水利樞紐—重力壩設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計成果</b></p><p>　　設(shè)計項目名稱 xx水利樞紐工程 </p><p>　　姓 名： *** </p><p>　　專 業(yè)： *** </p><p>　　班 級： ***

2、 </p><p>　　學(xué) 號： *** </p><p>　　指導(dǎo)老師： *** </p><p>　　任務(wù)下達日期： 2012 年 11月26日</p><p>　　設(shè)計完成日期： 2012 年 12月23日</p><p><b>　　**工程系</b

3、></p><p>　　xx水利樞紐—重力壩設(shè)計</p><p>　　指導(dǎo)老師 ***</p><p>　　***職業(yè)技術(shù)學(xué)院 *** ***</p><p><b>　　摘要： </b></p><p>　　本設(shè)計對xx水利樞紐進行了詳細的論述和設(shè)計，主要有設(shè)計說明書和設(shè)計圖

4、紙兩部分。</p><p>　　設(shè)計說明書主要包括：xx流域狀況，樞紐布置，擋水建筑物的設(shè)計，泄水建筑物的設(shè)計，壩體細部構(gòu)造及地基處理設(shè)計。</p><p>　　本樞紐以防洪和發(fā)電為主，本樞紐屬于大型Ⅰ等工程，永久性建筑物為1級，按規(guī)范要求，采用,1000年一遇洪水設(shè)計，10000一遇洪水校核。水庫正常蓄水位303.0m，設(shè)計洪水位305.1m，校核洪水位307.3。其主要建筑物有：非溢流

5、壩、溢流壩、泄水建筑物、消能設(shè)施等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水利樞紐；設(shè)計；重力壩；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 基本資料1</p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 地形地質(zhì)情況1</p><

6、;p>　　1.3 水文氣象資料1</p><p>　　1.3.1 河流特性1</p><p>　　1.3.2 氣溫情況2</p><p>　　1.4 河流泥沙情況2</p><p>　　1.5 交通運輸2</p><p>　　1.6 水庫規(guī)劃資料2</p><p>　　1.7

7、特征水位2</p><p>　　1.8 限制條件2</p><p>　　1.9 水電站參數(shù)3</p><p>　　1.10 筑壩材料3</p><p>　　第二章 樞紐布置4</p><p>　　2.1 樞紐及建筑物的分等分級4</p><p>　　2.2 建筑物形式4</

8、p><p>　　2.2.1 工程地質(zhì)4</p><p>　　2.2.2 壩型選擇4</p><p>　　2.2.3 樞紐建筑物組成6</p><p>　　第三章 擋水壩段設(shè)計7</p><p>　　3.1 擋水壩段尺寸初步擬定7</p><p>　　3.1.1 壩頂高程的確定7<

9、/p><p>　　3.1.2 計算過程7</p><p>　　3.2 壩頂寬度8</p><p>　　3.3 壩底寬度8</p><p>　　3.4 壩面坡度9</p><p>　　3.5 排水管及灌漿廊道9</p><p>　　3.6 重力壩的荷載及組合9</p><

10、;p>　　3.6.1 自重9</p><p>　　3.6.2 靜水壓力10</p><p>　　3.6.3 揚壓力11</p><p>　　3.6.4 淤沙壓力12</p><p>　　3.6.5 浪壓力12</p><p>　　3.7 壩體穩(wěn)定計算13</p><p>　　3

11、.7.1 壩基邊緣應(yīng)力計算14</p><p>　　3.7.2 垂直正應(yīng)力計算14</p><p>　　第四章 溢流壩段設(shè)計17</p><p>　　4.1 溢流壩剖面形狀17</p><p>　　4.1.1 泄水方式的選擇17</p><p>　　4.1.2 孔口凈寬的擬定17</p>&

12、lt;p>　　4.2 初步擬定堰頂高程18</p><p>　　4.3 堰頂?shù)男问?8</p><p>　　4.4 消能設(shè)計20</p><p>　　4.4.1 消能方式20</p><p>　　4.4.2 反弧半徑及挑射角21</p><p>　　4.4.3 消能驗算22</p>&l

13、t;p>　　4.5 閘門、閘墩及導(dǎo)墻設(shè)計23</p><p>　　4.5.1 閘門形式的型式選擇及高度23</p><p>　　4.5.2 閘墩形狀及厚度24</p><p>　　4.6 導(dǎo)水墻的尺寸擬定25</p><p>　　第五章 壩體細部構(gòu)造及地基處理設(shè)計26</p><p>　　5.1 壩頂

14、構(gòu)造26</p><p>　　5.2 廊道、分縫、止排水設(shè)計26</p><p>　　5.2.1 基礎(chǔ)廊道26</p><p>　　5.2.2 壩體廊道26</p><p>　　5.2.3 壩體排水26</p><p>　　5.2.4 壩體分縫止水26</p><p>　　5.3 壩

15、體混凝土的強度等級27</p><p>　　5.4 地基處理29</p><p>　　5.4.1 地基開挖與清理29</p><p>　　5.4.2 地基開挖的形狀及坡度29</p><p>　　5.4.3 基坑的清理29</p><p>　　5.4.4 壩基的帷幕灌漿29</p><p

16、>　　5.4.5 壩基排水31</p><p>　　5.4.6 壩基的固結(jié)灌漿31</p><p>　　5.4.7 壩基斷層破碎帶的處理32</p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><

17、;b>　　第一章 基本資料</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　春河屬于山區(qū)河道，流域內(nèi)多高山峽谷，平原范圍甚小，流域內(nèi)山區(qū)占70％，墾地占30％。張谷以上河床平均坡度為1/600，以下平均坡度為1/1000。坡陡流急，暴雨急流時間甚短，每逢暴雨，山洪暴發(fā)，易泛濫成災(zāi)，下游農(nóng)田受到洪水威脅。</p

18、><p>　　本樞紐位于春河上游山區(qū)，壩址選定在張谷，主要任務(wù)是防洪發(fā)電。</p><p>　　1.2 地形地質(zhì)情況 </p><p>　　張谷壩址右岸高山重疊，交通不便。左岸地勢較平坦，小丘陵綿延。在張谷上游地形開闊，可以蓄水，水庫庫容約13.5×108m３。張谷是一個峽谷，兩岸懸崖陡壁，十分險要，河岸狹窄，寬僅一百余米，是理想的筑壩地點。</p>

