重力坝毕业设计doc版.docx

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毕业设计

目录

摘要 1

英文摘要 2

第1章设计依据 5

1.1工程等级及建筑物级别 5

1.2设计基本资料 6

1.2.1工程概况 6

1.2.2气象 6

1.2.3水文 7

1.2.4工程地质 8

1.2.5土层承载力特征值 9

1.3工程概况 12

第2章坝型、坝轴线选择及工程总体布置 13

2.1坝型、坝轴线选择 13

2.1.1坝型的选择 13

2.1.2坝轴线的选择 13

2.2工程总体布置 13

第3章坝工设计 15

3.1挡水坝段断面设计 15

3.1.1坝顶高程 15

3.1.2坝顶宽度 16

3.1.3坝坡选择 16

3.1.4坝基渗流及稳定分析 17

3.1.5坝体稳定和应力计算 24

3.1.6基础及边坡处理 33

3.1.7细部结构设计 34

3.1.8重力坝的分缝与止水 37

3.2溢洪道设计 38

3.2.1溢洪道工程布置 39

3.2.2溢洪道水力计算与校核 40

3.2.3溢洪道稳定应力分析计算 42

3.2.4溢洪道交通桥设计 45

3.3坝体下游冲沟护坡设计 45

3.3.1下游冲沟设计 45

3.3.2下游冲沟防护稳定计算 46

3.4人工湖防护边坡设计 48

3.4.1护岸设计 48

3.4.2护岸边坡稳定分析 48

参考资料 55

结语 56

致谢 57

英文文献 59

坝的安全与地震 63

附录 67

摘要

该工程位于郑州市西南6km三李村，规划面积330亩。

根据国家《防洪标准》（GB50201-94）有关规定，防洪标准按平原区滨海区的规定确定为10年一遇设计，20年一遇校核。

初步估算，湖面面积约4亩，库容约2万m3。

本设计的水利水电工程等级为小

（2）型，主要建筑物的级别为五级。

为与同一工程资料的土石坝方案进行方案对比，本设计选用重力坝，挡水坝段坝顶高程238.3m，坝顶宽度3m。

右岸挡水坝坝基最低开挖高程231.8m，最大坝高5.5m；左岸挡水坝坝基最低开挖高程231.8m，挡水坝段上游坝坡1:

0.2，下游坝坡1∶0.7。

该工程人工湖的流量为2.05m3/s,并且重力坝坝高为5.5m，则只需要修建宽顶堰式溢洪道即可宣泄该流量。

为宣泄超过水库调蓄能力的洪水或降低库水位，保证工程安全而修建溢洪道,该小型重力坝枢纽利用坝肩和坝头的有利地形修建溢洪道，可节省工程量，是一般较常见的布置形式。

设计中需考虑土质边坡在受到外界环境因素的影响下,极易造成滑塌,特别是库区内边坡，水库施工或运行期，受内水和外水压力作用，加之湖水浸泡，土体抗剪强度降低，需要对库区内边坡加以治理以保证土质边坡的稳定性以及工程安全。

本设计进行了坝址、坝轴线、坝型的选择以及枢纽布置、坝体剖面拟定、稳定计算及应力分析、细部结构设计、地基处理设计、坝体下游冲沟护坡设计以及人工湖防护边坡设计，并最后绘制出设计图纸。

关键词：

溢洪道；土质边坡；稳定计算及应力分析；坝体下游冲沟护坡设计；人工湖防护边坡设计；

1

英文摘要

Abstract

Theprojectislocatedinthe6kmsouthwestofZhengzhouCity,ThreeLicun,theplanningareais330mu.Accordingtothenationalstandard"GB50201-94"floodcontrol,floodcontrolstandardisinaccordancewiththeprovisionsofBinhaiplainregionfor10yearsanddesign,20yearsandcheck.Preliminaryestimates,thelakeareaofabout4mu,about20000m3capacity.Waterconservancyandhydropowerengineeringlevelofthisdesignissmall

（2）,themainbuildingisatlevelfive.

Forcomparisonprogram,thisdesignisgravitydam.Thedesignofgravityretainingdamcrestelevation238.3m,thecrestwidthis3m.Therightbankofdamfoundationexcavationofthelowestelevationis231.8m,Thehighestheightofdamis5.5m,theleftbankofdamfoundationexcavationofthelowestelevationis231.8m,retainingdamupstreamslopeofdamis1:

0.2,thedownstreamdamslopeis1:

0.7.

