【正文】 者之比為該滑弧抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。圓弧法可以分兩種：畢肖普法和瑞典圓弧法，本設(shè)計我們采用瑞典圓弧法。 穩(wěn)定計算 我們對最危險滑弧圓心范圍的確定如圖，做點M1M2M3由壩坡坡度而得角β1β2來確定,同時在壩坡中部上方的位置，壩頂中點鉛垂線與法線之間半徑為（1/2~3/4)L范圍內(nèi)，L是壩坡在水平面上的投影長度。 我們知道土料的凝聚性愈強(qiáng)，相應(yīng)的滑動面愈深；無粘性土的滑動面則較淺。本設(shè)計選取滑動面與下游壩腳附近相交。 計算公式 式中：i土條的編號W土條的重量b土條的厚度α土條延滑裂面的夾角 有效抗剪強(qiáng)度的計算 計算簡圖附表1附表2附表3附表4附表5 附表6 七、壩體基本構(gòu)造與土石料的結(jié)構(gòu)布置土石壩的構(gòu)造主要包括有壩頂、防滲體、護(hù)坡和排水設(shè)施等部分。 壩頂壩頂寬度取決在于施工、運行、構(gòu)造、抗震、人防及其它專門要求。本設(shè)計因壩頂寬度為8米，為了滿足維修和防汛要求，以及防止防滲體干裂和地下水沖蝕，并且適應(yīng)壩頂變形和便于發(fā)現(xiàn)壩體裂縫，壩頂可以做柔性護(hù)面。護(hù)面可以采用碎石黃泥灌漿，其下可以設(shè)碎石墊層。為了排除雨水，壩頂可以做成向下游側(cè)傾斜坡比為2%的斜坡。坡面末端可以設(shè)排水溝，以匯集壩頂?shù)姆e水。在壩頂上游側(cè)可以做穩(wěn)定、堅固和不透水的防浪墻，我們把其基礎(chǔ)牢固地埋入壩內(nèi)并與防滲體緊密的結(jié)合,以防接縫處的漏水，墻底與防滲體的頂部接觸，滲徑長度La應(yīng)該滿足：La＞KaH（++=＞=），防浪墻可以采用漿砌石。，，墻內(nèi)設(shè)計伸縮縫，間距為10米，縫內(nèi)設(shè)計止水。壩頂下游側(cè)設(shè)計邊石，我們采用漿砌石修筑，，我們把邊石內(nèi)每隔50m設(shè)排水孔，可以將壩頂排水溝內(nèi)匯集的雨水經(jīng)壩面排水溝排至下游。 防滲 壩體的防滲 ，頂部可以設(shè)置砂礫保護(hù)層，我們計算其厚度（）=。墻頂厚度我們設(shè)計為3m，可以自頂向下逐漸加厚，兩側(cè)邊坡設(shè)計為1∶，我們在深入砂卵石下5m處，可以與截水槽相連為整體與壩底相對不透水層相接。 壩基的防滲壩基防滲我們采用粘土截水槽，，下部厚度我們?nèi)?4m＞H/5=，槽底我們開4m，開挖邊坡我們設(shè)計為1：1。 護(hù)坡 設(shè)計上游護(hù)坡土石壩上游面我們?yōu)榉乐共ɡ颂运?、冰層和漂浮物的損害、順壩水流的沖刷等對壩坡的危害，必須設(shè)置護(hù)坡。上游護(hù)坡形式主要有：拋石、干砌石、漿砌石、砼或鋼筋砼、瀝青砼以及水泥土等等。，下設(shè)計碎石墊層，護(hù)坡范圍我們設(shè)計上至壩頂下至二級馬道及變坡以下3m。 設(shè)計下游護(hù)坡下游護(hù)坡主要為了防止被水沖蝕和人為破壞。本設(shè)計下游護(hù)坡也可以采用干砌石，，我們把護(hù)坡范圍上至壩頂下至排水棱體。 排水體 壩坡的排水我們在下游壩坡設(shè)縱橫連通的排水溝，沿壩與岸坡的結(jié)合處的地方，我們也設(shè)置排水溝。我們把壩面上的縱向排水溝沿馬道內(nèi)側(cè)布置，沿壩軸線方向每隔80m設(shè)計一條橫向排水溝。 壩體的排水土石壩下游應(yīng)有設(shè)計排水設(shè)施，其目的是為了：防止?jié)B流逸出處的滲透變形，降低浸潤線及孔隙水壓力，改變滲流方向增加壩體的穩(wěn)定，保護(hù)壩坡土，以防凍脹破壞。排水設(shè)備主要有貼坡排水、棱體排水、褥墊排水及綜合式排水幾種形式。本設(shè)計我們采用堆石棱體排水，高出下游水位1米，棱體內(nèi)坡我們設(shè)為1：，外坡為1：。 