【正文】 ? ?? ? ? ? i 111121281?????????? ??? HtgHq ? ? ? ? 142142 ?? ?????? ?? HHq 可得：由 21 qq ? smqmHHHHH/)(36821121121?? ?????????????單寬流量：解得： ⑵ .總滲流量計算： ① .正常 蓄水情況 ： 沿壩軸線方向參照 I— I 地質(zhì)剖面圖，截面之間的距離按等距離原則選取L=108m： ? ? ? ?? ?dmQ/36?????????????? ? ② .設(shè)計洪水情況： 沿壩軸線方向參照 I— I 地質(zhì)剖面圖，截面之間的距離按等距離原則選取L=108m： ? ? ? ?? ?dmQ/36?????????????? ? 滲流計算結(jié)果表 計算情況 計算項目 正常情況 設(shè)計情況 上游 水深 H Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 下游水深 t(m) Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 0 0 Ⅲ Ⅲ 0 0 逸出水深 H1(m) Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 滲流量 q M3/s Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 總滲流量 Qm3/d ⑶ .滲透穩(wěn)定演算 斜心墻之后的壩殼，由于水頭大部分在防滲體損耗了壩殼滲透坡降及滲透速度甚小，發(fā)生滲透破壞的可能性 不大，而在防滲墻與粘土斜墻的接觸面按允許坡降設(shè)計估計問題也不大 .在斜墻逸出點滲透坡降較大，予以驗算 .計算示意圖如下所示： 如上圖所示，其中所示水位由上向下依次為所選 Ⅱ — Ⅱ、Ⅲ — Ⅲ、Ⅰ — Ⅰ斷面相應(yīng)的粘土斜心墻的底面高程，而 A， B， C， D， E， F為相應(yīng)的正常和設(shè)計工況的斜心墻逸出點 . 滲透坡降的計算公式： BHJ ?? Ⅰ — Ⅰ斷面 : 正常工況 ： J= 3 1 2 4 2 2 ??? 設(shè)計工況： J= 2 ??? Ⅱ — Ⅱ斷面： 正常工況 ： J= 5 8 9 27 2 ?? ? 設(shè)計工況： J= 2 ??? Ⅲ — Ⅲ斷面： 正常工況 J= 2 4 24 6 1 7 8 ??? 設(shè)計工況： J= 2 ??? 各種工況滲流逸出點坡降 填筑土料的安全坡降，根據(jù)實踐經(jīng)驗一般為 5~10，故而認為滲透坡降滿足要求，加上粘土斜心墻有反濾層，故而認為不會發(fā)生滲透破壞 . 四 .穩(wěn)定分析 1. 計算原理 假設(shè) ABC為可能的滑動面，其中 AB為下滑動面， BC為上滑動面，即斜心墻的上游面， BD為錯動破裂面，本設(shè)計取為鉛直斷面。由滑動體 BCEDB的平衡方程可知： 斷 面 Ⅰ — Ⅰ Ⅱ — Ⅱ Ⅲ — Ⅲ 計算情況 正常 設(shè)計 正常 設(shè)計 正常 設(shè)計 坡 降 J 當 ∑ V=0 時： ? ? ??? s i nc o s11111 lCWR ??? 當 ∑ V=0 時： ? ? ??? c oss i n1111 lCRP ???? 從以上兩式聯(lián)立求解，可得： ? ?? ??? ??? 1 11111 c o s c o ss i n ???? lcWP 同理，從滑動體 ABCDA的平衡方程可知： ? ?? ???? ??????222222 c o s c o ss i n lcWP 由式 以上 相等的條件，可得： ? ?? ?? ?? ??? ????? ??? ????????212222111111 c o sc o sc o ss i n c o ss i n lcW lcW c1l 1W 3R 1θ ψ1bPW 2c2l 2R 2Ψ 2 β圖圖Ψ 2β1:ｍ1上游水位高程河底高程圖ayxR 2Ψ1θABCEDW 2W 3P P1: m2c 2 l 2c1l1R 1P上游壩坡穩(wěn)定計算受力分析簡圖 計算時分別按施工期、穩(wěn)定滲流期、庫水降落期核算土石壩的穩(wěn)定。 