19、;<p>　　壩址地質(zhì)為青灰色的石灰?guī)r，為整體巖石，石質(zhì)堅硬。右岸山崗覆有薄層黃土。</p><p>　　在壩軸線上，右岸山崗沙壤土覆蓋層最厚的為５米，巖石風(fēng)化厚度為３米。左岸巖石露頭，節(jié)理不多，風(fēng)化層有３米多厚。</p><p>　　經(jīng)過調(diào)查研究，已查明壩址附近無斷層。壩址基礎(chǔ)石英巖的抗壓強度為1000—1200公斤／平方厘米，摩擦系數(shù)為0.65?？辜魯嗄Σ料禂?shù)為1.0 ，

20、抗剪斷凝聚力為1.0MPa。</p><p>　　本地區(qū)曾發(fā)生過輕微地震，據(jù)分析地震烈度為4級。</p><p>　　1.3 水文氣象資料</p><p>　　1.3.1 河流特性</p><p>　　降雨為形成春河洪水的原因,本流域水災(zāi)多由暴雨產(chǎn)生。洪水一般出現(xiàn)在７～10月份，因坡陡流急，洪峰漲落時間很短，一般為２～３天。</p>

21、;<p>　　表1.1 各種頻率下的最大洪峰流量（米3／秒）</p><p>　　1.3.2 氣溫情況</p><p>　　本流域氣候溫和，年平均溫度約為17℃，最低月平均溫度為4.6℃，極少冰凍現(xiàn)象，最高月平均溫度為33.9℃，故夏季亦不太熱，一年四季都可以施工。</p><p>　　1.4 河流泥沙情況</p><p>　　

22、泥沙大部分是頁巖風(fēng)化的產(chǎn)物，顆粒很細。據(jù)資料統(tǒng)計，多年平均輸沙總量為185萬立方米。每立方米淤積泥沙單位重為1.32噸／立方米。在預(yù)留淤沙庫容時，水土保持有效年限估計為30年。</p><p><b>　　其它</b></p><p>　　水庫最大吹程為19.5公里，多年平均最大風(fēng)速為14米／秒。</p><p><b>　　1.5

23、交通運輸</b></p><p>　　春河灘多流急，航行不便，故暫可不考慮航運問題。春河左岸有公路干線通過，公路干線距壩址左岸2公里，交通較便，右岸則僅有山區(qū)小道。本工程壩頂無交通要求。</p><p>　　1.6 水庫規(guī)劃資料</p><p>　　規(guī)劃部門根據(jù)滿足各水利專業(yè)部門的需要，提出了下列數(shù)據(jù)，可作為設(shè)計水工建筑物的依據(jù)。</p>

24、<p><b>　　1.7 特征水位</b></p><p>　　水電站正常高水位：303米</p><p>　　最有利工作深度：41米　　</p><p>　　設(shè)計洪水位：千年一遇（P=0.1%）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計洪水位305.1米，相應(yīng)下泄流量5350米3／秒，相應(yīng)下游水位213.2米。</p><p>　　校

25、核洪水位：萬年一遇（P=0.01%）校核標(biāo)準(zhǔn)，校核洪水位307.3米，相應(yīng)下泄流量6700米3／秒，相應(yīng)下游水位214.5米。</p><p><b>　　1.8 限制條件</b></p><p><b>　　汛前水位：299米</b></p><p>　　水庫最高水位不得超過：308米</p><p&

26、gt;<b>　　1.9 水電站參數(shù)</b></p><p>　　電站裝機容量：105000千瓦　　 </p><p><b>　　機組數(shù)目：3臺</b></p><p>　　電站最大引用流量：140米３／秒</p><p><b>　　1.10 筑壩材料</b></p

27、><p>　　石料 —— 距壩址上游一公里處，兩岸石英巖及頁巖可大量開采，而且石質(zhì)良好。在25次凍融之后，抗壓強度為900公斤／平方厘米。</p><p>　　砂料 —— 距壩址上游三公里處，灘地有堅硬的礫石和粗砂，蘊藏量約有四十萬立方米，砂為石英顆粒，是風(fēng)化產(chǎn)物。</p><p>　　土料 —— 距壩址上游五公里處有粘壤土，蘊藏量約為20萬方，其內(nèi)摩擦角為20

28、6;(飽和的) ，天然干容重γ=1.6噸／米3，滲透系數(shù)Ｋ值為４ⅹ１０¯７厘米／秒。</p><p>　　木材 —— 可自距壩址15公里的深山內(nèi)取得。</p><p>　　水泥、鋼材—可由公路自離壩址60公里處的龍城運來。</p><p><b>　　第二章 樞紐布置</b></p><p>　　2.1 樞紐

29、及建筑物的分等分級</p><p>　　根據(jù)項目資料，在張谷上游地形開闊，可以蓄水，水庫庫容約13.5×108m３，查表（課本P7表1-1）可判斷該工程為大（1）型Ⅰ級工程；由電站裝機容量為105000kw可判斷為中型Ⅲ級工程。對于綜合利用的水利水電工程，其工程等別應(yīng)按其中最高等別確定，所以該工程為大型Ⅰ級工程。</p><p>　　我們所設(shè)計的建筑物為大壩，屬永久性水工建筑物，

30、查表（課本P8表1-2）可得該大壩工程等級屬于1級，該工程次要建筑物等級屬于3級。</p><p><b>　　2.2 建筑物形式</b></p><p>　　2.2.1 工程地質(zhì)</p><p>　　壩址地質(zhì)為青灰色的石灰?guī)r，為整體巖石，石質(zhì)堅硬。右岸山崗覆有薄層黃土。</p><p>　　在壩軸線上，右岸山崗沙壤土覆

31、蓋層最厚的為５米，巖石風(fēng)化厚度為３米。左岸巖石露頭，節(jié)理不多，風(fēng)化層有３米多厚。</p><p>　　經(jīng)過調(diào)查研究，已查明壩址附近無斷層。壩址基礎(chǔ)石英巖的抗壓強度為1000—1200公斤／平方厘米，摩擦系數(shù)為0.65?？辜魯嗄Σ料禂?shù)為1.0 ，抗剪斷凝聚力為1.0MPa。</p><p>　　本地區(qū)曾發(fā)生過輕微地震，據(jù)分析地震烈度為4級。</p><p>　　綜上，

32、壩址地址結(jié)構(gòu)良好，覆蓋層較薄，開挖工程量小，且河流流向與壩軸線大致垂直，對河流兩岸的沖刷損害小。</p><p>　　2.2.2 壩型選擇</p><p>　　目前，應(yīng)用比較多的壩型有重力壩、拱壩和土石壩。在選擇壩型時，要根據(jù)壩區(qū)的地質(zhì)、地形條件、筑壩材料、施工技術(shù)、施工條件、施工導(dǎo)流等眾多因素來定。</p><p>　　拱壩理想的地形是壩址上游較為寬闊，左右岸對稱

