【正文】 死水位以下死水位以上浸潤線以下浸潤線以上壩基壩體壩體壩體砂礫砂礫砂礫砂礫(浮)(浮)（飽）(浮)(濕)1234 50106789101112=表68 庫水位驟降期上游壩坡穩(wěn)定計算圓心： 圓弧半徑：R= 正常蓄水位： 死水位：土條編號單寬土條各段重量死水位以下死水位以上浸潤線以下浸潤線以上壩基壩體壩體壩體砂礫砂礫砂礫砂礫(浮)(浮)（飽）(浮)(濕)123401056789101112=7 沉降量計算土壩的沉降量包括壩基與壩體的兩個部分。一般都應(yīng)進(jìn)行沉降估算，其目的在于確定竣工時壩頂應(yīng)預(yù)留的超高，以及估算壩體各個部位之間的不均勻沉降和不均勻沉降梯度，以便初步判斷是否存在發(fā)生裂縫的可能性，并研究防止裂縫的工程措施。本設(shè)計由于壩體為砂礫石，在施工期一般即可完成總沉降的80%以上，所以一般可不進(jìn)行沉降計算。計算壩身最終沉降量時需要有大量的壓縮實驗成果，即壓縮曲線。因本設(shè)計資料不全，僅做簡單的方法說明。 壩體沉降量計算 基本假定精確計算壩體沉陷，應(yīng)根據(jù)壩體應(yīng)力計算成果進(jìn)行，但一般沉陷計算不要求十分精確，用以下基本假定進(jìn)行計算，就可以滿足要求：（1）壩體中任何因自重所引起的垂直壓應(yīng)力等于該點上面土柱的重量；（2）壩體中最大沉降量發(fā)生在壩軸線附近；（3）壩體土料在壓縮時不發(fā)生側(cè)向膨脹。 方法與步驟（1）若存在壓縮曲線，如圖71所示。為了簡化起見，在壓應(yīng)力的一定范圍內(nèi)以直線代替壓縮曲線根據(jù)圖71所示，有： 式中：，分別為初始孔隙比，最終孔隙比； ，分別為初始壓應(yīng)力，最終壓應(yīng)力； 為壓縮系數(shù)。 （2）由上式壓縮曲線查得壓縮系數(shù)，采用分層總和法進(jìn)行計算，在t時刻的沉降量按下式計算： （3）根據(jù)以上方法將壩體分層計算，各層的沉降量之和即為全壩壩體的沉降量。 壩基沉降量計算 基本假定（1） 設(shè)單位長壩體的總重量為R，其作用線通過壩斷面形心；（2） 設(shè)該荷載從壩的上、下游壩址按45度向壩基內(nèi)擴(kuò)散；（3） 壩基內(nèi)任一水平面上由此引起的附加應(yīng)力呈三角形分布，三角形頂點與壩自重合力作用線吻合。 方法與步驟壩基面下Z深度平面上的最大附加應(yīng)力按下式計算：式中：距壩軸線水平距離為x處（深度Z）的附加應(yīng)力按下式計算： 式中：l由最大附加應(yīng)力至應(yīng)力為零處的水平距離。壩基土在水下，則壓縮層下界在壩基面以下的深度為：計算壩基沉降量應(yīng)用的公式與壩體沉降量應(yīng)用的公式相同。 土壩的沉降量土壩的沉降量為壩體與壩基沉降量之和。因本設(shè)計中壩體和壩基均為砂礫石，在施工期即可完成總沉降量的80%以上，滿足要求。8 土石料的結(jié)構(gòu)布置根據(jù)壩體各部位不同的工作條件，合理的選擇性能相應(yīng)的土石料及布置區(qū)域。不同的部位對土石料的選擇有不同的要求。 壩殼的結(jié)構(gòu)布置使用于填筑壩殼的土石料應(yīng)滿足：（1）填筑壩殼的土石料應(yīng)具有較好的透水性，以減小壩體內(nèi)孔隙壓力和滲流力；（2）具有較高的抗剪強(qiáng)度，以減小壩體工程量；（3）具有一定的抗?jié)B穩(wěn)定性，不易發(fā)生管涌，土料級配要好，不均勻系數(shù)要大些；（4）應(yīng)有較好的抗震穩(wěn)定性，不易遇震發(fā)生液化流動。本設(shè)計壩殼材料采用砂礫料。 防滲體的結(jié)構(gòu)布置本設(shè)計采用瀝青混凝土心墻防滲，其應(yīng)滿足的技術(shù)要求有：在庫水作用下不滲漏；在出現(xiàn)一定變形的情況下不出現(xiàn)斷裂破壞；具有一定的剪切強(qiáng)度；具有良好的可施工性。為滿足這些要求，通常對瀝青混凝土按下列技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行控制： （1）瀝青混凝土的孔隙率小于3%；（2）滲透系數(shù)；（3）水穩(wěn)定系數(shù)（或殘留穩(wěn)定度）；（4）骨料最大粒徑不超過25mm；（5）%%；（6）柔性和其他的力學(xué)性能指標(biāo)滿足要求。 