【正文】 壩基開挖系指清除地表覆蓋層和風(fēng)化破碎的巖層，使大壩直接建在堅硬完整的巖石上，開挖的深度應(yīng)根據(jù)壩基應(yīng)力、巖石強度及其完整性結(jié)合上部結(jié)構(gòu)對地基的要求而定，高壩應(yīng)挖至新鮮或弱風(fēng)化層下部的基巖。工作橋上布置固定式或移動式啟閉機械，如果壩頂同時作為公路或鐵路的通道時需要設(shè)交通橋，橋梁的布置高程必須使最大設(shè)計洪水位的上邊，并使閘門吊起的最低點和門軸與溢流水面線保持足夠的距離，使漂浮物能通暢排泄，地震區(qū)溢流壩的壩頂工作橋、交通橋等結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減輕重量，加強與閘墩的連接，增加閘墩的側(cè)面剛度。壩頂做成向兩側(cè)的橫坡，坡度i=1%，坡端設(shè)排水溝2015cm（寬高），通過排水管引至上游水庫，排水管直徑20cm。壩頂下游設(shè)邊石。橫向排水管坡率i=1%，管入口與廊道集水溝相連，出口通向下游將水排出，管徑取20cm，間距在與壩的分縫相適應(yīng)的前提下按30～50cm左右進行布置。每層廊道之間的排水管，布置成鉛直，不宜有彎頭，以免堵塞。排水管上端上端通至或溢流壩以下2～3m處，中間與各層縱向排水廊道相同連，下端通至底層排水廊道。 壩體排水為了減少壩體滲透壓力，在靠近壩體上右面需設(shè)置排水孔幕。橫縫下游最高水位以下也設(shè)一道止水片。橫縫止水后設(shè)排水井，井?dāng)嗝娉叽缛?0cm90cm?！?，并與壩基防滲帷幕連接，形成整體。中間的瀝青井可作成圓形或方形，～，本設(shè)計作成方形?！?。止水片材料用紫銅片，～。 壩內(nèi)廊道系統(tǒng)橫剖面圖 止水和排水 橫縫止水 永久性橫縫：縫面位鉛直平面，縫內(nèi)部灌漿，根據(jù)地基及溫度情況可留1~2cm的縫寬（基巖良好時也可不留）。各層廊道兩岸下游側(cè)設(shè)出口，各層廊道用電梯井連通。則。時，基礎(chǔ)灌漿廊道可以分層的平洞代替。以便于鉆孔灌漿及設(shè)備搬運。廊道上游側(cè)設(shè)排水溝，下游側(cè)設(shè)排水孔。 基礎(chǔ)灌漿廊道在壩內(nèi)靠近上游壩踵部位設(shè)置基礎(chǔ)灌漿廊道，～，且不小于4～5m，本設(shè)計取6m，此取5m。 壩體廊道系統(tǒng) 為滿足灌漿、排水、觀測、交通、閘門操作及電場敷設(shè)等要求，需在壩體內(nèi)設(shè)置各種用途的廊道。因壩基溫度較底，～ 薄層澆注，以利散熱。 縱逢縱逢是為適應(yīng)混凝土的澆注能力和減少施工期溫度應(yīng)力而在平行于壩軸線方向設(shè)置的臨時縫。溢流壩段于溢流孔口相適應(yīng)，因地基較好，橫縫設(shè)于孔口中間，間距為18m。橫縫間距一般為12～20m，超過20m或小于12m時要求有論證。 壩體分縫為了滿足施工要求，防止壩在運用期間由于溫度變化和地基不均勻沉降導(dǎo)致壩體裂縫，以及進行分期施工的要求，需要在壩內(nèi)進行分縫。Ⅵ區(qū)——有抗沖刷、磨蝕要求的混凝土，如溢流壩面、泄水孔、導(dǎo)墻、閘墩等。 Ⅳ區(qū)——靠近壩基的基礎(chǔ)混凝土對強度和抗?jié)B要求較高，標號可采用C20 S12 D200 DW 。Ⅱ區(qū)——上下游水位變化區(qū)的壩體表層混凝土，采用3～5m厚的抗?jié)B、抗凍并具有抗侵蝕性的混凝土采用標號為C15 S8 D200。通?？煞譃橄铝袇^(qū)域：圖61 壩體混凝土分區(qū)標號圖Ⅰ區(qū)——上下游最高水位以上的壩體表層混凝土。