粘土斜心墻土石壩設(shè)計(jì)—(參考版)
2025-08-10 02:22本頁(yè)面
【正文】 故上游圍堰定為2780m。由圖表法得到1％頻率洪水=1160，=。利用公式 計(jì)算Q～H曲線：=2753+h計(jì)算結(jié)果如下表所示 表 81Q6007008009001000H2H畫(huà)出有壓部分的泄流量與水位的關(guān)系曲線并以光滑曲線連接該段曲線，以帶替有壓流曲線通過(guò)調(diào)洪演算，確定洪水期的攔洪水位，上游圍堰采用1％洪水標(biāo)準(zhǔn)，下游圍堰采用5％洪水標(biāo)準(zhǔn)。 按有壓流公式驗(yàn)算：——隧洞濕周mR——水力半徑mn——mC==== 得= m/s底坎高程=2750+500=2753m將H=+2753=，Q=。 在圍堰擋水時(shí)段內(nèi)，圍堰應(yīng)擋住可能發(fā)生的最大洪水，故以1%和5%頻率作為該時(shí)段的最大洪峰流量作為設(shè)計(jì)流量。本設(shè)計(jì)=，滿足要求。沖刷坑中心線至建筑物的邊界應(yīng)有一定的距離（稱安全挑距），以確保沖坑不會(huì)危及大壩和其他建筑物的安全。計(jì)算得 ：L=（3）沖坑深度trtr = Kr t 式中：t——下游水位；t=H——上下游水位差；設(shè)計(jì)中，考慮到隧洞較長(zhǎng)，沿程水頭損失很大，H以坎頂水流的總有效水頭計(jì)算；H=Kr——沖刷坑系數(shù)，設(shè)計(jì)中取Kr=； q——單寬流量，考慮到隧洞沿程水頭損失較大，單寬流量以出口處計(jì)算。已知：隧洞出口斷面（摻氣后） h=,v=用能量方程求坎頂水深hb：其中：=, ==7m 經(jīng)試算得： (2) 挑距L式中：L—水舌挑距（m），是鼻坎末端至沖坑最深點(diǎn)的水平距離；V—坎頂水面流速（m/s），； —鼻坎挑射角度，取為30176。= 取為14m。因流速較大，為避免水流與邊墻脫離，擴(kuò)散角不易太大。（2）對(duì)于收縮斷面： h水= S靜/S總=％ 滿足要求； H/B=。K——按上式計(jì)算結(jié)果如表表 74 摻氣后水面曲線計(jì)算成果L (m)0H (m)4 隧洞斷面尺寸洞身斷面尺寸要滿足以下兩個(gè)條件：高寬比1～；S靜/S總=15％～30％。摻氣后的水深按以下公式計(jì)算： ha = h+△h (74) △h =k h v^2/ gR (75)計(jì)算得摻氣后平洞段的水面曲線見(jiàn)表72表72 摻氣后水面曲線L (m)h (m)（續(xù)）表71 平洞段水面曲線詳細(xì)計(jì)算表h2h1V1V2V平均R1R2RCJE1E2Es1Es2ΔLL 由于隧洞泄流時(shí)流速較大（最大達(dá)35m/s），應(yīng)次必須考慮高速水流摻氣的影響。如此逐段計(jì)算，即可求得各相應(yīng)流段的長(zhǎng)度及累加長(zhǎng)度△s經(jīng)試算可得隧洞末端L==。水面曲線計(jì)算： 已知渠首水深h1=, 以此斷面作為控制斷面，,，應(yīng)用式逐段向下推算，即可求得各相應(yīng)流段的長(zhǎng)度△s，然后再根據(jù)已知的渠道長(zhǎng)度L=，求渠末水深h，具體計(jì)算如下： 已知第一流段斷面1和2水深分別為h1=, h2=△s。進(jìn)口堰面曲線（以堰頂為坐標(biāo)原點(diǎn)）采用WESⅠ型堰面曲線,壩面鉛直，方程為：Xn = KHdn1y （71） = 式中 Hd——定型設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭Hmax的75%～95%計(jì)算Hd ＝（）（75%～95%）=～ 取Hd＝12 m K，n——與上游面有關(guān)的系數(shù)和指數(shù),當(dāng)壩面鉛直時(shí),K=,n=1,850 = = = 上游連接段采用三圓弧法：R1== b1= Hd=R2== b2= Hd=R3== b3==堰面曲線與直線交點(diǎn)為（，） 直線與反弧段交點(diǎn)為（，） . 