【正文】 壩段長度一般為15—20m，主要取決于地基特性、河谷地形、溫度變化、結(jié)構(gòu)布置和澆筑能力等。泄流型式 建議泄流型式采用開敞溢流式。根據(jù)國內(nèi)外工程實踐和本工程情況，建議在設(shè)計水位時單寬流量取80—90m3/(sm)。當采用開敞式溢流時，堰頂水頭Ho。溢流面體形設(shè)計 溢流面曲線由頂部曲線段、中間直線段和下部反弧段三部分組成。其中的仃d為定形設(shè)計水頭，按堰頂最大作用水頭Hmax的75％95％計算。及太小水流轉(zhuǎn)向不夠平順，過大又使向下游延伸太長，增加工程量。中間的直線段與壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度一般與非溢流壩段的下游坡度相同。②水力計算：內(nèi)容包括堰頂過流量計算，下游消能水力計算等。挑流消能設(shè)計的內(nèi)容包括：選擇合適的鼻坎型式、反弧半徑、鼻坎高程和挑射角度，計算各種泄量時的挑射距離和最大沖坑的深度，具體計算公式見教材《水工建筑物》第2章第6節(jié)。該部分內(nèi)容詳見教材《水工建筑物》第2章第6節(jié)。重力壩的應(yīng)力計算建議采用材料力學(xué)法，抗滑穩(wěn)定驗算按概率極限狀態(tài)設(shè)計原則進行。(2) 荷載及荷載組合。基本組合2：設(shè)計洪水位時靜(動)水壓力，揚壓力(浪壓力)，自重，泥沙壓力等。特殊組合2：興利水位的水壓力，揚壓力，浪壓力，自重，泥沙壓力和地震慣性力，地震動水壓力和動土壓力等。要求畫出計算簡圖，且盡量采用表格計算。分別計算壩基截面各組合情況的荷載，校核抗滑穩(wěn)定是否滿足要求，并計算幾個代表性水平截面的邊緣應(yīng)力，校核其安全性?？够€(wěn)定的具體計算公式見教材《水工建筑物》第2章第3節(jié)，強度校核的具體計算公式見教材《水工建筑物》第2章第4節(jié)。根據(jù)以上計算結(jié)果，分析所擬斷面是否安全可靠、經(jīng)濟合理，是否需要修改斷面，最后確定壩體剖面。(2)有抗沖磨要求的混凝土不低于C15。廊道、分縫止水、排水設(shè)計廊道應(yīng)根據(jù)不同要求，設(shè)計斷面尺寸、剖面位置以及平面、立面布置和相互連接等。排水設(shè)計則包括對溢流壩段的壩身和壩基排水的布置及排水管(孔)的直徑、間距等的確定。開挖與清理包括提出開挖要求、方法和清理標準，并對一些簡單的工程問題提出解決措施；灌漿包括帷幕灌漿和固結(jié)灌漿，確定灌漿排數(shù)、深度、孔距、排距、灌漿壓力等；斷層處理則根據(jù)基本資料所給的斷層性質(zhì)和破碎程度以及對壩體影響的大小分別提出相應(yīng)的處理措施。說明書(包含計算書內(nèi)容)說明書要按下述原則編寫：(1) 按章節(jié)敘述。(2) 包括基本資料和基本數(shù)據(jù)。(4) 闡述設(shè)計思想、原則及方法(包括所采用基本理論及公式說明、采用條件及原因，以及考慮問題的條件及因素)。(6) 對成果的分析及結(jié)論。(7) 要求簡明扼要，敘述清楚，字跡工整。圖幅尺寸、規(guī)格、圖的比例、線條、標注高程、尺寸符號和說明等均按工程制圖標準。(2) 中華人民共和國電力行業(yè)標準，水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范(DL 5077—1997)，中國電力出版社，1998。(4) 中華人民共和國行業(yè)標準，水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范(DL 5073—1997)，電力工業(yè)部，1997。；四、思考題本工程的樞紐布置是如何進行的，考慮了哪些因素?