混凝土重力壩設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-在線瀏覽
2024-11-01 15:18本頁面
【正文】 ，從地形地質(zhì)條件看，本壩址宜修建混凝土重力壩。但混凝土重力壩布置相對較緊湊，管理運(yùn)行方便。施工導(dǎo)流：兩種壩型方案施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)相同，導(dǎo)流方式均為一次性攔斷隧洞導(dǎo)流。導(dǎo)流費(fèi)用面板壩略大?？鄢昧虾?，面板壩方案棄渣量約為重力壩方案的兩倍，鯉魚塘水庫工程壩址附近地形狹窄，只能采取分散多處棄渣的方式解決。綜上所述，兩種壩型比較，宜采用I壩線、混凝土重力壩方案。經(jīng)過綜合分析和比較，確定該水利樞紐工程的泄洪方式采用表孔溢流堰泄洪，表孔選擇兩孔，尺寸為811m(孔寬高)，堰頂高程▽=441（m）。 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)：。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般上游坡，下游坡，～。（1）壩頂寬度壩頂需要有一定的寬度，以滿足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及設(shè)施的需要。如作交通要道或有啟閉機(jī)設(shè)施時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。表4—1 安全超高 （m）荷載組合（運(yùn)用情況）壩的級別 1235基本組合（正常情況）特殊組合（校核情況）壩頂高程（或壩頂防浪墻頂高程）按下式計(jì)算，并選用其中的較大值。對于2級的壩，如果按照可能最大洪水校核時(shí)，壩頂高程不得低于相應(yīng)靜水位，防浪墻頂高程不得低于波浪頂高程。壩頂高程計(jì)算過程見計(jì)算書，最終取壩頂高程，則壩頂部高程為： 最大壩高為：=。作用在重力壩的荷載主要有：壩體自重，上下游壩面上的水壓力，揚(yáng)壓力，浪壓力，泥沙壓力，地震壓力及冰壓力等。具體計(jì)算過程見計(jì)算書?？砂此W(xué)原理計(jì)算，壩面上任一點(diǎn)靜水壓強(qiáng)。當(dāng)壩面為傾斜時(shí)，為計(jì)算簡便，常將水壓力分解為水平水壓力和垂直水壓力兩部分進(jìn)行計(jì)算。 下游水深H2=（1）壩基面揚(yáng)壓力圖 422 有防滲排水時(shí)壩底揚(yáng)壓力分布圖對于壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔的實(shí)體重力壩，揚(yáng)壓力可按圖（4—2）計(jì)算，在壩踵的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為，在排水孔中心線上的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為下游壩址揚(yáng)壓力強(qiáng)度為，其間均以直線連接，形成折線形揚(yáng)壓力分布。我國重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范建議：河床壩段；岸坡壩段。由于影響波浪的因素很多，目前主要根據(jù)風(fēng)速和吹程結(jié)合水庫所在位置的地形，采用已建水庫長期觀測資料所建立的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。庫面吹程系指壩前沿水面至對岸的最大直線距離，可根據(jù)水庫形狀確定， Km。本工程在設(shè)計(jì)工況下取50年淤沙高程，校核工況下取100年淤沙高程。這里取當(dāng)上游壩面傾斜時(shí)，除計(jì)算水平向泥沙壓力外，尚應(yīng)計(jì)算鉛直向泥沙壓力，即淤沙重。所以本工程中，不計(jì)算土壓力。本工程的地震基本烈度小于6度，所以不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。本工程海拔高程較低，不會產(chǎn)生冰凍。 荷載組合作用在壩上的荷載，按其性質(zhì)可分為基本荷載和特殊荷載兩種。該水利樞紐工程采用的荷載組合為：表421 荷載組合荷 載 組合主 要 考 慮 情 況荷 載自 重靜 水壓 力泥 沙壓 力揚(yáng) 壓力浪 壓力冰 壓力地 震荷 載動 水壓 力土 壓力基 本組 合（1）設(shè) 計(jì) 洪 水 位 情 況12345特 殊組 合（1）校 核 洪 水 位 情 況12345 穩(wěn)定分析工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明，巖基上混凝土重力壩的失穩(wěn)破壞可能有兩種類型：一種是壩體沿抗剪能力不足的薄弱層面產(chǎn)生滑動，包括沿壩與基巖接觸面的滑動以及沿壩基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的深層滑動；另一種是在荷載作用下，上游壩踵以下巖體受拉產(chǎn)生傾斜裂縫以及下游壩趾巖體受壓發(fā)生壓碎區(qū)而引起傾斜破壞。本工程也只進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。圖 432 重力壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定計(jì)算示意圖（a）沿水平壩基面抗滑穩(wěn)定 （b）沿傾斜壩基面抗滑穩(wěn)定（1）摩擦公式此法的基本觀點(diǎn)是把滑動面看成是一種接觸面，而不是膠結(jié)面。當(dāng)滑動面為水平面時(shí)，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算 （4—9） 式中 ——作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和； ——作用于滑動面上的力在水平方向投影的代數(shù)和； ——滑動面上的抗剪摩擦系數(shù)； ——按摩擦公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表431采用。由式（4—10）看出，滑動面傾向上游時(shí)，對壩體抗滑穩(wěn)定有利；傾向下游時(shí)，角由正變負(fù)，滑動力增大，抗滑力減小，對壩的穩(wěn)定不利。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)由下式計(jì)算 （4—11）式中 —壩體與壩基面連接面的抗剪斷摩擦系數(shù)； —壩體與壩基連接面的抗剪斷凝聚力； —壩體與壩基連接面的面積；—按抗剪斷公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表431采用。所以，該水利樞紐工程抗滑穩(wěn)定計(jì)算時(shí)采用抗剪斷強(qiáng)度公式驗(yàn)算。該水利樞紐工程的。 沿壩基深層的抗滑穩(wěn)定分析由于壩基滑動面、抗裂面的阻滑力受巖石性質(zhì)、產(chǎn)狀等因素的影響，計(jì)算結(jié)果的精度比壩體與壩基接觸面的阻滑力計(jì)算還要差。 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施從上述抗滑穩(wěn)定分析可以看出，要提高重力壩的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于增加抗滑力。② 將壩基面開挖成傾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高穩(wěn)定性。③ 利用地形、地質(zhì)特點(diǎn)，在壩踵或壩趾設(shè)置深入基巖的齒墻，用以增加抗力提高穩(wěn)定。⑤ 利用預(yù)加應(yīng)力提高抗滑穩(wěn)定性。用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力時(shí)，一般沿壩軸線切取單寬壩體作為固接于地基上的變截面懸臂梁，按平面問題進(jìn)行計(jì)算。 應(yīng)力計(jì)算1. 壩體邊緣應(yīng)力的計(jì)算壩體的最大和最小主應(yīng)力一般都出現(xiàn)在上下游邊緣，而且要計(jì)算壩體內(nèi)部應(yīng)力也需要以邊緣應(yīng)力作為邊界條件。圖 441 壩體應(yīng)力計(jì)算圖（1）水平截面上的邊緣正應(yīng)力和假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布，可用材料力學(xué)偏心受壓公式計(jì)算。
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