【正文】 材料物理力學(xué)指標(biāo) 見表 5。 某 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 某 水電站閘壩樞紐工程 14 第六節(jié) 施工條件 砼 魚潭 水電站對(duì)外交通方便，沿熊貓河左岸有省級(jí)干道公路通過?！?50176。工區(qū)氣候溫和，降雨豐沛、濕潤(rùn)。當(dāng)?shù)亟ú?儲(chǔ)量豐富，開采受季節(jié)影響小，開采方便，運(yùn)距短。工程施工宜引入招標(biāo)機(jī)制，選擇合適的專業(yè)隊(duì)伍采用機(jī)械化施工，以加快工程進(jìn)度，按時(shí)建成發(fā)電。 魚潭 電站是一個(gè)有日調(diào)節(jié)性能的引水式水電站，無防洪、灌溉、航運(yùn)、和漂木等綜合要求，按《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 》 SDJl2— 78 規(guī)范及補(bǔ)充規(guī)定， 魚潭 水電站裝機(jī)容量在 ～ 410 KW之間，工程規(guī)模屬小 (Ⅰ )型電站，工程等級(jí)定為四等工程，永久性主要建筑物包括攔 河閘壩、進(jìn)水 口 等按 4級(jí)設(shè)計(jì)，次要建筑物按 4 級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)性建筑物按 5 級(jí)設(shè)計(jì)。 第三節(jié) 地震 根據(jù)設(shè)計(jì)基本資料，據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（ 1990），工程去地震基本烈度七度。主要建筑物應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的具體條件，著重于采取抗震結(jié)構(gòu)及工程措施。 關(guān)閉閘門，可以攔洪、擋潮、抬高水位 以滿足上游引水和通航要求；開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖沙或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。 閘址的選擇，關(guān)系到工程建設(shè)的成敗和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮，是水閘設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 壤土、中沙、粗沙的砂礫石適于作為水閘的地基。 建閘后，過閘水流的形態(tài)是選擇閘址是需要考慮的重要因素。攔河閘宜選在河床穩(wěn)定、水流順直的河段上，閘的上、下游應(yīng)有一定長(zhǎng)度的平直段。無壩取水的進(jìn)水閘應(yīng)選在彎曲河段的凹岸頂點(diǎn)或稍偏下游，引水方向與河道主流方向間的夾角，最好在 30度以內(nèi)。沖沙閘大多布置在攔河閘與進(jìn)水閘之間、緊靠攔河閘最深的部位，有時(shí)也建在引水渠內(nèi)的進(jìn)水閘旁。新開渠道既要盡量縮短其長(zhǎng)度，又要使其進(jìn)、出口與原河道平順銜接。從地質(zhì)條件來看，壩址處要求地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，基巖堅(jiān)硬、完整、質(zhì)地均勻、透水性小、耐風(fēng)化，兩岸巖性差異不大，山坡穩(wěn)定，無較大的斷層破碎帶。從樞紐布置要求來看，要能滿足水利樞紐布置的要求，合理地布置大壩、泄水溢洪設(shè)備、水電站廠房、過壩設(shè)備以及通航建筑物等。 因此，在布置完必要的泄四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 魚潭水電站閘壩樞紐工程 19 水長(zhǎng)度建閘外（校核洪水位期間），其余閘軸線采用重力壩。 第二節(jié) 首部樞紐 1 總論 首部樞紐布置 本電站為具有日調(diào)節(jié)水庫的引水式電站。攔河閘（沖沙閘和泄洪閘）雍水高 14m，在閘前形成庫容為 36萬 3m 的水庫。平均年懸移質(zhì)輸沙量為 萬噸，推移質(zhì)輸沙量 萬噸。 為了防止淤積 ，水庫采用如下的運(yùn)行方式：非汛期按日調(diào)節(jié)運(yùn)行，汛期，河道天然來水量大于電站引用流量，電站不進(jìn)行日調(diào)節(jié)時(shí)，則將水庫水位經(jīng)常維持在最低水位（汛期限制運(yùn)行水位），盡量避免閘前水位雍高，發(fā)電多余水量開閘排走。 為了引水防沙，攔河閘閘址選在 Ⅲ ’ 上 閘軸線 附近河道彎道末端，是右岸的閘前進(jìn)水口處于河道凹岸末端，利用天然彎道的環(huán)流作用把泄洪時(shí)的底沙推向凸岸（左岸）的閘孔排泄。 首部樞紐除少數(shù)兩岸連接重力壩建在基巖上外，大部分建筑物均建在河床原覆蓋層上。河床覆蓋層最大深度約 22m，由漂卵沙、礫石層等組成。 