水位+地震安全超高一、 計算公式 壩頂超高： (41) (42) 式中：e—風(fēng)雍高渡，m。 D—水庫吹程，m，由資料知D=15km=15000m。 H—近似取壩前水深，m。 K—綜合摩阻系數(shù)，值在（）之間，計算時，； V—計算風(fēng)速。正常運用情況下的Ⅰ、Ⅱ級壩采用，非常運用條件下的各級土石壩采用，故可得正常運用條件下=14=21,非正常運用情況下=14； β—風(fēng)速與壩軸線的夾角β=176。； A—安全加高，根據(jù)壩的等級和運用情況。查《水工建筑物》表111采用，,. R—自風(fēng)雍水面算起的波浪沿傾斜壩坡爬升的垂直高度，稱波浪爬高；m。 （波高和波長）、壩坡坡度、坡面糙率、壩前水深、風(fēng)速等因素有關(guān)。波浪爬高R的計算，有以下計算公式:(1) 計算波浪的平均爬高。當(dāng)壩坡系數(shù)m=，平均爬高為： (43)式中：—與壩坡的糙率和滲透性有關(guān)的系數(shù)，按《水工建筑物》表51得砌石護面=； —經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速、壩前水深及重力加速度組成的無維量綱,按《水工建筑物》表52采用； —坡度系數(shù)。 、—平均坡高與波長，m.平均波高的計算公式： (44) (45) 注：式中的水庫吹程D以米計。 計算波浪平均周期，公式為： = （46） 計算平均波長: 當(dāng)≥ ≈ (47) 當(dāng) (47′)(2) 計算波浪設(shè)計爬高R。在工程設(shè)計中，波浪設(shè)計爬高R按建筑物的級別確定，對Ⅱ級壩取保證率P=1%的波浪爬高，查《水工建筑物》表53，取P=%，∈（）取P=。當(dāng)風(fēng)向與壩軸線垂線夾角為β時，波浪設(shè)計爬高R應(yīng)乘以折減系數(shù),查《水工建筑物》表54，利用線性插值法（β=176。）得=.R=P..地震安全加高 地震安全加高=地震波浪加高+地震附加沉陷值+安全加高。，應(yīng)根據(jù)地震烈度大小和不同的壩前水深取大、中、小值。地震附加沉陷值，根據(jù)海域地震調(diào)查，對89度地震區(qū)，%%，地震烈度較低時，可相應(yīng)減小，此壩址處地震烈度為7級，沉陷超高不予考慮。安全加高按《水工建筑物》表111取。因此： 地震安全加高=+=1m壩體施工沉降超高考慮壓縮沉降時，土石壩竣工時的壩頂高程應(yīng)等于設(shè)計高程加壩體施工沉降超高。對施工質(zhì)量一般的中小型土石壩，如地基內(nèi)無壓縮性很大的土層，%%，%。二、計算結(jié)果利用上述計算公式可得以下計算表表51 壩高計算表工況設(shè)計+正常運用校核+非常運用正常蓄水+地震備注?注:(1) 表中各符號同前(2) 均小于1，查《水工建筑物》表52得=1；(3) ，計算采用公式46；(4) 計算公式采用式41～46；(5) “”代表沒有此數(shù)。?河底高程2765 27652765H(m)58KV(m/s)2114D(m)1500015000βeA1m3311PR0地震安全超高001Υ地基沉陷超高壩頂高程壩頂高程應(yīng)取3種結(jié)果中的最大值，取壩頂高程為2828m，壩高為63m（28282765=63）。壩頂寬度取決于施工、交通、構(gòu)造、運行、抗震與防汛等要求，無特殊要求高壩最小頂寬為1015m，中低壩為510m，屬于中壩，取10m。 土石壩邊坡的大小取決于壩型、壩高、筑壩材料、荷載、壩基性質(zhì)等因素。邊坡選擇一般須從以下幾方面考慮。 （1）上游坡應(yīng)比下游坡為緩，取上游平均坡比1：3，下游坡比1： （2）壩坡應(yīng)上陡下緩，自上至下逐級放緩，每隔1030m變坡一次，相鄰坡。取上游30m以上上游坡比1：，下游坡比1：，30m以下上游坡比1：，下游坡比1：。此壩為碾壓土石壩，中壩，壩殼為砂石料，壩坡平均坡度為1:；土石壩在變坡處設(shè)置馬道，～，已攔截應(yīng)排除雨水，防止嚴(yán)重沖刷壩面，并兼做交通、檢修、觀察之用，也有利于壩坡穩(wěn)定。具體尺寸見圖41 黏土斜心墻土石壩剖面圖。壩的防滲體不僅需要滿足將滲透坡降，下游壩體浸潤線以及滲流量減低到允許范圍內(nèi)，還應(yīng)該要滿足結(jié)構(gòu)及施工的要求。防滲體的尺寸不僅要以滿足構(gòu)造、施工及防滲開裂等要求為原則，也應(yīng)要滿足穩(wěn)定要求。壩防滲體有土質(zhì)防滲體及人工防滲體。土質(zhì)心墻防滲體底部的厚度，決定涂料的允許滲透坡降。心墻頂面必須設(shè)砂礫保護層，其厚度應(yīng)不小于當(dāng)?shù)乇鶅雠c干燥程度，心墻與地基岸坡必須進行有效的結(jié)合，防止結(jié)合面漏水以及產(chǎn)生嚴(yán)重滲流。