壩軸線選擇應(yīng)考慮哪些因素?你所采用的壩軸線是如何選取的?本工程的壩型為何選用混凝土重力壩?說明本工程樞紐中布置了哪些建筑物?各自的作用是什么?本工程的等級是如何確定的?為何對其分級?說明本工程的荷載作用情況，說明幾種主要荷載的計算方法。非溢流壩的剖面是如何確定的?溢流壩的剖面是如何確定的?如何進行非溢流壩的強度和穩(wěn)定校核?1你在設(shè)計中是如何考慮地震作用的?1說明揚壓力對壩體的作用，如何計算揚壓力?1溢流壩的消能型式是如何選擇的?其優(yōu)點是什么?1重力壩的地基處理有哪些內(nèi)容?你是如何設(shè)計的?1大壩的壩頂高程如何確定?說明壩頂?shù)臉?gòu)造。只有在熟悉基本資料的基礎(chǔ)上才能正確地選擇建筑物的類型，進行樞紐布置、建筑物設(shè)計及施工組織設(shè)計。通過對資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對設(shè)計和施工有較大影響的主要因素和關(guān)鍵性問題，為以后設(shè)計工作的進行打下良好的基礎(chǔ)。需要考慮的地形方面的因素有：(1)河床的寬度是否便于布置建筑物和施工，兩種方案的工程量大?。?2)滑坡等不良地形對壩體安全及對工程施工的影響；(3)淹沒面積及移民的數(shù)量。(2)黃土處理問題。但如果黃土的重度小于14．5kN／m3時，黃土的濕陷性和壓縮性較大，需要清除。該部分內(nèi)容可以用下列表格進行對比說明。根據(jù)防滲結(jié)構(gòu)的類型，常見土石壩的型式有：心墻土石壩、斜墻土石壩、面板堆石壩、均質(zhì)壩等。建議按下列表格進行對比說明。導(dǎo)流泄洪洞：其布置主要考慮地質(zhì)情況，避開可能的塌滑體，并保證出口和進口的穩(wěn)定以及洞身圍巖的穩(wěn)定，此外還應(yīng)考慮巖體破碎程度及其對巖體滲漏的影響。 (五) 建筑物設(shè)計壩工設(shè)計其主要設(shè)計內(nèi)容包括：(1)確定斷面尺寸及平面布置。繪出壩的剖面及平面布置圖(考慮河岸壩段與岸坡壩段的連接)。壩頂寬度應(yīng)滿足運行、施工、構(gòu)造、交通等方面的要求，一般高壩的最小寬度為101Sm，中低壩為510m。壩坡的選擇是一個非常重要的問題，因為壩坡的取值不僅關(guān)系到工程量，還關(guān)系到壩體的穩(wěn)定。土質(zhì)防滲體的心墻壩，當下游壩殼采用堆石時，常用坡度為1：—1：，采用土料時，常用坡度為1：：；上游壩殼采用堆石時，常用坡度為1：：，采用土料時，常用坡度為1：：。，以攔截壩坡雨水，防止沖刷壩面，同時兼作交通、檢修、觀測之用。碾壓式土壩的上游邊坡一般有較好的護坡，最多設(shè)置12條馬道。土質(zhì)防滲體斷面一般上薄下厚，但考慮到機械化施工的需要，最小厚度不應(yīng)低于3m。土料型式粘 土中壤土斜 墻心 墻H/8H/6H/5H/4如果采用斜心墻，斜心墻的上游坡度一般為1：—1：。但心墻與防浪墻連接時不受限制。保護層的厚度應(yīng)根據(jù)當?shù)乇鶅龊穸然蚋煽s深度而定。此外，還要便于觀測和檢修。是一種可靠的、應(yīng)用廣泛的排水型式，可以降低浸潤線，保護下游坡角，增加壩體穩(wěn)定性，但石料用量大，費用高，與壩體施工有干擾；②貼坡排水?？捎行Ы档徒櫨€，但對地基不均勻沉陷適應(yīng)性差。(2)滲流計算。滲流計算應(yīng)考慮水庫運行中出現(xiàn)的不利條件，計算下列水位組合情況：①上游采用正常高水位與下游相應(yīng)的最低水位；②上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)的最高水位；③上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位；④庫水位驟降時對上游壩坡穩(wěn)定最不利的情況。