地區(qū)地震基本烈度為七度。 首部樞紐主要建筑物級(jí)別為四級(jí)，設(shè)計(jì)洪水 流量 為 775 sm/3 （ 50年一遇 ），校核洪水流量為 994 sm/3 （ 200 年一遇）。閘頂高程 ，各閘孔底板高程均為1622m，水庫日調(diào)節(jié)最高蓄水位（正常高水位）為 1636m，最低運(yùn)行水位 1627m。閘室最大結(jié)構(gòu)高度 ，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng) 28m。五個(gè)閘孔段為鋼筋混凝土胸 墻底孔式結(jié)構(gòu)。 三孔泄洪閘的半墩厚 2m，沖沙閘的半墩厚 。三孔 泄洪閘閘孔寬 6m，高 ，沖沙閘閘孔寬 3m，高 。泄洪閘共用一套寬 6m，高 8m 的平板鋼檢修閘門。防滲墻由沖擊鉆打槽孔澆混凝土筑成，設(shè)計(jì)墻厚 ，墻深 20m。護(hù)坦鋼筋混凝土厚 ，其上的 300 號(hào)素混凝土抗磨層厚 。 束水墻位于沖沙閘束水沖沙門槽左墩的上游。墻頂寬 1~3m，底寬 3m。現(xiàn)將布置上幾個(gè) 主要問題的確定過程簡(jiǎn)述如下。綜合以上條件對(duì)比，確定選用壩軸線為 Ⅲ ’ 上閘軸線。 閘孔數(shù)和閘孔尺寸： 根據(jù)水庫放淤和引水防沙的要求，選用總閘孔寬度 24m，其中沖沙閘 2孔，每孔 3m，共2 3=6m；泄洪閘 3孔，每孔 6m，共 3 6=18m。且沖沙閘與泄洪閘間的閘墩上游，還加了一道束水墻，以利進(jìn)水口擋礫坎前底沙的沖刷。 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 魚潭水電站閘壩樞紐工程 21 3 閘孔設(shè)計(jì) 閘孔設(shè)計(jì)包括：選擇堰型、選定堰頂或底板頂面高程（以下簡(jiǎn)稱底板高程）和單孔尺寸及閘室總 長(zhǎng)度。它有利于泄洪、沖沙、排污、排冰、通航，且泄流能力比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便。 閘底板高程的確定 底板高程與水閘承擔(dān)的任務(wù)、泄流與引水流量、上下游水位及河床地質(zhì)條件等因素有關(guān)。在地基強(qiáng)度能夠滿足要求的前提條件下，底板高程定得高些，閘室寬度大，兩岸連接建筑物相對(duì)較低。在大中型水閘中，由于閘室在整個(gè)工程量中所占比例較大，因而適當(dāng)降低底板高程，常常是有利的。 閘門高度增加，起閉設(shè)備容量也隨之加大，另外，還可能給基坑開挖帶來困難。進(jìn)水閘的底板頂面在滿足引用設(shè)計(jì)流量的條件下，應(yīng)盡可能高一些，以防止推移質(zhì)泥沙進(jìn)入渠道。 計(jì)算閘孔總凈寬 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)流量、上下游水位和擬定的底板高程及堰型，分別不同的水流情況計(jì)算閘孔總凈寬。 沖沙閘寬度：按平底堰流公式計(jì)算： 2311 2 HgQB ?? 數(shù)據(jù)帶入有 mB ? ，取 6m。 mB 41? ，以確定泄洪排沙閘 ?3B 的過流量為 700120=430 sm/3 ，按平底堰公式計(jì)算 ?3B =，取 18m。取沖沙閘共 6m，分 2 孔，每孔 3m。 防滲墻折減系數(shù) 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 魚潭水電站閘壩樞紐工程 23 2） .計(jì)算情況 （ 1）完建情況 （ 2）校核洪水情況 （ 3）正常高水位情況 （ 4）地震情況 3） .荷載組合 （ 1）完建情況：自重 +閘門及起閉機(jī) （ 2）校核洪水情況：自重 +水重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +浪壓力 +風(fēng)壓力 （ 3）正常高水位情況：自重 +水重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +浪壓力 +風(fēng)壓力 （ 4）地震情況：正常高水位情況 +地震荷載（地震動(dòng)水壓力 +地震動(dòng)土壓力 +地震慣性力） 4） .計(jì)算公式： （ 1） 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算公式為： ???HGfKc 式中 Kc沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) f閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)，可按規(guī)范 SL2652020 條規(guī)定選用 ?G 作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)， kN） ?H 作用在閘室上的全部水平向荷載， kN 其中： Kc在本設(shè)計(jì)中取松軟地基土質(zhì)，基本組合取 ，特殊組合取 。 