【正文】 1/ rd R(對于 3級別的大壩 K 計算值應(yīng)不小于 。相應(yīng)設(shè)計值為： 摩擦系數(shù) f R??粘聚力 ? R?=610/=（ MPa） 選用 C10,抗壓強度材料性能分項系數(shù)為 ,則設(shè)計值為 f c=10000/=(kPa) 1. 基本荷載組合 （正常蓄水位情況） 的抗滑穩(wěn)定驗算： 方法 1 ： ∑ W ==305 （ kN） ∑ P ==122 （ kN） K =f ∑ W/ ∑ P = =＞ f : 壩體混凝土與壩基接觸面的摩擦系數(shù)，對于微風(fēng)化、弱裂隙的較堅固巖石， f =~ ；弱風(fēng)化、弱裂隙的中等堅固巖石， f =~ ；這里取 f =。結(jié)構(gòu)安全級別為Ⅱ 級， 相應(yīng)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) r0 =。m） 合計 對 壩 底 中 點 力 臂（m）Pl自重水重荷 載 計 算 式垂 直 力（KN）㈡ . 抗滑穩(wěn)定驗算： 根據(jù)壩址地質(zhì)資料，結(jié)合壩基巖體分類要求，巖體工程為第Ⅲ級，取摩擦系數(shù)標準值 f Rk??,粘聚力標準值 ?Rk??610KPa。 1 8 176。/ 2 ) 1 / 3 2 4 . 5 = 8 . 1 6 7 壓力 Pm2 1 / 2 9 . 5 0 . 2 2 4 . 52 揚 U15 4 . 7 8 1 0 1 0 0 壓 U21 / 2 9 . 2 5 4 6 . 8 9 1 0 2 / 3 4 6 . 8 9 2 7 . 3 9 = 3 . 8 7 力 U39 . 2 5 7 . 8 9 1 0 = U41 / 2 7 . 8 9 2 7 . 7 5 1 0 = 水 平 力（KN） 力 矩 （KN ㈠ . 各情況下的荷載組合計算 擋水 重力壩 正正 常常 高高 水水 位位 情況荷載計算表 壩頂高程： 壩基面高程： 上游水位高程： 下游水位高程： + W15 5 7 . 5 2 4 W21 / 2 5 2 . 5 4 2 2 4 2 / 3 4 2 2 7 . 3 9 = 0 . 6 1 W31 / 2 3 8 . 3 3 7 . 7 7 2 4 = 水壓 P1 1 / 2 4 721 0 1/3 47= 力 P2 1 / 2 1 021 0 1/3 10= Q17 . 7 7 8 . 6 7 1 0 Q21 / 2 7 . 7 7 3 8 . 3 3 1 0 Q3 1 / 2 0 . 8 1 03 （ 10） = 浪壓 1 / 2 （2 0 . 4 1 8 / 2 + 2 . 3 2 4 + 0 . 6 9 7 ）（2 0 . 4 1 8 / 2 ）1 0 +1/3 (++)= 力 1 / 2 （2 0 . 4 1 8 / 2 ）21 0 4 7 2 / 3 1 0 . 2 0 9 = 4 0 . 1 9 4 泥沙 Pm1 1 / 2 9 . 5 2 4 . 52tg2( 4 5 176。本 設(shè)計的那岸水電站是以發(fā)電為主兼顧灌溉的綜合利用工程。） 在基本組合中，有設(shè)計情況或正常運用情況。 294《水工建筑物》中專教材第一章第二節(jié)至第四節(jié)；黃河水利出版社出版，書號為： ISBN780621710X/TV壩體與壩基接觸面的抗剪斷面的抗剪斷摸查悉書記把體與壩基面的抗剪斷凝聚力，按 計算斷面的位置相應(yīng)的地質(zhì)資料選用。 