【正文】 4 工程量 計(jì)算 22 土壩工程量根據(jù)壩址地形圖和土壩平面布臵圖確定， 最大 壩高 ，壩頂長(zhǎng) ，按分層累加法計(jì)算求得 原地面以上 壩體 填 土方 量 為 ，詳見(jiàn)下表 。 3〃 3〃 3涵洞出口段設(shè)計(jì) 涵洞出口建筑物為喇叭型明渠段，明渠段水平長(zhǎng) 5 m，喇叭型入口寬 m，出口寬 3 m，側(cè)墻采用重力式擋墻形式，頂寬 40cm,迎水面鉛直，背水面放坡，底寬 70 cm；基礎(chǔ)厚 80 cm，寬 80 cm；底板厚 40 cm。為防止洞身與壩體結(jié)合時(shí)，沿洞壁產(chǎn)生集中滲流，結(jié)合沉陷縫設(shè)截流環(huán)，截流環(huán)頂厚 ，底厚 1m，四周均凸出洞壁 ，沉陷縫寬 2cm，用瀝青麻刀回填。 （ 3）涵洞結(jié)構(gòu)尺寸確定： 涵洞基礎(chǔ)寬 ，拱圈厚 ，墩高 ，起拱面寬 ，洞凈高 ,跨度 m。 涵洞允許最大水深為： h 允 = h= 1. 2= m h 允 ≥ h0，故涵洞內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)有壓流。 （ 1）涵洞內(nèi)水深計(jì)算 采用明渠均勻流公式 Q=WC Ri 式中 :符號(hào)意義同前臥管。涵洞底坡為 1/100，進(jìn)口與臥管陡坡末端消力池連接，出口為喇叭口。 ④抗剪校核 因?yàn)?10001800 ??bh＜ 4 所以采用 V≤dr1 f cbh 0進(jìn)行計(jì)算： dr1 10 600 175=218750N＞ V=151500N 說(shuō)明截面尺寸滿(mǎn)足要求。 18 ① 均布荷載計(jì)算 gk1=25 =3 KN/m gk2=20 = KN/m gk3=100. 6 = KN/m g= gk1+ gk2= 3+ = KN/m q= = KN/m 板的計(jì)算跨度按以下計(jì)算取最小值： L=L0+a=+= L= L0= = 取 L= 跨中彎矩設(shè)計(jì)值： M =81r0? (g+q)L2 =81 = KN〃m 支座截面剪力設(shè)計(jì)值 ： V =21r0? (g+q)L0 =21 = KN ② 配筋計(jì)算 19 as=20hbf Mrc d ??? = ? =1 sa21? =＜ ? b= 滿(mǎn)足條件，不需加大截面 或提高砼強(qiáng)度等級(jí)。 蓋板上淤泥厚度 h 淤 =，蓋板上水深 h 水 =。 B、 消力池蓋板配筋計(jì)算 消力池采用 C20 鋼筋砼預(yù)制蓋板，蓋板長(zhǎng) m，蓋板寬 m，擬定蓋板厚度為 20cm。 c、計(jì)算鋼筋截面面積 As 采用公式： As=? bh 0ycff 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入 As=1050 125 21010 = 17 d、檢驗(yàn)配筋率是否滿(mǎn)足 ? ≥ ? min條件 設(shè)計(jì)臥管配筋Ⅰ級(jí) ? min =% 采用公式： ? =?ycff 將有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得： ? = 21010 =%＞ ? min=% e、選配合適的鋼筋直徑和根數(shù) 查表每塊蓋板選用 7φ10的受力鋼筋，分布筋選用 5φ8的鋼筋。判斷是否滿(mǎn)足 ? ≤ ? b條件，該工程采用熱軋Ⅰ級(jí) 鋼， ? b =。 g =rG1〃g K1+rG2〃g K2= + =q= rQ〃g K3 = =板的計(jì)算跨度按下公式計(jì)算取最小值： L=L0+? L=L 0 式中： L0—— 板的凈跨 m L0= ? —— 搭接長(zhǎng)度 m ? = 將以下有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得： L= += L= = 取 L= 跨中彎矩設(shè)計(jì)值采用公式： M=81r0? (g+q)L2 支座截面剪力設(shè)計(jì)值采用式： V=21r0? (g+q)L0 式中： r0—— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) r0= ? —— 設(shè)計(jì)狀況性系數(shù) ? = 其它符號(hào)意義同前。 蓋板上水深 h 水 =，跨度方向板長(zhǎng) 80cm，而蓋板寬度方向則為 105cm。 取鋼筋砼容重 r 砼 =，淤泥飽和容重 r 淤=2t/m3=20KN/m3，水容重 r 水 =1t/m3=10KN/m3,砼保護(hù)層 25mm。 消力池底高程 ，蓋板頂高程 。 根據(jù)以上計(jì)算可確定消力池?cái)嗝娉?寸為：長(zhǎng)寬深 =550cm 90cm 14 78cm。 池長(zhǎng)計(jì)算：采用公式 Lk= （ 3— 5） h2 式中： Lk—— 消力池長(zhǎng) (m)； h2—— 消力池的躍后水深 （ m）， h2= m； 將以上有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得： Lk=（ 3— 5） =— ，取池長(zhǎng) Lk= m。 ②、消力池?cái)嗝娉叽绱_定 池深計(jì)算：采用公式 d= h 式中： d—— 消力池深 (m)； h2—— 消力池的躍后水深 （ m）， h2= m； h—— 緊接消力池出口的下游水深 （ m）， h＝ m。 ①、判斷是否設(shè)消力池 采用公式 h2=???????? ?? 1812 3020ghqh ? 13 式中： q—— 單寬流量 q=＝ m3/s； h2—— 第二共軛水深 (m)； h0—— 臥管正常水深 （ m）， h0=； ? —— 流速不均勻系數(shù) ? ＝ ； g—— 重力加速度 （ m3/s）， g= m3/s。為防放水時(shí)產(chǎn)生真空，在臥 管頂部設(shè)通氣孔，通氣孔頂高程 m，最低放水孔高程 m。 臥管軸線(xiàn)與涵洞軸線(xiàn)夾角為 度，臥管斜長(zhǎng) ，沿底板從下至上每間格 5m 設(shè)一道斷面為 50cm50cm 的齒墻，共 8 道，以增加其穩(wěn)定性。為保證放水孔水流跌落臥管時(shí)，水柱的躍高不致淹沒(méi)進(jìn)水孔底緣，使臥管內(nèi)不形成壓力流，對(duì)方形臥管，其高度應(yīng)為臥管正常水深的３～４倍， 則臥管斷面高為： H＝ 3 = m 取 H＝ m 臥管斷面尺寸確定為（寬高） m m。擬定臥管底寬為 。 ⑵ 放水孔徑的計(jì)算 臥管臺(tái)階高 ，每臺(tái)設(shè)一孔，同時(shí)開(kāi)啟 3孔放水，孔徑計(jì)算公式為： d=321 HHHQ?? 放 式中： d—— 放水孔直徑 （ m）； H H H3—— 分別為三孔的作用水頭（ m），其中： H1 = H2 = H3=； Q 放 —— 設(shè)計(jì)放水流量 Q= m3/s 將以上有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得： d= ?? = ⑶ 臥管斷面尺寸確定 考慮在實(shí)際運(yùn)用中，由于水位變化而導(dǎo)致的放水孔調(diào)節(jié)，臥管內(nèi)流量比正常運(yùn)用時(shí)加大 20%，故臥管斷面設(shè)計(jì)時(shí)要按加大流量計(jì)算，取 Q 加 = 放= =。臥管臺(tái)階高 m，蓋板采用 C20 鋼筋混凝土預(yù)制板。 3〃 3 放水建筑物設(shè)計(jì) 放水建設(shè)物的組成：大壩放水建筑物由放水臥管、輸水涵洞及出口三部分組成，放水臥管布設(shè)在大壩上游右岸原坡開(kāi)挖基礎(chǔ)上，涵洞及出口段布設(shè)在大壩右岸堅(jiān)實(shí)地基上 。 ⑹ 壩體施工要求 沿壩軸線(xiàn)方向分層均勻鋪土，用履帶拖拉機(jī)碾壓，壓跡重疊 10～ 20cm，每層鋪土厚度不超 30cm，壓實(shí)后測(cè) 25cm，壩肩人工夯實(shí)。結(jié)合槽底寬 1m，深 1m，邊坡比 1： 1。與壩體相連的岸坡應(yīng)開(kāi)挖成平順的正坡，土質(zhì)岸坡不陡于 1:，巖石岸坡不陡于 1:。 ⑷ 壩基、岸坡、結(jié)合槽處理 壩體填筑前，必須對(duì)壩基和岸坡進(jìn)行處理，清基范圍應(yīng)超出壩的坡腳線(xiàn)，清基平均深度 20cm。為防止壩肩兩岸排水匯流壩頂形成洞穴，慮及壩體安全，必須設(shè)臵壩肩排水溝，與縱問(wèn)排水溝相連。 ⑵ 壩坡 根據(jù)壩高、筑壩土料土質(zhì)，并參考已成工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定：上游壩坡 1：、 1： ；下游壩坡 1: 1： ，并在上、下游壩坡設(shè)臵馬道 ,馬道寬 。經(jīng)計(jì)算，該骨干壩二十年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下洪水總量為 W5%= = m3，臥管第一臺(tái)階放水孔高程以下死庫(kù)容為 萬(wàn) m3，則總庫(kù)容 萬(wàn) m3，查 HVF 曲線(xiàn)知，相應(yīng) 9 壩頂高程為 ，取安全超高 ，則 相應(yīng)壩頂高程為 m。 為保證大壩施工期安全渡汛，需計(jì)算汛期攔洪壩高。 校核情況下： V 滯 %= m3， V 攔 + V 滯 =+= m3，查曲線(xiàn) h 攔 + h 滯 =，相應(yīng)校核洪水位高程為 , h 滯 %=。 由 V 攔 = m3,查曲線(xiàn)圖得 h 攔 =，相應(yīng)攔泥高程為 m，淤地面積 。曲線(xiàn)的繪制要結(jié)合實(shí)測(cè)壩址地形圖確定，溝底相對(duì)高程為 991m，詳見(jiàn)附圖。施工時(shí)土料的最優(yōu)含水量應(yīng)控制在 12～ 20%之間，壩體干容重達(dá)到 。壩址附近有適宜的壤土，其儲(chǔ)量足以滿(mǎn)足填筑壩體的需要，溝內(nèi)無(wú)常流水，壩型選擇均質(zhì)碾壓土壩。 將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得： Q3%=133. 65 %=195. 25 2 〃 2 〃 3 設(shè)計(jì)洪水總量計(jì)算 采用《省規(guī)范》公式： Wp=K 〃 R p 〃 F 式中： Wp—— 頻率為 P的設(shè)計(jì)洪水總量 （萬(wàn) m3）；