33、，岸坡平順無突變在平面上向下游收縮的峽谷段，因此綜合地形因素本壩址不適合拱壩的修筑，重力壩和土石壩在考慮范圍之內(nèi)。對這兩種壩型進行比較后再作選擇。考慮到本樞紐主要承擔(dān)了發(fā)電、防洪任務(wù)，而且在校核洪水位時的流量和泄流量都較大，需要開敞式的壩體泄流樞紐，由于土石壩自身不能在壩頂溢流的缺點，不能夠滿足防洪時泄流的需要，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、建筑材料等因素，故選用混凝土重力壩作為壩型。</p><p>　　重力壩主要依靠

34、壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求；同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力以滿足強度要求。重力壩之所以得到廣泛應(yīng)用，是因為其具有以下幾個方面的優(yōu)點：</p><p>　?。?）安全可靠。重力壩剖面尺寸大，壩內(nèi)應(yīng)力較低，筑壩材料強度高，耐久性好，因而抵抗洪水漫頂、滲漏、地震和戰(zhàn)爭破壞的能力都比較強。</p><p>　　（2）任何形狀的河谷都可以修建重力壩。</p&

35、gt;<p>　?。?）樞紐泄洪問題容易解決。重力壩可以做成溢流的，也可以在壩內(nèi)不同高程設(shè)置泄水孔，一般不需要另設(shè)溢洪道或泄水隧洞，樞紐布置緊湊。</p><p>　?。?）便于施工導(dǎo)流。在施工期可以利用壩體導(dǎo)流，一般不需要另設(shè)導(dǎo)流隧洞。</p><p>　　（5）施工方便。大體積混凝土可以采用機械化施工，在放樣、立模和混凝土澆筑方面都比較簡單，并且加強、修復(fù)、維護或擴建也比

36、較方便。</p><p>　　重力壩的缺點主要是壩體剖面尺寸大，材料用量多，把體應(yīng)力較低，材料的強度不能充分發(fā)揮，而且需要嚴(yán)格的溫度控制措施，壩體與地基的接觸面積大，相應(yīng)的壩體揚壓力大，對穩(wěn)定不利。</p><p>　　重力壩的形式比較多，主要可分為實體重力壩、碾壓混凝土重力壩、漿砌石重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩等。下面介紹比較常用的幾種壩型，它們各自的優(yōu)缺點如下：</p>

37、<p>　?。?）碾壓混凝土重力壩與常態(tài)混凝土重力壩相比，具有以下一些優(yōu)點：工藝程序簡單，可快速施工，縮短工期，提前發(fā)揮工程效益；膠凝材料用量少，特別是水泥用量減少；由于水泥用量減少，結(jié)合薄層大倉面澆筑，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡化了溫控措施；不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和灌漿等費用；可使用大型施工機械設(shè)備，提高混凝土運輸和填筑的工效。但也有一定缺點，如：壩體混凝土分區(qū)；各區(qū)域內(nèi)混凝土的級別。</p>

38、<p>　?。?）實體重力壩的主要優(yōu)點就是，結(jié)構(gòu)相對比較簡單，施工比較方便，并且有豐富的經(jīng)驗技術(shù)，施工過程中質(zhì)量容易控制。其不足之處就是壩體體積較大，揚壓力也比較大，施工時不利于混凝土的散熱。</p><p>　　（3）漿砌石重力壩具有以下一些優(yōu)點：便于就地取材，節(jié)省水泥；節(jié)省模板，減少腳手架，因而減少木材用量，同時減少施工干擾；施工技術(shù)容易掌握。但也有不少缺點，如：砌體質(zhì)量不易均勻；不易采用機械化施

39、工，需要大量勞動力；砌體本身防滲性能差，需另作防滲處理。</p><p>　?。?）寬縫重力壩具有以下一些優(yōu)點：充分利用了混凝土的抗壓強度；揚壓力顯著降低；節(jié)省混凝土方量。但也有一些缺點，如：增加了模板用量，立模也較復(fù)雜；分期導(dǎo)流不便；在嚴(yán)寒地區(qū)，對寬縫需要采取保溫措施。</p><p>　　綜合以上內(nèi)容，結(jié)合工程中有豐富的砂石料場、地質(zhì)、地形條件等因素，采用混凝土實體重力壩作為壩型。&l

40、t;/p><p>　　2.2.3 樞紐建筑物組成</p><p>　　本樞紐建筑類型主要由擋水建筑物、泄水建筑物、發(fā)電建筑物組成。</p><p>　　擋水建筑物采用混凝土實體重力壩，泄水建筑物采用溢流壩，泄水方式采用開敞溢流式，閘門采用弧形鋼閘門。</p><p>　　電站廠房采用壩后式，布置在泄洪壩段的右側(cè)。</p><p

41、>　　第三章 擋水壩段設(shè)計</p><p>　　3.1 擋水壩段尺寸初步擬定</p><p>　　3.1.1 壩頂高程的確定</p><p>　　波浪要素按官廳水庫公式計算：</p><p>　　hl=0.0166V5/4D1/3（m）；</p><p><b>　?。╩）；</b><

42、;/p><p>　?。╩）；（一般峽谷水庫因，所以：）；</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　為計算風(fēng)速，m/s。正常蓄水位和設(shè)計洪水位時，宜采用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速的1.5～2.0倍，校核洪水位時，宜采用相應(yīng)洪水期最大風(fēng)速的多年平均值。</p><p><b>　　—吹程，m；&

43、lt;/b></p><p><b>　　—波長，m；</b></p><p><b>　　—波浪高度，m；</b></p><p>　　—波浪中心線高于靜水位的高度，m；</p><p><b>　　—壩前水深，m；</b></p><p>&l

44、t;b>　　—超高，m； </b></p><p>　　—安全加高（根據(jù)建筑物的安全級別可查表2-2，課本P16，由于該工程的結(jié)構(gòu)安全級別為Ⅰ級，故查得hc設(shè)=0.7，hc,校=0.5）。</p><p>　　3.1.2 計算過程</p><p>　　設(shè)計：V0=21m/s,hl =0.0166×V5/4×D1/3=0.0166

45、×215/4×19.51/3=2.01m</p><p>　　校核: V0=14m/s,hl =0.0166×V5/4×D1/3=0.0166×145/4×19.51/3=1.21m</p><p>　　設(shè)計:L=10.4×(hl)0.8=10.4×2.010.8=18.18m</p><p

46、>　　校核:L=10.4×(hl)0.8=10.4×1.210.8=12.11m</p><p>　　設(shè)計：hz=0.70×1.00=0.70m</p><p>　　校核：hz=0.40×1.00=0.40m</p><p>　　hc——安全超高，根據(jù)壩的等級為Ⅰ等：校核時，hc=0.7m；設(shè)計時，hc=0.5m。<

