【正文】 塑性材料覆蓋保護(hù)。 壩基處理壩基處理的目的：壩基處理的目的是防滲，提高基巖的強(qiáng)度和整體性。按照資料[12]，施工程序原則：（1）、壩基開挖自上而下，先岸破往后河床。在導(dǎo)流洞施工期間開挖河床水位以上的兩岸坡。（3）、岸坡的處理工作應(yīng)該在填筑前完成。（4）、充分考慮水文氣象條件開挖施工影響。（5）、壩基開挖凡是可以用于填筑壩體的，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求安排好填筑部位。趾板定線：趾板定線在施工中完成。折角根據(jù)地形條件來(lái)確定。第一期開挖剝離岸坡覆蓋層，并且對(duì)趾板地基進(jìn)行測(cè)量及地質(zhì)測(cè)繪，最終定線。在接近地面時(shí)，只能進(jìn)行撬挖。a、趾板地基開挖：將強(qiáng)風(fēng)華的巖石挖除。禁止放炮開挖。開挖出渣的清理；采用推土機(jī)集渣，挖掘機(jī)挖料，汽車運(yùn)輸。 c、趾板地基的表層處理：趾板兩岸以石英砂巖為主，強(qiáng)度比較高表層節(jié)理裂隙比較發(fā)育。在趾板下游墊層區(qū)的巖石上，澆筑混凝土蓋板，或噴射混凝土。灌漿的目的是提高基巖的強(qiáng)度和整體性，減小滲透，提高防滲性。帷幕適宜布置在趾板中部，帷幕灌漿孔的布置設(shè)計(jì)為1排，趾板基礎(chǔ)灌漿，布置三排灌漿孔，中間一排為帷幕灌漿深孔，上下游各一排為固結(jié)灌漿孔，深孔一般為5到15米，深孔設(shè)計(jì)取10米。灌漿時(shí)要求漿液沉淀物含量小于，漿液水灰比不大于2：1。由于壩基巖層走向垂直于河道，所以壩肩透水比較小，防滲帷幕可以放寬，深度可以減小。、壩基開挖與處理壩基開挖處理的目的是使堆石體在飽和及加荷載的各種條件下，地基具有比較高的抗剪強(qiáng)度，比較小的壓縮變形，避免地基不均勻沉降而影響面板正常運(yùn)行工作。所以開挖地基必須把強(qiáng)風(fēng)化夾層挖掉。大量的強(qiáng)風(fēng)化巖層挖掉。 岸坡段開挖與處理：為便于機(jī)械壓實(shí)，使岸坡堆石填筑緊密，對(duì)壩肩兩岸進(jìn)行修整，壩軸線以上與趾板之間存在倒懸坡，對(duì)懸?guī)r及高度不大于1米的陡坡均要削緩或用混凝土回填成斜坡。 混凝土面板堆石壩穩(wěn)定校核與變形估算混凝土面板堆石壩計(jì)算包括混凝土面板堆石壩壩坡穩(wěn)定分析和混凝土面板堆石壩變形估算兩個(gè)方面內(nèi)容。多年來(lái)面板堆石壩穩(wěn)定性很少成為工程問(wèn)題。粗顆粒料形成的骨架能很好地保持其滲透穩(wěn)定。對(duì)于1：：，大量的工程實(shí)踐證明這類邊坡是穩(wěn)定的。在這里采用極限平衡法分析；由于莫爾強(qiáng)度理論中在堆石壩分析穩(wěn)定中不適應(yīng)。莫爾強(qiáng)度包線曲線方程：參考資料[12]。由于壩體中浸潤(rùn)線比較低，在竣工期壩體最為危險(xiǎn)，可以不考慮其影響。對(duì)于取1：：，沒(méi)有發(fā)生過(guò)壩體因?yàn)檫吰露a(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。 最后確定本工程的邊坡為：上游取1：，下游取1：。沉降量按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，沒(méi)有具體準(zhǔn)確的公式得以參照，同時(shí)，經(jīng)驗(yàn)公式是按照已經(jīng)修建好的壩的原型監(jiān)測(cè)成果來(lái)估算： ：待修建壩的預(yù)計(jì)沉降值； ：已經(jīng)修建好的壩原型觀測(cè)的壩頂沉降值； ：待修建壩的變形模量； ：已經(jīng)修建壩的變形模量； ，：分別為壩高。