第六章 細部構(gòu)造 混凝土分區(qū)及標號選擇重力壩各部位的工作條件不同，對混凝土的要求不同，為了節(jié)約和合理的使用水泥，對于高壩需對壩體不同部位按其工作條件和主要要求進行材料分區(qū)。 計算結(jié)果及其結(jié)果分析 抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果 (見表510)表510 抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果荷載組合計算工況計算結(jié)果控制標準KK基本組合設(shè)計洪水位情況特殊組合2校核洪水位情況結(jié)果分析：因為基本組合下： 特殊組合2情況下， 所以是安全的。壩底應(yīng)力上游邊緣主應(yīng)力： 下游邊緣主應(yīng)力： 計入揚壓力的情況壩基應(yīng)力上游邊緣應(yīng)力： 滿足規(guī)范要求。 壩基應(yīng)力上游邊緣應(yīng)力： 下游邊緣主應(yīng)力： 計入揚壓力情況： 壩基應(yīng)力上游邊緣正應(yīng)力：所以滿足設(shè)計要求。 溢流壩段在設(shè)計洪水位情況下的穩(wěn)定和應(yīng)力驗算 荷載簡化溢流壩在設(shè)計洪水位情況下的荷載簡化表，見表58：表58 荷載簡化表荷載名稱荷載符號水平力豎向力力臂力矩→←↓↑逆時針順時針自重1080003326400409536水重1225003940825沙重水壓力揚壓力4365900浪壓力求和不計入揚壓力===(順)計入揚壓力===(順) 溢流壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定計算 故滿足穩(wěn)定要求。10） 故壩體滿足抗滑穩(wěn)定要求。 穩(wěn)定計算 滿足抗滑穩(wěn)定要求。根據(jù)每塊的形心點位置利用幾何關(guān)系求得：（2）地震動水壓力 （見《水工建筑物》P21）（3）地震動土壓力 （見《水工建筑物》P22）其中： —靜土壓力，即為水平泥沙壓力；—地震動土壓力系數(shù)，查《水工建筑物》表2—7知。9）其中：—總的地震慣性力；—水平向地震系數(shù)，查表2—4，知；—綜合影響系數(shù)可取為1/4；— 地震慣性力系數(shù)，查《水工建筑物》表2—5知—產(chǎn)生地震慣性力的建筑物總重量。8）地震力（1）地震慣性力。水平泥沙壓力 （56） 式中：n—上游壩坡坡率，；m—下游壩坡坡率，；，分別作用在上下游邊坡上的主應(yīng)力。4）計入揚壓力： （5b.、壩底上下游邊緣主應(yīng)力不計入揚壓力： （5（2）應(yīng)力計算公式a.、壩基上下邊緣的正應(yīng)力 （5 計算公式（1）抗滑穩(wěn)定計算本設(shè)計按抗滑穩(wěn)定摩擦公式計算重力壩的穩(wěn)定性，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的公式： （5 計算工況本設(shè)計計算工況采用設(shè)計洪水位時的基本組合和校核洪水位時的特殊組合2。=2m，所以底孔壩段布置合理，不需進行修改。32）式中：ξ—局部水頭損失系數(shù)，； t—攔污柵柵格厚度，t=3cm，b=6cm ； β—柵格的斷面形狀系數(shù)，根據(jù)水力學(xué)查表得β=； θ—柵格的傾角，θ=90176。AB段： 所以CD段： 所以DE段： 所以EF段： 所以 局部水頭損失各水頭損失系數(shù)ζ均由《水力學(xué)》。30）謝齊系數(shù)： （4根據(jù)壩段在最不利的情況下進行計算，即在校核工況下進行計算。各斷面壓強連線即為泄水孔壓坡線，一般要求任意斷面壓強不得低于是2m高水柱。