那岸水利樞紐畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-29 22:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，選取厚層灰?guī)r接觸面摩擦系數(shù)f=,抗剪斷摩擦系數(shù)f′=,抗剪斷凝聚力C′==700KPa＝＞[]，滿足抗滑穩(wěn)定要求。四、應(yīng)力分析（運(yùn)行期）（一）正常洪水位情況下水平截面上的正應(yīng)力 剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度：下游面水壓力強(qiáng)度 ： 剪應(yīng)力水平應(yīng)力主應(yīng)力 （二）校核洪水位情況下水平截面上的正應(yīng)力剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度：下游面水壓力強(qiáng)度 ： 剪應(yīng)力水平應(yīng)力主應(yīng)力 五、內(nèi)部應(yīng)力計(jì)算（一）正常洪水位情況下坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如下具體壩內(nèi)應(yīng)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表3（二）校核洪水位情況下坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如下具體壩內(nèi)應(yīng)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表4溢流壩設(shè)計(jì)原則：滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求；滿足具有足夠的泄洪能力；使水流平順通過(guò)壩面，避免產(chǎn)生震動(dòng)和空蝕；使下泄水流對(duì)河床不產(chǎn)生危及壩體安全的局部沖刷；不影響其他建筑物的正常運(yùn)行等。一、 孔口型式及尺寸擬定根據(jù)水文水能特性，選用實(shí)用堰，孔口溢流式，校核洪水位時(shí)泄流量為3340 m179。/s，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)泄流量2600 m179。/s；由于本工程壩屬厚層灰?guī)r，適用于q=60150 m179。，則初步設(shè)定單寬流量為q=80 m179。/sm；根據(jù)目前大中型壩的閘門(mén)寬度，常用810m，為保證泄流時(shí)閘門(mén)的對(duì)稱(chēng)開(kāi)啟，設(shè)孔口數(shù)為5孔，每孔凈寬為8m。①前緣凈寬 校核洪水位時(shí)： L=Q溢/q=（m） 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： L=Q溢/q=（m）綜上所述，取L=40m② 堰頂高程由資料可知。③ 泄水方式的選擇，為使水庫(kù)較大的超泄能力，采用開(kāi)敞式溢流堰。二、 溢流壩的堰面曲線設(shè)計(jì)①頂部曲線段開(kāi)敞式溢流堰面曲線，采用冪曲線時(shí)按下式計(jì)算： 定型設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭的75%95%計(jì)算，m； n、K — 與上游壩面坡度有關(guān)的指數(shù)和系數(shù)； x、y —— 溢流面曲線的坐標(biāo)，其原點(diǎn)設(shè)在顏面曲線的最高點(diǎn)。按85%計(jì)算，則：上游壩面鉛直：k=2 , n=xy關(guān)系如下表：x012345678910y0③ 原點(diǎn)上游曲線段R1==(m), =(m)；R2==(m), =(m)；R3==(m), =(m)。④ 堰面曲線與直線段的切點(diǎn)坐標(biāo)上游坡度垂直：A= B= a= b=直線段與溢流曲線的切點(diǎn)坐標(biāo)： θ1==55176。切點(diǎn)高程 = 堰頂高程 = (m)⑤ 底部反弧段取 =，壩頂水面流速為V1H0=校核洪水位坎頂高程=(m)因?yàn)閝=80 m179。/sm,則q/V1=所以 h=。又因?yàn)镽=（4—10）h，所以取R=6h=(m)取挑射角θ2=20176。則：圓心高程=坎頂高程+Rcosθ2= (m)圓心縱坐標(biāo)y0=堰頂高程圓心高程=（m）反弧段和直線段的切點(diǎn)坐標(biāo)：圓心坐標(biāo)：E點(diǎn)坐標(biāo)（坎頂坐標(biāo)）：離心力作用點(diǎn)坐標(biāo)： ⑥溢流壩段縱剖面示意圖 根據(jù)溢流壩的堰面曲線設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)畫(huà)出溢流壩段的縱剖面示意圖，如下： 溢流壩段縱剖面示意圖 三、基本組合荷載計(jì)算及穩(wěn)定分析由上述溢流剖面設(shè)計(jì)計(jì)算得知校核洪水位情況下的波浪三要數(shù)：波浪中心線到靜水面的高度h0= 波浪高度2hl= 波浪長(zhǎng)2Ll= 。因?yàn)間D/v2=4000/182= ,在20～250m之間所以波高應(yīng)安轉(zhuǎn)換為累計(jì)頻率1%時(shí)的波高：2hl（1%）== 。