根據(jù)壩高及地基條件確定，壩基高程為170m處。 對于超過 100m的高壩應(yīng)建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化層下部的基巖上；對一些中、小型工程，壩高 100~50m 時，也可考慮建在微風(fēng)化或弱風(fēng)化上部 —— 中部基巖上，對兩岸較高部位的壩段，其開挖基巖的標準可比河床部位適當放寬。 壩型見圖 1。 3. 上、下游壩坡度 上游壩坡一般為 1﹕ ~ 1﹕ ，下游壩坡一般為 1﹕ ~ 1﹕ ；如上游做成折坡，則起坡點一般在壩高 1/3 ~2/3范圍內(nèi)，起坡點高程還應(yīng)結(jié)合壩上的發(fā)電進水口考慮。 2. 壩頂寬度 壩頂寬度一般可取壩高的 8%~10%，并不小于 2m 。 由本設(shè)計說明書第二章水文水能計算知： V=18 m/s ；設(shè)計洪水位時， V=18 =36 m/s ； D=4 Km； H1=217170=47m 代入公式得出 設(shè)計洪水位下 ： 2hc 設(shè) = 36（ 5/4） 4（ 1/3） ≈ 2LL =（ 2hc 設(shè) ） =（ ） ≈ （ m） ， H1＞ 2LL 則 ho≈ ， (4π hc178。 294《水工建筑物》教材第一章第二節(jié) 重力壩的荷載及其組合 P18 ，第五節(jié) 非溢流重力壩的剖面設(shè)計 P33）。（ m） V ： 計算風(fēng)速。（ m） H1 ： 壩前水庫水深。（ m） ho : 波浪中心線至靜水位的高度。 不同 α 角的壩體斷面 ㈢ .實用斷面 1. 壩頂高程 壩頂高程不應(yīng)低于最高洪水位，并要有一定的安全超高值 △ h 。在一般情況下，常使α =90176。上游面為倒坡時，在庫空的情況下，三角形重心超出底邊的三分點，在下游面會產(chǎn)生拉應(yīng)力，而且倒坡也不便施工；當α＜ 90176。 ㈡ . 基本斷面 由于作用于壩上游面的水壓力呈三角形分布，與此作用相適應(yīng)的壩體的基本斷面必須為三角形。 二 .斷面設(shè)計 ． （依據(jù)： 黃河水利出版社出版，書號為： ISBN780621710X/TV需采取溫控措施。需采用各種有效的防滲排水設(shè)施，以減小揚壓力，節(jié)省工程量。 ㈡ . 重力壩缺點： 。 ㈠ . 重力壩優(yōu)點： 、地質(zhì)條件適應(yīng)性較強； ； 、體積大，有利于機械化施工； ，便于分析與設(shè)計，運行期間的維護及檢修工作量較少。 第一節(jié) 擋水重力壩設(shè)計 一 . 概述 重力壩是主要依靠自重產(chǎn)生的抗滑力來維持穩(wěn)定的古老壩型。 3. 水電站建筑物 廠房設(shè)在壩下，廠房軸線與壩 軸線平行。 3. 過壩公路 4. 電站廠房 電站廠房型式采用壩后地面封閉式的電站廠房 三 .樞紐布置 1. 泄水建筑物 溢流壩段設(shè)在河床中間，前緣正向上游來水主流方向，下游出口方向與原河道的主河槽水流方向一致，設(shè)有放空孔。 泄洪建筑物 經(jīng)各方面分析比較，泄洪建筑物采用壩頂自動泄洪，設(shè)閘門。 非溢流壩 200砼 溢流壩 非溢流壩 250砼 溢流壩 非溢流壩 100砼 經(jīng)過對壩型進行詳細的分析比較，本樞紐選擇實體重力壩。