由于兩項(xiàng)工程都是以石英砂巖為豬，都取E為310。由于壩體是比較堅(jiān)硬的石英砂巖，沉降量非常小，在設(shè)計(jì)施工時(shí)預(yù)計(jì)流25毫米的沉降量，大壩確定高度為54米。溢洪道有引水渠，控制段，泄槽，出口消能段組成。 引水渠設(shè)計(jì)由于壩頂高程高于溢流堰堰頂高程，進(jìn)水渠位于壩肩，垂直于壩軸線，引水渠要求水流平順均勻，渠底高程要低于溢流堰高程。根據(jù)地形取引水渠底高程為440米。根據(jù)資料[3]，導(dǎo)水墻高度要高過(guò)校核水位，為了考慮風(fēng)浪等因素，取導(dǎo)水墻頂高程于大壩頂高程一致。所以長(zhǎng)度取距離大壩軸線25米，邊墻厚度取2米。 控制段設(shè)計(jì)、溢流堰堰型及選擇根據(jù)資料[3]，溢流堰選擇實(shí)用堰堰型，開敞式堰面曲線按公式計(jì)算=ky : 定型設(shè)計(jì)水頭，對(duì)高堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之七十五到百分之九十計(jì)算；對(duì)低堰（P）可按堰頂最大水頭的百分之六十五到百分之八十五計(jì)算。K與p/有關(guān)，當(dāng)p/1時(shí)。p/越小，k就越大。原點(diǎn)上游用三圓弧曲線，取最大水頭的百分之八十五。最后計(jì)算得冪曲線方程為 根據(jù)資料[3]有，溢流堰與反弧連接設(shè)計(jì)一段直線，直線后接反弧段，最后反弧段連接泄槽。反弧半徑采用3到6倍h（h為校核水位是閘門全開時(shí)反弧最低點(diǎn)的水深。反弧段設(shè)計(jì)：根據(jù)布置情況，泄槽起始點(diǎn)的水深就是反弧段最低點(diǎn)水深，由資料[3]，起始點(diǎn)水深按： 經(jīng)過(guò)計(jì)算,溢流堰下游曲面與直線段的切點(diǎn)的坐標(biāo)為x=,y=,經(jīng)過(guò)計(jì)算，反弧半徑為R=.、溢流堰閘門閘墩設(shè)計(jì) 閘門設(shè)計(jì):根據(jù)資料[3],在溢洪道工作閘門的上游側(cè),設(shè)置檢修閘門,兩道閘門或閘門與攔污刪的最小凈距,應(yīng)該滿足混凝土強(qiáng)度與抗?jié)B,啟閉機(jī)布置與運(yùn)行,閘門安裝與維修條件等因素的要求,設(shè)計(jì)工作閘門為露頂式鋼閘門,布置在溢流堰頂,考慮閘墩強(qiáng)度等因素,根據(jù)資料[9],由于該樞紐是3級(jí)等別,溢洪道有設(shè)計(jì)為三孔出流,閘門比較小,門槽形式選I型,設(shè)計(jì)門槽寬1米,所以閘門寬度為5米. ,3個(gè)工作門,3個(gè)檢修門槽,工作閘門布置在檢修門后2米,兩道閘門之間中線設(shè)計(jì)與大壩軸線重合.閘門兩個(gè)邊墩延伸往上下游,上游延伸成為進(jìn)水渠的導(dǎo)水墻,設(shè)計(jì)工作門槽的部位厚度為2米,向下游延伸長(zhǎng)度,向上游延伸設(shè)計(jì)為距離壩軸線25米,. 泄槽形式及水力設(shè)計(jì)泄槽包括泄槽的形式及水面曲線設(shè)計(jì)；、槽的形式及水面曲線設(shè)計(jì)泄槽設(shè)計(jì)為矩形槽,有資料[3],設(shè)計(jì)泄槽縱坡坡度要大與臨界坡度ik. 其中, q:泄槽的單寬流量(/s)。 