土石壩設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(平山水利樞紐設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū))畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-04 22:47本頁(yè)面
【正文】 ）灌溉引水建筑物采用有壓式引水隧洞與灌溉渠首連接。主要灌區(qū)位于河流右岸，渠首底高程102m，渠道邊坡1∶1。 （3）過(guò)壩建筑物 主要是筏道，采用干筏道。 （4）施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞 施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞，均采用有壓式。3. 樞紐總體布置方案的確定 擋水建筑物——土石壩（包括副壩在內(nèi)）按直線布置在河彎地段的1壩址線上，泄水建筑物——溢洪道布置在大壩右岸的天然埡口處；灌溉引水建筑物——引水隧洞緊靠在溢洪道的右側(cè)布置；水電站建筑物——引水隧洞、電站廠房、開(kāi)關(guān)站等布置在右岸（凸岸），在副壩和主壩之間，廠房布置在開(kāi)挖的基巖上，開(kāi)關(guān)站布置在廠房旁邊；施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞布置在右岸的山體內(nèi)。（四）土壩設(shè)計(jì) 1. 壩型選擇影響土石壩壩型選擇的因素有：；；；、施工進(jìn)度與分期、填筑強(qiáng)度、氣象條件、施工場(chǎng)地、運(yùn)輸條件、初期度汛等施工條件；、壩基處理型式、壩體與泄水引水建筑物等的連接；；、總工期和總造價(jià)。砂料可在壩軸線下游1～3公里河灘范圍內(nèi)及平山河出口處兩岸河灘開(kāi)采。1）土料：主要有粘土和壤土，儲(chǔ)量多，質(zhì)量尚佳，可作為筑壩材料，其性能見(jiàn)附表：1；2）砂土：~，儲(chǔ)量多，可供筑壩使用，見(jiàn)附表：2；3）石料：石質(zhì)為石灰?guī)r及砂巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，儲(chǔ)量豐富，性能見(jiàn)附表：3。 1）均質(zhì)壩。但是，由于土料抗剪強(qiáng)度比用在其他壩型壩殼的石料、砂礫和砂等材料的抗剪強(qiáng)度小，故其上下游壩坡比其他壩型緩，填筑工程量比較大。 2）斜墻壩。 3）心墻壩。心墻壩的優(yōu)點(diǎn)還有：心墻位于壩體中間而不依靠在透水壩殼上，其自重通過(guò)本身傳到基礎(chǔ)，不受壩殼沉降影響，依靠心墻填土自重，使得沿心墻與地基接觸面產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，有利于心墻與地基結(jié)合，提高接觸面的滲透穩(wěn)定性；當(dāng)庫(kù)水位下降時(shí)，上游透水壩殼中水分迅速排泄，有利于上游壩坡穩(wěn)定，使上游壩坡比均質(zhì)壩或斜墻壩陡；下游壩殼浸潤(rùn)線也比較低，下游壩坡也可以設(shè)計(jì)得比較陡；在防滲效果相同的情況下，土料用量比斜墻壩少，施工受氣候影響相對(duì)小些；位于壩軸線上的心墻與岸坡及混凝土建筑物連接比較方便。2. 壩體剖面設(shè)計(jì)土石壩的剖面設(shè)計(jì)指壩坡、壩頂寬度、壩頂高程。 （1）上游壩坡：從壩頂至壩踵依次為1︰3；1︰；1︰4。 （3）馬道：。故取。最后需預(yù)留一定的壩體沉降量，%。表11 安全加高 （單位：m）運(yùn)用情況壩的級(jí)別ⅠⅡⅢⅣ、Ⅴ正常非?！O(shè)計(jì)波高，m；——壩坡坡率；——壩坡護(hù)面糙率，取值為：，；——設(shè)計(jì)風(fēng)速，；——吹程，㎞；——水庫(kù)水域的平均水深，m； ——綜合摩阻系數(shù)，其值變化在（～）103之間，計(jì)算時(shí)一般取K=103； ——風(fēng)向與水域中線（或壩軸線的法線）方向的夾角。表12 壩頂高程計(jì)算結(jié)果運(yùn)用情況靜水位（m）波浪爬高R（m）風(fēng)浪引起壩前壅高e (m) 安全超高A（m）計(jì)算壩頂高 程Z計(jì)（m）%沉陷（m）竣工時(shí)的壩頂高程Z （m）設(shè)計(jì)情況（正常水位）較核情況（非常情況） 壩頂高程最后結(jié)果：。 所以滿足要求。