水库拱坝坝工设计毕业设计Word格式文档下载.docx

1、3.1.6.风浪压力（不予考虑）（43）.荷载组合（43）3.2.1.大体组合 （43） 3.2.2.特殊组合 （43）4.拱坝的应力分析 （44） .应力分析的大体方式（44）.应力分析（纯拱法）（45） 5.拱坝的稳固分析（48）.稳固计算原理（50）.稳固验算（53）5.2.1.工况一：（正常蓄水位+温升）（54）5.2.1.1坝肩局部稳固验算（54）5.2.1.2左岸整体稳固验算（56）5.2.2.工况二：（校核洪水位+温升）（56）5.2.2.1坝肩局部稳固验算（57）5.2.2.2左岸整体稳固验算（59）第六章 泄水建筑物（59）1.泄水建筑物的形式尺寸（59）2.泄水建筑物的布置

2、（60）.坝身泄水孔的布置（60）.泄槽设计计算（60）.泄水隧洞的布置（61）第七章 坝体细部构造及地基处置.（62）1.坝体构造与细部结构设计（62）.坝体与坝面（62）.坝体分缝（63）.坝内廊道（63）.坝后工作桥（64）2.地基处置 （64）坝基处置的大体要求 （64）地基的处置和开挖（64）.坝基灌浆（65）2.3.1固结灌浆（65）2.3.2.帷幕灌浆（66）.坝基排水（66）设计专题：拱坝的稳固性分析 （68）附录：外文文献及翻译（77）参考文献.（89）结语（90）第一章 工程概况西南某河是南方河流中少有的多沙河流，为减少水库泥沙淤积量，通过设置底孔泄流排沙就可使水库大体处于

3、冲洗状态，知足排沙要求，可使水库进出库泥沙维持平稳或略有冲洗。流域干流国内部份全长692km，落差2510m，流域面积34629km2。沿河多急滩，但无集中落差，河谷断面为“U”型和“V”型，水面宽多为60m100m ，河道狭小，漫滩很少，岸坡3070, 成库库容较小。流域总的地形自西北向东南倾斜，绝大部份属山区或半山区地形，平坝面积不足5%。河谷深切，分水岭高程一样在2000m3000m之间，河流最低水面高程约70米。洞门山水电站工程位于西南某河干流中下游。坝址处属酷热气候区，受河谷地带干热焚风的阻碍，气候干燥酷热，常年不结冰。连年平均年气温2021，极端最高气温42.3，极端最低气温2.8

4、，历年有霜日为，平均日照时数为2284h；降水地域散布的一样趋势为上游小、下游大，年际间转变不大，但年内分派不均，一样集中在5月10月,占全年的85%左右；该区域连年平均蒸发量在2731mm1565.9mm（20cm蒸发皿），相对湿度为68%85%，连年平均风速2.8m/s3.3m/s，年最多风向为C、ESE、SW，相应发生频率为37、2一、21%，历年最大风速为20m/s（ESE、SSW）。洞门山电站为径流式日调剂电站，可改善库区水环境质量。电站运用不改变径流的年际年内进程，可不能恶化下游水环境。坝址处地震大体烈度度，水库区蓄水后无永久性渗漏问题，选定的下坝址坝基岩能够适应重力坝、拱坝及本地

5、材料坝等各类坝型，天然建筑材料丰硕，储量、质量大体知足要求。从地质的角度没有阻碍工程建设的制约因素。确信西南某河干流梯级综合计划的方针是以水电为先导，兼顾防洪、航运、浇灌和供水，因地制宜、综合计划；提出洞门山梯级的任务为以发电为主，远期兼顾防洪，为进展供水、航运制造条件。依照洞门山水电站开发任务以发电为主，远期兼顾供水和航运等。洞门山水库依照防洪标准GB50201-94、水电枢纽工程品级划分及设计平安标准（DL51802003），工程等别属等，工程规模为大（）型工程，永久性要紧建筑物级别为2级，永久性次要建筑物为3级。发电进水口、放空排沙底孔进水口、溢洪道进水口洪水标准与大坝标准一致，发电厂房

6、按100年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。洞门山水库无防洪任务，当上游来量小于或等于水库正常蓄水位的泄流能力时，水库按来水量下泄，水库水位维持在正常蓄水位；当上游来量大于水库正常蓄水位的泄流能力时，让洪水自由下泄。整体来看，洞门山水电站的建设，抓住国家实施“西部大开发”的历史机缘，以“西电东送”为冲破口，把电力培植成仅次于烟草、有色金属以后的第三大支柱产业，拉动地址经济增加，改变地址能源结构，“以电代薪”，增进水土维持和生态建设，拉动工程建设所在地的经济进展，实施可持续进展战略有着重要的意义，工程建设是十分必要的。 第二章 设计大体资料及水库工程特性1.设计大体资料.气象与水文资料1.1.