又因?yàn)榘雮€(gè)波長(zhǎng)Ll=H（壩前水深H=），所以浪壓力Pl按深水波計(jì)算。作用在壩體的荷載有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、淤沙壓力，取1m壩長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。其中灌漿處及排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取α=，水重度Υ=,混泥土等級(jí)強(qiáng)度C10，混泥土重度24KN/m3,水下淤沙內(nèi)摩擦角Φ=18176。 （1）基本組合荷載計(jì)算在CAD中繪制溢流壩段縱剖面圖，并利用面域查出一個(gè)壩段壩體面積A1=178。,壩體重心距壩踵X1=；一個(gè)閘墩面積A2= m178。，閘墩重心距壩踵X2=。溢流壩段基本組合荷載計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表5，基本組合荷載示意圖如下： 溢流壩段基本組合荷載計(jì)算示意圖（2）抗滑穩(wěn)定分析巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：巖石名稱(chēng)風(fēng)化分帶容重計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)F′C′石灰?guī)r強(qiáng)3～4石灰?guī)r半7～9厚層灰?guī)r半16～19 薄層灰?guī)r半14～16由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，可確定壩址開(kāi)挖巖石為薄層灰?guī)r，接觸面摩擦系數(shù)f=,抗剪斷摩擦系數(shù)f′=,抗剪斷凝聚力C′==700KPa＝＞[] ，滿足抗滑穩(wěn)定要求。（3）上下游邊緣應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)材料力學(xué)可知，C20混凝土抗壓強(qiáng)度為20MPa，,所以壩體應(yīng)力滿足穩(wěn)定要求。四、消能防沖設(shè)計(jì)鼻坎高程為：反弧半徑： R=挑射角： θ=20176。挑距： L′=L+ΔL由上訴可知：V1= m179。/s。 h1 = hcosθ=。 h2 = 沖刷坑深度：取沖刷坑系數(shù)為k=，q=80 m179。/sm，H==所以最大沖刷坑水墊厚度：沖刷坑深度：所以： 滿足要求 地基處理及細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)（一）壩基的開(kāi)挖在實(shí)用斷面設(shè)計(jì)中以根據(jù)地形地質(zhì)情況確定壩基面高程。為保持壩體穩(wěn)定，壩基開(kāi)挖形狀為鋸齒形。（二）壩基的加固處理 壩基加固采用固結(jié)灌漿處理：壩基固結(jié)灌漿范圍視壩基地質(zhì)條件、巖石破碎程度及壩基受力情況而定。根據(jù)本工程地形地質(zhì)條件，在壩基上、下游應(yīng)力較大的地區(qū)進(jìn)行固結(jié)灌漿外，還在地質(zhì)巖性較差的地區(qū)進(jìn)行。灌漿孔采用梅花形排列，孔距為4m，孔深8m?；康貐^(qū)15m。（三）壩基的防滲處理壩基采用帷幕防滲處理：灌漿主要施工機(jī)械采用DK—300型油壓鉆機(jī)，φ59～φ75mm 金鋼石鉆頭造孔，鉆孔必須保證鉛直，其孔位偏差、主帷幕孔不超過(guò)10厘米。帷幕孔鉆進(jìn)時(shí)，對(duì)孔內(nèi)的各種情況，均應(yīng)該詳細(xì)記載，作為分析鉆孔情況的依據(jù)。若發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)立即停止鉆，待查明滲水部位及原因并經(jīng)處理后再進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆孔結(jié)束待灌、灌漿結(jié)束待加深時(shí)，孔口均應(yīng)采取妥善措施加以保護(hù)。帷幕灌漿施工順序采用分序鉆灌逐漸加密的原則，主帷幕灌漿的施工采用分三序鉆灌。即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。 帷幕灌漿采用孔口封閉，自上而下分段循環(huán)灌漿的方法施工。在地質(zhì)條件較好的壩段，亦可采用自下而上分段灌漿方法。具體由施工監(jiān)理工程師與地質(zhì)工程師確定。施工及質(zhì)量檢查請(qǐng)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL6294）執(zhí)行。壩基及兩岸的防滲采用帷幕灌漿。帷幕在可能發(fā)生滲透變形的地段采用兩排。（一）壩頂構(gòu)造1. 防浪墻壩頂上游設(shè)置防浪墻。墻身采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并在壩體橫縫處留伸縮縫，并設(shè)止水。
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