峁水河水庫(kù)土石壩設(shè)計(jì)說明書

1、歸水河水庫(kù)土石壩設(shè)計(jì)說明書目錄錯(cuò) 誤！未定義書簽。第一章基本資料.錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1樞紐概況及工程目的 錯(cuò)誤！未定義書 簽。1.2基本資料錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2.1水文資料.錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2.2氣象條件81.2.3工程地質(zhì)條件 8124 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?1.2.5 交通條件 101.2.6施工條件 10第二章樞紐布置122.1壩軸線的選擇 122.2壩型的確定132.2.1各種壩型的特點(diǎn) 132.2.2壩型的確定152.3樞紐布置16第三章 壩體剖面設(shè)計(jì).173.1 壩頂高程的確定.173.2壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.2.1壩頂寬度.193.2.2壩坡與戧道.193.2.3壩頂高程.

2、193.2.4壩體排水設(shè)備選擇及尺寸擬定.20壩體滲流計(jì)算.213.3.3土料的計(jì)算.223.3333.1 粘性土料的設(shè)計(jì)22333.2 壩殼砂礫料設(shè)計(jì) 243.4.1 計(jì)算方法26342計(jì)算斷面及計(jì)算情況的選擇.283.4.3 計(jì)算結(jié)果293.4.4滲透穩(wěn)定演算293.4.5 成果分析與結(jié)論303.5壩坡的穩(wěn)定計(jì)算303.5.1計(jì)算原理303.5.2計(jì)算工況32第四章細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)354.1 壩基處理設(shè)計(jì)353.4滲流計(jì)算264.1.1.河床部分3544.1.2壩肩處理3574.2抗震設(shè)計(jì)4.2.1擬靜力法抗震穩(wěn)定分析4.2.2計(jì)算工況及方法4.2.3計(jì)算成果分析36363636424三維地震

3、反應(yīng)分析37425抗震設(shè)計(jì)384.3壩體與壩基、岸坡及其他建筑物的連40接4.3.1 壩體的布置404.3.2泄水方案選擇444.321隧洞選擇與布置444.322 隧洞的體型設(shè)計(jì)4.323 隧洞水力計(jì)算.4.3.2.4 隧洞的細(xì)部構(gòu)造4.3.2.5 放空洞設(shè)計(jì).44464849第一章基本資料55L1樞紐概況及工程目的射水河水庫(kù)位于甘肅省禮縣境內(nèi)的昴水河上，距下游禮縣縣城30km,卵水 河是長(zhǎng)江流域嘉陵江水洗西漢水上游的一條支流，控制流域面積167平方公里, 崩水河水庫(kù)總?cè)萘渴乔筛p萬(wàn)nA灌溉面積為4萬(wàn)畝，是一座以灌溉為主，兼有 防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水庫(kù)。水庫(kù)樞紐工程的主要建筑物有大壩、輸

4、水洞.溢洪道等。根據(jù)工程的規(guī)范 及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用，按水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)3 (SL252-2000)規(guī)定，水庫(kù)屬III等中型工程，主要建筑物按孑級(jí)設(shè)計(jì)，其他建 筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)。L2基本資料121水文資料K年徑流；弗水河發(fā)源于北秦嶺西部的尖山、土棚、蘆子灘三個(gè)地區(qū)*自 西北向東南流，于壩址下游16 km處，流入鹽關(guān)河再匯入西漢水。年徑流由年 降雨產(chǎn)生年徑流在地區(qū)與時(shí)間上的分布與年降雨量基本一致。年徑流在年際間的變化懸殊，經(jīng)分析采用的數(shù)據(jù)1959-1999年的資歷，多年 的平均流量為0591mJ/s, Cv=0.27,Cs= 2 Cv .不同頻率的年徑流量見表1丄表1-1不同頻率的

5、年徑流量表頻率()255075多年平均3Q （ m /s）0.7010.5820.4700.591W （萬(wàn)m）2239.061834.601482.191863.782、洪水；本流域洪水均由暴雨形成，暴雨歷史短，均不足一天，實(shí)測(cè)到得 最大日降水量141.7mm（1966年7月21日）。暴雨以6-9月為最多，遲至十月 份，早期在四月份也有出現(xiàn)。洪水過程與暴雨歷時(shí)相應(yīng)，洪水大小決定暴雨強(qiáng)度。由于上有河道及支溝 較陡，故洪水多陡漲陡落，總歷時(shí)約為一天，漲水歷時(shí)僅2-3小時(shí)，大都呈單洪峰型，但如遇連續(xù)暴雨則呈多洪峰型，（如1966年7月末的洪水）；另外，本 流域?yàn)殡p干型，當(dāng)暴雨走向先支后干，自南而北，