7、1.气象资料连年平均年气温2021；极端最高气温42.3 ；极端最低气温2.8；该区年平均降水量700mm1200mm，降水一样集中在5月10月，占全年降水量的85%，其中7、8月集中全年降水量的40%50%；流域连年平均蒸发量在2731mm1565.9mm（20cm蒸发皿）；相对湿度为68%85%；连年平均风速2.8m/s3.3m/s；年最多风向为C、ESE、SW，相应发生频率为37、2一、21%；历年最大平均风速为17m/s；历年最大风速为20m/s（ESE、SSW）。1.1.2.水文资料径流年内分派极不均匀，每一年6月11月为汛期，径流量占年径流量的80%以上，12月翌年5月为枯水期，径

8、流量不足年径流量的20%，其中尤以3月4月份最枯，径流量不足年径流量的4%。周围A站最丰水年年平均流量为315m3/s，最枯水年年平均流量为89.2m3/s，丰枯水年径流比倍; 周围B站最丰水年年平均流量为507m3/s（1971年6月1972年5月），最枯水年年平均流量为180m3/s（1980年6月1981年5月），丰枯水年径流比倍。西南某河洞门山坝址径流及设计洪水功效见下表。表1-1 洞门山坝址径流功效表 单位：m3/s 项目均值各级频率设计值5%10%20%50%75%80%90%95%年径流261397362322254207197170150枯水径流149136121表1-2 坝址

9、设计代表年径流年内分派功效表 频率设计代表年径流年内分配6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月27057884269541671526316210112725%353368983494462335220117277527618510325198168133372348423359192307165100501309187115表1-3 洞门山坝址设计洪水功效表站名单位各级频率p（%）设计值125洞门山坝址Qm（m3/s）161001450012800106008990744063205470W1d（108m3）W3dW7d表1-4 分期设计洪水洪峰功效表（坝址）分 期各级频率P

10、（%）设计值（m3/s）1020503个月（2月4月）4873712724个月（1月4月）5184143172065个月（1月5月）12109467083666个月（12月翌年5月）149012008964407个月（12月翌年6月）2370177013108431.1.3.泥沙资料西南某河为多沙性河流，流域内植被破坏较严峻，水土流失现象较为普遍。泥沙年际年内转变较大，有90%以上的泥沙集中于汛期。坝址处连年平均悬移质输沙量4080万吨，连年平均含沙量5.35kgm3，最大年平均悬移质含沙量11.8 kgm3（1986年），最小年平均悬移质含沙量2.75 kgm3（1980年）。推移质输沙量按

11、悬移质输沙量的7%计，为286万吨，那么洞门山坝址连年平均输沙总量为4370万t。表1-5 洞门山坝址泥沙特点值统计表（1973年2003年系列）集 水面积（km2）多年平均流量多年平均年悬移质输沙量（万t）多年平均年推移质输沙量多年平均悬移质含沙量（kg/m3）最大年平均 悬移质含沙量最小年平均 悬移质含沙量含沙量年份28875265（242）4240（4080）（286）19861980.主腹地质资料及参数1.2.1.设计采纳地质资料及参数坝区N14a（线）岩组泥岩碎屑较多或泥岩碎屑为主，以钙泥质胶结为主，岩石强度较低：弱风化砾岩、砂砾岩单轴湿抗压强度Rb=，=，软化系数，平均，属软岩。

12、N14b（线）以灰岩碎屑为主，以钙质胶结为主，岩石强度较高：弱风化上部（180m高程以上）单轴湿抗压强度Rb=，=，软化系数，平均，属偏软的中硬岩；（180m高程以下）弱风化下部轻风化带岩石单轴湿抗压强度Rb=，=，软化系数，平均，属偏硬的中硬岩。 N15灰岩角砾岩弱风化带岩石Rb=，软化系数，平均，为中硬岩，轻风化带岩石Rb=，软化系数，为坚硬岩。设计中采纳的其他地质资料及参数见表1-6、表1-7、表1-8：表1-6 坝址岩层风化深度位 置覆盖层（m）弱风化顶板埋深（m）相对隔水层埋深（m）河床厚小于30m高程约191.0m左右埋深小于30m顶板高程高于184.0m坝基弱风化岩体透水率普遍较