閘門型式與尺寸工作閘門及檢修閘門均采用平板門，設(shè)在進(jìn)口處。校=，校核泄洪流量：Q校 =860m3/s堰頂高程209。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得 =質(zhì)量：===厚度為：15 t=第七章 隧洞水力計(jì)算 設(shè)計(jì)條件本工程運(yùn)行中， 設(shè)計(jì)水位：209。將被保護(hù)土的顆粒級(jí)配曲線向右平移（=）。 = = =58第一層反濾層的級(jí)配： ； ，—，取=5mm。第二層反濾層與壩殼之間：滿足反濾要求，不需要設(shè)置第三層反濾層。在料場(chǎng)中沒(méi)有合適的土料可供使用，故需要人工配置。以第一層反濾層為被保護(hù)土，設(shè)置第二層反濾層反濾層所保護(hù)的為無(wú)粘性土，不均勻系數(shù)為= ，% 40%，按規(guī)范要求取5mm以下的細(xì)顆粒（滿足5）的，作為計(jì)算粒徑。由濾土要求： (61) 由排水要求： 4，且要滿足 (62)第一層反濾料從已經(jīng)探明的料場(chǎng)中可以發(fā)現(xiàn)只有1下滿足要求，=。表51 各種工況上下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算成果部位組合情況最小安全系數(shù)Kmin上游坡 m正常蓄水位+地震下游坡 m正常蓄水位+地震第六章 細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算 反濾層的設(shè)計(jì)計(jì)算：反濾層的設(shè)計(jì)要滿足兩個(gè)條件：（1）濾土要求；（2）排水要求。 Chr(13) amp。 。 安全系數(shù)為 amp。 ) amp。 , amp。 ( amp。 Str(m) amp。 m， amp。 水位 amp。這些假定會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果的精確度產(chǎn)生一定影響，但總體影響不是太大，近似計(jì)算中可以忽略。Qi為水平地震慣性力，其值為慣性系數(shù)aij乘以相應(yīng)土體的重量，所有力都可以簡(jiǎn)化到形心處，只考慮力的平衡，不考慮力矩的平衡。計(jì)算時(shí)先假設(shè)不同的安全系數(shù)，從第一條土塊的平衡條件中求出，然后將其作用在第二塊上，求出，再作用在第三塊上，看求出是否0，如不平衡則重新假定安全系數(shù)，重復(fù)上述步驟，直到為 0，此時(shí)的即為該滑動(dòng)面的安全系數(shù)。其他字母如圖所示。假設(shè)滑動(dòng)面的三點(diǎn)A、D、C（按一定步長(zhǎng)確定這三點(diǎn)的坐標(biāo)），且滑動(dòng)面不會(huì)切到心墻。圖51 穩(wěn)定計(jì)算圖滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度利用充分程度應(yīng)該是一樣的，其安全系數(shù)表達(dá)方式為： 式中：即為安全系數(shù)，為試驗(yàn)得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。穩(wěn)定分析計(jì)算的目的在于分析壩坡在各種不同工作條件下可能產(chǎn)生的失穩(wěn)形式，校核其穩(wěn)定性。各種工況下滲流逸出點(diǎn)坡降計(jì)算成果如表42：表42 逸出點(diǎn)滲透坡降成果表ⅠⅠ情況正常設(shè)計(jì)校核坡降J第五章 大壩穩(wěn)定分析土石壩在自重、水荷載、滲透壓力和地震荷載等作用下，若剖面尺寸不當(dāng)或壩體、壩基土料的抗剪強(qiáng)度不足，壩體或壩體連同壩基有可能發(fā)生失穩(wěn)。（1）正常蓄水位+相應(yīng)下游水位K=, K
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