6、則干支流匯流時(shí)間略有錯(cuò)峰， 亦會(huì)表現(xiàn)為上峰型式。由頻率分析法求得計(jì)算成果見表1-2。表1-2洪水計(jì)算成果表項(xiàng)目洪峰流量（m3/s）洪量（萬(wàn)m3）12h特征值均值115116Cv1.221.35Cs / Cv2.5頻率%0.1113022.430.299220.75168515.74255913.78539611.233、泥沙；峁水河泥沙來(lái)源在地區(qū)上分布和洪水在地區(qū)上分布時(shí)一致的。本地區(qū)泥沙在年內(nèi)分配比年徑流更集中。汛期輸沙量占年輸沙量的95%以下，而汛期沙量又集中在幾次大洪水。年際之間沙量變化懸殊。由統(tǒng)計(jì)分析得知，峁 水河壩址以上多年平均輸沙量為 37.34萬(wàn)m3,多年平均含沙量為20.0kg

7、/m3。1.2.2 氣象條件全流域地處甘肅省東南部，冬季為蒙古高壓氣流控制，夏季受太平洋、阿 留申、孟加拉灣低壓氣流的影響，冷氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，尤其是西南部暖濕水氣 沿嘉陵江河谷北上，均降雨量為 455mm。流域多年的平均氣溫為9 C,日溫度變化大。離壩址較近的紅河雨量站實(shí)測(cè) 最高氣溫34 C（61年8月8日），最低氣溫-24.5 C（72年2月9日），多年平 均無(wú)霜期 162天，河道一般為 12月初封凍，次年 3月上旬解凍，凍厚 20cm。 多年平均最大風(fēng)速15m/s,水庫(kù)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度為3km。1.2.3 工程地質(zhì)條件1 、區(qū)域地質(zhì)概況峁水河河谷開闊，河道兩側(cè)為剝蝕型黃土低山區(qū)，兩岸發(fā)育I-川級(jí)階

8、地。I級(jí)階地緊貼河床不太發(fā)育；U級(jí)階地為現(xiàn)代主要耕作川區(qū)；川級(jí)階地在壩址 區(qū)僅見左岸有殘缺不全的分布，并有明顯的二元結(jié)構(gòu) 表層位黃土狀重粉質(zhì) 壤土，下位1-2m厚的沙礫石層，基下為第三系紅色沙礫巖。本區(qū)內(nèi)所見最古老 的底層為上泥盆統(tǒng)大草灘群淺海相之碎屑巖，另外還分布有下第三系紅層、第 四系堆積物。2、地址構(gòu)造與地震工程區(qū)在大地構(gòu)造單元上屬北秦嶺地槽之山錢拗陷帶。本地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù) 雜，全區(qū)地震頻繁，特別是鹽關(guān)、禮縣一帶的地震對(duì)峁水河水庫(kù)的影響大。根據(jù)甘肅省地震烈度圖（ 50年超越概率 10%），本區(qū)基本烈度為 9度。3、庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件庫(kù)區(qū)兩岸基巖為下第三系紅色砂礫巖、粘土巖及上泥盆統(tǒng)黃色紫色泥

9、質(zhì)頁(yè) 巖夾石英砂巖、黑色炭質(zhì)頁(yè)巖夾石英砂巖。庫(kù)內(nèi)無(wú)區(qū)域性的通向鄰谷的深大斷 層。一般小的斷裂均在庫(kù)內(nèi)發(fā)生和尖滅，影響不大。庫(kù)區(qū)及支溝內(nèi)均有不透水的第三系紅色粘土巖，砂礫巖出露，此種巖石膠 結(jié)致密，不會(huì)漏水，經(jīng)過對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)斷層的勘探分析，水庫(kù)向外流域及下游漏水 的可能性很小。4、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件1) 地形地貌： 水庫(kù)庫(kù)區(qū)河谷教開闊，寬度一般為 500-600m,庫(kù)區(qū)兩岸山坡平緩。2) 覆蓋層： 河床 3-11m 為沖洪積砂礫石層。3) 底層巖性： 大壩左端與毛蘆山接肩,毛蘆山整體巖石較完整,基本抗水,作為壩肩是 穩(wěn)定可靠的,亦無(wú)繞壩滲漏之患。大壩右壩肩為厚達(dá) 29m 的黑色淤泥質(zhì)重粉質(zhì) 壤土，結(jié)

