【正文】 。 37 設(shè)計(jì)公式為： ? ? ? ?0 1, kd k ddS F a R f a?? ?? 式中： R(?????????? ? AcwfRd? 所以此工況下，抗滑穩(wěn)定滿足要求。 )= =8303KN，γ d取 ，則 ? ? ? ?? ?? ? 111 39。?????????? ? AcwfRd? 所以此工況下，抗滑穩(wěn)定滿足要求；對(duì)于校核洪水時(shí)， Ψ取 ， S( )= =，γ d取 ，則 ? ? ? ?? ?? ? 111 39。?????????? ? AcwfRd? 所以此工況下，抗滑穩(wěn)定滿足要求 （二）偶然 組合 對(duì)于地震情況用擬靜力法計(jì)算時(shí)，Ψ取 ， S( )= 7977=，γ d取 ，而 ? ? ? ?? ?? ? 111 39。 （一）基本組合 對(duì)于持久狀況時(shí)， Ψ取 ， S( )—— 作用效應(yīng)函數(shù)； R(驗(yàn)算壩基抗滑穩(wěn)定，對(duì)于承載能力狀態(tài)應(yīng)考慮持久狀況和偶然狀況，對(duì)于正常使用狀態(tài)只考慮持久狀況。m 用抗剪公式驗(yàn)算時(shí)： ? ? ?????sK (滿足穩(wěn)定要求） 用抗剪斷公式驗(yàn)算時(shí)： ? ? 39。m ΣM39。=8964KN 力矩和 ΣM= = ΣU39。= m 不計(jì)揚(yáng)壓力 ΣM= = ΣP39。m) 自重 G1 下 1 G2 下 4 1 G3 下 1 靜水壓力 P1 左 7848 1 7848 P2 右 1 W1 下 1 W2 下 245 1 245 揚(yáng)壓力 U1 上 3345 0 0 4014 0 U2 上 1543 U3 上 U4 上 1195 1434 9321 U5 上 U6 上 力 1 72 泥沙壓力 Psh 左 5 Psv 下 180 216 基本組合 ΣW= ΣU= Σ P=P1P2+PL+Psh= ΣW39。m) 自重 G1 下 1 G2 下 4 1 G3 下 1 靜水壓力 P1 左 1 P2 右 1 W1 下 1 W2 下 808 14342 1 808 14342 揚(yáng)壓力 U1 上 6076 0 0 0 U2 上 1380 1656 U3 上 U4 上 U5 上 1473 U6 上 浪壓 PL 左 34 上游水位為 605m,下游水位為 ，相應(yīng)數(shù)據(jù)見表 65： 表 64 重力壩荷載計(jì)算表 (彎矩逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù) ) 荷載效應(yīng) 方向 力標(biāo)準(zhǔn)值（ KN） 對(duì)壩基中點(diǎn)力臂（ m） 力矩(KN ??????sK 大于 ，故滿足穩(wěn)定要求） 表 63 重力壩荷載計(jì)算表 (彎矩逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù) ) 荷載效應(yīng) 方向 力標(biāo)準(zhǔn)值（ KN） 對(duì)壩基中點(diǎn)力臂（ m） 力矩(KN= m 不計(jì)揚(yáng)壓力 ΣM== ΣP39。m) 32 上游水位為 ,下游水位為 ，相應(yīng)數(shù)據(jù)見表 64： 臂（ m） 自重 G1 下 1 G2 下 4 1 G3 下 1 靜水壓力 P1 左 7848 1 7848 P2 右 1 W1 下 1 W2 下 245 1 245 揚(yáng)壓力 U1 上 3345 0 0 4014 0 U2 上 1543 U3 上 U4 上 1195 1434 9321 U5 上 U6 上 浪壓力 PL 左 2 泥沙壓力 Psh 左 5 Psv 下 180 216 基本組合 ΣW= ΣU= ΣP=P 1P2+PL+Psh= ΣW39。 ??????sK （大于 ，故滿足穩(wěn)定要求） 表 62 重力壩荷載計(jì)算表 (彎矩逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù) ) 荷載效應(yīng) 方向 力標(biāo)準(zhǔn)值（ KN） 對(duì)壩基中點(diǎn)力力矩(KN ()sf W UK P?? ?? , ()sf W U c AK P??? ? ? 本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)公式分別計(jì)算安全系數(shù)，根據(jù)壩基巖石條件取f==、 c′ ==1100kPa，由于銅錢壩屬于Ⅲ級(jí)所以 Ks在基本組合時(shí)取 ，校核 洪水時(shí)取 ，地震情況時(shí)取 ， Ks′不分工程級(jí)別，基本組合時(shí)取 ，校核洪水時(shí)取 ，地震情況取 。目前采用的方法有單一安全系數(shù)法及基于目標(biāo)可靠度的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，本次設(shè)計(jì)采用兩種方法分別進(jìn)行計(jì)算。