【正文】 滲體出現(xiàn)裂縫情況下，土顆粒不會(huì)被 帶出反濾層，能使裂縫自動(dòng)愈合。反濾層設(shè)計(jì)根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）附錄B計(jì)算設(shè)計(jì)反濾層的級配及層數(shù)。但選擇第二層反濾料時(shí)，以第一層反濾料為被保護(hù)土；選擇第三層反濾料時(shí)，以第二層為被保護(hù)土。粘性土防滲體在出現(xiàn)裂縫情況下運(yùn)行是很危險(xiǎn)的，為控制裂縫發(fā)展并促其自行愈合，對I、II級壩及高壩，由于工程重要且作用水頭較高，宜按較嚴(yán)格的情況選用較細(xì)反濾料。對于斜心墻兩側(cè)的反濾料，由于被保護(hù)土為粘性土，：D15≤由于該壩為2級壩且工作水頭較高，因此第一層反濾層d1=～1mm的中粗砂層。根據(jù)以上步驟重復(fù)計(jì)算得第三層反濾料D15≤，從而確定d3=5～40mm的碎石。第三節(jié) 壩坡的穩(wěn)定分析土壩穩(wěn)定計(jì)算的工況選擇根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）的要求，土石壩施工、建成、蓄水和庫水位降落的各個(gè)時(shí)期不同荷載下，應(yīng)分別計(jì)算其穩(wěn)定性。在本次設(shè)計(jì)中，我們選三種代表工況進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算：1）施工期（包括竣工期）。在強(qiáng)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(shí)，地震作用只與正常水位工況相結(jié)合。3）水庫水位降落期。穩(wěn)定計(jì)算的方法及斷面選擇土石壩由于其體積很大、壩體重，不可能產(chǎn)生水平滑動(dòng)，其失穩(wěn)形式主要是壩坡滑動(dòng)或壩坡與壩基一起滑動(dòng)。壩坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，應(yīng)先確定滑裂面的形狀，土石壩滑坡的型式與壩體結(jié)構(gòu)、土壤和地基的性質(zhì)以及壩的工作條件等密切相關(guān)。其中圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算的方法主要為考慮條塊間作用力的簡化畢肖普法和不考慮條塊間作用力的瑞典圓弧法。壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）的規(guī)定，當(dāng)采用計(jì)及條塊間作用力的計(jì)算方法時(shí)，其應(yīng)不小于下表314規(guī)定的數(shù)值：表314 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)運(yùn)用條件工程等級1234正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件I非常運(yùn)用條件II采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧法計(jì)算壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)，其他情況應(yīng)比表314中規(guī)定的數(shù)值減小8%?；衙嫘问綄π毙膲蝸碚f，上、下游壩坡均采用曲線滑裂面，采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧滑動(dòng)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(jì)算采用列表法。上、下游不計(jì)條塊間作用力的有效應(yīng)力法的穩(wěn)定分析（1）施工期下游壩坡的穩(wěn)定計(jì)算1）計(jì)算分析步驟①。、b2=35176。、分別與線ac、ad相交于點(diǎn)b、c、f、d，從而形成扇形bcdf。②在eg線上分別取OOO3為圓心，分別通過B點(diǎn)的滑弧。④繪制壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖，如圖所示。表315 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O1)表316 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O2)表317 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O3)⑥計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc。⑧通過O4作eg的垂線NN1，并在其上選OOO7為圓心，分別通過B點(diǎn)的滑弧。