排水設(shè)施及護(hù)坡的結(jié)構(gòu)布置用于排水設(shè)備和護(hù)坡的石料，應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度，良好的抗水性，不易溶蝕，并具有抗凍融性和抗風(fēng)化性。飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)小于40或50，軟化系數(shù)（飽和抗壓強(qiáng)度于抗壓強(qiáng)度之比）。巖石孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙體積比計算），容重應(yīng)大于22?？刹捎脡K石，碎石，礫石。本設(shè)計采用的排水設(shè)備為棱體排水，護(hù)坡采用干砌石護(hù)坡。 過渡層的結(jié)構(gòu)布置反濾層的作用是濾土排水，要求是：（1） 每層內(nèi)的砂石顆粒不發(fā)生移動；（2） 較細(xì)層的顆粒不穿過較粗層的孔隙；（3） 被保護(hù)的土體顆粒，除極細(xì)小的顆粒個不隨滲流帶入反濾層，極細(xì)小的顆粒如隨滲流帶下但不得淤塞反濾層。 反濾層由2～3層不同粒徑的砂石料排列組成，層面與滲流方向大致正交，粒徑沿滲流方向由細(xì)到粗逐層增大。按照機(jī)械化施工，每層厚度在1m以上。根據(jù)上面原則布置反濾層，見細(xì)部構(gòu)造附圖所示。反濾層設(shè)在心墻與壩殼交界處、節(jié)水槽開挖交界處和排水體與壩殼交界處。過渡層材料應(yīng)致密、堅硬、級配良好，最好使用人工破碎的硬巖，人工破碎的硬巖帶有棱角，比天然巖石穩(wěn)定性好。過渡料的骨料最大粒徑與瀝青混凝土的最大骨料粒徑不宜相差太大，設(shè)計導(dǎo)則中規(guī)定其最大粒徑比值應(yīng)小于8：1.本設(shè)計的過渡層采用級配良好的人工破碎巖石。9 細(xì)部構(gòu)造 壩頂為防止防滲體干裂和雨水沖蝕，滿足維修和防汛要求，壩頂做柔性護(hù)面，以適應(yīng)壩頂變形和及時發(fā)現(xiàn)壩體裂縫。，壩頂寬度為8m，為排除雨水，壩頂做成向下游側(cè)的斜坡，坡度為3%。坡面末端設(shè)排水溝，匯集壩頂積水。在壩頂上游側(cè)設(shè)防浪墻，防浪墻做成穩(wěn)定、堅固和不透水的，基礎(chǔ)牢固地埋入壩內(nèi)并與防滲體緊密結(jié)合，墻底與防滲體頂部接觸滲徑應(yīng)滿足：式中：防浪墻底面承受的水頭m，算至波浪水面； 防浪墻底與防滲體接觸滲徑長度，m； 萊因系數(shù)，即單位作用水頭的允許滲徑。,滿足要求。防浪墻采用漿砌石。墻內(nèi)設(shè)伸縮縫，間距為15m，縫內(nèi)設(shè)止水。壩頂下游側(cè)設(shè)邊石，邊石采用漿砌石修筑。，邊石內(nèi)每隔60m設(shè)排水孔，以將壩頂排水溝內(nèi)匯集的雨水經(jīng)壩面排水溝排至下游。 防滲體采用瀝青混凝土心墻防滲體，心墻位于壩體稍偏上游。，頂部設(shè)置砂礫保護(hù)層，=,。德國規(guī)程《大壩和蓄能水庫瀝青防滲》中規(guī)定瀝青混凝土心墻厚度至少為最大壩高的1/100，但最小厚度不宜低于50厘米，且推薦心墻厚度不變，因為上部三分之一處的橫向變形最大。又根據(jù)我國瀝青混凝土防滲工程施工技術(shù)水平，建議中等高度的壩心墻厚度為5080厘米。本設(shè)計采用瀝青混凝土的心墻厚度為60厘米，且厚度不變。防滲體與截水槽相連為整體并與壩基相對不透水層相接，防滲體兩側(cè)攝過渡層，過渡層材料為致密、堅硬、級配良好的人工破碎硬巖。 護(hù)坡 上游護(hù)坡上游壩面設(shè)計干砌石護(hù)坡，，護(hù)坡范圍上至壩頂、下至壩址。 下游護(hù)坡下游護(hù)坡也采用干砌石護(hù)坡，，護(hù)坡范圍上至壩頂，下至壩腳。 壩坡排水為防止雨水沖刷，在下游壩面設(shè)縱橫連通的排水溝，沿壩體與岸坡的結(jié)合處，方向每隔80m設(shè)一條橫向排水溝。 排水設(shè)施采用棱體排水設(shè)備，頂寬為2米。棱體內(nèi)坡為1：，外坡為1：。為使?jié)B流逸出坡降分布得更均勻，在棱體上游壩腳處削去銳角。 地基處理大壩基礎(chǔ)至于壩腳線外10米范圍內(nèi)的樹林，樹跟耕枯土，垃圾，工廠資料地表塊石，塊體，梯田更及田邊塊石，河床池塘中的淤泥，沙壤土等的清理，地址勘探的鉆孔，試坑平洞井等均需要回填，壩基清理后，應(yīng)平整密實，無明顯的陡坎和臺階，坡度應(yīng)削成傾斜的接觸面，不應(yīng)成臺階狀，邊坡或突然變坡，巖石岸坡不陡于1：，土質(zhì)岸坡不陡于1：，應(yīng)對壩基進(jìn)行平整，震動碾壓或夯板夯實。