護坦處導(dǎo)墻高為+（～）=+（～）=～ m。導(dǎo)墻有引導(dǎo)水流和支撐壩體的作用。為垂直水深vζhbh180。29）式中：h—不計入波動及摻氣的水深； —計入波動及摻氣的水深； v—不計入波動及摻氣的計算斷面上的平均流速； ξ—修正系數(shù)，~，當(dāng)v＞20m/s時，設(shè)計取ξ=。28）根據(jù)以上步驟，計算壩面水深如下：表42 上切點至鼻坎頂水面線計算表XiYiH+ Yiα025δhph 自然摻氣后的水面線當(dāng)水流流速較大時，水自由表面便產(chǎn)生摻氣現(xiàn)象，使水深增大，根據(jù)SDJ2178第56條規(guī)定：計算溢流壩邊深水面線時，當(dāng)時應(yīng)考慮波動及摻氣的影響。⑥按下式用試算法推求勢流水深h （425）④按下列公式計算邊界層厚度韓立公式 ： （424）Α為直線段壩面與水平方向的夾角。②曲線段長度 （422）由前面計算可知：；；則：所以不需要修建第二道消力坎，先提起閘門一定高度，等一段 時間后再完全打開閘門。21）取消力池的流速系數(shù)，查水力學(xué)下冊附圖Ⅰ得消力池坎后收縮斷面水深的躍后水深則，則坎后為淹沒式水躍銜接與已知流量大體相符 則C=。19） （417）得出： （415） = （414）式中：q—單寬流量；—消力坎的流量系數(shù)；—消能坎的淹沒系數(shù)；—斷面收縮水深的躍后水深；—消力坎頂全水頭；C—消力坎坎高；—水躍的淹沒系數(shù)；—消力坎頂水頭。12） （411）式中：q—護坦上單寬流量； —上下游水位差；—經(jīng)驗系數(shù)；～。 采用底流消能下游必須設(shè)護坦，并應(yīng)具有一定的厚度，以保證下游河床免受危險的沖刷，護坦厚度也應(yīng)根據(jù)最不利流量來確定，因最不利流量無法確定，設(shè)計是采用設(shè)計和校核兩種狀況下分別進行計算，取其中較大者作為設(shè)計成果。由前面計算可知： 校核水位時 = ，= 校核洪水位時L=（～）==取其中較大者作為設(shè)計成果，取L=。9）L=（～） （48 ）下游水深由于，則應(yīng)設(shè)消力坎。由前面計算可知：校核洪水位時= ， = 校核洪水位時 （45） （4 溢流壩消能設(shè)計與計算 消能形式的選擇由于尾水位高程較大，因此考慮采用底流消能，底流消能雖然工程量大但其工作安全可靠，可用性強，因此可優(yōu)先選用，本設(shè)計采用底流消能。 設(shè)計情況 同樣查得： 所以： 故： （42）查閘墩收縮系數(shù) ，所以： 校核情況： 所以： 故： （41）式中：—淹沒系數(shù) ， 取=1；—側(cè)收縮系數(shù)； m—堰的流量系數(shù)；—總水頭。兩閘門的空間體積近似為：取灌水時間為2小時，則平壓管面積為：。為了達到次工程目的，往往在閘墻內(nèi)設(shè)置繞過檢修閘門的平壓管，(m)，平壓管水力學(xué)公式： （3弧形閘門后應(yīng)設(shè)通氣孔， 。代入數(shù)據(jù)簡化方程得：,利用描點法畫出渥奇曲線，取點如下表35表35x(m)12345678y(m)x(m)910111213141516y(m)x(m)1718192021222324y(m)x(m)2526272829303132y(m)x(m)3334 353637383940y(m)渥奇曲線末端連一直線段，直線段坡度為1：3，水平長度為直線段和護坦之間采用單圓弧連接，設(shè)計采用半圓弧半徑。工作閘門后的底坡可全部做成渥奇曲線，也可連一直線段。（2）洞身段 洞身段斷面采用56m,，為了保證形成穩(wěn)定的無壓流，孔頂高度應(yīng)有安全裕幅，