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正文內(nèi)容

江北寧溪水利樞紐工程設計畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-27 21:54本頁面
  

【正文】 一般流速大,水力學條件比較復雜,有摻氣,氣蝕問題,在體型設計或施工上稍有疏忽,運行中就可能出現(xiàn)問題。工作門和檢修門均布置在進口段,管理、操作雖然比較方便,但若工作門處發(fā)生問題,維修處理困難。有壓深孔內(nèi)壓力穩(wěn)定,一般不會出現(xiàn)氣蝕問題。工作門和檢修門雖分設兩處,管理操作不甚方便。④結(jié)構要求:無壓深孔結(jié)構受力穩(wěn)定,工作閘門前受內(nèi)水壓力,門后為無壓孔段,沒有內(nèi)水壓力的作用,對坡段防滲,穩(wěn)定均較有壓深孔壓力管道簡單。有壓深孔由于內(nèi)水壓力較大,孔內(nèi)應力條件要求較高,所以一般多采用圓形斷面。⑤施工條件:無壓深孔帶有長的無壓明流泄水道,采用矩形或圓拱直墻斷面,從放樣控制、澆筑、施工均較便利,有利于加快施工。有壓深孔采用園形斷面或矩形斷面帶隅角加園,有的還加全斷面鋼板襯護,與無壓深孔相比,施工較復雜??紤]到有較大下泄流量要求,進口段長度不大,工作門和檢修門位置較近,采用無壓深孔較好,而且無壓深孔需要的剛板摻砌的部位也較有壓深孔少的多,施工容易,從國內(nèi)外已建工程來看,無壓深孔選用最多,所以本工程采用無壓深孔泄水方式。:進水口高程應根據(jù)樞紐的運行要求確定。如果深孔是用來預泄洪水的,則進水口頂部必需留有足夠的水深。而且一般布置在淤積高程上,本工程取320m.:無壓短管截面為3x 4 米, 滿足在一個月內(nèi)將水庫水位由正常水位345m放空至死水位的要求。 設計進水口體型時,最主要的是在各種流量下孔內(nèi)保持正壓,并要求變化均勻,以使泄流能力最大而阻力最小。進口曲線形狀必須適合于水流收縮狀態(tài),以免在曲線段處形成負壓。進口段頂板曲線目前長采用1/4橢圓曲線,方程取為,進口下唇曲線采用圓弧段相切。進水口橢圓曲線后接一平板檢修閘門,,檢修閘門后接一段1:5的壓坡段,長度為5m。后面就是工作閘門,閘門后相切接一拋物面曲面,方程為其中:h0-流速水頭k-防止負壓產(chǎn)生的安全系數(shù),~ψ-流速系數(shù),最終得方程為y=x2 /,然后與一圓弧段相切,圓弧半徑為18米,中心角為36度 , ,具體見圖。9.電站壩段設計:(1)進水口進口高程應按水電站運行中可能出現(xiàn)的最低水位決定,應在引水道頂部以上有一定的淹沒深度,以保證不進入空氣和不產(chǎn)生漏斗狀吸氣旋渦。同時,取321m。(2)孔口尺寸的確定:,其中水電站引水經(jīng)濟流速v=5~6m/s,每臺機組q=30 m3/s,進口斷面A取6m2,閘門尺寸2ⅹ3m。(3)壓力鋼管直徑:鋼管直徑應根據(jù)技術經(jīng)濟比較確定。(4)具體尺寸: ①進水口體型: 設計進水口體型時,最主要的是在各種流量下孔內(nèi)保持正壓,并要求變化均勻,以使泄流能力最大而阻力最小。進口曲線形狀必須適合于水流收縮狀態(tài),以免在曲線段處形成負壓。進口段頂板曲線目前長采用1/4橢圓曲線,方程取為,長度為3米。 ②閘門段:閘門段是進口段和漸變段的連接段,是安裝閘門和啟閉設備的部分。閘門段通常設計成橫斷面為矩形的水平段,其高度一般等于或稍大于引水道直徑D,寬度一般等于或稍小于D,取為3米。 ③漸變段:漸變段是矩形閘門段到圓形壓力引水管的過渡段,為保證過渡段的水流平順,減少水頭損失,避免產(chǎn)生真空或氣蝕現(xiàn)象,由矩形變到圓形的過渡段通常采用在四角過渡,圓弧的中心位置和圓角半徑r均按直線規(guī)律變化,尺寸見圖:①水輪機轉(zhuǎn)輪直徑為2m②③④10 細部構造及地基處理 壩頂構造(溢流壩壩頂由閘墩、工作橋等組成)(1)閘墩(包括邊墩) ①閘門:在設計溢流壩閘門時已經(jīng)比較了平板門與弧形門的優(yōu)缺點,決定檢修閘門采用平面閘門,工作閘門采用弧形閘門。②閘墩布置:為減少溢洪時水流的側(cè)面收縮,閘墩可向上游方向伸出壩外,其首部的平面輪廓應平順常用的型式如圖所示,本工程采用(b)的型式。③閘墩尺寸:閘墩中間設橫縫,中墩厚度3米,邊墩2米(2)工作橋:溢流壩頂常設有工作橋,橋上布置固定式或移動式啟閉機械,在布置交通橋時應結(jié)合考慮兼作工作橋的可能性與合理性。