Ko5==Ko6==Ko7==圖316 施工期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖最小安全系數(shù)由以上圖中，求出最小安全系數(shù)為Kcmin=＞K=。（2）穩(wěn)定滲流期下游壩坡的穩(wěn)定計(jì)算在穩(wěn)定滲流期的穩(wěn)定計(jì)算中，此次設(shè)計(jì)中只選取上游水庫水位為正常，下游無水一種情況進(jìn)行壩坡穩(wěn)定分析計(jì)算。然后再根據(jù)（1）中的方法和步驟計(jì)算壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。及圖317至圖323。Ko1==Ko2==Ko3==②按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小Kc的圓心O4。圖320 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O5）圖321 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O6）圖322 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O7）表324 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O5)表325 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O6)表326 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O7)計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc。圖323 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡最小安全系數(shù)計(jì)算圖由以上圖中，求出最小安全系數(shù)為Kcmin=＞K=。（3）水庫水位降落期水庫水位自正常蓄水位快速降落到死水位的情況，主要考查不穩(wěn)定滲流對大壩上游壩坡穩(wěn)定的影響。然后再根據(jù)（1）中的方法和步驟計(jì)算壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。及圖324至圖330。Ko1==Ko2==Ko3==②按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小Kc的圓心O4。圖327 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O5）圖328 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O6）圖329 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算圖（O7）表330 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O5)表331 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O6)表332 水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算表(O7)計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc。圖330 穩(wěn)定滲流期正常水位下下游壩坡最小安全系數(shù)計(jì)算圖由以上圖中，求出最小安全系數(shù)為Kcmin=＞K=。通過以上三種工況下計(jì)算壩坡抗滑穩(wěn)定的最小安全系數(shù)都能滿足《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）中規(guī)定的最小安全系數(shù)。第四節(jié) 土石壩的細(xì)部構(gòu)造土石壩的細(xì)部構(gòu)造主要包括壩頂構(gòu)造、護(hù)坡、反濾、壩面排水等。防浪墻采用混凝土重力墻。每20m設(shè)置一道伸縮縫，并采用銅片止水。壩面雖然沒有交通要求，但考慮到大壩維護(hù)運(yùn)行及大壩防洪任務(wù)中車輛的通行，因此路面采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式，具體結(jié)構(gòu)形式為：下部為50cm的石灰土底基層，上部為35cm的6%水泥穩(wěn)定碎石基層，面層采用15cm厚的粗粒式瀝青混凝土。護(hù)坡土石壩的上下游坡面一般均需設(shè)置護(hù)坡，但上、下游護(hù)坡的形式應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行選擇。護(hù)坡的形式、厚度及材料粒徑應(yīng)根據(jù)壩的等級、運(yùn)用條件和當(dāng)?shù)夭牧锨闆r。上游護(hù)坡的覆蓋范圍應(yīng)自壩頂起，與防浪墻連接；。護(hù)坡所用石料要求新鮮堅(jiān)硬，耐久，飽和抗壓強(qiáng)度小于40Mpa。