為了計算安全系數(shù)最小的滑動面，如圖所示的步驟進行。 為簡化計算，過壩頂上游岸邊點作斜率為 1： m2 的一條斜線交壩底線于 O點，以O(shè)點作為坐標原點建立坐標系如下圖： 方程關(guān)系式如下 （ 1） AO 直線的方程為： 令 ka=1/m2 y=ka*x 0 ??y 過 O 點作一條直線段 OB，其與 X 軸的夾角為 ? 1， 50? ? 1? 160 （ 2） OB 的方程為： y0=tg(? 1)*x0 80cos(? 1)? x0 ? 160cos9? 1) 過 B 點作三條直線： BC 直線、 BE 直線、 BD 直線 （ 3） BC 直線方程為： y=kb(xx0)y0 kb=tg(90? ) 100? ? ? 100 （ 4） BD 直線方程為： y=kc(xx0)y0 kc=tg(? ) 390? ? ? 8 00 （ 5） BE 直線方程為： y=kd(xx0)y0 kd=tg(180+2? 0? ) 390? ? ? 800 計算單寬土體自重 （ 1） 聯(lián)立 OA 與 BE 方程求解得交點坐標 x1=(kd*x0y0)/(kakd) y1=ka*x1 （ 2） 聯(lián)立 OA 與 BC 方程求解得交點 坐標 x2=(kb*x0y0)/(kakb) y2=ka*x2 （ 3） 聯(lián)立 OA 與 BD 方程求解得交點坐標 x3=(kc*x0y0)/(kakc) y3=ka*x3 （ 4） 故兩點間距離為 dOE= 1*11*1 xxyy ? dCD= )23)(23()23)(23( xxxxyyyy ????? dBE= )01)(01()01)(01( xxxxyyyy ????? w1=* dOE * dBE *g*r w2=* dCD * dBE * g*r 令 ? 1=? 11/k0 ? 2=? 21/k0 ? 3=? 31/k0 m=w1ctg(? 3? )/w2ctg( ?? ? 1)(1+w1/w2)tg(? 2? ) 若 m? 0 則重新假設(shè) k0 直至滿足要求。 ： CLS PRINT ‘’H=’’。 i。 k, IF k kmin THEN 120 LET kmin = k 120 NEXT o NEXT s NEXT l NEXT p PRINT i=。 kmin END 上下游壩坡穩(wěn)定計算成果見表下表： 部位 組合情況 最小安全系數(shù) （ Kmin） 上 游 坡 1/3 壩高水深 H=25m 死水位 2796m 正常蓄水位 正常蓄水位 +地震 死水位 +地震 下 游 坡 正常蓄水位時 設(shè)計洪水時 正常 +地震 由計算可知各種工況下的安全系數(shù)均滿足要求，正常運用情況大于 ，正常 +地震時大于 . 4. 穩(wěn)定成果分析 由于上游壩坡 較緩，穩(wěn)定滲流期以及庫水位降低期，不考慮地震時， Kmin=，考慮地震時， Kmin=；下游坡情況也類似，正常情況 Kmin=,非常情況，壩的穩(wěn)定安全系數(shù)偏大，就此而言，可考慮加陡壩坡以減小工程量 .鑒于各種因素考慮不全，實際安全系數(shù)可能要小些，故而不改變壩坡，維持原擬訂的剖面 . 五 .基礎(chǔ)處理 （ 1） 滲流控制方案，條件允許是優(yōu)先考慮垂直防滲方案。針對以上情況作以下處理，同樣設(shè)置瀝青防滲墻與河床部分防滲墻相連，在墻下設(shè)置灌漿孔，詳見細部構(gòu)構(gòu)造設(shè)計 . 六 ．細部結(jié)構(gòu)設(shè)計： 1. 壩的防滲體、排水設(shè)備 壩體防滲體為斜心墻，斜心墻上下游設(shè)置反濾層；壩基防滲體為防滲墻和粘土截水墻；壩體排水為棱體排水，在排水體與壩體、壩基之間設(shè)置反濾層；下游戧道設(shè)置排水溝，并在壩坡設(shè)置橫向排水溝以匯集雨水，岸坡與壩坡交接處也設(shè)置排水溝，以匯集岸坡雨水，防止雨水淘刷壩坡。