47、;/p><p>　　由以上可得壩頂超高為：</p><p>　　設(shè)計時Δh=h1+hz+hc=2.01+0.7+0.7=3.41m </p><p>　　校核時 Δh=h1+hz+hc=1.21+0.4+0.5=2.11m</p><p>　　則確定壩頂高程為：</p><p>　　設(shè)計時Z壩頂=305.1+3.4

48、1=308.51m</p><p>　　校核時Z壩頂=307.3+2.11=309.41m</p><p>　　取其中大者即309.41m,作為壩頂高程</p><p>　　表3.1 壩頂高程計算表</p><p><b>　　3.2 壩頂寬度</b></p><p>　　壩頂寬度一般情況采用壩

49、高的8%～10%，且不小于3m,當(dāng)壩頂布置移動式啟閉機時，壩頂寬度要滿足安裝門機軌道要求，本次設(shè)計根據(jù)工程情況，壩頂寬度取10m</p><p>　　3.3 壩底寬度 </p><p>　　根據(jù)工程經(jīng)驗，壩底寬度一般為0.7～0.9倍的壩高。取底寬與壩高比為0.8：</p><p><b>　　此時壩底寬 B</b></p>&

50、lt;p>　　B=0.8×（309.41-199）=88.33m</p><p>　　則大壩壩底寬取88.33m。</p><p>　　3.4 壩面坡度 </p><p>　　上游壩坡取0.2，折坡點位于1/3壩高處，則折坡點高程為235.80m。下游坡面采用基本三角形頂點與校核洪水位齊平的剖面形式，則折坡處向上延伸與校核洪水位相交。根據(jù)幾何關(guān)系，

51、可得坡度為1:0.75，下游折坡點高程為293.93m。</p><p>　　3.5 排水管及灌漿廊道</p><p>　　大壩在靠近上游壩面設(shè)置排水管幕，以減小壩體滲透壓力。排水管幕距上游壩面距離為5m,排水管采用無砂混凝土管，間距為3m,管徑為20cm,沿壩軸線一字排開，管徑鉛直，與縱向排水、檢查廊道相通，上下端與壩頂和廊道直通，便于清洗和排水。</p><p>

52、;　　壩基灌漿廊道沿縱向布設(shè)在壩踵處，距上游壩面為11m,廊道底距基巖面4m,在兩岸沿岸坡布置,尺寸采用4×5m。</p><p>　　圖3.1 壩體主要尺寸（標(biāo)注單位：cm）</p><p>　　3.6 重力壩的荷載及組合</p><p><b>　　3.6.1 自重</b></p><p>　　壩體自重W(

53、kN)的計算公式：</p><p><b>　　W=γcA</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　A—壩體橫剖面面積，m3；</p><p>　　—壩體混凝土的重度，一般取23.5～24.0kN/m3。</p><p>　　則,取混凝土重度為

54、23.5</p><p>　　W=23.5×4607.926=108286.26KN</p><p>　　3.6.2 靜水壓力</p><p>　　靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平水壓力PH和垂直水壓力Pv兩種。PH1(kN)計算公式為：</p><p><b>　　PV=</b><

55、;/p><p><b>　　PH =</b></p><p><b>　　PH1=</b></p><p>　　式中：H—計算點處的作用水頭，m。</p><p>　　—水的重度，常取9.81kN/m3。</p><p>　　—壩踵處所作的垂線與上游水面和上游壩面所圍成圖形的面積

56、，m2。</p><p>　　h—堰頂溢流水深，m。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　水平水壓力：</b></p><p>　　PH1=0.5×9.81×（307.3-199）2=57530.205KN</p><p>

57、　　PH2=0.5×9.81×（214.5-199）2=1177.225KN</p><p>　　PH=57530.205-1177.225=56352.98KN</p><p><b>　　垂直水壓力：</b></p><p>　?、偕嫌蜳V1=661.664×9.81=6490.924KN</p>

58、<p>　?、谙掠蜳V2=89.811×9.81=881.046 KN</p><p>　　PV=6490.924+881.046=7371.97 KN</p><p><b>　　3.6.3 揚壓力</b></p><p>　　揚壓力包括滲透壓力和浮托力兩部分。滲透壓力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流在壩體內(nèi)或壩基面上形成的水

59、壓力；浮托力是由下游面淹沒計算截面而產(chǎn)生向上的水壓力。揚壓力的分布與壩體結(jié)構(gòu)、上下游水位、防滲排水等因素有關(guān)。</p><p>　　本工程在壩基處設(shè)有排水管孔，上游壩坡為0.2，排水孔中心線與壩底相交點距壩踵處距離T1=,12.36m,距壩趾處距離T2=88.33-12.36=75.97m。壩底寬度T=88.33m。</p><p>　　浮托力按矩形分布計算，壓力強度為γH2；滲透壓力呈折

60、線分布，在壩踵處為全水頭γ水H，在排水孔中心線與壩底相交點處為αγ水H，α為揚壓力折減系數(shù)，可取α=0.2。 </p><p><b>　　校核情況下的揚壓力</b></p><p>　　校核情況下，H1=307.3-199=108.3m</p><p>　　H2=214.5-199=15.5m</p><p>　　

61、H=H1-H2=108.3-15.5=92.8m </p><p><b>　　U1 =γ水H2T</b></p><p>　　=9.8×15.5×88.33</p><p>　　=13417.33KN</p><p>　　U2 =αγ水HT2/2</p><p>　　=0.2

62、×9.8×92.8×75.97/2</p><p>　　=6909.02KN</p><p>　　U3 =(αγ水H+γ水H)T1/2</p><p>　　=(0.2×9.8×92.8+9.8×92.8)×12.36/2</p><p>　　=6744.41KN</p

63、><p>　　校核情況下?lián)P壓力 </p><p>　　U校 =U1+U2+U3</p><p>　　=13417.33+6909.02+6744.41</p><p>　　=27070.8KN</p><p>　　3.6.4 淤沙壓力</p><p>　　入庫水流攜帶的泥沙在水庫中淤積，淤積在

64、壩前的泥沙對壩面產(chǎn)生的壓力叫淤沙壓力。淤積的規(guī)律是從庫首至壩前，隨水深的增加而流速減小，沉積的粒徑由粗到細，一般計算年限取50～100年。</p><p>　　泥沙對壩體某點在鉛直面的壓力強度為rhtg(45°-ψ/2)</p><p>　　泥沙顆粒內(nèi)摩擦角ψ=20°空隙率n=0.4</p><p>　　其浮容重R=r-(1-n)r=6.8KN/