39。下 經(jīng)統(tǒng)計(jì)： KNFFF 2701026039。 ??????下 對(duì)壩基面形心力矩： MKNHFM ??? 239。 ??????上 對(duì)壩基面形心力矩： MKNHFM ?????? 4 7 8 4402 6 139。 HF wh???? , 式中 g? ? 、 ?? 。 mLHc thLhh lz ?? ?? 因此作用于鉛直壩面的浪壓力之合力為： KNhhLP zlwk )(41 ??? ? 校核洪水位時(shí)由上面計(jì)算的： 0 . 1 % 5 %1 .5 2 1 .5 2 0 .2 9 5 0 .3 6lh h h m? ? ? ? ? ? 0. 810 .4 0. 29 5 3. 91 6Lm? ? ? 23 . 1 4 0 . 7 0 2 2 3 . 1 4 4 7 . 9 1 0 . 1 9 77 . 8 3 6 7 . 8 3 6zh c th m? ? ?? ? ? 因此作用于鉛直壩面的浪壓力之合力為： KNhhLP zlwk )(41 ??? ? 6． 淤沙壓力 因 mhs 15565580 ??? ， 則水平淤沙壓力： KNtghPssbsh )22845(21 22 ?????? 垂直泥沙壓力： ? ?1 8 . 0 1 5 1 5 0 . 2 1 8 02svP K N? ? ? ? ? ? 7. 地震力 （ 1）、地震慣性力：本設(shè)計(jì)只考慮水平地震慣性力，計(jì)算公式為gGF iEihi /???? ，式中 gh ?? ， ?? , 質(zhì)點(diǎn) i的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)見圖 63： 30 圖 63 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布系數(shù) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值及計(jì)算結(jié)果見表 61。02 ????? ?? KNHbU ?? ?? KNHbU 6721 204 ?? ?? KNbHHU )(21 39。39。2021 ??? ??? KNbHHU )(2120216 ??? ???? 5. 校核水位揚(yáng)壓力 mHHHmHmH , 2121 ????? mb 3? 為廊道寬度 mb 39。 ? 為排水孔處距下游壩面的距離 28 查表 , 21 ?? ?? ，則 揚(yáng)壓力為 KNBHU 3 3 4 ????? ? KNHbU 1 5 4 39。 ? 為灌漿孔處距上游壩面的距離 mb 39。 其基本資料如下： 河床基巖面高程： 565m 壩頂高程： 校核洪水位（ P = %） 上游： 下游： 設(shè)計(jì)洪水位（ P = 1 %） 上游： 下游： 正常蓄水位 上游： 下游： 死水位： 壩前淤沙高程： 淤沙浮容重： KN/m3 泥沙內(nèi)摩擦角： 28 度 泥沙孔隙率： 20% 混凝土容重： 24KN/m3 壩基與基巖的摩擦系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值： f= 灌漿帷幕孔距上游面 5m，帷幕孔處揚(yáng)壓力系數(shù)： 排水孔處揚(yáng)壓力系數(shù)： 地震設(shè)計(jì)烈度： Ⅶ度 多年平均最大風(fēng)速為： 20m/s 吹程 D = 3000 m G2G1W1P1P1G2w2P s hP s vU 圖 62 非溢流壩壩上的作用荷載 作用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式及結(jié)果如下（取單位長(zhǎng)壩段）： 1. 壩體自重：按照擬定的斷面將壩體分為兩部分計(jì)算。且選取壩基面和靠近壩基的廊道底面作為計(jì)算截面。最后確定的斷面尺寸如下： 上游壩坡做成折坡，折坡點(diǎn)位于壩高 24m 處，在此以上壩坡鉛直，在此以下，壩坡坡率 n取為 ，下游壩坡坡率 m 取為 ，基本 三角形頂點(diǎn)高程取為校核洪水位 ，從而可推出壩底寬 擬的非溢流壩橫斷面如圖 61 6 1 3 . 3 校核水位6 1 1 . 1 設(shè)計(jì)水位6 0 5 正常水位m 防浪墻 圖 61 非溢流壩段橫剖面 荷載計(jì)算 一般重力壩結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括穩(wěn)定和強(qiáng)度的計(jì)算，重力壩抗滑穩(wěn)定及壩體應(yīng)力計(jì)算的荷載組合分為基本組合和特殊組合兩種，宜以正常蓄水位時(shí)的荷載組合作為基本組合；在嚴(yán)寒地區(qū)冰凍情況也應(yīng)作為一種基本組合；以校核洪水時(shí)的荷載或地震荷載作為特殊組合。壩底寬： B/H=～ ，所以壩底寬 B=（ ） m。