土石壩的壩坡穩(wěn)定計算需考慮以下幾種有代表性的工況：①施工期(包括竣工時)。在強地震區(qū)，這種作用還要與地震作用的1／2相結(jié)合；②穩(wěn)定滲流期。此時，地震作用只與正常水位工況相結(jié)合；③水庫水位降落期。設(shè)計中用圓弧滑動有效應(yīng)力法校核最大壩高斷面的上、下游壩坡的穩(wěn)定，計算采用列表方法，見本書第二章。表316 土石壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)壩的級別IⅡⅢⅣ、Ⅴ正常運用條件非常運用條件I非常運用條件Ⅱ注：正常運用條件系指：①水庫水位處于正常高水位(或設(shè)計洪水位)與死水位之間的各種水位下的穩(wěn)定滲流期；②水庫水位在上述范圍內(nèi)的經(jīng)常性的正常降落；③抽水蓄能電站水位的經(jīng)常性變化和降落。非常運用條件n指非常運用條件I的①③加地震。對于I、Ⅱ級壩和高壩以及一些比較復(fù)雜的情況，可采用簡化畢肖普方法進行穩(wěn)定驗算，但其計算出的安全系數(shù)應(yīng)比表中的規(guī)定值提高5％—10％。包括壩頂構(gòu)造、護坡、反濾、壩面排水。壩頂上游側(cè)一般需設(shè)置防浪墻，防浪墻可用漿砌石或鋼筋混凝土筑成，墻底應(yīng)和壩體中的防滲體緊密連接。②護坡。上游護坡的常用型式為砌石或堆石，護坡下面應(yīng)按反濾原則設(shè)置碎石或礫石墊層。mK砌石護坡的厚度可按下式計算：t= D/K式中 t——護坡的厚度(m)，其余符號意義同前。 下游壩面除排水棱體外需全部護坡，通常采用干砌石、碎石或礫石護坡，對氣候適宜的粘性土均質(zhì)壩也可采用草皮護坡，~。反濾層一般由13層級配均勻，耐風化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成，每層粒徑隨滲流方向而增大。采用推土機平料時，最小水平寬度為3．Om。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對于與被保護土相鄰的第一層反濾料，建議按下述準則選用D15/d85≤4~5D15/d15≥5式中 D15——反濾料的特征粒徑；d8d15——分別為被保護土的控制粒徑和特征粒徑。反濾層一般只設(shè)一層，有時設(shè)兩層，較少用三層。壩面排水的范圍包括：壩頂、壩坡、壩端及壩下游等部位的集水、截水和排水措施。溢洪道設(shè)計包括水力計算和結(jié)構(gòu)計算。(2)導(dǎo)流泄洪洞設(shè)計。導(dǎo)流泄洪洞的工作閘門前為有壓隧洞，故其泄流能力主要由有壓段控制，其泄流量采用孔口出流公式計算Q=μω式中Q——泄流量(m3／s)；ω——洞身面積(m2)；Ｈ——上下游水位差(m)；μ——流量系數(shù)。出口建筑物的安全校核主要是對挑流消能的挑距、沖坑深度進行計算，校核其是否滿足要求。如壩基土層中夾有松散砂層、淤泥層、軟粘土層，可采取挖除、排水預(yù)壓、振沖加固等措施。這些措施可以單獨使用，也可以綜合使用。在技術(shù)條件可能而又經(jīng)濟合理時，應(yīng)優(yōu)先采用。不論采取何種形式，均宜將全部透水層截斷。粘性土截水槽是最為常用而又穩(wěn)妥可靠的防滲設(shè)施。槽身開挖斷面呈梯形，切斷砂礫石層直達基巖，巖面經(jīng)處理后回填粘性土料，槽下游側(cè)按級配要求鋪設(shè)反濾料，槽底寬應(yīng)根據(jù)回填土料的容許滲流坡降、與基巖接觸面抗?jié)B流沖后，j的容許坡降以及施工條件確定。深厚砂礫石地基采用混凝土防滲墻是比較有效和經(jīng)濟的防滲設(shè)施。墻厚按施工條件可在0．