g:重力加速度(m/)。 n:糙率.由于溢洪道布置在壩肩,開挖較大,所以巖質(zhì)較好,采用混凝土澆筑襯砌泄槽邊墻,邊墻以上采用混凝土噴漿防護(hù)邊坡,=,考慮綜合因素,采用木模節(jié)省材料,所以取糙率為n=,泄槽總寬為18米,經(jīng)過(guò)計(jì)算:單寬流量q===。臨界坡度===. 泄槽水面曲線計(jì)算:由資料[10],水面曲線計(jì)算按逐段試算法. :下游斷面比能。:平均水力坡度。:平均謝才系數(shù).經(jīng)過(guò)計(jì)算水面曲線數(shù)據(jù)如:見(jiàn)附表1。x,y:拋物線的橫縱坐標(biāo),以上段泄槽末端銜接點(diǎn)為原點(diǎn)o。k:系數(shù),對(duì)于重要工程落差大的,可以取k=,對(duì)于落差小的可以取k=。其中按照公式計(jì)算h:拋物線起始斷面的水深。:動(dòng)能修正系數(shù),。經(jīng)過(guò)計(jì)算最后泄槽末端接挑坎的地方,.、泄槽彎道設(shè)計(jì)根據(jù)地形需要,單寬流量比較小,而渠寬較寬,不設(shè)置縮小段,結(jié)合地形,根據(jù)資料[3],彎道設(shè)計(jì)在壩址壩軸線下游25米處,參考已建工程橫棉工程,彎道半徑要大于5倍渠底寬,設(shè)計(jì)彎道半徑為=[10],能量平衡方程試算法,泄槽水面發(fā)生變化,按公式計(jì)算： h:有彎道離心力及急流沖擊波共同作用形成的外墻水面與中心先水面的高差。 rc:彎道軸線半徑,米.、彎道沖擊波設(shè)計(jì)外墻和內(nèi)墻最高點(diǎn)水位和最低點(diǎn)水位的位置,按照公式計(jì)算: β:坡角。 : θ=0時(shí)水流的弗勞德數(shù)。 : θ=0時(shí)的斷面平均流速,米每秒.:第一個(gè)外側(cè)水位最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圓心角,彎道外墻取正,內(nèi)墻取負(fù)。 β=。 :其中外側(cè)取正,內(nèi)側(cè)取負(fù).經(jīng)過(guò)計(jì)算的外側(cè)水深h==. 為了消除波動(dòng)給水流到來(lái)的影響,抬高外側(cè),降低內(nèi)側(cè),泄槽中心線高程不變,.泄槽底板設(shè)計(jì)：根據(jù)地形地質(zhì)，巖質(zhì)比較好。采用平縫，縫中設(shè)置止水。 ； Re:雷若數(shù),明渠河道取500。 L:沿程長(zhǎng)度,經(jīng)過(guò)估算取183米。R=。水力坡降J=。 L: 自挑坎頂算起的挑流水舌外緣與下游水面的水平距離，米； L~:沖坑最深點(diǎn)到挑坎坎頂?shù)乃骄嚯x，米； ：坎頂水面流速，米每秒，； θ：挑坎角度；：坎頂鉛直方向的水深，按照公式計(jì)算；h為坎頂法向平均水深。當(dāng)計(jì)算時(shí)可算到坑底； g：重力加速度； T：沖坑深度。水頭損失估算法設(shè)計(jì)消能段：，損失水頭23米，估算得鼻坎處平均速度為v=。所以法向水深為h=。水舌長(zhǎng)度為33米。取半徑為10倍h，取7米。河床比降為千分之八。壩軸線河床高程為400米，取399米?？紤]鼻坎處流速稍微大一點(diǎn)，取鼻坎處流速為22米每秒。而且溢洪道的挑坎布置剛好位于沖溝的地方，沖溝在洪水來(lái)臨時(shí)候，必定有大量的水流經(jīng)過(guò)沖溝，若是挑坎修建在沖溝上，一定堵住水流去向，甚至水流會(huì)沖毀溢洪道挑坎。所以只有進(jìn)行挑坎與沖溝處理。防止洪水沖刷挑坎。