【導讀】土石壩課程設計--E江水利樞紐工程設計【畢業(yè)設計（論。E江水利樞紐工程設計。第一部分綜合說明5. 13工程地質概況8. 各料場的位置與儲量見壩區(qū)地形圖13. 物理學性質土料13. 第二部分主要建筑物14. 51工程等別及建筑物級別17. 水庫樞紐建筑物組成18. 61各效益指標等別18. 第三部分壩型比選19. 7各組成建筑物的選擇19. 71擋水建筑物型式的選擇19. 81灌溉引水建筑物20. 82水電站建筑物20. 84施工導流洞及水庫放空洞21. 85樞紐總體布置方案的確定21. 10大壩輪廓尺寸的擬定25. 10．1壩頂寬度26. 11設計洪水與校核洪水31. 12調洪演算與方案選擇32. 121泄洪方式及水庫運用方式32. 16材料及構造設計37. 反濾層和過濾層39. 17地基處理及壩體與岸坡的連接44. 182孔口尺寸設計48. 21地基處理及防滲54. 一基本資料及數(shù)據(jù)設計。步規(guī)劃本工程灌溉面積為0萬畝高程在102m以上裝機容量KW防洪方面控制最大。25水文特性E江徑流的主要來源為降水在此山區(qū)流域內無湖泊調節(jié)江流根。洪峰流量經頻率分析求的不同平率的洪峰流量如表4各月不同平率的洪

　　

【正文】 壩肩到右灘地坡積風化層處理與左岸相同基巖開挖角不宜太大 第五部分第二主要建筑物設計 18 溢洪道設計 溢洪道平面布置如圖所示 181 溢洪道路線選擇和平面位置的確定 根據(jù)本工程地 形地質條件選擇正槽式溢洪道引水渠末端設置圓形漸變段泄槽不設收縮彎曲段和擴散段尾水渠設護袒成直線布置在右岸的天然埡口 堰面形式及孔口尺寸 1 采用 WES 型堰面形狀 取 取 點下游曲線方程 坡度與水平線段夾角為的下游直線段與曲線段相切點的坐標值做一階導數(shù) 1667 切點坐標為 109 反弧圓心的確定反弧半徑為校核洪水閘門全開時反弧水深本設計中反弧圓心點坐標 圓弧與直線相交點坐標為 182 孔口尺寸設計 1 單寬流量的確定 計算情況 上游水位 m 下泄最大流量 Q m3s 水深 H m 設計 11310 1340 560 校核 11350 1680 600 單寬流量 根據(jù)堰頂形式可選 則 取孔口寬度為 10 則 孔口寬度 中閘墩取 20 邊墩取 30m 則 溢流前緣總長為 閘墩側收縮系數(shù)取 095 流量系數(shù)取 048 重力加速度 981 183 控制段 1 擬定控制段的形式 為了控制瀉流能力設置平面鋼閘門 取 查表 與泄槽底版相連采用反弧曲面其中為校核洪水位全開時的反弧最低點 184 泄 槽 泄槽布置在基巖上斷面為挖方為適應地形瀉槽分為收縮段瀉槽一段瀉槽二段根據(jù)已建的工程擬定收縮段收縮角為 12 度首端與控制堰同寬 B 61m 末端采用矩形 185 出口消能 溢洪道出口段為沖溝巖石質地較好離大壩較遠采用挑流消能水流沖刷不會危及大壩安全 19 水力計算 泄槽水面線計算對稱布置由地質平面圖可知堰頂?shù)较掠嗡娓叱?743 處的水平距離是 86 高差 332 坡降 i 33286 0386＞ iK 屬急流槽內形成 bⅡ型降 水曲線屬于明渠非均勻流的計算 191 基本計算 采用各段試算的方法計算 192 基本計算公式 流段距離 式中收縮斷面處開始計算 193 鼻坎型式 選用結構簡單施工方便鼻坎上水流平順挑距較遠應用廣泛的連續(xù)式鼻坎鼻坎挑角鼻坎高程高出下游最高水位反弧半徑 R 10m 見圖 12 所示 圖 12 194 水舌挑射距離計算 式中 L 水舌挑距 m 坎頂水面流速 ms 按鼻坎處平均流速 v 的 11 倍 坎頂垂直方向水深 m 沖刷坑深度的計算由河床表面至坑底 式中水墊厚度自水面算至坑底 m 沖坑深度 m 單寬流量 上下游水位差 m 下游水深 m 沖坑系數(shù)堅硬完整的基巖堅硬但完整性較差的基巖軟弱破碎裂隙發(fā)育的基巖此工程下游河床存在破碎帶和一假想逆斷層巖層裂隙發(fā)育所以取 沖坑計算結果見表 112 20 襯砌及細部構造設計 包括襯砌排水止水和分縫 泄槽中的水流流速較大采用厚 50cm 的混凝土襯砌引水渠的流速較低可選用石灰漿砌塊石水泥勾縫襯砌縱向接縫采用平接縫沿水流向橫縫采用搭接型式縱橫向分縫距離分別取為 10m20m 縫下設縱橫向排水溝并設有銅片止水裝置 在排水溝頂面鋪瀝青麻片以防止施工時水泥漿或運用時泥沙堵塞排水溝各橫向排水溝的水流應通過泄槽兩側的縱向排水溝排往下游縱向排水管設置兩排以保證排水通暢 