綜合來考慮，建壩的材料可采用漿砌石或混凝土，壩型采用重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、梯形壩和大頭壩較為適宜，從設(shè)計角度來考慮，可著重考慮重力壩和寬縫重力壩兩種壩型。壩型選擇和壩址選擇是相互聯(lián)系的，壩型選擇也是根據(jù)地質(zhì)條件、建筑材料和施工條件來確定。經(jīng)過綜合的定性、定量的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定了壩軸線 NN。 在建筑材料方面，根據(jù)調(diào)查勘測資料，本樞紐壩址附近 1~2 公里范圍內(nèi)有足夠的砂石料，為筑壩材料提供有利的條件。/s（ 11—— 3月）。 施工力量由本地區(qū)專業(yè)施工隊和縣民工共同組成，配備有一定的施工機械（如混凝土攪拌機等），可達到半機械化施工水平。 樞紐地址位于峽谷出口處，兩岸山坡較陡，在壩下游 200m峽谷出口以外的兩岸，均有開闊平地可供施工場地布置。 ㈣ . 施工條件 那岸電站位于大新縣太平鄉(xiāng)，壩址距崇左火車站 76Km，有標準公路（崇左 —— 靖西公路）通至太平 50Km，太平到工地 26Km已有路基，僅需鋪設(shè)路面即能全面通車。 天然建筑材料：在壩區(qū)上游 1Km 內(nèi)兩岸均有石料場，條件良好，可以滿足需要，砂料場初步調(diào)查情況，在壩址以下 40Km 內(nèi)沙場總蓄量 40000 余 m179。 ㈢ . 建筑材料 水利工程的建設(shè)必須因地制宜，就地取材，才能取得技術(shù)經(jīng)濟合理的效果。 ㈡ . 地形條件 壩址地形條件必須滿足開發(fā)任務(wù)對樞紐布置的要求，還必須與壩型相互適應(yīng)。唯有河床沿順河構(gòu)造成產(chǎn)生深切，及河槽地段滲透較強，但經(jīng)處理，可以建壩。 3. 工程地質(zhì)結(jié)論： ⑴ 庫區(qū)為碳酸鹽類巖層，喀斯特化不強烈，滲透性稍弱，區(qū)域水系及鄰谷河槽均高于該水庫正常高水位，故條件良好，可以建庫。 地下水及地表水經(jīng)化學(xué)分析為重碳酸鈣型 水，對混凝土無侵蝕性。 一般 155m高程以上，滲透系數(shù) K=—— ， 155m以上 K＜ 晝夜。 ⑷ . 水文地質(zhì) 條件 本區(qū)地下水分布受巖層產(chǎn)狀及地質(zhì)構(gòu)造制約，左岸地下水位較高，右岸較平緩，均屬裂隙水類型，埋藏于基巖裂隙中，由大氣降水補給向河谷排泄，右岸在壩軸線上下游埋藏較深，根據(jù)鉆孔實測，埋深在 —— ，高程為 181—— 178m，左岸在壩軸線上下游 90—— 100m處均有泉水群出露，下降泉性質(zhì)，分布高程 182—— 186m，常年不枯。 ⑶ . 喀斯特發(fā)育情況 本區(qū)喀斯特化不清洌，主要見于層面溶蝕，一般規(guī)模很小，在基巖面以下 —— 較發(fā)育，一般洞高 2—— 6cm，最大埋高 20cm。 區(qū)內(nèi)構(gòu)造張干裂隙發(fā)育，一般寬 2—— 10mm，最大可達 20mm，長度 2—— 6m，但壩左肩陡壁處竟有四條平行張開裂隙，寬 4—— 10cm，長達 10 余米，產(chǎn)狀走向 EW，傾向 N，傾角 74—— 85 度。主要斷裂方向 N286—— 331W，傾向 SW，傾角 62—— 68度，乃屬與區(qū)域性斷裂伴生之同期產(chǎn)物。 