壩體與壩基、岸坡的連接 與壩基的連接筑壩前我們將壩基范圍內(nèi)的表層腐植土、稀泥、草皮、亂石等清除，可以確保壩體與基礎(chǔ)新鮮基面結(jié)合。根據(jù)已知地質(zhì)的條件，河床砂卵石層厚度1214m，需做處理。本設(shè)計我們開挖深槽直達(dá)基巖，防滲體與基巖連接的時候，對巖基進(jìn)行開挖并可以設(shè)置4m，我們在巖面噴一層砂漿之后逐層回填粘土。 與兩岸的連接（1）我們需要清除壩斷面范圍內(nèi)地基與岸坡上的草皮、樹根、含有植物的表土、亂石、垃圾及其他廢料，并將清理后的地基表面的土層壓實；（2）壩斷面范圍內(nèi)的低強(qiáng)度、高壓縮性軟土及地震時易于液化的土層，我們需要進(jìn)行清除或處理；（3）防滲體我們必須把它座落在相對不透水的土基上，否則的話應(yīng)采取防滲處理措施；（4）地基覆蓋層與下游壩殼粗粒料接觸的地方，我們應(yīng)設(shè)反濾層。岸坡開挖時需要大致平整，不應(yīng)該設(shè)成成臺階狀或突然變坡。土石壩的岸坡我們需要削成緩變的坡面，開挖后的岸坡我們不能設(shè)計成陡于1：：。我們設(shè)計的心墻與岸坡連接處斷面應(yīng)擴(kuò)大1/3。若是遇到強(qiáng)風(fēng)化層時，可以采用截水槽方式將心墻伸入到弱風(fēng)化層內(nèi)。 土石料的結(jié)構(gòu)布置壩體不同部位對土石料的要求各不相同。我們根據(jù)壩體各部位不同的工作條件，合理的選擇性能相應(yīng)的土石料及其布置區(qū)域。下面的分述如下。 防滲體的結(jié)構(gòu)布置防滲體對土石料要求如下：（1）設(shè)計應(yīng)具有一定的不透水性，要求滲透系數(shù)為K＜1105cm/s。（2）設(shè)計應(yīng)具有一定的可塑性，可以適應(yīng)壩與壩基的變形而不致產(chǎn)生裂縫。（3）我們的設(shè)計有機(jī)質(zhì)含量＜2%（按重量計），水溶鹽含量小于3%。106cm/s的粘土，即可以滿足設(shè)計要求。 壩殼的結(jié)構(gòu)布置心墻和斜墻壩的壩殼，一般沒有防滲的要求。其它要求如下：（1）我們填筑壩殼的土石料應(yīng)具有較好的透水性，用以減小壩體內(nèi)孔隙壓力和滲流力。（2）我們的設(shè)計具有較高的抗剪強(qiáng)度，以減小壩體工程量。（3）我們的設(shè)計應(yīng)有較好的抗震穩(wěn)定性，不易遇震發(fā)生液化流動。（4）我們的設(shè)計具有一定的抗?jié)B穩(wěn)定性，不易發(fā)生管涌，土料級配良好，而且不均勻系數(shù)要大。102cm/s的砂礫料，即可以滿足設(shè)計要求。 排水設(shè)施及護(hù)坡的結(jié)構(gòu)布置我們選擇排水設(shè)施和護(hù)坡的石料，應(yīng)有較高的抗壓強(qiáng)度、良好的抗水性、抗凍性和抗風(fēng)化性，不容易溶蝕。抗壓強(qiáng)度應(yīng)該＜4050MPa，軟化系數(shù)應(yīng)（飽和抗壓強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比）≥。巖石孔隙率應(yīng)≤3%，吸水率應(yīng)（按孔隙體積比計算）≤，容重應(yīng)應(yīng)＞22KN/m3。巖石必須是新鮮?？刹捎脡K石、碎石或礫石。本設(shè)計排水設(shè)施可以采用堆石棱體排水；護(hù)坡我們采用干砌石護(hù)坡。 反濾層的結(jié)構(gòu)布置我們的反濾料是排水設(shè)施的重要組成部分。應(yīng)該滿足下列要求：（1）粒徑級配我們必須按要求分層設(shè)置，粒徑d＜%。（2）反濾層具有較大的透水性。（3）反濾層質(zhì)地需選良好致密堅硬，具有較高的抗水性和抗風(fēng)化能力，一般不采用風(fēng)化料。