下游右河岸岸坡也進(jìn)行開挖處理，防止水流沖刷，把河岸開挖成順?biāo)鞣较虻男问健５?章 隧洞及廠房平面設(shè)計(jì) 隧洞布置原則與路線選擇、水工隧洞總體布置原則應(yīng)該根據(jù)樞紐任務(wù)，對(duì)泄水建筑物進(jìn)行總體規(guī)劃。確定洞身縱坡及洞身斷面形狀和尺寸。、隧洞路線選擇1. 隧洞路線應(yīng)盡量避開不利的地質(zhì)構(gòu)造，圍巖可能不穩(wěn)定及地下水位高、滲水量豐富的地段，以減小作用于襯徹上的圍巖壓力和外水壓力。在高地應(yīng)力區(qū)，應(yīng)使洞線魚最大水平地應(yīng)力方向盡量一致，以減小隧洞的側(cè)向圍巖壓力。2． 隧洞的路線應(yīng)力求短而直，這樣既可減小工程費(fèi)用，方便施工，且有良好的水流條件。對(duì)于低流速的隧洞，其曲率半徑不易小于5倍洞徑或洞寬，轉(zhuǎn)角不易大于60度，彎道兩端的直線段也不宜小于5倍洞徑或洞寬。出口水流應(yīng)能與下游河道平順銜接，并于土石岜坡角及其他建筑物保持一定距離，以防沖刷和影響樞紐的正常運(yùn)行。對(duì)于有壓隧洞，當(dāng)考慮彈性抗力時(shí)，圍巖厚度應(yīng)不小于3倍洞徑。無(wú)壓隧洞的縱坡應(yīng)大于臨界坡降。有壓隧洞不宜采用平坡或反坡，因其不利于檢修排水。某左岸巖石巖層比較厚，覆蓋層很少，這給予左岸布置廠房有利的條件，發(fā)電引水隧洞布置在左岸有足夠的覆蓋厚度。壩址地區(qū)巖層比較堅(jiān)硬，又沒(méi)有斷層，巖層比較單一，只有石英砂巖一層巖層，在巖層下30米左右的地方又一層頁(yè)巖，但是比較薄，對(duì)隧洞的開挖不會(huì)又太大的影響。 發(fā)電引水隧洞及廠房平面設(shè)計(jì)根據(jù)地形條件,右岸布置了溢洪道,根據(jù)需要,.、進(jìn)口段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇隧洞的進(jìn)水口常采用頂板和邊墻順?biāo)鞣较蛉媸湛s的平底矩形斷面，其體形應(yīng)符合孔口泄流底形態(tài)，避免產(chǎn)生不利底負(fù)壓和空蝕破壞，同時(shí)還應(yīng)盡量減少局部水頭損失，以提高泄流能力，應(yīng)將進(jìn)口的上唇做成喇叭形曲線，曲線的形狀應(yīng)盡量與流線吻合。 a:橢圓的長(zhǎng)半軸,對(duì)于頂板曲線略等于閘門處的孔口寬度b。邊墻曲線a=d=,b=,三面喇叭橢圓收縮的形式.進(jìn)口設(shè)計(jì)攔污刪,由于是電站進(jìn)水口,所以設(shè)置兩道攔污刪,前道實(shí)際粗?jǐn)r污刪,開啟檢修閘門前先在兩道閘門中間充水,便可以在靜水中起吊檢修閘門.通氣孔設(shè)計(jì):在工作閘門后設(shè)置通氣孔,。為了消除閘門后的負(fù)壓，應(yīng)在門后設(shè)置通氣孔。③在檢修閘門完成擋水任務(wù)之后，需要向工作閘門與檢修閘門之間充水，以便平壓開啟檢修閘門，此時(shí)可利用通氣孔排氣。在無(wú)壓隧洞中，當(dāng)閘門全開時(shí)，所需的通氣量最大。一般通氣孔面積約為隧洞斷面的10％左右。通氣孔不能與進(jìn)入孔并用，也不能通入啟閉機(jī)室，否則因風(fēng)速很大，極不安全。 :水流流速 A:閘門后泄水孔斷面面積,平方米。 d:通氣孔直徑.經(jīng)過(guò)計(jì)算有=。a=。引水進(jìn)水口設(shè)計(jì)成矩形,以便布置閘門,設(shè)計(jì)矩形寬高相等,h=b,設(shè)置h,[7],=,：由于隧洞開挖巖石破碎，采用回天灌漿，可以發(fā)揮圍巖的彈性抗力作用。