【正文】 ) 各層內(nèi)的顆粒不得發(fā)生移動(dòng)；3) 被保護(hù)土層的顆粒不得穿過反濾層，㎜的細(xì)小粒顆粒被滲流帶走，因?yàn)橹灰寥赖墓羌懿槐黄茐模筒恢掳l(fā)生滲透變形；4) 反濾層不能被堵塞，而且應(yīng)具有足夠的透水性，以確保排水的通暢；5) 應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，在使用期間不會(huì)隨時(shí)間推移和環(huán)境的影響而改變其性能。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：為了滿足上述要求，可以采用比較均勻而且抗風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成反濾料，要達(dá)到各層反濾料較均勻，則要對天然的砂礫料進(jìn)行篩分。在實(shí)際工程中選擇級配適宜的天然砂礫料作為反濾層，其具體要求是：通常規(guī)定反濾料的不均勻系數(shù)η應(yīng)小于5～8，即：η=d60/d10≤5～8 式中 d60、d10：分別為粒徑系按顆粒分布曲線（按重量計(jì)的），為小于某粒徑的土重含量的60%與10%。同時(shí)反濾土料中，㎜的小顆粒含量不應(yīng)超過5%。對于保護(hù)層的反濾料，～，且ξ=D40～60/d40～60≤8～10來確定，按太沙基準(zhǔn)則確定，即： D15/d85≤4～5 D15/d15≥5 式中 D15 ：為顆粒較粗的一層，按重量計(jì)小于此料占15%的粒徑；d15,d85分別為較細(xì)的一層，即被保護(hù)層土料，按重量計(jì)小于該粒徑各占15%和85%的粒徑。3． 非粘性土上反濾料的設(shè)計(jì)下游校核洪水下泄流量為669m3/s,查q～H曲線圖，《水工建筑物》堆石棱體超高須大于1m，堆石棱體設(shè)計(jì)，取堆石棱體頂高▽=。其內(nèi)坡取1:，外坡取1:，頂寬取2m。堆石棱體構(gòu)造圖和其它細(xì)部構(gòu)造見細(xì)部構(gòu)造詳圖（附后）。反濾層可分為滲流自上而下和自下而上兩種型式，本設(shè)計(jì)主要考慮自上而下型。非粘性土反濾料層采用碎石（帶棱角的顆粒）,壩體排水部位的反濾料設(shè)計(jì)為兩層不同的砂礫石鋪填而成，層面與滲流方向垂直，沿滲流方向的滲透性逐漸增大，如下設(shè)計(jì)同理。當(dāng)D50=10～35㎜時(shí)的碎石土料時(shí)，土層厚度取hc=20㎝，當(dāng)D5035㎜時(shí)，反濾料的厚度按下式計(jì)算： hc≥6D50，對于均勻顆粒料的反濾層，反濾層土料D50與被保護(hù)層土料之比應(yīng)為： D50/d50≤5～10 非黏性土料選?、裆狭蠄鰹橹髁蠄?根據(jù)料場的級配曲線可得：D85=㎜, d50=8㎜ , d15=㎜ 壩體排水部位的反濾層第一層土料的設(shè)計(jì)：由: D15 ≥ D50≤40故: 選取 D15=5mm D50=25mm則: 厚度取為 20cm同理第二層反濾層土料的設(shè)計(jì)以第一層反濾料土料為被保護(hù)對象：由： D15≤（4～5）d85D15≥5d15 得：反濾層的D15 =25㎜；ξ=D50/d50≤8～10得：反濾層的D50≤255=125㎜故選取 D15=30mm。 D50=90mm則 hc=690=540mm厚度取為 hc=600mm=60cm4． 黏性土上反濾料的設(shè)計(jì)粘性土料選?、蛳铝蠄鰹橹髁蠄?根據(jù)料場的級配曲線可得：d85=㎜, d50=㎜ , d15=㎜ 壩體斜心墻部位的反濾層第一層土料的設(shè)計(jì)：由： D15≤（4～5）d85得：反濾層的 D15≤～㎜之間； 取 D50=厚度取為 hc=20cm同理第二層反濾層土料的設(shè)計(jì)以第一層反濾料土料為被保護(hù)對象：由： D15≤（5～10）d85得：反濾層的 D15≤～1㎜之間；D15≥5d15 得：反濾層的D15≥㎜；于是選擇反濾層第二層土料為： 取 D50=㎜，厚度取為 hc =30㎝。反濾層設(shè)計(jì)成果匯總表 層數(shù)類型 第一層 第二層D50(mm)厚度hc (㎝)D50(mm)厚度hc (㎝)粘性土反濾層土料 20 30非粘性土反濾層土料252090602. 護(hù)坡設(shè)計(jì)干砌石護(hù)坡在最大浪壓力作用下的計(jì)算直徑:=()(1+)1/2/(+2)=干砌石塊計(jì)算重量: =06243 =干砌石護(hù)坡厚度 = =注:。 上游護(hù)坡用于砌石，因其抵御風(fēng)浪的能力較強(qiáng)；下游壩面直接鋪上20cm的碎石作為護(hù)坡。上游護(hù)坡做至壩頂，下做至死水位以下（加設(shè)計(jì)浪高）。3. 壩頂設(shè)計(jì)壩頂設(shè)置黃泥灌漿碎石路面，壩頂向下游設(shè)1%橫坡以便匯集雨水，并設(shè)置縱向排水溝，經(jīng)坡面排水排至下游。壩頂設(shè)置攔桿以策安全，見圖。第四章 泄水建筑物設(shè)計(jì)（一） 泄水方案選擇壩址地帶河谷較窄，山坡陡峻，山脊高，經(jīng)過比較樞紐布置于河彎地段。