10、構(gòu)致密，土質(zhì)較硬，垂直滲透系數(shù)2.4 X05cm/s,不會(huì)產(chǎn)生繞壩滲漏現(xiàn)象。1.2.4 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧袭?dāng)?shù)亟ㄖ牧现饕獮閴误w填筑土料，混凝土粗、細(xì)骨料、塊石料等。1、 土料：大壩所需土料取自水庫(kù)下游約3km 右岸山坡和山頂上，為黃土狀中 粉質(zhì) 重粉質(zhì)土壤，粉粒含量 69%左右，易溶鹽含量 0.041%，有機(jī)質(zhì)含量30.97%，屬低一中壓縮性壤土，層厚5-10m左右，開采儲(chǔ)量10-15萬(wàn)m，可 滿足工程需要。2、砂、礫石料：砂料分布在庫(kù)下游 4km 石嘴河床中，該處河道開闊，沙礫石 層最厚達(dá)11m，潛水埋深1.1-1.5m，沙礫石中礫石約60%左右，砂占30%， 砂料平均粒徑 0.6-0.64，細(xì)

11、度模數(shù)為 3.2-3.36，儲(chǔ)量滿足工程需求。3、塊石料：塊石料場(chǎng)位于水庫(kù)上游 25km 的白草溝中，主要為上泥盆統(tǒng)厚層石 英砂巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，表面微分化，其質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)及儲(chǔ)量均滿足工程要求。4、 壤土試驗(yàn)有關(guān)指標(biāo)：干重度 16.5kN/m3，濕重度18.5 kN/m3,浮重度10.6 kN/m3，飽和重度20.6 kN/m3，粘結(jié)力 佃kPa,內(nèi)摩擦角18，滲透系數(shù)-52.410 cm/s；5、可供作堆石排水體的石料有關(guān)指標(biāo)： 干重度 19.50kN/m3， 飽和重度 22.30kN/m3,浮重度 12.30 kN/m3,濕重度 20.30 kN/m3，內(nèi)摩擦角 31，滲透 系數(shù) 1.2 10

12、-2cm/s；6、河槽底部沙礫石的有關(guān)指標(biāo)：干重度10.20kN/m3,飽和重度22.30kN/m3,浮重度12.30 kN/m3,濕重度20.30 kN/m3,內(nèi)摩擦角30，粘結(jié)力為0,滲透 系數(shù) 1.7 10-3cm/s；125交通條件峁水河水庫(kù)距禮縣縣城30km。自庫(kù)區(qū)有公路通往鹽關(guān)、禮縣、楊家寺、天水等地，施工交通尚屬便利，壩頂無(wú)交通要求。126施工條件大壩右岸及壩下游地形較平坦、開闊，便于布置施工場(chǎng)地，本庫(kù)區(qū)已有10KV變壓器一臺(tái)，只需架設(shè) 0.5Km輸電線路至壩面，并增設(shè) 250KVA變壓器 一臺(tái)即可。表1 -3水庫(kù)規(guī)劃及建筑物特性指表項(xiàng)目單位數(shù)量備注水位校核洪水位m229.70p

13、=0.1%設(shè)計(jì)洪水位m228.87P=1%正常畜水位m228.90汛期限制水位m228.30死水位m226.25庫(kù)容總庫(kù)容萬(wàn)m31532.00調(diào)洪庫(kù)容萬(wàn)m3267.91興利庫(kù)容萬(wàn)m3396.86死庫(kù)容萬(wàn)m3952.00主壩壩型土石壩壩頂高程m231.89取大壩咼m31.89孔數(shù)孔5溢洪道堰頂咼程m225.70閘孔尺寸（寬 高）mxm5X5.3單寬流量m3/(s m)16.8消能方式挑流設(shè)計(jì)泄洪流量3. m /s293.74校核泄洪流量3. m /s419.22輸水洞型式圓形壓力洞進(jìn)口底部咼程m216.0洞徑m4.0洞長(zhǎng)m100.0閘孔孔數(shù)（進(jìn)口）孔1閘孔孔數(shù)（出口）孔2最大輸水量m3/s116

14、第二章樞紐布置壩型選擇根據(jù)壩址特點(diǎn)，各種壩型特點(diǎn)，比較各種壩型是否適合壩址特點(diǎn) 確定。樞紐布置按照便于施工，利用地形的原則，合理布置。包含水利樞紐建 筑物的確定，各建筑物適合不同地形確定樞紐布置。2.1壩軸線的選擇經(jīng)過比較選擇地形圖所示河彎地段作為壩址，并選擇11、II II兩條較有 利的壩軸線，兩軸線河寬基本相近，從而大壩工程量基本相近，從地質(zhì)剖面圖上可以看出：I I剖面，跨度較小上游市開闊的河道便以蓄水，所以將壩軸線選擇I I處235230225220旦5叮Tso圖2-1 I - I壩址縱剖面圖2.2 壩型的確定2.2.1 各種壩型的特點(diǎn)考慮比較四種比較常用的壩型：混凝土拱壩壩型；混凝土重