13、大，在本阶段70120m勘探深度范围内，未发现较连续分布的相对隔水层（q3Lu）左岸存在第四系松散堆积层，为残坡积、崩塌堆积和人工堆积，厚度不大两岸坝头石场范围弱风化出露右岸表1-7 岩体渗透性能特点表地层岩性砂砾岩夹砾岩（灰岩角砾岩（位置分布高程（m）以上以下透水率（Lu）11190局部225300101181局部10034015103局部11029013155166局部129416表1-8 枢纽建筑物岩体力学参数建议值表岩石名称风化程度抗剪断（砼/岩）抗剪断（岩/岩）承载力变形模量坝基岩体质量分级fc（MPa）R（MPa）E0（Gpa）灰岩角砾岩（N15）弱风化4微风化579砂砾岩夹砾岩（

14、N14b）弱风化上部2弱风化下部24备注：砂砾岩夹砾岩（N14b）弱风化上部深挖至185m高程以下取高值，以上取低值。 续表岩石类别密度（g/cm3）允许承力（MPa）软化系数变形模量（MPa）抗剪（断）强度岩石/岩石岩石/混凝土f 1c1（MPa）fC（MPa）弱风化花岗岩6103/强风化花岗岩3引水隧洞洞身要紧在弱微透水的弱风化岩体内通过，未发觉大的断层发育，多属类围岩。类围岩：取f56，K040005000MN/m3；类围岩：取f45，K030004000MN/m3；续表 土料物理力学性质指标防渗土料强风化料河床砂砾石石渣干密度g/cm3天然含水量%最优含水量孔隙比e孔隙率n湿容重饱和容

15、量浮容重渗透系数k大值平均cm/s1051041021103小值平均106总应力强度uCukPacuCcu有效应力强度cuCcu 续表 渗流分析计算参数项 目渗透系数K（cm/s）备注10-5大值平均值10-6小值平均值坝壳料10-4河床砂砾石及砂填料10-2排水反滤层510-3排水棱体砼防渗墙10-9帷 幕10-8基 岩石渣及戗堤有土砂混合续表 溢洪道地基的物理力学指标允许承载力（kpa）岩石/混凝土摩擦系数f20006001.2.2.永久开挖边坡建议值岩土永久开挖边坡建议值见表1-9。表1-9 永久工程边坡坡比建议值表（坡高小于10m）类别残坡积层全风化带强风化带弱风化带微风化带坡比1:1

16、:1.2.3.抗冲流速岩土的抗冲流速建议为：中粗砂为1.0m/s1.2m/s；砂卵砾石层为1.2m/s1.5m/s；人工填土为0.5m/s0.75m/s；弱风化灰岩角砾岩为5.0m/s6.0m/s。1.2.4.地震烈度依照标准水工建筑物抗震设计标准（DL5073），坝址区地震大体烈度为度，设计烈度为度。地震动峰值加速度为0.08g。.本地的建筑材料坝址周围散布有土料、石料和天然砂砾料。其中砂砾料散布在下坝址上下游2km范围内河滩上，能知足工程对粗骨料、细骨料储量要求，质量方面，除含泥量偏高、砂的细度模数平均粒径偏低外，其余指标能知足标准要求。石料场位于（下）坝址上游右岸约200m，目前正在开采

17、。该石料场为砂砾岩夹砾、灰岩，质量和数量能知足要求。 土料场有三个，本工程需要土量较少，坝区土料场的土料能知足要求。本砂砾场岩性要紧为砂砾石和砂卵砾石，下部含泥量慢慢增多，有效层厚度可达15.0m，靠近岸边散布有薄层砂壤土。其中以卵砾石含量较多（%），第二为中粗砂，砂的含量为%。据实验统计功效，砂的平均粒径为，砂细度模数为，干松密度为1.87g/cm3，含泥量为%，针片状含量为%，上述指标除含泥量偏高，砂的细度模数平均粒径偏低外，其余指标均知足标准要求。.交通条件对外交通以公路运输为主。目前坝址左岸有公路通过，为2级公路，该公路高程约239m，为混凝土路面，路宽约55.5m；坝址右岸有公路与外界联系。施工前期，利用右岸公路与外界联系，后期打算围堰作为跨河通道，要紧利用左岸原有公路与外界联系。对外交通打算需新修公路2km，扩建公路4km，加固桥梁一座。场内交通中左岸公路为场内运输骨干道。场内交通以汽车运输为主。2.水库水位与库容关系及水位流量关系 表2-1 水库水位与库容关系及水位流量关系 高程（m）211215225230235240245250255