厚層灰?guī)r，分布于河谷兩岸，灰色、淺灰色硅質(zhì)巖，質(zhì)堅稍脆，層理清晰，層面溶隙發(fā)育，多呈薄層片狀，單層厚度 1—— 10cm，間夾肉紅色白云質(zhì)灰?guī)r，完整性較差。土層覆蓋厚度 1——，均為疏松亞粘土 ，石灰?guī)r厚 25—— 28m，一般在 207m高程以上多含泥質(zhì)，洞穴很發(fā)育，且具有蜂窩狀小孔，地質(zhì)軟弱，以下為質(zhì)地較堅硬的結(jié)晶石灰華，但與基巖連接處，均發(fā)育有大洞穴，一般洞高 —— ，最大洞高達 ，紅棕色粘土充填。 壩址地段屬石灰?guī)r峰林區(qū)，處于峽谷與開闊河槽之界限，左岸為石灰?guī)r陡坡峭壁，右岸是由石灰?guī)r組成的二級高臺地，谷坡陡峻，構(gòu)成“ U”型河谷，壩軸線下游 120m 處，由石灰?guī)r形成一道天然河檻致使壩址段枯水季節(jié)水深竟達 4—— 6m。 與黑水河平行的鄰谷 —— 明士河，雖然與黑水河相距僅 6km，但與黑水河庫區(qū)蓄水段向平行 的河段水面，上下游均高出水庫正常水位，故沿鄰谷滲漏問題不存在。 ⑸．庫區(qū)滲漏問題 庫區(qū)出露雖然大部分 zho 能夠、上盤系碳酸鹽類巖層。 根據(jù)調(diào)查，庫區(qū)四周地下水出露標高均超出正常水位高程。 ⑷ . 水文地質(zhì) 庫區(qū)地下水受巖層、構(gòu)造及喀斯特化程度的影響，庫區(qū)中游 灰?guī)r、質(zhì)巖、溶蝕較強烈，喀斯特水豐富。 漏斗：多呈圓形，直徑２ —— ２５ m，深度５ —— １５ m ,底部與地下水道相通，部分漏斗底有亞粘土充填。 ⑵ . 地質(zhì)構(gòu)造 該水庫位于大明山穹地的西南線，構(gòu)造斷裂受大明山穹窿控制，巖層大致走向北西，傾向南西，傾角 10—— 15度，斷裂構(gòu)造分兩組，走向西北，多為正斷層和年推斷層 ，伴隨之節(jié)理裂隙也較發(fā)育，見于隴慢、隴登和壩區(qū)，另一組為北東東 —— 南西西方向，以逆斷層為主，傾向北西西，伴隨有撓曲和輕微皺曲。 ⑴ . 地質(zhì)巖性 庫區(qū)出露巖層，大部分為中、上盤系碳酸鹽類地層，僅在碩龍以下有下泥盤系地層和寒武 ——志留系砂頁巖互相出露，下雷河發(fā)源地 —— 龍鴉嶺旁新花崗巖出露。在有些情況下，甚至能起決定性作用。水工建筑物級別為四級。 根據(jù)本設(shè)計說明書 “第二章水文水利水能 —— 三、計算水利水能計算” 資料知，有效庫容為 ５４４萬 m3，裝機容量１．２８萬 kW， 灌溉面積約３萬畝。 2. 水工建筑物等級的劃分 工程 等別 工程 規(guī)模 分等指標 水庫總庫容（億 m3） 防洪 治澇 灌溉 供水 發(fā)電 保護城鎮(zhèn)及工礦 企業(yè)的 重要性 保護農(nóng)田面積（萬畝 ） 治澇 面積 （萬畝） 灌溉 面積 （萬畝） 供水對象的重要性 裝機 容量 （萬 kW） Ⅰ 大（ 1）型 ≥ 10 特別重要 ≥ 500 ≥ 200 ≥ 150 特別重要 ≥ 120 Ⅱ 大（ 2）型 10~ 重要 500~100 200~60 150~50 重要 120~30 Ⅲ 中型 ~ 中等 100~30 60~15 50~5 中等 30~5 Ⅳ 小（ 1）型 ~ 一般 30~5 15~3 5~ 一般 5~1 Ⅴ ?。?2）型 ~ ＜ 5 ＜３ ＜０． ５ ＜ 1 注：１．水庫總庫容是指水庫最高水位以下的凈庫容。