65、m</p><p>　　P= 6.8×36.8×tg30=144.47KN</p><p>　　W= 0.5×6.8×9.8×36.8=1226.18KN</p><p><b>　　3.6.5 浪壓力</b></p><p>　　水庫水面在風(fēng)的作用下生成風(fēng)浪，對壩面產(chǎn)生

66、浪壓力。</p><p>　　波浪的三要素與風(fēng)速、吹程和水深有關(guān)。風(fēng)速越大，吹程越長，激起的波浪越大，先判斷水波是深水波、淺水波還是破碎波。</p><p>　　壩前為校核水位時 H=307.3-199=108.3 L=12.11</p><p><b>　　臨界水深：</b></p><p>　　Hcr==1.415

67、</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　H≥L/2≥Hcr</b></p><p><b>　　為深水波</b></p><p>　　P=rL*(h+h)/4=47.77KN</p><p>　　圖3.2 主要荷載示意圖&l

68、t;/p><p>　　綜上，校核情況下荷載組合見下表</p><p>　　表3.2 荷載組合表</p><p>　　3.7 壩體穩(wěn)定計算 </p><p>　　根據(jù)抗剪斷強度公式分別計算校核情況下重力壩的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K</p><p><b>　　式中：</b></p><p&

69、gt;　　f′—抗剪斷摩擦系數(shù)。本工程中f=1.0。 </p><p>　　c′—抗剪斷凝聚力，KN/m2。本工程中c=1000 KN/m2。 </p><p>　　A —滑動面面積。 </p><p>　　∑W—作用于滑動面以上壩體的力在鉛直方向投影

70、的代數(shù)和。</p><p>　　∑H—用于滑動面以上壩體的力在水平方向投影的代數(shù)和。 </p><p>　　U—作用于滑動面上的揚壓力。 </p><p><b>　　則：</b></p><p>　　∑W=108286.26+7371.

71、97+1226.18</p><p>　　=116884.41</p><p>　　∑H=56545.22KN</p><p><b>　　代入公式得</b></p><p>　　安全系數(shù)K正==3.209＞3.0</p><p><b>　　安全</b></p>

72、<p>　　3.7.1 壩基邊緣應(yīng)力計算</p><p>　　根據(jù)材料力學(xué)法計算正常高水位+揚壓力情況下的邊緣應(yīng)力，分別要計算垂直正應(yīng)力σY，水平正應(yīng)力σＸ，剪應(yīng)力τ和主應(yīng)力σＰ。 </p><p>　　3.7.2 垂直正應(yīng)力計算</p><p><b>　　σYu=</b></p><p><b&g

73、t;　　σＸｄ=</b></p><p>　　式中：ΣW —作用在計算截面以上壩體的全部荷載的垂直分力的總和（包括揚壓力），以向下為正。</p><p>　　ΣM —作用在計算截面以上壩體的全部荷載對截面形心的力矩總和以使上游產(chǎn)生壓應(yīng)力為正。</p><p>　　T —壩體計算截面沿上游方向的長度，T=88.33m</p><p>

74、;<b>　　∑W = ∑V-U</b></p><p>　　=116884.41-27070.8</p><p>　　=89813.61KN</p><p>　　（1）壩體重力對截面形心的力矩M1=G1l1+G2l2+G3l3</p><p>　　l1、l2、l3分別為力G1、G2、G3到截面形心的力臂</p&g

75、t;<p><b>　　l1=39.3m</b></p><p><b>　　l2=31.8m</b></p><p><b>　　l3=3.2m</b></p><p>　　壩體重力對截面形心的力矩：</p><p>　　M1 = G1l1+G2l2+G3l3&

76、lt;/p><p>　　=3182.46×39.3+25946.35×31.85+79157.45×3.2</p><p>　　=1204765.766KM·m</p><p>　?。?）鉛直方向靜水壓力對截面形心的力矩M2= W1l1¹+W2l2¹+W3l3¹</p><p>

77、;　　l1¹、l2¹、l3¹分別為力W1、W2、W3到截面形心的力臂</p><p>　　l1¹=40.49m</p><p>　　l2¹ =41.71m</p><p>　　l3¹ =40.30m</p><p>　　鉛直方向靜水壓力對截面形心的力矩：</p><

78、;p>　　M2 =W1l1¹+W2l2¹+W3l3¹</p><p>　　=5314.76×40.49+1327.155×41.71-881.04×40.30</p><p>　　=235044.36KM·m</p><p>　?。?）水平方向靜水壓力對截面形心的力矩M3 =-P1l1

79、85;¹+P2l2¹¹</p><p>　　l1¹¹、l2¹¹分別為力P1、P2到截面形心的力臂</p><p>　　l1¹¹=34.3 m</p><p>　　l2¹¹ =2.83m</p><p>　　水平方向靜水壓力對截面形心的

80、力矩： </p><p>　　M3 = -P1l1¹¹+P2l2¹¹</p><p>　　= -57530.205×36.8+1177.23×10.3</p><p>　　=-2104986.08KM·m</p><p>　?。?）泥沙壓力對截面形心的力矩M4=-Xlx+

81、Yly</p><p>　　lx、ly分別為力X、Y到截面形心的力臂</p><p>　　lx= 24.53m</p><p><b>　　ly=41.71m</b></p><p>　　泥沙壓力對截面形心的力矩: </p><p>　　M4 = -Xlx+Yly</p><

82、p>　　= -144.47×24.53+1226.18×41.71</p><p>　　=-47600.12 KN·m</p><p>　?。?）揚壓力對截面形心的力矩M5= U1l1¹¹¹-U2l2¹¹¹-U3l3¹¹¹</p><p>　

83、　l1¹¹¹、l2¹¹¹、l3¹¹¹分別為力U1、U2、U3到截面形心的力臂</p><p>　　l1¹¹¹ = 0m</p><p>　　l2¹¹¹ =40.05m</p><p>　　l3¹¹

84、¹ =5.45m</p><p>　　揚壓力對截面形心的力矩: </p><p>　　M5 = U1l1¹¹¹-U2l2¹¹¹-U3l3¹¹¹</p><p>　　= 0-6909.02×40.05-6744.41×5.45</p>

85、<p>　　=-239949.22KM·m</p><p>　?。?）浪壓力對截面形心的力矩M=P×y</p><p>　　M=47.77×6.85=327.23KN.m</p><p>　　所以ΣM = M1+M2+M3+M4+M5 </p><p>　　= 1204765.766+235044.3

86、6-2104986.08-47600.12-239949.22</p><p>　　= -952725.30KM?m</p><p><b>　　代入公式得</b></p><p>　　σYu == 0.255Mpa</p><p>　　σYｄ == 1.901Mpa</p><p>　　與規(guī)范比

