【正文】 錨筋加固 泄洪隧洞進(jìn)口、巖體破碎帶、反弧段巖體（四面臨空比較薄弱），以錨筋加固，詳見隧洞細(xì)部構(gòu)造圖。 隧洞通過斷層破碎帶部位，襯砌厚度加大一倍；為防止不均勻沉陷而開裂，襯砌突變處設(shè)橫向沉降縫，見細(xì)部構(gòu)造圖。 根據(jù)以往工程的經(jīng)驗，安全挑距約為最大沖坑深度的 ～ 倍，且有= ，滿足設(shè)計要求。 計算結(jié)果為 。 出口消能驗算 為減少出口單寬流量，利于消能，隧洞出口設(shè)擴(kuò)散段。 由于泄洪隧洞流速較大（最大達(dá) ），因而必須考慮摻氣的影響。 平洞段底坡的確定 對于矩形斷面 hc可用下列公式計算： 3 2 23 22kh === )(RCAQi1Rn1CR22kk2k22k6161kk2kk=======+==== 計算得到臨界坡降 = ；由于泄流時水流流速較大，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 ?ci 。；因出口為平段，為了水流能平順挑出采用了較大的反弧半徑 R=60m。 具體通過水面典線計算以后確定 .進(jìn)口以后與斜洞連接，根據(jù)以往 經(jīng)驗以 1:1 坡度連接，反弧段以 半徑圓弧相連接，見圖 — 隧洞縱坡面布置 。 ② 進(jìn)口上游段為橢圓曲線： ? ?? ? 1)(2222 ???ddd bHybHaHx ?a ~， 取 ?a aba ?? 取 ?b 。 （ 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 120222 ??byLx 連接。 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。 棱體排水1:1:d ?? ? 30mm20cm厚d ?? ? 90mm60cm厚20cm 碎石護(hù)坡壩體cm碎石墊層干砌石50cm黃泥漿碎石地面i=1%壩頂布置粘土 碎石護(hù)坡混凝土截水溝 40X40護(hù)肩40 0c m厚1 00 cm混凝土樁25 X2 5 10 00壩坡縱向排水壩體橫向排水 37 高塑性粘土柔性薄鋼板瀝青充填防滲墻與斜心墻連接 棧道上游護(hù)坡詳圖20cm 碎石墊層1：1 岸坡排水岸坡漿砌石壩體20c m碎 石墊層 圖 大壩細(xì)部構(gòu)造設(shè)計圖 38 7 泄水建筑物設(shè)計 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。 按此標(biāo)準(zhǔn)天然砂礫料不能滿足要求，須對土料進(jìn)行篩選。 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計 壩的防滲體，排水設(shè)備 壩體防滲體內(nèi)斜心墻 ， 斜心墻上下游設(shè)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。 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(qiáng)度，滿足壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、剪應(yīng)力等各項強(qiáng)度要求有良好的流動性、和易性以便在運(yùn)輸中不發(fā)生離析現(xiàn)象 .而且能在水 下施工。 按混凝土的允許坡降及水頭定出厚度為 . 防滲墻深入河床沖積層，底部嵌入基巖，上部與斜心墻連接 。 基礎(chǔ)處理 部分 河床部分 （ 1） 滲流控制方案 條件允許時優(yōu)先考慮垂直防滲方案。 心（斜心）墻壩的上下游壩坡滑動時形成折線滑動面 .部分浸水的非粘土壩坡，由于水位上下的土料容重不同，有水時 ?、 C 值也有所降低，此時壩坡失穩(wěn)時最可能的滑動面近乎折線 。 滲透坡降的計算公式： BHJ ?? 式中 ： ?? ── 上游水深減逸出水深； ? ── 防滲體的平均厚度 . 計算成果見 表 ： 表 各種工況滲流逸出點坡降 填筑土料的安全坡降，根據(jù)實踐經(jīng)驗一般為 5~10，故而認(rèn)為滲透坡降滿足要求，加上粘土斜心墻有反濾層，故而認(rèn)為不會發(fā)生滲透破壞。 計算斷面及計算情況的選擇 對河床中間斷面 I— I及左右 對稱的 兩典型斷面 II— II、 III— III進(jìn)行滲流計算，計算主要針對正常蓄水及設(shè)計洪水 的工況 進(jìn)行。 計算方法 選擇水力學(xué) 方法 解土壩滲流問題。從顆粒級配曲線可以看出 4上 、 1下 料場級配較好，物理力學(xué)指標(biāo)也較高，應(yīng)優(yōu)先采用。 36186。 35186。在地震區(qū)要求更高。