41結(jié) 束 語在本次設(shè)計任務(wù)即將完成之際，首先向我們的指導(dǎo)老師李飛老師表示衷心的感謝。在設(shè)計期間，李老師在緊張的工作中還要抽出時間來指導(dǎo)我們，他幾乎用盡了所有的方法來解答我們的疑難問題，每一次都是孜孜不倦，就是為了給我們講得盡量詳細(xì)一些?？梢哉f這次設(shè)計不僅僅是我的個人成果，其中也凝聚著李老師的心血。正是他那種誨人不倦的精神鼓舞了我的信心，才使得這次設(shè)計能夠順利完成。通過本次設(shè)計，使我對土石壩工程的相關(guān)知識得到了鞏固與加深，了解了工程設(shè)計的主要程序。本次的設(shè)計，不僅提高了我們的動手能力以及獨立思考的能力，而且是對我們所學(xué)基礎(chǔ)課和專業(yè)知識的一次綜合測試，更是將理論系統(tǒng)化、綜合化應(yīng)用于實踐的結(jié)合。在設(shè)計過程中，我得到了同學(xué)們的熱心幫助，大家團(tuán)結(jié)互助，有疑難問題就一起翻閱有關(guān)書籍、資料，刻苦鉆研，進(jìn)而減少和糾正了許多錯誤。由于本人水平有限，實際經(jīng)驗不足，本設(shè)計中不可避免的會存在一些不合理的地方，懇請老師及同學(xué)們指正批評。 20015年05月20日 參考書籍及文獻(xiàn)：[1] 溝后樞紐工程設(shè)計任務(wù)書和相關(guān)畢業(yè)設(shè)計參考資料[2] 顧慰慈主編的.《土石（堤）壩的設(shè)計與計算》.中國建材工業(yè)出版社[3] 馬文英、劉建中、李顯軍編著的.《水工建筑物》(上、下冊).黃河水利出版社[4] .《水力學(xué)》(上、下冊)高等教育出版社[5] 盧廷浩主編的.《土力學(xué)》.河海大學(xué)出版社[6] 華東水利學(xué)院主編的.《水工設(shè)計手冊》(第二、三、六卷). 水利電力出版社[7] 河海大學(xué)、大連理工大學(xué)、西安理工大學(xué)、清華大學(xué)合編的.《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》(第三版).中國水利水電出版社[8] 中國礦業(yè)大學(xué)制圖教材編寫的.《工程制圖》.北京高等教育出版社[9] 袁光裕主編的.《水利工程施工》(第四版).中國水利水電出版社[10] 水利電力部編著的.《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（SDJ1278）.中國水利水電出版社[11] 長江委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院編著的.《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522000）.龍門書局出版社[12] 水利電力部編著的.《水利水電工程水利動能設(shè)計規(guī)范》(SDJ1177).中國水利電力出版社[13] 中國水利水電科學(xué)研究院主編的.《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(SL20397).中國水利電力出版社[14] 黃河水利委員會勘測設(shè)計規(guī)劃研究院編著的.《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL2742001).中國水利水電出版社[15] 東北勘測設(shè)計研究院編著的.《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》(SL2792002).中國水利水電出版社[16] 西北勘測設(shè)計研究院主編著的.《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL/T19196）.中國水利水電出版社44