在廠房前接壓力鋼管。為了保證水工隧洞安全有效地運(yùn)行，泄水隧洞需設(shè)置襯砌，襯砌的作用是：1）限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定。3）防止隧洞滲漏。5）減少隧洞表面糙率。因圍巖穩(wěn)定性一般，根據(jù)實(shí)際情況采用單層襯砌，由整體鋼筋混凝土做成。2．襯砌的分縫為適用施工能力、防止混凝土干縮和溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，混凝土襯砌中在相鄰分段間需設(shè)置伸縮縫、工作縫，有時(shí)還要設(shè)置沉降縫。一般可用5－12m。襯砌的伸縮縫或沉降縫表面混凝土不鑿毛，鋼筋也不穿過(guò)。縱向工作縫應(yīng)根據(jù)澆筑分塊設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)力較小的部位，因而設(shè)置在頂拱、邊墻、底板交界附近。當(dāng)隧洞通過(guò)斷層破碎帶或軟弱地帶時(shí)，襯砌需要加厚。此外，在進(jìn)口閘門室與漸變段、漸變段與洞身交接處以及襯砌地形式厚度改變，可能產(chǎn)生相對(duì)位移的部位，也需要設(shè)置環(huán)向沉降縫。襯砌的縱向工作縫，必須進(jìn)行鑿毛處理，接縫處做鍵槽，有受力筋通過(guò)，并適當(dāng)增加插筋。據(jù)資料[7]規(guī)定，灌漿孔深入圍巖5m。灌漿時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，防止洞壁發(fā)生變形破壞。4．排水為降低作用在襯砌上地外水壓力，有時(shí)需要設(shè)置排水。先在巖石內(nèi)挖排水溝，四周填礫石，排水管通向下游。排水孔間距取3m，排距4m，深入巖石3m,將地下水直接引入洞內(nèi)。5．摻氣槽水流沿泄槽下泄，流速沿程增大，水深沿程減小，即水流的空化數(shù)沿程遞減?？栈鞯竭_(dá)高壓區(qū)，因空泡潰滅而使泄槽邊壁遭受空蝕破壞。、機(jī)型選擇及廠房平面確定 水電站廠房布置原則：（1）、要求電站進(jìn)口前水流平順，無(wú)旋渦及橫向水流；（2）、當(dāng)溢流壩與廠房段并列布置的時(shí)候，應(yīng)該盡量將前者布置在河道深槽，以保證泄水順暢；（3）、為減少下泄水流對(duì)發(fā)電和航運(yùn)的不利影響，常常在溢流壩與其他建筑物之間設(shè)置導(dǎo)墻；（4）、當(dāng)河流含沙量大，壩前淤積嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)該采取排沙措施，沖沙孔或排沙孔常常布置在廠房進(jìn)水口附近，其高程可根據(jù)運(yùn)用要求來(lái)確定。 隧洞洞身之后接壓力鋼管，最后進(jìn)廠房，壓力鋼管是水平進(jìn)廠房。根據(jù)水電站出力和水能利用情況考慮，設(shè)計(jì)定3臺(tái)機(jī)組。 選擇混流式水輪機(jī)，其中HL220LJ140的型號(hào)的設(shè)計(jì)水頭要求可以在50米，最大水頭可以達(dá)到62米，最小的水頭要求36米。最后確定水輪機(jī)型號(hào)為HL220LJ140 。 根據(jù)水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的型號(hào)選定尺寸，確定廠房輪廓尺寸。由于電站比較小，取廠房尺寸可以不必太大。 根據(jù)資料[6]。B為端部間隙。取廠房寬度