學(xué)習(xí)過的壩基防滲措施有截水槽，板鋪蓋，混凝土防滲墻，帷幕灌漿化學(xué)材料灌漿等，由于壩基為花崗斜長言，屬硬巖石類。故本設(shè)計采用截水槽。與混凝土心墻連成整體，下部厚度取為14m＞H/5＝， 10 土壩與地基、岸坡的連接土石壩與壩基、岸坡的連接處是壩的關(guān)鍵部位，往往是大壩失事的根源之一，必須妥善設(shè)計與處理。這些連接面設(shè)計遵循的原則是：防止連接面或靠近連接面處發(fā)生水力劈裂，以及防止鄰近連接面的巖石節(jié)理大量滲漏，引起壩體管涌；防止壩基內(nèi)殘存軟弱層面，影響壩體穩(wěn)定；防止岸坡形狀和坡度不當(dāng)，引起不均勻沉降導(dǎo)致壩體裂縫。筑壩前將壩基范圍內(nèi)的表層腐植土、稀泥、草皮、亂石等清除，～1m。因為該壩體材料與砂礫石地基相近，因此可在清基后直接筑壩，只需要壩殼材料與地基覆蓋層之間符合反慮要求即可。土石壩的岸坡應(yīng)清理成緩變的坡面,為延長滲徑,瀝青混凝土心墻在岸坡結(jié)合處應(yīng)適當(dāng)加寬,一般擴(kuò)寬1/4～1/3,.謝辭在畢業(yè)設(shè)計期間，得到指導(dǎo)老師李彥軍老師的精心指導(dǎo)，我學(xué)會了基本的思考方式，掌握了設(shè)計的基本方法，鞏固了這四年來所學(xué)的專業(yè)知識。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，還從畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到不少新的知識和方法。畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，大學(xué)四年的生活也接近了尾聲，首先感謝指導(dǎo)老師李彥軍老師在這半年的畢業(yè)設(shè)計中對我的指導(dǎo)和幫助，特別是對我畢業(yè)設(shè)計的大力支持，衷心感謝李彥軍老師。同時感謝其他老師在畢業(yè)設(shè)計期間幫我解決許多遇到的難題，特別是為我的畢業(yè)設(shè)計提供了許多參考書，對我的設(shè)計提出了許多寶貴的意見，讓我少走了許多彎路，在此表示衷心的感謝。感謝在這四年來對我的學(xué)習(xí)和生活有過莫大幫助的所有老師，你們辛苦了！感謝我的同學(xué)和朋友對我四年生活和學(xué)習(xí)的幫助，分別在即，衷心祝福各位同學(xué)前程似錦。 再次感謝各位老師和同學(xué)，希望大家以后工作順利。謝謝??！參考文獻(xiàn)[1] 水利電力部第五工程局、水利電力不東北勘測設(shè)計院主編。土壩設(shè)計（上、下冊）。北京：水利電力出版社，1978[2] 河北工程大學(xué)。馬文英主編。水工建筑物（上、下冊）。鄭州：黃河水利出版社，2003[3] 四川大學(xué)。吳遲恭主編。水力學(xué)（第三版上、下冊）。北京：高等教育出版社，2003[4] 清華大學(xué)、西安理工大學(xué)、河海大學(xué)、大連理工大學(xué)合編。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)（第三版）。北京：中國水利水電出版社，1996[5] 水利部主編。水工規(guī)范（SL/T191—96）。北京：中國水利水電出版社，1998[6] 天津大學(xué)。祁慶和主編。水工建筑物（第二版）。北京：水利電力出版社，1986[7] 華東水利學(xué)院主編。水工設(shè)計手冊（土石壩）。北京：水利電力出版社， 1984[8] 碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SDJ218—84）。北京：水利電力出版社，1985[9] 錢家歡主編。土力學(xué)（第二版）。南京：河海大學(xué)出版社，1997 [10] 武漢水利電力學(xué)院水力學(xué)教研室主編。水力計算手冊。北京：水利出版社，1980[11] 同濟(jì)大學(xué)。葉書鱗、葉觀寶編。地基處理（第二版）。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004