石塊的粒徑確定按下式計(jì)算。對于干砌石護(hù)坡砌筑要求為：將塊石錯(cuò)縫豎砌，緊靠密實(shí)，塞墊穩(wěn)固，表面平整、美觀。同時(shí)下游護(hù)坡主要考慮的因素有：凍脹、干裂及蟻、鼠等動(dòng)物破壞；雨水、大風(fēng)、水下部位的風(fēng)浪、冰層和水流作用。根據(jù)工程的具體情況，下游護(hù)坡采用草皮護(hù)坡，由于草皮護(hù)坡是最經(jīng)濟(jì)的一種下游護(hù)坡。以及比較溫暖濕潤的地區(qū)。下游壩坡設(shè)置縱橫排水溝。反濾層設(shè)計(jì)（1）、根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）反濾層的材料應(yīng)該是耐久的、抗風(fēng)化的砂石料。（2）、反濾層設(shè)計(jì)的內(nèi)容反濾層設(shè)計(jì)包括掌握被保護(hù)土、壩殼料和料場砂礫料的顆粒級配，根據(jù)反濾層在壩的不同部位確定反濾層的類型，計(jì)算反濾層的級配、層數(shù)和厚度。對于被保護(hù)土的第一層濾料，可用下式確定：D15/d85≤4～5D15/d15≥5其中：D15——反濾料的粒徑，小于該粒徑的土重占總土重的15%；d 85——被保護(hù)土的粒徑，小于該粒徑的土重占總土重的85%；d 15——被保護(hù)土的粒徑，小于該粒徑的土重占總土重的15%；當(dāng)選用第二、三層反濾料時(shí)，其上下層的關(guān)系可同樣按以上方法確定。對于被保護(hù)土為粘性土的反濾料，其尺寸可用D15=，對非分散性粘土反濾料可以粗些；對分散性粘土或粘性較小的砂壤土則要細(xì)些。同時(shí)為了減緩防滲體與壩殼或兩種剛度相差較大的土料之間變形和應(yīng)力的急劇變化，避免防滲體等部位發(fā)生裂縫或控制其開展，還需在兩層土料之間設(shè)置過渡層，在分區(qū)壩中，若反濾層設(shè)計(jì)厚度不能滿足過渡層需要時(shí)，沿尚應(yīng)加厚反濾層或另設(shè)過渡層。（）、式（）：D15/d85≤4～5D15/d15≥5求得第二層反濾料D15≤，從而確定d2=1～5mm的粗砂礫。為了保護(hù)防滲體及滿足過渡層的要求，～1mm的中粗砂層；～5mm的粗砂礫層；～40mm的碎石層。壩體排水（1）棱體排水見壩工設(shè)計(jì)。沿土石壩與壩坡的結(jié)合處，設(shè)置排水溝以攔截山坡上的雨水。具體尺寸結(jié)構(gòu)見細(xì)部構(gòu)造圖。其中水力計(jì)算包括：（1）進(jìn)水渠的水力計(jì)算。（2）控制段水力計(jì)算。（3）泄槽的水力計(jì)算。即進(jìn)行水面線計(jì)算，以便確定邊墻高度，為邊墻及襯砌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和下游消能計(jì)算提供依據(jù)。表41 溢洪道各水位下泄流量表水 位 （m）泄量（m3/s）正常蓄水位0設(shè)計(jì)洪水位815校核洪水位5600溢洪道為3級建筑物，按100年一遇設(shè)計(jì)，1000年一遇校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)。由于其進(jìn)水口是敞露的，被稱為開敞式河岸溢洪道。由本工程的溢洪道的位置及基本資料，采用溢洪道的形式為正槽式溢洪道。正槽式溢洪道包括進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能防沖設(shè)施和出水渠五部分。其設(shè)計(jì)原則是：在合理開挖方量的前提下，盡量減少水頭損失，以增加溢洪道的泄水能力。根據(jù)以上的設(shè)計(jì)原則及應(yīng)注意的問題和本工程的實(shí)際情況，進(jìn)水口設(shè)計(jì)形式如下：斷面采用梯形斷面，底坡為平坡，根據(jù)邊坡穩(wěn)定要求，邊坡采用1:；同時(shí)邊坡應(yīng)進(jìn)行襯砌，襯砌方式采用鋼筋混凝土襯砌，～，襯砌長度對進(jìn)水口全部進(jìn)行襯砌。進(jìn)水渠斷面擬定尺寸，具體計(jì)算見表42。（2）控制段溢洪道的控制段包括溢流堰（閘）和兩側(cè)連接建筑物，是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位，因此必須合理選擇溢流堰段的形式和尺寸。溢流堰的型式主要有：寬頂堰、實(shí)用堰及駝峰堰。根據(jù)以上要求和給定的基本資料，溢洪道軸線處地形較好，巖石堅(jiān)硬，堰型選用寬頂堰，斷面形式采用矩形。堰體長度擬為40米（～10H）。 表43 寬頂堰堰寬計(jì)算表水 位(m)泄 量（m3/s）H0(m)計(jì)算公式及符號意義L(m)設(shè)計(jì)洪水位815 式中m’—流量系數(shù)，；H0—堰上水頭，不包括行進(jìn)水頭；Q—泄量；b—控制堰寬。由于堰頂設(shè)有閘門，因此需用閘墩將溢流段分隔為若干個(gè)等寬的溢流孔口，對于孔口和孔口凈寬，應(yīng)根據(jù)閘門的形式和制造能力，閘門跨度與高度的合理比例，以及運(yùn)用要求和壩段分縫等因素選擇。