87、較，以上計算的應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　第四章 溢流壩段設(shè)計</p><p>　　4.1 溢流壩剖面形狀</p><p>　　4.1.1 泄水方式的選擇</p><p>　　重力壩的泄水方式主要有開敞式溢流和孔口式溢流，前者除泄洪外還可以排除冰凌或其他漂浮物；設(shè)置閘門時，閘門頂高程大致與正常高水位齊平，堰頂高程較低，可利用閘門的開

88、啟高度調(diào)節(jié)水位和下泄流量，適用于大中型工程，采用開敞式溢流水庫有較大的泄洪能力，本設(shè)計采用開敞式溢流。</p><p>　　4.1.2 孔口凈寬的擬定</p><p>　　孔口凈寬按以下公式計算：</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　Q溢 —下泄流量；</p><p&

89、gt;<b>　　Q—單寬流量</b></p><p>　　由水庫規(guī)劃資料可知設(shè)計洪水位達305.1m，相應(yīng)下泄流量為5350 m3/s ；校核洪水位307.3m，相應(yīng)下泄流量為6700m3/s。q＝100～150m/s。分別計算設(shè)計水位和校核水位情況下溢洪道所需的孔口寬度如下表</p><p>　　表4.1 孔口凈寬計算表</p><p>　

90、　根據(jù)以上計算，取孔口凈寬B=42m，設(shè)計洪水位時單寬流量為119m/s,?。好靠變魧抌=7m，孔數(shù)n=6。</p><p>　　根據(jù)閘門的形式取閘墩厚度d＝3.5m，邊墩取2.5m，由上述計算每孔凈寬b＝7m。則溢流前緣總長L0為：</p><p>　　L0＝nb+(n-1)d+2t</p><p>　　=6×7+(6-1)×3.5+2

91、5;2.5</p><p><b>　　=64.5m。</b></p><p>　　4.2 初步擬定堰頂高程</p><p>　　由公式可確定堰上水頭，公式為</p><p>　　其中—閘墩側(cè)收縮系數(shù)，與墩頭形式有關(guān)，取=0.92；</p><p>　　m—流量系數(shù)，按WES溢流面曲線查武漢大學(xué)出

92、版社出版《水力學(xué)》得m=0.502；</p><p>　　g—重力加速度，g=9.8m/s。</p><p>　　當(dāng)設(shè)計洪水位時， =5350 m3/s,B=42m,即=15.00</p><p>　　驗算：當(dāng)校核洪水位時，泄流量為6700 m3/s，=15m,代入公式求得孔口凈寬B為56.38m,對應(yīng)的校核水位單寬流量q為118.84 m/s，不大于設(shè)計水位的單寬

93、流量119m/s，滿足條件，說明設(shè)計合理。</p><p>　　所以取溢流壩段堰上水頭 =15m,堰頂高程為: 308-15=293m。</p><p><b>　　4.3 堰頂?shù)男问?lt;/b></p><p>　　溢流壩頂面曲線可以采用克—奧Ⅰ型曲線和WES曲線兩種型式。采用克—奧Ⅰ型曲線時，溢流壩剖面往往超過穩(wěn)定和強度要求，其曲線的表達采用坐

94、標(biāo)形式，坐標(biāo)內(nèi)插煩瑣且施工放樣不便。采用WES冪曲線，具有較大的流量系數(shù)，溢流壩剖面較小，便于施工放樣。</p><p>　　WES堰頂曲線的表達式為：</p><p>　　Hd—剖—面定型設(shè)計水頭，按堰頂最大作用水頭Hmax的75%～95%選取。</p><p>　　K，n—與上游面坡度有關(guān)的參數(shù)，當(dāng)上游壩面傾斜時，K=1.936，n=1.836。</p&

95、gt;<p>　　則上游壩面的設(shè)計水頭Hd=0.75～0.95Hmax,其中Hmax=307.3-293=14.3米，所以Hd的取值范圍為10.73～13.59米，可取Hd=12米，堰的曲線部分的輪廓是根據(jù)Hd的大小決定的。</p><p>　　經(jīng)計算，R1=6米，C1=2.1米，a1=0.3792米；</p><p>　　R2=2.4米，C2=3.312米，a2=1.383

96、6米；</p><p>　　R3=0.48米，C3=3.378米，a3=1.512米；</p><p>　　取堰頂最高點處為坐標(biāo)原點，R1、R2、R3對應(yīng)的圓心坐標(biāo)分別為O1(0,-6),</p><p>　　O2(-1.26,-2.627),O3(-2.9016,-1.6319)。</p><p>　　堰頂下游曲線方程為ｘ1.836=1.9

97、36Hd0.836ｙ。堰下游斜面坡度與非溢流壩段坡度相同，將上式左右兩邊對x求導(dǎo)可得1.836x0.836=1.936Hd0.836，即0.7476×1.836ｘ0.836=1.936Hd0.836。求得斜面與堰頂下游曲線的切點坐標(biāo)為（18.107，13.192）。</p><p>　　下游曲線的坐標(biāo)如下表：</p><p>　　表4.2 堰面曲線坐標(biāo)表</p>&

98、lt;p><b>　　圖4.1 堰面曲線</b></p><p><b>　　4.4 消能設(shè)計</b></p><p>　　4.4.1 消能方式</p><p>　　通過溢流壩頂下泄的水流，具有很大的能量，必須采取有效地消能措施，保護下游河床免受沖刷。消能設(shè)計的原則是：消能效果好，結(jié)構(gòu)可靠，防止空蝕和磨損，以保證壩體

99、和有關(guān)建筑物的安全。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)壩址地形，地質(zhì)條件，樞紐布置，壩高，下泄流量等綜合考慮。</p><p>　　消能形式及原理：重力壩的下泄水流具有很大的能量，如不能妥善的消除水流的能量，將沖刷建筑物及河床基巖，危及建筑物的安全。常用的消能形式有底流消能、挑流消能、面流消能和消力戽消能等，他們的比較列于下表。</p><p>　　表4.3 消能形式及其比較</p><p&

100、gt;　　4.4.2 反弧半徑及挑射角</p><p>　　根據(jù)地形地質(zhì)條件，工程規(guī)模要求，選用挑流消能。根據(jù)已建工程經(jīng)驗，挑射=25°。根據(jù)下泄水流應(yīng)該在高于下游最高水位大約1～2m處將水流挑出，鼻坎高程可選用校核洪水位作為最高下游水位，則鼻坎高程為：214.5+1.5=216m</p><p>　　可按下式求得反弧段的半徑 </p><p>　　—堰面