m A閘室基底面的面積 ， 2m B———— 閘室底板長(zhǎng)度， m （ 2）結(jié)構(gòu)布置及受力情況不對(duì)稱時(shí)（沖沙閘）： BA MAG x???? ?? 6? LA My??? ?6 式中 L閘底板順?biāo)L(zhǎng)度， m 其余 符號(hào) 意義同上 2） .計(jì)算結(jié)果： （ 1）完建情況 泄洪閘段： a x ?? in ?? 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 沖 沙閘段： a x ?? in ?? 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 （ 2）校核情況 泄洪閘段： max? = min? = 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 （校核特殊情況） 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 沖沙閘段： max? = 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 魚潭水電站閘壩樞紐工程 26 min? = 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 （校核特殊情況） 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 （ 3）正常高水位情況 泄洪閘段： max? = kPa min? = kPa 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 沖沙閘段： max? = kPa min? = kPa 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 （ 4）地震荷載情況 泄洪閘段： max? = min? = 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 （地震特殊情況） 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 沖沙閘段： max? = min? = 閘基反力不均勻系數(shù)η = 閘基反力不均勻系數(shù)滿足要求 （地震特殊情況） 且 max? 〈 400 kPa=[R] 地基承載力滿足要求 5 閘室的布置和構(gòu)造 底板 ： 常用的底板有 水平底板和低實(shí)用堰底板兩種類型，設(shè)計(jì)中采用水平底板。橫縫設(shè)置在閘墩中間，閘墩與底板連在一起，以不會(huì)出現(xiàn)過大的不均勻沉陷。 長(zhǎng)度根據(jù) 滲透 允許坡降，以及防滲墻防滲折減系數(shù)確定。同時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：對(duì)沙礫石地基，可?。?~） H（ H 為上、下游水頭差）。 同時(shí)底板厚度也必須滿足強(qiáng)度和剛度 的要求。在上游齒墻中部作 厚的防滲墻。 閘墩的平面形狀，在上游端為了使水流平順，減少孔口水流的側(cè)收縮，采用半圓形，且 R=2m（泄洪閘） 。 閘墩斷面數(shù)據(jù)具體 如下圖所示： 閘墩厚度與閘門形式有關(guān)?；⌒?閘門閘墩的最小厚度為 ~，如果是縫墩，墩厚要增加 ~， 由于閘墩較薄，需要配置受力鋼筋和溫度鋼筋 。平板閘門多用活動(dòng)式啟閉機(jī)，當(dāng)交通要求不高時(shí)，工作橋可兼做交通橋使用，閘門門機(jī)高度應(yīng)能將閘門吊出門槽。交通橋要求與非溢 流壩壩頂齊平。 水閘與兩岸或土壩等建筑物相接，必須設(shè)置連接建筑物，包括：上、下游翼墻和邊墩（或邊墩和岸墻），有時(shí)還需設(shè)有 防滲刺墻，其作用為： 1） 擋住 兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定。 3） 保護(hù)兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷。 5） 在軟弱地基上設(shè)有獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉陷對(duì)閘身應(yīng)力的影響。因此，在水閘設(shè)計(jì)中，對(duì)連接建筑物的形式選擇和布 置，應(yīng)予以足夠的重視。除去建在相對(duì)承載力較高碳質(zhì)四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 魚潭水電站閘壩樞紐工程 28 千枚巖上的壩段，有 15m 的重力壩段建在軟基上 。在 高程以下 建一牛腿，其上為交通橋。下部（高程 以下） 呈1： 坡，壩趾和壩踵垂直水平面。壩筑完后，下游面用開挖土料回填到高程 ，以增加下游壩體重量，以減少壩基最