由于兩岸山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價(jià)較高，故采用了山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價(jià)較高，故采用了隧洞泄洪方案。隧洞布置于岸（右岸），采取“龍?zhí)ь^”無壓泄洪的型式與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。（二） 隧洞選擇與布置樞紐布置于河彎地段，從地形上來看隧洞應(yīng)當(dāng)布置于這樣不僅工程量省，而且水力條件也較好。從地質(zhì)來看這個(gè)山梁除表面有一層較深的風(fēng)化巖外。下部大部分為堅(jiān)硬水力條件也較好。從地質(zhì)來看這個(gè)山梁除表面有一層較深的風(fēng)化巖外，下部大部分為堅(jiān)硬玄武巖，強(qiáng)度較高，巖體中夾雜著幾條破碎帶，但走向大都與隧洞軸線成較大的角度。因此將泄洪洞、放空洞連同引水發(fā)電隧洞均布置于右岸凸出的山梁里面，見圖。（三） 隧洞的體型設(shè)計(jì)1． 進(jìn)口建筑物由于進(jìn)口岸坡地質(zhì)條件較差，覆蓋層較厚，因而采用塔式進(jìn)口，塔頂設(shè)置操作平臺(tái)。（1）進(jìn)口喇叭口：平面上不擴(kuò)散，而立面上洞頂以橢圓方程連接。 L─漸變段的長度 ─進(jìn)口洞頂?shù)剿矶错數(shù)母叱滩钣梢?guī)范可知L取隧洞本身段寬度的2~3倍，結(jié)合本工程L取16米取4米，最后橢圓方程為：（2）①進(jìn)口堰面曲線，采用WES型堰面曲線，方程為不影響泄流能力，堰高取10m，定型設(shè)計(jì)水頭取，所以曲線方程為。 ②進(jìn)口上游段為橢圓曲線： ~ 取 取所以橢圓曲線方程為：（3）閘門型式及尺寸。工作及檢修閘門均采用平板門，設(shè)在進(jìn)口處，閘門寬7m，（正常水位減堰頂高程加浪高）. 根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，本無壓隧洞采用門洞型斷面。調(diào)洪演算時(shí)已經(jīng)氣話定溢流孔口尺寸（為保證無壓泄流，由校核洪水位減堰頂高程加相應(yīng)浪高而得，+=,取15m, 由于水流經(jīng)堰頂馬上跌落,所擬洞寬不變，而高度則以斜段為1:1，坡按cos450折減， ，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)以1:1坡度連接，見圖.（四）隧洞的水力計(jì)算水力計(jì)算包括洞內(nèi)水面線及出口消能計(jì)算兩部分。1． 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)洪水位：,下泄流量：565m3/s；校核洪水位：,下泄流量：669m3/s；堰頂高程：2810m.因在宣泄校核洪水時(shí)也要滿足各項(xiàng)要求，因而對校核情況進(jìn)行水力計(jì)算。2． 平洞段底坡的確定對于矩形斷面hc可用下列公式計(jì)算：又：計(jì)算得到臨界坡降；由于泄流時(shí)水流流速較大，為不影響隧洞的泄流能力，隧洞應(yīng)做成陡坡，鑒于坡度太大施工不便，底坡取。3． 洞內(nèi)水面曲線由能量方程： 所以收縮斷面水深以收縮斷面為起始位置，依次向下游計(jì)算平洞段水面曲線；已知:隨洞底坡i=洞寬B=7m起始斷面水深hc=粗糙度n=斷面流速不均勻系數(shù) 計(jì)算水深為兩個(gè)斷面的特性流量和均勻流時(shí)的特性流量用下式：均勻流的特征性流量： 又計(jì)算得： 第一、 第二兩斷面間的距離： F(x)——在《水工隧洞的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算》表1—7中查找 ——mmmmmm用內(nèi)插法求查表1—7《水工隧洞的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算》 4．摻氣后水深 k——p —— 濕周 Q——校核流量A——摻氣前過水?dāng)嗝婷娣e 當(dāng) 時(shí) 當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)計(jì)算表（一）H(米)A2113 計(jì)算表（二）15隧洞水面曲線如下所示：平洞段水面曲線（摻氣前）1512326223平洞段水面曲線（摻氣后）151232622出口消能驗(yàn)算：為減少出口單寬流量，利于消能，隧洞出口段設(shè)擴(kuò)散段，因流速較大，為避免水流與邊墻脫離，擴(kuò)散角不宜太大；以控制，K=3。由該式求得的φ角較小。在我國一般采用φ=4186。~8186。所以結(jié)合本工程實(shí)際取φ=5186。挑距計(jì)算：計(jì)算示意圖如下：擴(kuò)散段長鼻坎頂寬單寬流量由伯努利方程把擴(kuò)散段起點(diǎn)的水流動(dòng)能換算成靜水高度由前面可得： 流速系數(shù)流能比 壩頂平均流速 挑距： 沖坑深度： ─— =安全挑距： 滿足設(shè)計(jì)要求第 43 頁 共 44 頁