101、流速系數(shù)，取0.96</p><p>　　H—庫水位至坎頂高差，H=305.1-216=89.1m </p><p><b>　　故算出</b></p><p>　　V=0.96×41.78=40.12m3/s</p><p>　　Q—校核洪水時溢流壩下泄流量，(6700m3/s)</p><

102、;p>　　B—鼻坎處水面寬度，此處B=單孔凈寬+2×邊墩厚度</p><p>　　B=78-2×2.5=73m</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　R=（4～10）h</b></p><p>　　R=9.16～22.9（m）</p>

103、;<p>　　根據(jù)經(jīng)驗，取R=21（m）</p><p>　　此時反弧最低點高程：</p><p>　　h=216+16×0.91-16</p><p><b>　　=214.56m</b></p><p>　　4.4.3 消能驗算</p><p>　　連續(xù)式挑流鼻坎的水舌

104、挑距按水舌外緣計算，如圖4.1，其估算公式為：</p><p>　　式中：—水舌挑距，m</p><p>　　—坎頂水面流速，，按鼻坎處平均流速的1.1倍計</p><p>　　—坎頂垂直方向水深，m,</p><p>　　—坎頂至河床面高差，m</p><p>　　圖4.2 挑流消能要素示意圖</p>

105、<p>　　=2.29×cos25º=2.075m</p><p>　　=216-190=26m</p><p>　　最大沖坑水墊厚度估算公式：</p><p>　　式中：—水墊厚度，自水面算至坑底</p><p><b>　　—沖坑深度</b></p><p>&l

106、t;b>　　—單寬流量</b></p><p><b>　　—上下游水位差</b></p><p><b>　　—下游水深</b></p><p>　　—沖坑系數(shù)，堅硬完整的基巖=0.9～1.2，堅硬但完整性較差的基巖=1.2～1.5，軟弱破碎、裂隙發(fā)育的基巖=1.5～2.0</p><

107、;p><b>　　取=0.9</b></p><p>　　為了保證大壩的安全，挑距應(yīng)有足夠的長度。一般當(dāng)>2.5～5.0時，認為是安全的。不能滿足時，可通過模型試驗，結(jié)合工程實際進行論證。設(shè)計中符合要求，所以安全。</p><p>　　4.5 閘門、閘墩及導(dǎo)墻設(shè)計</p><p>　　4.5.1 閘門形式的型式選擇及高度</p

108、><p>　　比較常見的閘門形式是平板和弧形門。平板直升閘門能滿足各種類型的泄水孔道的要求，所以他是應(yīng)用最為廣泛的一種閘門形式：弧形門也是一種應(yīng)用十分廣泛的門型，它一般可用于泄洪道和無壓泄水孔的泄水形勢。二者具有特性如下表所示：</p><p>　　表4.4 閘門形式及其優(yōu)缺點 </p><p>　　根據(jù)工程基本情況，采用平板閘門</p><p>

109、;　　門高=正常高水位-堰頂高程+超高（0.1~0.2）</p><p>　　門高=305.1-293+0.1=12.2m 取13m</p><p>　　4.5.2 閘墩形狀及厚度</p><p>　　閘墩的墩頭形狀為上游采用半圓形，下游采用流線型。其上游布置工作橋，頂部高程取非溢流壩壩頂高程即309.41m。中墩厚度為3.5m，邊墩厚度為2.5m，溢流壩的分縫

110、設(shè)在閘孔中間，故沒有縫墩。工作閘門槽深1m，寬1m，檢修閘門槽深0.5m，寬0.5m。如圖所示。</p><p>　　圖4.3 中墩及閘門槽尺寸</p><p>　　圖4.4 邊墩及閘門槽尺寸</p><p>　　4.6 導(dǎo)水墻的尺寸擬定</p><p>　　邊墩向下游延伸成導(dǎo)水墻，其長度延伸到挑流鼻坎的末端。平直段摻氣后水深估算公式為：&l

111、t;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　h、hb—摻氣前、后的水深，m</p><p>　　v—摻氣前計算斷面的平均流速，m/s</p><p>　　ξ—修正系數(shù)，一般為1.0～1.4m/s，v＞20m/s時，取較大值</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得hb=2.5×(

112、1+1.4×40.12/100)=3.9m，則導(dǎo)水墻高度為3.9+0.6=4.5m，導(dǎo)水墻需分縫，間距為21m，其橫斷面為梯形，頂寬取0.7m。</p><p>　　第五章 壩體細部構(gòu)造及地基處理設(shè)計</p><p><b>　　5.1 壩頂構(gòu)造</b></p><p>　　壩頂上游側(cè)設(shè)置防浪墻，采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，

113、防浪墻在壩體橫縫處留有伸縮縫，縫內(nèi)設(shè)止水。墻高為1.2m，厚度為15cm，以滿足運用安全的要求。，下游側(cè)設(shè)置欄桿、燈柱間距為1.5m，保護行人和行車安全。壩頂路面橫向坡度2%，設(shè)置有排水設(shè)施，排除路面雨水。路面排水與壩體內(nèi)排水連通或直接排入壩體內(nèi)。；路面設(shè)有人行道，高出壩頂路面20～30cm。</p><p>　　5.2 廊道、分縫、止排水設(shè)計</p><p>　　5.2.1 基礎(chǔ)廊道&l

114、t;/p><p>　　廊道底部距壩基面4m，廊道底部高程為203m，上游側(cè)(中心點)距上游壩面7m；形狀為城門洞形，底寬4m，高5m，內(nèi)部上游側(cè)設(shè)排水溝，并在最低處設(shè)集水井。平行于壩軸線方向廊道向兩岸沿地形逐漸升高，坡度不大于40</p><p>　　5.2.2 壩體廊道</p><p>　　自基礎(chǔ)廊道沿壩高每隔20m設(shè)置一層廊道，共設(shè)4層。底部高程分別為223m、24

115、3m、263m、283m形狀為城門洞形，其上游側(cè)(中心點)距上游壩面5m，底寬2m，高2.5m，兩岸各有一個出口。</p><p>　　5.2.3 壩體排水</p><p>　　距離壩的上游面5m沿壩軸線方向設(shè)一排豎向排水管幕。管內(nèi)徑為20cm，間距為3m，上端通至壩頂，下端通至廊道，垂直布置。排水管采用無砂混凝土管。</p><p>　　5.2.4 壩體分縫止水&

116、lt;/p><p>　　為了防止壩體因溫度變化和地基不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫，滿足施工（混凝土的澆筑能力和施工期的溫控）的需要，壩體需要分縫。</p><p>　　常見的縫有：橫縫、縱縫、水平施工縫。</p><p>　　橫縫。垂直于壩軸線，將壩體分成若干個壩段。間距（一般是相等的）為12～20m,縫寬1～2cm。橫縫一般為永久性縫，縫面為平面，縫內(nèi)設(shè)置止水?？紤]溢流壩段分