根據(jù)上述土料物理力學(xué)性質(zhì)從滲透系數(shù)的角度來看均滿足規(guī)范要求 ，因為根據(jù)筑壩材料的填筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滲透系數(shù)一般對均質(zhì)壩不大于 1? 104㎝ 3/s， 對心墻或斜墻不大于 1? 105㎝ 3/s。 186。 設(shè)計最優(yōu)含水量為 ： 00 WW ? 用下述公式計算最大干容重作為校核參考： maxr = sWs va????1 )1( 式中 ： s? ── 土粒的比重； av ── 壓實土的含氣量，粘土可取 ，砂質(zhì)粘土取 ，壤土可取，本設(shè)計取為 。 設(shè)計干容重 dγ 為： mγd = maxγ 式中： dγ —— 設(shè)計干容重， （ ｇ /㎝3） ； maxγ —— 在相應(yīng) 擊實功能下的平均最大干容重 ， （ ｇ /㎝3） ； ｍ —— 施工條件系數(shù)（或稱壓實系數(shù)）。 m/m3）。 大壩 剖面 尺寸設(shè)計見圖 。 （ 1） 壩體的防滲 壩體防滲的結(jié)構(gòu)和尺寸必須滿足減小滲透流量、降低浸潤線控制滲透坡降的要求，同時還要滿足構(gòu)造、施工、防裂、穩(wěn)定等方面的要求 。 在壩坡改變處，尤其在下游坡，通常設(shè)置 ～ 2ｍ寬的馬道（戧道）以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時兼作交通、觀測、檢修之用， 綜合上述等各方面 因素其寬度取為 。 壩坡與戧道 土石壩的壩面坡度取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運(yùn)用情況、地基條件、施工方法及壩型等因素。 經(jīng)計算可以看出該大壩壩頂高程由校核情況控制為 ，取 。 根據(jù)以上公式及參數(shù)， 壩頂超高計算成果見表 。 平均波浪爬高 Rm 參照 “規(guī)范 ”附錄 計算， 初步擬定 水庫大壩上游壩 坡為m=，故波浪平均爬高按 “規(guī)范 ”附錄 式計算： mLmhmwKKmR 21 ??? 式中 ： ?K —— 斜坡的糙率滲透性系數(shù)，護(hù)面類型為砌石護(hù)面確定 ?K =； wK —— 經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速 W、坡前水深 H、重力加速度 g 所組成的無維量gH/W ， 查表 得設(shè)計條件： wK =；校核條件： wK =； m—— 斜坡的坡度系數(shù)。 壩頂高程 計算 根據(jù) 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL274—2020）（以下簡稱 “規(guī)范 ”） 規(guī)定，壩頂高程分別按照 正常 蓄水位加正常運(yùn)用條件下的 壩頂超高 、設(shè)計水位加正常運(yùn)用條件下的 壩頂超高 、校核水位加非常運(yùn)用下的壩頂超高 進(jìn)行 計算 ，因該地區(qū)地震烈度為 7186。 多種土質(zhì)壩施工工序復(fù)雜，相互干擾較大，施工易受氣候影響，在此不予采用。 心墻壩土質(zhì)防滲體設(shè)在壩體中部，兩側(cè)為透水性較好的砂石料，該壩型粘性土料所占比重不大，施工受季節(jié)影響較小，但施工時心墻與壩體同時填筑，相互干擾較大。碾壓式土石壩根據(jù)土料配置的位置和防滲體所用材料種類的不同，又分為均質(zhì)壩和土質(zhì)防滲體分區(qū)壩、非土質(zhì)材料 防滲體分區(qū)壩。 本次 選擇幾種比較優(yōu)越的壩型，擬訂剖面輪廓尺寸， 然后對 工程量、工期、造價 進(jìn)行比較， 最后選定技術(shù)經(jīng)濟(jì) 可靠 合理的壩型。 水電站建筑物 引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，在泄洪隧洞與大壩之間，由于風(fēng)化巖層較深，廠房布置在開挖后的堅硬玄武巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊。通過各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建 筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩的方案。 