根據(jù)基本資料，設(shè)溢流孔口為8，則孔口凈寬b為10m，閘墩寬度取2m，因此溢流堰溢流前緣總寬度為L0為100m。由于落差大，縱坡陡，槽內(nèi)水流速度往往超過16～20m/s，以致形成高速水流，高速水流有可能帶來摻氣、空蝕、沖擊波和脈動(dòng)等不利影響。主要包括以下幾個(gè)方面：1）平面布置為使水流平順，泄槽在平面上沿水流方向，宜盡量采取直線、等寬、對稱的布置，力求避免彎道或橫斷面尺寸的變化。泄槽需設(shè)彎曲段。無論如何設(shè)計(jì)都應(yīng)采取適宜的布置形式、輪廓尺寸和有效措施，確保工程安全。在變坡處宜用符合水流軌跡的拋物線連接或反弧連接。泄槽的過水?dāng)嗝嫱ㄟ^水力計(jì)算確定，過墻高度應(yīng)在最大過水?dāng)嗝娴乃嬉陨狭砑映?，一般混凝土護(hù)面的泄槽超高采用30～50cm，漿砌石護(hù)面采用50cm。4）泄槽的襯砌為保護(hù)地基不受沖刷，巖石不受風(fēng)化，以及防止高速水流鉆入巖石縫隙后將巖石掀起，泄槽都需要襯砌。根據(jù)本工程的實(shí)際資料情況，在泄槽首部設(shè)計(jì)收縮段，176。泄槽直線段上接收縮段，下接挑流消能段，寬b=80m，長L2為102m，底坡為：1:。（4）出口消能溢洪道泄洪水，一般是單寬流量大，流速高，能量集中。消能工的設(shè)計(jì)原則：盡量使下泄水流的大部分動(dòng)能消耗于水流內(nèi)部的紊動(dòng)中，以及水流與空氣的摩擦上；不產(chǎn)生危及壩體安全的河床沖刷或岸坡局部沖刷；下泄水流平穩(wěn)，不影響樞紐中其他建筑物的正常運(yùn)行；結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；工程量小，經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、樞紐布置、水頭、泄量、運(yùn)行條件、消能防沖要求、下游水深及基變幅等條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇消能工的形式。溢洪道出口段為沖溝，巖石比較堅(jiān)硬，離大壩較遠(yuǎn)，因此采用挑流消能，水流沖刷不會(huì)危及大壩安全。其設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：選擇合適的鼻坎形式、反弧半徑、鼻坎高程和挑射角度。為防止小流量水流挑不出去，影響齒墻安全，可在齒墻下加設(shè)保護(hù)裙板。設(shè)計(jì)挑流鼻坎高程為708m。（5）尾水渠尾水渠是將消能后的水流，較平穩(wěn)地泄入原河道。本工程中溢洪道的消能設(shè)施已經(jīng)在下游河道處，因此本工程不需設(shè)置尾水渠。一個(gè)合理的導(dǎo)流方案，必須在周密地研究影響因素的基礎(chǔ)上，同時(shí)擬定幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能選擇出來。（2）地形條件壩區(qū)附近的地形條件，對導(dǎo)流方案的選擇影響很大。（3）地質(zhì)及水文地質(zhì)條件河流兩岸及河床的地質(zhì)條件對導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置有直接影響。這時(shí)，為了河床不受過大的沖刷，避免反圍堰基礎(chǔ)掏空，應(yīng)根據(jù)河床地質(zhì)條件來決定河床可能束窄的程度。水文地質(zhì)條件則對基坑排水工作和圍堰形式的選擇有很大關(guān)系。（4）水利水電樞紐建筑物的形式及其布置水工建筑物的形式和樞紐布置與導(dǎo)流方案相互影響，因此在決定建筑物的形式和樞紐布置時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮并擬定導(dǎo)流方案，而在選定導(dǎo)流方案時(shí)，又應(yīng)該充分利用建筑物形式和樞紐布置方面的特點(diǎn)。（5）施工進(jìn)度、施工方法及施工場地布置水利水電工程的施工進(jìn)度與導(dǎo)流方案密切相關(guān)。在水利水電樞紐施工導(dǎo)流過程中，對施工進(jìn)度起控制作用的關(guān)鍵性時(shí)段主要有導(dǎo)流建筑物的完工期限，截?cái)嗪哟菜鞯臅r(shí)間，壩體攔洪的期限，封堵臨時(shí)泄水建筑物的時(shí)間，以及水庫蓄水發(fā)電的時(shí)間等。因此施工方法、施工進(jìn)度與導(dǎo)流方案三者是密切相關(guān)的。因此在選擇導(dǎo)流方案時(shí)，除了綜合考慮以上各方面因素以外，還應(yīng)使主體工程盡可能及早發(fā)揮效益，簡化導(dǎo)流程序，降低導(dǎo)流費(fèi)用，使導(dǎo)流建筑物即簡單易行，又適用可靠。另一方面，本電站所在河流枯水期較長，充分利用枯水期安排工程施工是安全必要的。因此本工程的導(dǎo)流方案采取全斷面圍堰，一次截流的方案；河水完全由導(dǎo)流泄洪洞泄流。導(dǎo)流泄洪洞設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)中不