下游設(shè)有棱體排水，可近似的假設(shè)浸潤(rùn)線的逸出點(diǎn)為下游水位與堆石棱體內(nèi)坡的交點(diǎn)。 （2）土體中滲流流速不大且處于層流狀態(tài)，滲流服從達(dá)西定律，即平均流速v等于滲透系數(shù)K與滲透比降i的乘積，v=Ki。 2）滲流計(jì)算條件 滲流計(jì)算應(yīng)考慮如下組合，取其最不利者作為控制條件：1）上游正常高水位，下游相應(yīng)的最低水位；2）上游設(shè)計(jì)或校核洪水水位，分別相應(yīng)的下游水位；3）對(duì)山游壩坡穩(wěn)定最不利的庫(kù)水降落后的水位。 3）滲流分析的方法 采用水力學(xué)法進(jìn)行土石壩滲流計(jì)算，將壩內(nèi)滲流分為若干段，應(yīng)用達(dá)西定律和杜平假設(shè)，建立各段的運(yùn)動(dòng)方程式，然后根據(jù)水流的連續(xù)性求解滲透流速、滲透流量和浸潤(rùn)線等。假設(shè)地基為不透水地基。通過(guò)心墻段的單寬流量為；通過(guò)心墻下游壩殼段的單寬流量為。表13 及其下游壩殼單寬流量計(jì)算結(jié)果計(jì)算情況Z上（m）Z下（m）H1（m）H2（m）（m）D（m）L(m)q(104m3/(s見(jiàn)圖所示。查設(shè)計(jì)資料砂土抗剪強(qiáng)度指標(biāo) ，由于設(shè)計(jì)原始資料中無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)，在此也無(wú)法提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故假設(shè)，代入上述方程得（Ⅱ級(jí)水工建筑物正常運(yùn)用情況下）， 。 5. 防滲體設(shè)計(jì)（這里選用粘土心墻）1）防滲體尺寸土質(zhì)防滲體的尺寸應(yīng)滿足控制滲透比降和滲流量要求，還要便于施工。上下游最大作用水頭差H==（下游無(wú)水工況），粘土心墻壩的允許滲透坡降[J]=4，故墻厚T≧H/[J]=。 3）防滲體保護(hù)層 心墻頂部應(yīng)設(shè)保護(hù)層，防止冰凍和干裂。6. 壩體排水設(shè)計(jì) 1）排水設(shè)施選擇 常用的壩體排水有以下幾種型式：貼坡排水、棱體排水、壩內(nèi)排水、以及綜合式排水。（2）棱體排水：可降低浸潤(rùn)線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護(hù)下游壩腳不受尾水沖刷，且有支撐壩體增加穩(wěn)定的作用，且易于檢修，是效果較好的一種排水型式。 綜合以上分析選擇棱體排水方式。（正常水位）流量時(shí)，；。7. 反濾層和過(guò)濾層 1）設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) （1）保護(hù)無(wú)粘性土料（粉砂、砂、砂礫卵礫石、碎石等） 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對(duì)于與被保護(hù)土相鄰的第一層反濾料，建議按下述準(zhǔn)則選用，同時(shí)要求兩者的不均勻系數(shù)及不大于5～8，級(jí)配曲線形狀最好相似。 上述兩式同樣適用于選擇第二、三層反濾料,當(dāng)選擇第二層反濾料時(shí)，以第一層反濾料為被保護(hù)土，二選擇第三層反濾料時(shí)，則以第二層反濾料為被保護(hù)土。（2）保護(hù)粘性土料 粘性土有粘聚力，抗管涌能力一般比無(wú)粘性土強(qiáng)，通常不用上述兩式設(shè)計(jì)反濾層，而用以下方法設(shè)計(jì)。①滿足被保護(hù)粘性土的細(xì)粒不會(huì)流失 ，而采用不同的方法。如被保護(hù)土不含有大于5mm的顆粒時(shí)。%～85%的粘性土按式設(shè)計(jì)反濾層。式中，%。②滿足排水要求 以上三種土還應(yīng)符合式，以滿足排水要求。 （3）護(hù)坡墊層 同樣應(yīng)滿足土粒不流失及足夠的透水性要求，但標(biāo)準(zhǔn)可降低些，建議按下式的簡(jiǎn)便方法選擇粒徑。2）設(shè)計(jì)結(jié)果 由于設(shè)計(jì)原始資料中沒(méi)有提供各土、砂、石料的顆粒級(jí)配情況，這里無(wú)法用計(jì)算的方法進(jìn)行反濾層的設(shè)計(jì)
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