通常當采用移動式啟閉機時,兩者可和二為一,當采用固定啟閉機時,工作橋與交通橋可分開布置,相互間的位置,應由與溢流壩壩頂交通相溝通的要求來確定。橋面的高程必須保證最大設計洪水時的摻氣水面不致淹沒橋面,并使閘門吊起后的最低點和門軸與溢流水面線保持足夠的距離,使漂浮物能暢通排泄。 壩體分縫壩的分縫: 為了滿足施工的要求以及為了防止壩在運行期間由于溫度變化和地基不均勻沉降等導致壩體出現(xiàn)裂縫,在壩體內(nèi)需要分縫。①橫縫:橫縫垂直于壩軸線設置,將壩體分成若干個壩段,橫縫間距15米,(一般15~20米),具體可見樞紐布置圖。 ②縱縫:為了適應混凝土澆注能力和減小施工期溫度能力,常用平行于壩軸線方向的縱縫把一個壩段分成幾塊澆注。本工程設垂直縱縫,取間距18米.③水平施工縫:上、下層澆注塊之間的水平施工縫是新來混凝土的結(jié)合面?!?,施工時按40cm的澆搗層連續(xù)澆注,上下澆注塊之間間隔5天。,減少溫升,防止開裂。 壩體及壩基排水與止水: ①壩體排水:在壩體各種接縫面內(nèi)雖已設置了止水系統(tǒng),但滲水仍難完全避免。為了減小滲水的有害影響,還要設置相應的排水系統(tǒng),將壩體和壩基的滲水由排水管排入廊道,再由廊道匯入集水井,自流或用抽水機排到下游。,管內(nèi)徑取15cm,坡度及與壩上游面間距見圖紙。②基礎排水:基礎排水系統(tǒng)包括排水孔幕和基面排水?!?,在壩基面上,排水孔與帷幕孔的距離不宜小于2米。排水孔略向 下游傾斜,與帷幕成交角。排水孔距取2米,孔徑取100mm,孔深10米。壩體的橫縫處必須設置止水,止水材料用紫銅片,第一道止水片離上游面1米,每側(cè)埋入混凝土中的長度為20cm,中間采用30 30cm瀝青井。 .廊道系統(tǒng):①基礎灌漿廊道:基礎灌漿廊道的斷面采用上圓下方的城門洞形,寬2米,高3米,以滿足鉆孔、灌漿工作空間的需要。在廊道頂部和底部應埋設一些吊鉤和軌道,以便用來搬動機件。廊道與上游壩面及建基面距離見圖紙。②檢查排水廊道:為了方便檢查巡視,靠近壩體上游面處每隔15米高程設置一檢查廊道,兼做排水廊道。廊道采用上圓下方的型式。.地基處理:①地基的開挖與清理:地基的開挖就是把覆蓋層和風化破碎的巖石挖掉,使大壩直接建在堅實的巖基上。對于高壩,應挖到新鮮、微風化下部的基巖;對于中壩,宜挖微風化或弱風化的基巖,到本工程開挖到微風化或弱風化的基巖;對于較低的壩,或高壩兩岸較低的壩段,基巖利用標準可適當放寬,也可采取其他措施如固結(jié)灌漿等以補其不足。在具體繪制開挖圖時,還應注意①開挖區(qū)的邊坡必須保證穩(wěn)定;②開挖設計除應滿足地質(zhì)上的要求外,還應滿足水工上的每些特殊要求如齒墻、電站尾水管道等;③在順水流方向,不宜開挖成向下游傾斜的斜面,以保證壩體的抗滑穩(wěn)定性,必要時,可開挖成分級平臺;④應避免高差過分懸殊的突變,以免造成壩體內(nèi)應力集中甚至開裂;⑤當基巖面下有不利的夾層,經(jīng)研究認為有沿夾層滑動的危險時,若經(jīng)過技術經(jīng)濟比較認為較其他措施合理,可將開挖面降低,挖到夾層以下?;鶐r開挖后,在澆筑混凝土前,需進行徹底的清理和沖洗,包括:清除一切松動的巖塊,打掉凸出的尖角,基坑中原有的勘探鉆孔、井、洞等均應回填封堵。還必須注意,開挖爆破不能損害設計開挖線以下基巖的質(zhì)量;當基巖為易風化的巖石,如頁巖、粘性巖等時,~,待混凝土澆筑時才隨挖隨澆。②壩基的固結(jié)灌漿:為了提高基巖的整體性和彈性模量,減少基巖受力后的變形,提高基巖的抗壓、抗剪強度,降低基巖的滲透性,必須進行固結(jié)灌漿。本工程固結(jié)灌漿孔距、排距均為3m, 呈梅花形布置,孔深5~8m,在帷幕灌漿的上、下游側(cè)各設置一排固結(jié)灌漿,以增強帷幕體的整體性。③帷幕灌漿:為了降低壩底滲透壓力和防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機械或化學管涌,有必要設置帷幕灌漿。帷幕深度為20米,一排灌漿孔。:為了提高水電站的發(fā)電效率以及樞紐下游的防洪要求,在樞紐壩址左岸有一埡口,在此處修一土石副壩。采用粘土心墻壩的型式,排水設施選用堆石棱體排水,護坡型式為漿砌石護坡,在上游面,共兩層,每層30cm厚,底下再設20cm厚的墊層。①壩頂高程:同樣按照設計和校核兩工況下算最大壩高352m。②壩頂寬度:因無交通要求故取8米 低壩一般取為5~10米)。③上下游坡度及心墻尺寸見下
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