【正文】 巖 100 55 微風化 ~新鮮的云母長英片巖 90 45 微風化 ~新鮮的云母片巖 50 10 表 14 巖石室內(nèi)實驗成果表 巖性 實驗 條件 抗 剪 組 數(shù) 算術(shù)平均值 圖解法 最小二乘法 tgY C tgY C tgY C 云母 片巖 巖 /巖 18 混 /巖 9 云母 長英 片巖 巖 /巖 11 混 /巖 2 石英 片巖 混 /巖 6 備注 分析中舍去少數(shù)偏大的成果 表 15 巖石抗剪強度指標建議值 巖石名稱 邊界條件 建 議 值 摩擦系數(shù) 粘聚力（ C）公斤 /厘米 2 云母片巖 巖 /巖 云母長英片巖 巖 /巖 云母片巖 混 /巖 云母長英片巖 混 /巖 長英片 巖 混 /巖 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 15 F4 巖 /巖 巖 /巖混 /巖 / 建筑材料 在壩址附近缺少沙石料。 1. 涉沙凈沙料場，沙的質(zhì)量良好，初步估計儲量約為 15~20 萬立方米，運輸條件較好，可供工程前期施工時使用。 3. 土料最優(yōu)開采地段為下壩址的右岸，高程在 120~170 米左右，儲量為50~60 萬立方米以上，質(zhì)量可滿足圍堰施工強度要求。開發(fā)本電站主要目的是適應福建省工農(nóng)用電需要。 有通航要求，估計近期過壩貨運量為 30~60 萬噸。毛竹 500~600 萬株。 樞紐建成后，因水庫小無力承擔下游防洪任務(wù)，下游無灌溉要求。校核洪水位 ,同理可查得下游水位 ，水頭為 ，汛期限制水位 m ，設(shè)計低水位 。 考慮河床式水電站樞紐布置特點，為保證洪水季節(jié)泄水安全迅速，保證水流流態(tài)平穩(wěn)，防止產(chǎn)生回流，初步將泄水建筑物即溢流壩布置在河床中間。 (Ⅰ ).左岸船閘中部溢流壩右岸廠房布置方案考慮主河槽位于左河床靠近左岸 30~50m 之間，開挖至弱風化巖層需至 高程左右，初步設(shè)計布置船閘易于通航需求；沿壩軸線自此至右岸 500~600m 之間，開挖至弱風化 巖層需至 高程左右，初步設(shè)計選擇布置溢流壩和河床式廠房，考慮溢流壩洪水期泄洪不對電廠發(fā)電造成影響，其間用重力擋水壩銜接；考慮河流右岸交通便利，山坡較緩，易于出線進廠布置，而將河床式廠房置于右岸，且右岸現(xiàn)有鐵路線沿河岸通過壩址，將廠房布置在右岸有利于利用鐵路在工程施工時建筑材料的轉(zhuǎn)運及機電設(shè)備安裝時機電設(shè)備的運輸。 (Ⅱ ).左岸廠房中部溢流壩右岸船閘布置方案由于廠房布 置在左岸原主河槽處，廠房施工時需開挖土石方較第一種方案小，相對節(jié)省工程投資。 綜上，初步設(shè)計采用 (Ⅰ ).方案，即左岸船閘河床中部溢流壩右岸廠房方案，并采用重力壩擋水，溢流壩泄洪，底流消能。 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 17 第二章 重力壩擋水壩段設(shè)計 沙溪口水利樞紐河床較寬，初步 選擇用重力壩擋水，由于重力壩壩體與地基的接觸面積大，受揚壓力的影響也大。沙溪口水利樞紐在洪水季節(jié)上下游水位均較高揚壓力較大，初步設(shè)計壩型不能采用基本壩型剖面，需做一定調(diào)整。 基本設(shè)計參數(shù) ： a).水位。 b).壩底高程。 c).材料重度。 d).巖石抗剪強度。即： 壩頂高程 ▽ =靜水位 +Δh （ 21） 式中： Δh=hl%+hz+hc 式中： hl%—— 累積頻率為 1%的波浪高度， m； hz—— 波浪中心線高出靜水位的高度，可用 hz =mm LHcthLh ?? 22%1 計算， m； hc—— 取決于壩的級 別和計算情況的安全超高， m； 波浪要素 hl%由官廳水庫公式計算，得 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 3120121020m )vgD(v00 7 ?? 120 1020m )vgD(v33 ?? 式中： hm—— 波浪高，當20vgD=20～ 250 時，為累計頻率 5%的波高；當20vgD=250～1000 時，為累計頻率 10%的波高； V0—— 計算風速， m/s； D—— 風區(qū)長度，即吹程，可由壩前水域形狀確定， m； 2． 1 剖面設(shè)計 2． 1． 1 壩頂高程 壩頂高程由靜水位 +相應情況下的風浪涌高和安全超高。并考慮其他因素，取重力壩壩頂高程取 2． 1． 2 壩頂寬度 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 非溢流壩的壩頂寬度一般可取為壩高的 8%~10%（即 ~），且不小于3m。 2． 1． 3 廊道的布置 壩體內(nèi)灌漿廊道上游壁到上游壩面的距離應不小于 ~ 倍水頭，且不小于 4~5m，取 4m，寬度 ~3m，取 。壩體縱向排水檢查廊道考慮壩高較小，只設(shè)基礎(chǔ)排水廊道，高取 2m，寬取 。 2． 1． 4 剖面形態(tài) 因本水利樞紐壩址摩擦系數(shù)較小，所以 不能按常規(guī)壩體設(shè)計。取壩底寬度 40m。 上游坡 n=，下游坡 m= 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 21 圖 21 擋水壩段剖面圖 2． 2 壩體穩(wěn)定分析和應力校核 2． 2． 1 設(shè)計洪水位時（ mHm ,41H 21 ?? ） 2． 2． 1． 1 荷載計算 自重 順時針逆時針逆時針mKNMmKNMmKNMKNwKNwKNw.5 1 8 4 0.1 5 2 0 6 4.1 8 5 6 08 6 4 )1640(1 2 6 7 22412449 6 3212321????????????????? 