【文章內(nèi)容簡介】 降滿足要求。 其計算詳見畢業(yè)設(shè)計計算書。 成果分析與結(jié)論 以心墻、混凝土防滲墻作為防滲措施。總滲流在正常蓄水時為 ，設(shè)計洪水時為 ，與其總庫容相比顯然是很小的。因此該斷面滿足設(shè)計要求。 7 穩(wěn)定分析計算 基本原理 工程上采用的土坡穩(wěn)定分析方法，主要是建立在極限平衡理論基礎(chǔ)之上的。假設(shè)達到極限平衡狀態(tài)時，土體將沿某一滑裂面產(chǎn)生剪切破壞而失穩(wěn)?；衙嫔系母鼽c，土體均處于極限平衡狀態(tài)，滿足摩爾 —庫倫 強度條件。 本次設(shè)計采用瑞典圓弧法。假設(shè)壩坡或壩坡連同部分壩基土體沿某一圓柱面滑動。圓柱面在壩體橫剖面圖上為宜圓弧。通常取單位壩長按平面問題計算。假設(shè)不同的圓心和半徑畫出一系列圓弧，對每一圓弧上的土體進行力的分析，分別求出各力對圓心的力矩。設(shè) ∑Mr為圓弧面上抗滑力產(chǎn)生的抗滑力矩總和， ∑Mg為滑裂土體上的荷載對圓心的力矩代數(shù)和。每一個假設(shè)圓弧面的抗滑安全系數(shù)均可由下式計算： （ 71） 比較一系列滑動圓弧的 Kc，最小的安全系數(shù) Kcmin即為該計算情況的安全系數(shù)，其值不得小于下表（ 71）所列數(shù)值。 16 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 表 71 壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù) 計算方法 圖 71 計算簡圖 圖 72 土條單元 圖 71所示為用任意半徑 R和圓心 O所畫的圓弧。為了便于計算滑動土體上各力對圓心 O的力矩，采用 ―條分法 ‖。將滑動圓弧以上的土體分成若干豎向土體 ，分別計算各土條上力的作用效果，然后求其總和代入公式計算穩(wěn)定安全系數(shù)。 不計條塊間作用力的圓弧法 （ 1）將土體分條編號 土體寬度常取半徑 R 的 1/10，即 b=。各塊土條編號的順序為：零號土條位于圓心之下，向上游（對下游壩坡而言）個土條的順序為 …n ，往下游的順序為 2… m，如圖 71所示。 （ 2）分別計算哥土條上的作用力（不包括底面反力）對圓心的力距 Ms 以土條 i 為例說明計算方法如下： 1）土條自重 Gi 對圓心的力矩 Ms：由圖 72可求得 Gi 為， ? 17 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （ 72） （ 73） 式中： h1~h4——土條個分段的中線高度， m； ——壩體土的濕容重， kN/m； ——壩體土的浮容重， kN/m； 4 ——壩基土的浮容重， kN/m； wi ——土條單寬重量，kN/m。 將土條自重在土條底面中點處分解為兩個分力： 切線方向分力 法線方向分力 其中 如圖 71 所示。注意： 在圖示垂線左邊為正，右邊為負。 Ni通過圓心，對圓心不產(chǎn)生力矩，故該土條自重對圓心的力矩： 2）滲流動水壓力 對圓心的力矩 MS： ?? 如不考慮地震慣性力，則該土條上荷載對圓心的力矩代數(shù)和為： （ 74） （ 75） 式中： ——壩體土料的飽和容重， kN/m。 （ 3）土條底部抗滑力產(chǎn)生的抗滑力矩 Mr 根據(jù)庫倫定律可 求得土條底面的抗剪力 。 3‘ 18 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 其對圓心的抗滑力矩為： （ 76） 式中： l——為每段弧長， m ； c——粘聚力， kpa ； 。 —— （ 77） 當(dāng)沿 滑裂面上的 c、 為常量時，可將 c及 提到 符號的前面。 計算結(jié)果 （ 1）校核水位下 計算簡圖如下（ 73）： 圖 73 校核水位計算圖 19 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 ＞ ，滿足要求。 （ 2）設(shè)計水位下 計算簡圖如下（ 74） ： 圖 74 設(shè)計水位計算圖 ＞ ，滿足要求。 （ 3）正常水位下 計算簡圖如下（ 75）： 圖 75 正常水位設(shè)計圖 20 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 滿足要求。 ＞ 成果分析及結(jié)論 由上述計算成果知：該壩在校核水位下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)為 ，在設(shè)計水位下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)為 ，該壩在正常水位下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)為，都大于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。因此，所擬定的土壩 斷面尺寸是合理的。 8 基礎(chǔ)處理 滲流控制方案 條件允許時優(yōu)先考慮垂直防滲方案。在透水層較淺（ 10~15m 以下）時，可采用回填粘土截水槽方案，由于壩址處河床沖積層覆蓋層深度最大達 74m，施工比較困難而不予采用。混凝土防滲墻方案，施工快、材料省、防滲效果好，對于這種深度透水層是比較合適的，決定采用這種方案。按混凝土的允許坡降及水頭定出厚度為 。 防滲墻深入河床覆蓋層，底部嵌入基巖，上部則與心墻連接。由于防滲墻兩側(cè)沖積層易沉陷，引起防滲墻頂部粘土心墻與兩側(cè)粘土心墻的不均勻沉陷而導(dǎo)致裂縫 。為此防滲墻頂部作成光滑的楔形，兩側(cè)以高塑性粘土填筑，伸入心墻的深厚度已經(jīng)確定為 15m，底部深入基巖 ，詳見構(gòu)造設(shè)計。 防滲墻的型式 防滲墻的型式、材料及布置 .根據(jù)以往經(jīng)驗，采用槽板式混凝土防滲墻比較合適，設(shè)計中采用這種型式。 混凝土防滲墻要求材料有足夠的抗?jié)B能力及耐久性，能防止環(huán)境水的侵蝕和溶蝕；有一定的強度，滿足壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、剪應(yīng)力等各項強度要求有良好的流動性、和易性以便在運輸中不發(fā)生離析現(xiàn)象 .而且能在水下施工。 21 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 防滲墻布置于心墻之下，從防 滲角度來看偏上游為好，但從防裂角度看偏下游一側(cè)好，綜合考慮布置于心墻底面中心，見壩體縱剖面圖。 9 細部構(gòu)造 壩的防滲體、排水設(shè)備 壩體防滲體護坡馬道踏步 反濾層 參考水工建筑物教材 P271，對于粘土心墻與下游砂礫石之間的反濾層，設(shè) 60厘米厚的粗砂層，心墻的上游面反濾層與下游面相同。反濾層一般也布置于土質(zhì)防滲體與壩殼或壩基透水層之間及滲流進入排水設(shè)備處。在棱體排水和下游壩殼接觸面也設(shè)置反濾層，設(shè)計兩層分別厚 60厘米粗砂層和 40厘米的礫石如圖（ 92）所示。 22 長春 工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 圖 92 棱體反濾層圖 壩頂 壩頂上面鋪設(shè) 30cm厚的 100 混凝土路面，下有 30cm砂石墊層。壩頂向下游傾斜 2%的坡度，上游側(cè)設(shè) （ 93）所示。 圖 93 壩頂布置圖 23 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 護坡 圖 94 護坡細部圖 馬道 下游均設(shè)置馬道，馬道寬 2m，下游馬道上設(shè)置排水溝，如圖（ 95）所示。 圖 95 馬道結(jié)構(gòu)圖 24 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 圖 96 排水溝平面圖 10 溢洪道 在水利樞紐中，溢洪道是必須設(shè)置的泄水建筑物。溢洪道是一種最常見的泄水建筑物，用于宣泄規(guī)劃水庫所不能容納的洪水，防止洪水漫溢壩頂，保證大壩安全。溢洪道除了具備足夠的泄流能力外，還要保證其在工作期間的自身安全和下泄水流與原河道水流獲得妥善的銜接。 溢洪道布置 型式選擇 因為開敞式溢洪道泄洪能力大，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，施工、管理和維修方便，水流條件較好，可省去閘門和啟閉設(shè)備， 所以選用開敞式溢洪道。 位置選擇 本設(shè)計溢洪道位置的選擇可參考已建工程，布置在壩址的右岸，其具體布置可參見樞紐總體布置圖。 25 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 結(jié)構(gòu)型式 （ 1）進口段 由于溢洪道進口緊靠水庫，水流條件較好，不需引水渠，僅做喇叭口式進水段。取 10m。 （ 2）控制段