由此可確定壩高為H==,按規(guī)范要求壩頂 寬取 b=H(8– 10)%,即 b= (810)％=(3,)m，且 b 不小于 3m，由于壩頂有交通要求，即為左岸排沙底孔和水電站的建設(shè)管理提供相關(guān)材料，故壩寬取 5m。 所以壩頂超高 h? 為： 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： h? =++= 相應(yīng)的壩頂高程為： += 校核洪水位時(shí)： h? =++= 相應(yīng)的壩頂高程為： += 可見校核洪水情況所要求的壩頂高程為控制高程，由于防浪墻高 故采用壩頂高程為 。壩高小于 50m 時(shí)壩可建在弱風(fēng)化中部至上部基巖上，銅錢壩中壩址區(qū)弱風(fēng)化層厚為 17m，經(jīng)考察中壩址Ⅲ Ⅲ′風(fēng)化 程度后確定開挖線高程為565m。 壩頂高程 = 設(shè)計(jì)洪水位 +△ h 設(shè) 壩頂高程 = 校核洪水位 +△ h 校 其中： h? 為水庫(kù)靜水位以上的超高， h? 按公式△ h = hl + hz + hc hl ——波浪高度； hz —— 波浪中心線至靜水位的高度； hc—— 安全加高 [8]。 由此，比較上述兩個(gè)方案后可知，方案Ⅱ工程量相對(duì)較大，造價(jià)高，故以方案Ⅰ為推薦方案。其優(yōu)點(diǎn)是施工導(dǎo)流方便，泄流不影響電站尾水的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)卓追潘畷r(shí)影響電站尾水位的穩(wěn)定性。由于河谷較窄，底孔及溢流壩部分已基本占滿河槽，因此電站部分將向左岸山坡靠近。下泄時(shí)采用鼻坎挑流消能。 樞紐布置 樞紐布置應(yīng)遵循的一般原則是： (1)壩址、大壩及其它主要建筑物的型式選擇 和樞紐布置要做到施工方便，工期短，造價(jià)低即技術(shù)上可能，經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化； (2)樞紐布置應(yīng)當(dāng)滿足在各個(gè)建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作，互不干擾； (3)在滿足建筑物強(qiáng)度和穩(wěn)定的條件下，結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，降低樞紐總造價(jià)和年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用； (4)樞紐中各建筑物布置緊湊，盡量將同一工種的建筑物布置在一起，以減少聯(lián)結(jié)建筑； (5)盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)，提前發(fā)揮效益 (如提前蓄水，早期發(fā)電或灌溉 )； (6)樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡可能美化樞紐周圍的環(huán)境。主要砂料及全部骨料在當(dāng) 21 地 3km 范圍內(nèi)解決；部分砂料由宴河及黃沙河開采，運(yùn)距 28km35km。 通過上述壩軸線工程地質(zhì)條件的比較，定性分析，可以 看出Ⅲ ~Ⅲ壩線工程地質(zhì)條件比Ⅰ ~Ⅰ和Ⅱ ~Ⅱ線略好，因此本設(shè)計(jì)選擇Ⅲ ~Ⅲ線作為壩軸線。 ②Ⅱ ~Ⅱ線：左壩肩小凹溝有 4F 斷層的壓碎巖寬約 8m，壩腳坐落在滑坡體上，不利壩肩穩(wěn)定，強(qiáng)風(fēng)化層厚 9m~12m，右壩肩正處硅化灰質(zhì)礫巖與炭質(zhì)硅質(zhì)板巖軟弱帶上，近北東北，東東向東向斷層發(fā)育，于此交會(huì)，構(gòu)成斷層交會(huì)帶，巖石強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，并為繞壩 滲漏通道。 壩址工程地質(zhì)條件復(fù)雜各壩址地質(zhì)條件比較如下： ①Ⅰ ~Ⅰ線：位于背斜軸部，巖石擠壓破碎，左壩肩坐落在滑坡體上，處理困難，右壩肩上方 16CH 孔附近斷層破碎帶密集 8 余 m，其 鉛直厚度達(dá) 48m，并有巖脈穿插，強(qiáng)風(fēng)化層深達(dá) ，巖石透水性較強(qiáng)，滲透途徑短，為繞壩滲漏主要通道。衡量?jī)蓚€(gè)壩址的地質(zhì)條件及施工處理難度等，所以本次設(shè)計(jì)選擇中壩址建壩。 通過以上比較可以看出，本地區(qū)兩壩址地質(zhì)構(gòu)造均較復(fù)雜，但程度有所不同。左壩肩局部構(gòu)造破碎，應(yīng)處理，右壩肩巖石風(fēng)化嚴(yán)重應(yīng)該處理。河床偏左岸有 F5 斷層順河通過。地質(zhì)構(gòu)造方面，河床偏左，右岸一平行河傾伏倒轉(zhuǎn)背斜，軸向北東10176。