117、縫與溢流孔口相適應(yīng)，且橫縫設(shè)在溢流孔跨中，故取間距為20m,橫縫寬度為2cm。</p><p>　　縱縫。一般為豎縫形式，縫面應(yīng)設(shè)置鍵槽，并埋設(shè)灌漿系統(tǒng)，并在蓄水前進行灌漿。縱縫與壩面應(yīng)垂直相交，避免澆筑塊有尖角。間距為15～30m,深孔壩段、寒冷地區(qū)、宜選用較小的間距。本設(shè)計中，縱縫間距采用20m。</p><p>　　水平施工縫。壩體上下層澆筑塊之間的結(jié)合面稱水平施工縫。一般澆筑塊厚1

118、.5～4m,靠近基巖面層厚為1.5～2m，同一壩段相鄰澆筑塊水平施工縫的高程應(yīng)錯開。</p><p>　　止水與壩的級別和高度有關(guān)。高壩：止水采用兩道止水片，止水片間設(shè)瀝青井，兩道止水片均為紫銅片，厚度為1.0～1.6mm。中低壩的止水可適當(dāng)簡化，中壩第一道止水片為紫銅片，第二道止水片可采用塑料或橡膠止水片。</p><p>　　橫縫止水必須與基巖妥善連接，止水片一般埋入基巖內(nèi)的深度為30

119、～50cm，瀝青井也埋入基巖內(nèi)。</p><p>　　橫縫止水，上游設(shè)兩道止水片和一道防滲瀝青井。止水片采用1.0mm厚的紫銅片，第一道止水片距上游壩面1.0m。兩道止水片間距為1m，中間設(shè)有直徑為20cm的瀝青井，止水片的下部深入基巖30cm，并與混凝土緊密嵌固，上部伸到壩頂。在溢流壩頂?shù)谝坏乐顾c閘門底部止水接觸（要分叉接在檢修門和工作門底止水處）；第二道止水片伸至溢流壩頂后，順溢流壩頂延伸至下游鼻坎。 &

120、lt;/p><p>　　5.3 壩體混凝土的強度等級</p><p>　　壩體混凝土應(yīng)滿足強度、抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗沖刷、低熱、抗裂、硬化時體積變小等性能的要求。為了合理使用材料，壩體混凝土可按不同部位、不同工作條件采用不同的強度等級?；炷练謪^(qū)的尺寸：一般外部(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū))混凝土各區(qū)厚度最小2～3m，上游面的厚度比下游面大，基礎(chǔ)混凝土(Ⅳ區(qū))厚度為0.1B(B為壩體底寬)，并不小于3.9

121、m，不同強度等級混凝土之間要有良好的接觸帶。</p><p>　　壩體分區(qū)圖如下圖所示</p><p>　　其中，壩體各個區(qū)域表示的含義如下：</p><p>　?、駞^(qū)：上下游最高水位以上壩體外部表層混凝土厚度為3m；</p><p>　?、騾^(qū)：上下游水位變化范圍內(nèi)壩體外部表層混凝土厚度為4.5m；</p><p>　

122、?、髤^(qū)：上下游最低水位以下壩體外部表層混凝土厚度為4.5m；</p><p>　?、魠^(qū)：壩體基礎(chǔ)混凝土厚度為5m；</p><p>　　Ⅴ區(qū)：壩體內(nèi)部混凝土；Ⅵ區(qū)：抗沖刷部位混凝土。</p><p><b>　　非溢流壩</b></p><p><b>　　溢流壩</b></p>&l

123、t;p>　　圖5.1 混凝土壩區(qū)分區(qū)示意圖</p><p><b>　　5.4 地基處理</b></p><p>　　天然地基常存在著不同程度的缺陷，必須經(jīng)過處理才可作為壩基礎(chǔ)。常用的處理方法有：開挖與清理、加固處理、壩基帷幕灌漿、基礎(chǔ)排水等方法。</p><p>　　5.4.1 地基開挖與清理</p><p>　

124、　地基開挖是將天然基巖上的覆蓋層及承載力、抗剪強度不能滿足要求的巖石挖除。地基開挖的深度：根據(jù)壩基應(yīng)力、巖石強度、完整性、上部結(jié)構(gòu)等對地基要求綜合確定。一般低壩只需挖除表層風(fēng)化破碎巖石；中壩宜挖到微風(fēng)化或弱風(fēng)化下部的基巖，高壩應(yīng)挖到新鮮或微風(fēng)化下部的基巖。岸坡地形較高的壩段，利用基巖的標(biāo)準(zhǔn)比河床部位適當(dāng)放寬。</p><p>　　5.4.2 地基開挖的形狀及坡度</p><p>　　地基開

125、挖是將天然基巖上的覆蓋層及承載力、抗剪強度不能滿足要求的巖石挖除。由于本設(shè)計為中壩，挖到微風(fēng)化或弱風(fēng)化下部的基巖即可。</p><p>　　順河流方向宜開挖成略向上游傾斜的鋸齒狀（坡度1：0.5～1.1）。平行于壩軸線方向應(yīng)盡量開挖成有足夠?qū)挾龋ㄒ话銥閴味伍L度的30%～50%）的分級平臺，以利于壩的側(cè)向穩(wěn)定。此時應(yīng)注意，壩體橫縫應(yīng)位于平臺上，以不開挖成銳角為準(zhǔn)。另外，相鄰臺階的高差不宜過大，一般不大于10m 。&

126、lt;/p><p>　　本工程設(shè)計中，由于右岸山崗覆蓋有5米的沙壤土，巖石風(fēng)化厚度為3米，左岸巖石露頭，風(fēng)化層有3米，地基開挖時應(yīng)將其挖除，將壩底面最低處設(shè)置在為188 m高程處，順?biāo)鞣较蜷_挖成鋸齒狀。</p><p>　　5.4.3 基坑的清理</p><p>　　在澆筑前必須清除碎渣、松動巖塊，打掉突出的尖角，并用高壓水壓水槍沖洗干凈，原有的鉆孔、探井、槽洞等也應(yīng)

127、回填、封堵。</p><p>　　5.4.4 壩基的帷幕灌漿</p><p>　　帷幕灌漿的目的：降低壩底的滲透壓力，減少繞壩滲漏，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生滲透破壞，使帷幕后的壩基面滲透壓力降至允許值以內(nèi)。</p><p>　　帷幕灌漿的范圍：河床及兩岸，灌漿的材料，一般采用水泥漿，必要時也可采用化學(xué)漿。</p><p>　　位置：應(yīng)在靠近上游壩面的壩