201 壩的防滲體排水設備 壩體防滲體內斜心墻斜心墻上下游設置反濾層壩基防滲體為防滲墻和粘土截水墻壩體排水為棱體排水在排水體與壩體壩基之間設置反濾層下游戧道設置排水溝并在壩坡設置橫向排水溝以匯集雨水岸坡與壩坡交接處也設置排水溝以匯集岸坡雨水防止雨水淘刷壩坡見細部構造詳圖 202 反濾層設計 1 設計標準對于被保護土的第一層反濾料考慮安全系數(shù)為 15～ 20 按太沙基準確定即 式中 D15為濾料粒徑小于該粒徑土占總土重的 15d85為被保護土粒徑小于該粒徑的土占總土重的 85d15 為保護土粒徑小于該粒徑的土占總土重的 15 第二層反濾料的選擇也按上述辦法進行 按此標準天然砂礫料不參滿足要求須對土料進行篩選 2 設計結果 設計結果見下表 反濾層設計成果表 部位 層數(shù) 第一層 第二層 D50mm 厚度 hcmm D50mm 厚度 hcmm 防滲體周邊部位 01 20 10 30 排水部位 25 20 90 60 203 護坡設計 上游護坡用于砌石因基抵御風浪的能力較強下游壩面直接鋪上 20cm 的石作為護坡上游護坡上做至壩頂下做至死水位以下加設計浪高為方便起見做至27900m 高程見細部構造詳圖 204 壩頂布置 壩頂設置黃泥灌漿碎石路面壩頂向下游設 1 橫坡以便匯集雨水并設置縱向排水溝經坡面排水排至下游壩頂設置欄桿以策安全見細部構造詳圖 21 地基處理及防滲 堰頂處來自水重和底板的重量較大泄槽段高速水流的沖擊作用也較大再加上此處的巖芯獲得率較小故需進行地基處理初步擬定采用局部水泥灌漿挑流消能的鼻坎由連接面板即泄槽襯砌之延續(xù)和齒墻兩部分組成起到防滑兼防滲的作用 1 河床部分 211 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 1015cm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平均深 20m最大達 32m施工比較困難頁不予采用又由于河床有孤石采用鋼板樁也比較困難造價也高賬幕灌漿在此地存在可灌性問題混凝土防滲墻方案施工快材料省了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 08m 防滲墻深入河床沖積層底部嵌入基巖上部則與斜心墻連接由于防滲墻兩側沖積層易沉陷引起防滲墻頂部粘土心墻與兩側粘土心墻的不均勻沉陷而導致裂縫為此防滲墻頂部作成尖劈狀兩側以高塑 性粘土填筑伸入斜心墻的深厚度已經確定為 75m 底部深入基巖 05m 尖劈頂寬 025m 詳見下文的構造設計 202 防滲墻的型式材料及布置根據(jù)以往經驗對于透水層厚度為 3060m 的情況采用槽板式混凝土地防滲墻比較合透設計采用這種形式 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力拉應力剪應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 防滲墻布置于斜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好綜合考慮布置于心墻底面中心偏上 203 壩肩處理 壩肩兩岸為覆蓋層及全風化巖石深約 20m 性質較差為良好的透水料底部為半風化巖石性質良好但由于節(jié)理的作用透水性也較強針對以上情況作以下處理設置混凝土防滲墻至關風化巖基與河床部分防滲墻相連并在墻下設置灌漿孔詳見細部構造設計 總結 通過畢業(yè)設計學到了很多課堂以外的知高與技能比如增強了自已動手查各種參考資料用于設計的能力增強了繪圖與看圖的能力學會了用計算機繪圖和輔助設計等等同時還對作為一名未來的工程技術人員設計人員所必備的工藝知識和理論有了進一步的了解為我以后從事實際工程設計與教學打下良好的基礎 致謝 由于 這次畢業(yè)設計的時間倉促設計任務相對較重所以有些部分的設計簡略比如施工組織設計同時由于我的經驗不足理論知識不充分所以難免會有一些錯誤請各位老師諒解并懇請指正 參考文獻 1《水力學》 成都科技大學 2《水工鋼筋混凝土結構學》 華東大連清華西農 3《水工規(guī)范 SDJ1278》 水電部 4《樞紐布置及壩型選擇畢業(yè)設計參考資料》 5《土石壩畢業(yè)設計參考資料》 武漢水院 6《碾壓式高堆石壩》 電力部水電總局 7《國外高堆石壩和施工中的一些問題