平山水利樞紐設(shè)計說明書-在線瀏覽
2024-08-30 14:22本頁面
【正文】 （3）風(fēng)浪引起的壩前水位壅高計算公式：式中：——綜合摩阻系數(shù)，一般取值范圍為，計算時取； ——風(fēng)向與壩軸線法線方向的夾角，計算中取最不利情況，即； ——壩前水域平均水深，由相應(yīng)水位減高程得，m；（4）安全超高 根據(jù)壩的級別和運行情況按下表選擇安全超高： 表11 安全加高的取值壩的級別1235正常運行非常運行現(xiàn)將水庫正常運用和非常運用情況，即設(shè)計洪水位和校核洪水位下的計算結(jié)果列于下表： 表12 壩頂高程計算表 （單位：m）運行情況水庫靜水位波浪爬高風(fēng)吹壅高安全超高壩頂超高壩頂高程%沉降后的壩高正常運行非常運行 由表中計算結(jié)果，壩頂高程應(yīng)取正常運行、非常運行兩者中的較大值。對粘土心墻壩，上下游壩坡在1:1:4之間選取，一般上游壩坡比下游壩坡稍緩；沿壩高20~30m改變一次坡度，設(shè)置一級馬道，~。 （1）上游壩坡坡度：從壩頂至壩底依次為1:、1:（2）下游壩坡坡度：從壩頂至壩底依次為1:、1:（3）馬道：馬道寬度取為2m；上游一級馬道高程：=下游一級馬道高程：= 土石壩的構(gòu)造設(shè)計1. 防滲體防滲體的類型有土質(zhì)防滲體、瀝青混凝土或鋼筋混凝土防滲體。（1）心墻位置：土石壩斷面中心線部位；（2）心墻頂部寬度：應(yīng)滿足施工機械碾壓要求，一般不小于3m，取為4m。綜合考慮。（5）心墻底部寬度：；此外，心墻頂部應(yīng)有保護層，防止冰凍和機械破壞，取為2m。2. 壩體排水壩體排水的作用是控制引導(dǎo)滲流，降低浸潤線，加速孔隙水壓力消散，防止?jié)B流逸出處土的滲流破壞，增強壩的穩(wěn)定性；在寒冷地區(qū)，保護下游壩坡免遭凍脹破壞。壩體排水的方式有壩趾棱體排水、壩址貼坡排水、褥墊排水層等，本工程采用堆石棱體排水。該樞紐壩址處有堆石料可利用，故上下游護坡均采用堆石護坡。 （2）下游護坡：下游壩面除排水棱體外需全部護砌，堆石護坡厚度40cm，護坡下設(shè)置碎石墊層20cm。各護坡在馬道、壩腳、護坡末端均設(shè)置基座。反濾層由1~3層級配均勻耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石組成，每層粒徑隨滲流方向而增大。初步擬定結(jié)果分述如下： （1）防滲體周邊部位：心墻與壩殼間、截水槽與覆蓋層間、水平鋪蓋與覆蓋層間，反濾層設(shè)置為，第一層細砂反濾層，厚20cm；第二層為碎礫石反濾層，厚30cm。 滲流穩(wěn)定計算 （1）心墻采用粘土料，滲透系數(shù),壩殼采用山皮土，滲透系數(shù),兩者相差倍，可以把粘土心墻看做相對不透水層，因此計算時可以不考慮上游楔行降落水頭的作用。 按土石壩滲流計算規(guī)范，滲流計算時應(yīng)考慮以下組合情況，取其最不利情況作為控制條件：（1）上游正常高水位+下游相應(yīng)的最低水位；（2）上游設(shè)計洪水水位+下游相應(yīng)的最低水位；（3）上游校核洪水水位+下游相應(yīng)的最低水位；（4）對上游壩坡穩(wěn)定最不利的庫水降落后的水位。 采用水力學(xué)法進行土壩滲流計算。 取土石壩最大斷面為計算斷面，簡圖如下（單位：m）圖1—1 不透水地基上心墻壩滲流計算簡圖 假定心墻上游浸潤線與水庫上游水位齊平，先假定壩基相對不透水，心墻后水深為H , 則 上游水深： 下游水深： 心墻等厚矩形寬度 滲流區(qū)長度：（1） 單寬滲流量通過心墻的滲流量 通過下游壩體的滲流量 根據(jù)流量連續(xù)性原理，解得心墻后水深，代入得單寬滲流量：（2） 浸潤線方程 將透水地基的厚度，即覆蓋層厚度T取為3m，滲透系數(shù)，換算為與壩體滲透系數(shù)相同的土體厚度，并視為壩體的一部分，則根據(jù)有限深透水地基上的滲流計算浸潤線方程 對浸潤線方程進行驗算，當(dāng)時，帶入浸潤線方程得，與實際相符；心墻下游面（）浸潤高程，與實際心墻后水深相符。 壩坡穩(wěn)定分析計算土石壩的穩(wěn)定分析是驗算土石壩在自重和各種情況的孔隙水壓力及外荷載作用下，是否具有足夠的穩(wěn)定性。條分法假定滑裂面為一個圓柱面（剖面為一圓?。?，將可能滑動面以上的土體劃分為若干鉛直條，不考慮土條間相互作用力的影響，算出作用于土條底面的法向力和切向力；安全系數(shù)定義為土條在滑裂面上所提供的抗滑力矩與滑動力矩之比?？倯?yīng)力分析穩(wěn)定安全系數(shù)的計算式為：式中：——下標(biāo)，代表土條編號； ——第塊土條重量，浸潤線以上以天然容重計，以下以浮容重計，kN； ——第塊土條重量，浸潤線以上以天然容重計；浸潤線以，下游水位以上按飽和容重計，下游水位以下按浮容重計，kN； ——第塊土條沿滑裂面的長度，m； ——第塊土條沿滑裂面的坡角； 、——總應(yīng)力抗強度指標(biāo)。3. 計算過程 滑弧面選擇，需要確定最危險滑動圓弧位置，本次只做一個滑動面的穩(wěn)定計算，即：滑動面起點在壩頂、與心墻相交、與壩基接近或切入壩基、端點在壩腳附近。圖 1—2 壩坡穩(wěn)定計算簡圖 計算結(jié)果列于下表： 表13 條分法計壩坡穩(wěn)定分析算表土條編號1234567891010101010/00001916221190172000020276091
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