Theengineeringdataofartificiallakeflowrateis2.05m3/s,andthedamheightis5.5m,weonlyneedtobuildthespillwaytodischarge.Asthestoragecapacityofthereservoirfloodventoverorloweringthewaterlevel,toensurethesafetyoftheprojectandtheconstructionofspillway,thefavorableterrainthesmalldamabutmentandthedamheadhubbyconstructionofspillway,whichcansavetheamountofwork,anditisgenerallymorecommonarrangement.

Inthedesignweneedtoconsiderthesoilslopeareinfluencedbytheexternalenvironmentalfactorsofdesign,extremelyeasytocausethecollapse,especiallyinthereservoirareaslope,reservoirconstructionoroperationperiod,undertheactionofinternalandexternalwaterpressure,andwaterimmersion,soilshearstrengthdecreases,wecanneedforthereservoirslopewithmanagementtoensurethestabilityofsoilslopeandtheengineeringsafety.

Thisdesignwascarriedoutthesiteofthedam,thedamaxis,theselectionofdamtypeandlayout,sectionprofiledevelopment,stablestresscheck,sectionoptimization,detaildesignofstructure,foundationtreatmentdesign,downstreamofthedambodygullyslopeprotectiondesignandman-madeslopeprotectiondesign,anddrawouttherelevantdesignchartatlast.

Keywords:

thespillwaydischarge；thesoilslope;thedownstreamofthedambodygullyslopeprotectiondesign；man-madeslopeprotectiondesign；

第1章设计依据

1.1工程等级及建筑物级别

本工程位于郑州市西南6km三李村，规划面积330亩。

根据国家《防洪标准》（GB50201-94）有关规定，防洪标准按平原区滨海区的规定确定为：

10年一遇设计，20年一遇校核。

初步估算，湖面面积约4亩，库容约2万m3。

表1-1水利水电工程分等指标

工程等别

工

程

规

模

水库总库容

（亿m3）

防洪

治涝

灌溉

供水

发电

保护城镇及工矿企业重要性

保护

农田

（万亩）

治涝

面积

（万亩）

灌溉

面积（万亩）

供水对象重要性

装机容量（万Kw）

Ⅰ

大

（1）型

≥10

特别

重要

≥500

≥200

≥150

特别

重要

≥120

Ⅱ

大

（2）型

10～1.0

重要

500～100

200～60

150～50

重要

120～30

Ⅲ

中型

1.0～0.1

中等

100～30

60～15

50～5

中等

30～5

Ⅳ

小

（1）型

0.1～0.01

一般

30～5

15～3

5～0.5

一般

5～1

Ⅴ

小

（2）型

0.01～0.001

＜5

＜3

＜0.5

＜1

注：

1.水库总库容指水库最高以下的静库容。

2.治涝面积和灌溉面积均指设计面积。

根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为五级，见表1-2：

表1-2永久性建筑物的级别

工程等别

永久性建筑物的级别

主要建筑物

次要建筑物

Ⅰ

1

1

Ⅱ

2

2

Ⅲ

3

3

Ⅳ

4

4

Ⅴ

5

5

初步估算，湖面面积约4亩，库容约2万m3。

本设计的水利水电工程等级为小

（2）型，主要建筑物的级别为五级。

1.2设计基本资料

1.2.1工程概况

工程位于郑州市西南6km三李村，规划面积330亩。

根据国家《防洪标准》GB50201-94，防洪标准按平原区滨海区的规定确定为10年一遇设计，20年一遇校核。

初步估算，湖面面积约4亩，库容约2万m3。

本地区年均降雨600～700mm，集水面积0.5km2。

工程处于低丘陵沟壑地带，岩土构成主要为黄色粉质中壤土。

人工湖坐落在天然宽40m～50m、长50m～60m冲沟内，冲沟出口处为坝轴线位置；坝轴线下游10m～15m处，另有一深15m～20m的深沟，设计需要重点研究其对大坝稳定造成不利影响。

工程建设详细位置见附图（勘探点平面位置布置图）。

1.2.2气象

郑州市地处暖温带，属大陆性季风气候，四季分明，干湿明显，春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季干冷多风，雨雪稀少。

郑州市的干燥度指数k值小于1.5，属湿润区。

a）气温:

年平均气温14.4℃，极端最高气