水壓力 上游水壓力 逆時針逆時針順時針mKNMmKNMmKmMKNpKNpKNHpyyxyyx. 6 4 8. 1 0 9.8 3 2 6 8 5 2 )6990(4 9 3 0 2 4 5)4990(212121221??????????????????? ? 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 下游水壓力 順時針逆時針）（mKNMmKNMKNpKNHpyxyx..)(212222?????????????? ? 揚壓力 由于揚壓力較大，壩體設(shè)有防滲帷幕和上下游主副排水系統(tǒng)，由規(guī)范DL50771997，壩基面滲透壓力揚壓力強度系數(shù)為： α 0 = α 1 = α 2 = 圖 22 設(shè)計洪水位時揚壓力分布圖 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 23 順時針順時針順時針mKNMmKNMmKNMMKNuKNuKNuKNu.3 8 0 9.4 9 8 6 0. 3 5 506 9 5 7 1 2 0 )5 7 ( 8 7 3 4 3 2 5 43214321??????????????????????? 浪壓力 圖 23 設(shè)計洪水位時浪壓力分布圖 壩前水深 Hm=41m≥ Lm/2=，為深水波 PL=r0（ LL+2hL+h0） LL/2 r0（ Lm/2） 2 =( ++) + ? /2 == M= 順時針mKN .19 8380 0600 ?????? 2． 2． 1． 2 擋水重力壩 的穩(wěn)定分析 表 21 設(shè)計洪水時壩基面上荷載計算 序號 作用類別 作用力 作用力引起的彎矩 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 抗滑穩(wěn)定計算 1) 抗剪強度 ? ? )( 2 9 9 1????????????KP UWfKKNPKNUW 2) 抗剪斷強度公式 ? ? ? ? 339。 分項系數(shù)法進行擋水壩段穩(wěn)定分析 S(*)=+ ()= ??W 960+12672+8640+++作用方向 計算結(jié)果 單位 作用方向 力作用點 計算結(jié)果 單位 1 自重 1 ↓ 960 KN + 18560 2 ↓ 12672 + 12 152064 3 ↓ 8640 + 6 51840 2 上游側(cè)靜水 壓力 水平向 → + 13． 7 豎直向 1 ↓ + 豎直向 2 ↓ + 20 3 下游側(cè)靜水 壓力 水平向 ← 堅直向 ↓ + 4 揚壓力 1 ↑ 0 0 2 ↑ 18 3 ↑ 4 ↑ 2 5 浪壓力 1 → + 浪壓力 2 ← 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 25 !.2= R(*)= ACcWff RR ????? ?= 3 7 4 244 2 8 5 ????KN KNR d 1 4 5 2( * ) 4 9 21 5 6 7 ?????? ?? 滿足壩段穩(wěn)定。 m ?W = B=44m 上游面垂直正應力 239。39。 2． 2． 2 校核洪水位時（ mHmH ,42 21 ?? ） 2． 2． 2． 1 荷載計算 自重 順時針逆時針逆時針mKNMmKNMmKNMKNwKNwKNw.51840.152064.18560)1640(126722412443212321????????????????? 水壓力 上游水壓力 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 逆時針逆時針順時針mKNMmKNMmKNMKNpKNpKNHpyyxyyx. 7 2 6 5. 1 2 2. 2 1 1 3 3 6 )6991(4 9 6 5 2)4991(212121221??????????????????? ? 下游水壓力 順時針逆時針）（mKNMmKNMKNpKNHpyxyx.5 5 2 6 3. 6 1 2 6 1 4 1 8 0)(212222?????????????? ? 揚壓力 由于揚壓力較大，壩體設(shè)有防滲帷幕和上下游主副排水系統(tǒng)，由規(guī)范DL50771997，壩基面滲透壓力揚壓力強度系數(shù)為： α 0 = α 1 = α 2 = 圖 23 校核洪水位時揚壓力分布圖 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 27 順時針順時針順時針mKNMmKNMmKNMMKNuKNuKNuKNu...0)(43214321??????????????????????? 浪壓力 圖 24 校核洪水位時浪壓力分布圖 壩前水深 Hm=42m≥ Lm/2=，為深水波 PL=r0（ LL+2hL+h0） LL/2 r0（ Lm/2） 2 =( ++) + ? /2 == （ 28） M= 順時針mKN . ?????? 2． 2． 2． 2 擋水重力壩的穩(wěn)定分析 表 22 校核洪水時壩基面上荷載計算 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 抗滑穩(wěn)定計算 1)抗剪強度 ? ? )(????????????KP UWfKKNPKNUW （ 29） 2） 抗剪斷強度公式 ? ? ? ? 339。 分項系數(shù)法進行擋水壩段穩(wěn)定分析 S(*)=+ ()= ??W 960+12672+8640++ !.2= R(*)= ACcWff RR ????? ?= ???? （ 211） KNR d 1 3 8 5( * ) 4 9 6 7 ?????? ?? 滿足壩段穩(wěn)定 。 m ?W = B=44m 上游面垂直正應力 239