777 754576591822900287528502825280027752750272527002675265026252900287528502825280027752750272527002675265026257454ⅠⅠ 壩址縱剖面圖 圖 沿 壩軸線 方向的大壩 斷面地質(zhì)剖面圖 壩型選擇 所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖石透水性大，基巖的強(qiáng)度較底，且不完整 。 表 E 江水庫泄洪設(shè)施 不同方案的 泄流能力 曲線 表 堰頂水頭 H(m) b=6m 泄流量 (m3/s) 堰頂水頭 H(m) b=7m 泄流量 (m3/s) 堰頂水頭 H(m) b=8m 泄流量 (m3/s) 調(diào)洪演算 根據(jù)地形 和地質(zhì) 資料泄洪洞布置時進(jìn)口地高程為可取 2800m，而水庫汛限水位取等于正常蓄水位為 ， 因此需要確定泄洪洞進(jìn)口堰頂高程， 以滿足泄洪洞產(chǎn)生無壓過流 以 、 工程經(jīng)濟(jì)性 和下游防洪限制泄量的 要求， 本設(shè)計擬訂 五 組方案進(jìn)行比較，調(diào)洪演算成果見 表 。 水庫運(yùn)用方式：洪水來臨 之前 用閘門控制 關(guān)水，當(dāng)洪水來臨時，并且?guī)焖粷q到防洪限制水位時，開閘泄洪，起始由于來量較小，可以控制 下泄流量等于來流量，水庫保持汛前限制水位不變，當(dāng)來水流量繼續(xù)加大， 無法保持汛限水位不變時， 則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。 表 E 江水庫高程 ~容積 ~面積表 高程 H（ m） 庫容 V（萬 m3） 面積 A（ km2） 高程 H（ m） 庫容 V（萬 m3） 面積 A（ km2） 2770 1000 2820 36700 2775 1400 38500 2780 2800 2823 42020 2785 4700 2825 46200 2790 6700 2827 50900 2795 9500 2829 57600 2800 12900 2833 64900 2805 17000 2835 70000 2810 22200 2837 75000 2815 28600 2840 81600 泄洪方式 本樞紐攔河大壩初定為土石壩， 故需另設(shè)壩外泄洪建筑物 。 設(shè)計洪水 設(shè)計洪峰流量 本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落， 根據(jù)資料統(tǒng)計分析得 100 年一遇 設(shè)計洪峰流 量 為 設(shè)Q =1680m3/s， 2020 年一遇 校核洪峰流量為 校Q =2320m3/s。 表 各高程淹沒情況 高程（ m） 2807 2812 2817 2822 2827 2832 淹沒人口（人） 3500 3640 3890 4060 5320 7140 交通運(yùn)輸 壩址下游 120km處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅 20km，因此交通 尚稱 方便。 20′ 37176。 30′ 37176。 20′ 2＃下 35176。 40′ 36176。 40′ 36176。 10′ 2＃上 35176。 9 表 粘土的物理力學(xué)性質(zhì) 料場名稱 物理性質(zhì) 滲透系數(shù) （ 106 cm/s） 力學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性 自然含水量 （ %） 自然容重 比重 孔 隙率 （ %） 孔 隙比 稠度 飽 和 度 顆粒級配， （成分 %，粒徑 d） 擊實 剪力 固結(jié)壓縮系數(shù) （ Cm2/kg） 有機(jī)含量灼燒法 （ %） 可溶鹽含量 （ %） 流限 （‰） 塑限 （ %） 塑性指數(shù) 礫 砂 粘土 最大干密度 （ g/cm3） 最優(yōu)含水量 （ %） 內(nèi)摩擦角 （186。 各砂礫石料場滲透系數(shù) K 值為 10－ 2cm/s。 由于河谷內(nèi)地形平坦，采運(yùn)尚方便。m ） 。 地質(zhì)構(gòu)造 壩址附近無大的斷層，但兩岸露出的巖石、節(jié)理特別發(fā)育，可以分為兩組，一組走向與巖層走向幾乎一致，即北東方向，傾向西北；另一組的走向與巖層傾向大致相同，傾角一般都較大，近于垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填， 8 節(jié) 理間距密者 ，疏者 3～ 5m 即有一條，所以沿岸常見有巖塊崩 落的現(xiàn)象。試驗時土樣的容重為控制容重。55′ 0 平均值 40176。 表 沖積層剪力試驗成果表 土壤 名稱 項目 計算值 容重 （控制）KN/m3 含水量 （控制）