61．3m范圍內(nèi)選用，一般選0．8m左右。(七) 設(shè)計成果的具體要求設(shè)計圖設(shè)計圖是畢業(yè)設(shè)計的主要成果。比例尺及材料符號等應(yīng)符合《水利水電工程制圖》規(guī)范要求。設(shè)計說明與計算書 設(shè)計說明與計算書要求章節(jié)分明，文字簡練通順，字跡工整。要盡量使用表格和附圖表示。(2)水利電力部，碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范($DJ218—84)修改和補充規(guī)定，水利電力出版社，1993。(4)中華人民共和國行業(yè)標準，水利水電工程等級劃分及洪水標準(SL252—2000)，中國水利水電出版社，2000。四、思考題 本工程的樞紐布置是如何進行的，考慮了哪些因素?壩軸線選擇應(yīng)考慮哪些因素?你所采用的壩軸線是如何選取的?本工程的壩型為何選用土石壩?說明本工程樞紐中布置了哪些建筑物?各自的作用是什么?本工程的等級是如何確定的?為何對其分級?在土石壩壩坡穩(wěn)定分析中，如何對荷載進行組合?如何確定土石壩的剖面(包括上下游邊坡、壩頂高程和壩頂寬度)?本工程土石壩的防滲型式是如何選定的?有何優(yōu)缺點?土石壩常用的滲流分析方法有哪幾種?如何用水力學(xué)方法進行壩體滲流分析?土石壩的滲透變形有哪幾種?如何防止?jié)B透變形?1進行壩坡穩(wěn)定分析時如何選取土石料的強度?1你用什么方法進行壩坡穩(wěn)定分析?這種方法有何假定?1如何控制土石料的填筑標準才能保證壩體的安全可靠? 1土石壩防滲體土料的基本要求有哪些?你是如何選擇的?1土石壩壩體各部分對土料要求有何不同? 1土石壩為何需要設(shè)排水設(shè)備?常見的排水設(shè)備有哪幾種?你是如何選擇的?1反濾層的作用是什么?如何設(shè)計反濾層?1過渡層的作用是什么?如何設(shè)計過渡層?1你在設(shè)計中是如何考慮地震作用的？土石壩地基處理的目的是什么?說明你所采用的地基處理措施。2請詳細說明壩頂構(gòu)造，并說明這樣布置的原因。其中施工組織設(shè)計參考提綱：1．編制說明(1) 質(zhì)量目標 (2) 安全目標（3）工期目標（4）資金保證目標。5．4．4．2 支模，模板要求模板安裝的允許誤差 5. 4. 4. 3 施工工藝（工序、注意事項、要求）5. 4. 4. 4混凝土澆筑5．4．4．5拆模5．4．6 渠系建筑物5．4．5．1混凝土渠系工程5．4．5．2建筑物預(yù)埋件和預(yù)留空洞的允許偏差5．4．5．3鋼筋 及落實質(zhì)量管理責任的具體措施、夜間施工措施文明施工、安全生產(chǎn)環(huán)境保護的技術(shù)組織保障、料、機、法、環(huán)、五大因素 的各個方面，貫穿于項目施工的始終，頒于項目施工管理中計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制五大環(huán)節(jié)，它是企業(yè)管理水平的生要體現(xiàn)，日益成為企業(yè)在市場競爭中致勝的重要因素。我們將對此進行分析并根據(jù)以往的經(jīng)驗，采取以下措施，以減少大氣污染。(十) 建議參考書 (1)《水利水電工程測量規(guī)范》（SL5292）(2)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SD33889）(3)《水工砼試驗規(guī)程》（SDJ82）（4）《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》SL/T19196）（5）《水利基本建設(shè)工程驗收規(guī)程》（SD18486）(試