心墻與岸坡結(jié)合須加大心墻剖面。土質(zhì)斜墻底部的厚度應(yīng)滿足滲透坡降的要求，為了防止斜墻斷裂，其厚度通常比按滲透穩(wěn)定演算確定的數(shù)值要大。斜墻上游應(yīng)設(shè)置保護層用來防止冰凍和機械破壞。保護層材料可為砂礫，卵石，塊石，其厚度應(yīng)不小于當(dāng)?shù)乇鶅黾案稍锍潭?。保護層應(yīng)分層碾壓填實，達到壩體同樣標(biāo)準(zhǔn)，其外坡坡度需按穩(wěn)定計算確定，使保護層不至于沿斜墻面或連同斜墻一起滑動。鋪蓋一般由粘土或壤土做成，要求地基與鋪蓋土料滲透系數(shù)一般在1000以上。鋪蓋鋪成不等厚的，從上游向下游逐漸加厚。填筑鋪蓋前必須清基，在砂卵石地基上設(shè)置過渡層，以防滲透破壞，頂面應(yīng)設(shè)保護層。斜心墻介于心墻與斜墻之間，心墻稍向上游傾斜，斜心墻為了克服心墻壩可能產(chǎn)生的拱效應(yīng)和斜墻對變形的敏感而發(fā)展起來的，它很適合于中土石壩。綜上所述，選取粘土斜心墻，參考以往工程，斜心墻頂取5米（滿足機械化施工要求），上游坡率m１＝，下游坡率m2＝，最后高程取2824m。 根據(jù)壩基處的地質(zhì)條件確定壩基防滲的處理方案。主要處理方法有混凝土防滲墻、黏土截水槽、灌漿帷幕和鋪蓋。此壩址處屬于巖石地基，壩址區(qū)地層以玄武巖為主，但有20m左右的沖積層。截水槽適用于沖積層為10～15m厚度的地基?；炷练罎B墻方案，材料省、工期短、防滲效果好，對于透水層較深的壩基是比較合適的，最后決定采用這種方案。防滲墻要伸入河床沖積層，底部要嵌入基巖，取1m。上部則要與心墻連接，設(shè)計為7m。 防滲墻厚度根據(jù)防滲、強度。材料與施工條件確定。按施工條件，墻厚一般在?；炷翗?biāo)號一般采用C8C15，防滲標(biāo)號為S6S8允許水力坡降一般為80100。高壩采用高強度混凝土，在此采用C10號混凝土，防滲標(biāo)號為S6，常用的壩體排水有以下幾種型式：貼坡排水、棱體排水、褥墊式排水。貼坡排水結(jié)構(gòu)簡單，用料少，便于維修，但不能降低浸潤線，且易因冰凍失效，適用于浸潤線較低的中等高度壩和下游無水的中小型工程的均質(zhì)壩。棱體排水可降低壩體浸潤線，防止壩坡凍漲，保護坡腳免受尾水淘刷，且對壩坡有支撐作用，增加壩坡的穩(wěn)定性，是一種可靠有效，應(yīng)用廣泛的排水型式。褥墊排水對地基不均勻沉陷的適應(yīng)性差，易斷裂，維修困難，所以單獨采用這種型式的不多。所以選擇用棱體排水，此壩體下游水位最高水位為2773m，下游最大水深為8m，取2m，棱體頂寬度不小于1m，取2m，棱體內(nèi)坡由施工條件確定，一般為1:1～1:,取1:1；外坡可取1：。41 土石壩剖面圖（單位m）第五章 土石壩滲流計算 概述 （一） 土石壩滲流分析任務(wù)滲流計算的任務(wù)是：以確定壩體和壩基的滲流量為基礎(chǔ)，來確定壩坡逸出段，判斷其滲透穩(wěn)定性。滲流計算應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1） 確定壩體浸潤線及其下游出逸點的位置，繪制壩體及壩基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖；（2） 確定庫水位降落時上游壩坡內(nèi)的浸潤線位置或孔隙壓力；（3）確定壩體與壩基的滲流量；（4）確定壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降以及不同土層之間的滲透比降； （5）確定壩肩的等勢線滲流量和滲透比降。 （1）就近取材并且開采運輸方便，筑壩材料以靠近壩為宜，但從壩身考慮，一般距壩腳為300500m范圍內(nèi)的土石料不容許開采。 （2）土石料的種類，性質(zhì)應(yīng)滿足壩體各部位的不同要求，壓實經(jīng)濟合理，總價低。 （3）可用土石料的儲蓄，在初步設(shè)計階段不得小于工程設(shè)計需要量的23倍。 適用于填筑防滲體的土料應(yīng)滿足：應(yīng)具有一定的不透水性，土料滲透系數(shù)一般小于1。應(yīng)有一定的可塑性，黏料（粒徑）d＜，含量為15%30%，或塑性指數(shù)=1017的中，重壤土及黏粒含量為30%40%，或=1720的黏土填筑，防滲體較適宜，為滿足以上要求選3下粒區(qū)的土料=14，黏料d≤%，滲透系數(shù)為3。 壩殼沙礫料選4上的沙礫料，滲透系數(shù)為2。 （1）上游正常蓄水位與下游相應(yīng)最低水位，這時，壩內(nèi)