而且反濾層還是防止?jié)B透變形的有效措施。 設(shè)計標準：為了滿 足上述要求，可以采用比較均勻而且抗風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成反濾料，要達到各層反濾料較均勻，則要對天然的砂礫料進行篩分。 同時反濾土料中，易被沖刷的粒徑小于 ㎜的小顆粒含量不應(yīng)超過 5%。 3． 非粘性土上反濾料的設(shè)計 下游校核洪水下泄流量為 669m3/s,查 q～ H 曲線圖，下游最高水位 根據(jù)《水工建筑物》堆 石棱體超高須大于 1m，堆石棱體設(shè)計，取堆石棱體頂高▽ =。堆石棱體構(gòu)造圖和其它細部構(gòu)造見細部構(gòu)造詳圖（附后）。非粘性土反濾料層采用碎石（帶棱角的顆粒） ,壩體排水部位的反濾料設(shè)計為兩層不同的砂礫石鋪填而成，層面與滲流方向垂直，沿滲流方向的滲透性逐漸增大，如下設(shè)計同理。 D50=90mm 則 hc=6 90=540mm 厚度取為 hc=600mm=60cm 4． 黏性土上反濾料的設(shè)計 小于某粒徑的土粒含量%粘性土料粒徑分布曲線Ⅱ上d(m m)土粒粒徑Ⅲ下Ⅰ上Ⅰ下Ⅱ下 粘性土料選取 Ⅱ 下 料場為主料場 ,根據(jù)料場的級配曲線可得： d85= ㎜ , d50= ㎜ , d15= ㎜ 壩體斜心墻部位的反濾層第一層土料的設(shè)計： 由： D15≤（ 4～ 5） d85得：反濾層的 D15≤ ～ ㎜之間； 取 D50= 厚度取為 hc=20cm 同理第二層反濾層土料的設(shè)計以第一層反濾料土料為被保護對象： 由： D15≤（ 5～ 10） d85得：反濾層的 D15≤ ～ 1 ㎜之間； D15≥ 5d15 得：反濾層的 D15≥ ㎜； 于是選擇反濾層第二層土料為： 取 D50= ㎜， 厚度取為 hc =30 ㎝。 上游護坡用于砌石，因其抵御風(fēng)浪的能力較強；下游壩面直接鋪上 20cm 的碎石作為護坡。 3. 壩頂設(shè)計 壩頂 設(shè)置黃泥灌漿碎石路面，壩頂向下游設(shè) 1%橫坡以便匯集雨水，并設(shè)置縱向排水溝，經(jīng)坡面排水排至下游。 第四章 泄水建筑物設(shè)計 （一） 泄水方案選擇 壩址地帶河谷較窄，山坡陡峻，山脊高，經(jīng)過比較樞紐布置于河彎地段。隧洞布置于岸（右岸），采取“龍?zhí)ь^”無壓泄洪的型式與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。 （二） 隧洞選擇與布置 樞紐布置于河彎地段，從地形上來看隧洞應(yīng)當布置于這樣不僅工程量省，而且水力條件也較好。下部大部分為堅硬水力條件也較好。因此將泄洪洞、放空洞連同引水發(fā)電隧洞均布置于右岸凸出的山梁里面，見圖。 （ 1） 進口喇叭口：平面上不擴散，而立面上洞頂以橢圓方程 120222 ??byLx連接。 ② 進口上游段為橢圓曲線： ? ?? ? 1)( 2222 ???ddd bHybHaHx ?a ~ 取 ?a aba ?? 取 ?b 所以橢圓曲線方程為： )(222 ??? yx （ 3） 閘門型式及尺寸。 調(diào)洪演算時已經(jīng)氣話定溢流孔口尺寸 157? （為保證無壓泄流，由校核洪水位減堰頂高程加相應(yīng)浪高而得， +=,取 15m, 由于水流經(jīng)堰頂馬上跌落 ,所擬洞寬不變，而高度則以斜段為 1:1，坡按 cos450 折減，則洞身尺寸為7m? .進口以后與斜洞連接，根據(jù)以往經(jīng)驗以 1:1 坡度連接，反弧段以 ，見圖 . （四） 隧洞的水力計算 水力計算包括洞內(nèi)水面線及出口消能計算兩部分。 2． 平洞段底坡的確定 對于矩形斷面 hc可用下列公式計算： mgBQh c 2 23 22 ????? ? 又：)(669112222261612???????????????????ccccccccRCAQiRnCRmBhA 計算得到臨界坡降 ?ci ；由于泄流時水流流速較大，為不影響隧洞的泄流能力，隧洞應(yīng)做成陡坡，鑒于坡度太大施工不便，底坡取 ?ci