15、力壩壩型；土 壩壩型；支墩壩；土石壩。其中土石壩又分為土石心墻壩，土石斜墻壩，心墻 堆石壩，混凝土面板堆石壩。1、混凝土拱壩壩型：拱壩依靠?jī)砂稁r體承擔(dān)拱推力，抗滑穩(wěn)定由兩岸巖體 決定，拱內(nèi)應(yīng)力分布均勻，有利于材料強(qiáng)度的發(fā)揮。節(jié)約材料，壩身可以開孔 過流，不需要另外設(shè)置泄洪建筑物，壩身輕，抗震性能好 。但是導(dǎo)流不方便， 并且要求壩址河岸巖體要好，要是 V 型河谷。所以對(duì)壩址要求比較高，對(duì)防滲， 溫度要求比較高。根據(jù)壩址地質(zhì)情況，不適合布置拱壩。2、混凝土重力壩壩型：混凝土重力壩依靠大壩自身與巖基之間的摩擦力來(lái) 平衡水壓力從而維持穩(wěn)定。所以重力壩要求建在巖基上，所以要求有壩址有堅(jiān) 硬的基巖?；炷?/p>

16、重力壩要求防滲要好，重力壩適應(yīng)性廣，并且安全可靠，對(duì) 地形地質(zhì)調(diào)教適應(yīng)性強(qiáng)，可以使用大體積混凝土機(jī)械施工，施工工藝簡(jiǎn)單。穩(wěn) 定和應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)單，在基巖上適于建混凝土重力壩。根據(jù)地形地質(zhì)情況，可以 考慮建混凝土重力壩。3、土壩壩型：土壩利用土質(zhì)當(dāng)水，防滲比較差。土壩不能過水，需要另外 設(shè)置壩外泄水建筑物。土壩對(duì)壩基要求不高，但是壩址區(qū)要有大量的土，要有 建筑防滲心墻的土料。根據(jù)壩址情況，沒有土料，有大量的石料，不適合建筑 土壩。4、支墩壩 支墩壩由一系列支敦和擋水面板所組成，支墩沿壩軸線排列， 前面設(shè)擋水面板。支墩壩也是依靠重力維持穩(wěn)定的擋水建筑物，自重較輕，壩 體工程量小。由于支墩壩的應(yīng)力較高，

17、對(duì)地基的要求比重力壩還高，特別是連 拱壩，因其整體結(jié)構(gòu)，對(duì)地基的要求就更加嚴(yán)格，因此不能選用。大頭壩和寬 縫重力壩接近，也不宜采用。平板壩由于鋼筋用量大，且面板容易產(chǎn)生裂縫。也不適合修建該壩5、土石壩壩型：土石壩要求土料與石料以一定的比例筑壩。也要求當(dāng)?shù)?壩址有足夠的土料與石料，防滲材料。土石壩可以利用機(jī)械化快速施工，土石 壩也不能在壩身過水，需要設(shè)置壩外泄水建筑物。在地形給予符合的情況下， 可以考慮修建土石壩。根據(jù)壩址情況，有少量的沙土，或壤土，河谷不是很寬， 可以考慮修建土石壩。土石壩可以分為土石心墻壩，土石斜墻壩，心墻堆石壩，混凝土面板堆石 壩。心墻土石壩，土石斜墻壩和心墻堆石壩需要有建

18、筑心墻的土料，利用心墻 防滲，防滲性能不是很好。混凝土面板堆石壩，可以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的石料， 混凝土面板防滲比較好，混凝土面板堆石壩是近年來(lái)迅速崛起的一種壩型，可 以使用機(jī)械化快速施工，造價(jià)低，一般壩身不能泄水，堆石壩要求當(dāng)?shù)赜胸S富 的石料。壩址區(qū)有豐富的石料，是建造堆石壩的有利條件，河谷不是很寬，是 適合修建堆石壩的有利地形。由上面的方案選擇可知，在該地區(qū)最好采用的壩型就是堆石壩型。主要有 幾個(gè)方面的原因：1、采用當(dāng)?shù)氐牟牧现?，還可以充分利用樞紐中其他建筑物開挖的土料。2、某工程壩址石料材料豐富，土料相對(duì)較少，適合建堆石壩，堆石壩的斷 面較小，即使在當(dāng)?shù)赜型亮系那闆r堆石壩也是可以考慮的壩

19、型。3、從施工機(jī)械來(lái)看，大型堆石壩施工機(jī)械為加快施工、降低造價(jià)提供了保 證條件。特別是重型振動(dòng)碾的使用，可把堆石壩體碾壓的密實(shí)，沉降量很小， 有利于壩的穩(wěn)定。4、堆石壩對(duì)地基的要求比混凝土壩為低， 可以建在地質(zhì)條件略差的壩址上 而某覆蓋層比較少，下面是石英砂巖，適合建堆石壩。5、某工程所在地，交通比較方便，有公路通往縣城，建造堆石壩可以減少 外來(lái)材料的運(yùn)輸，并且可以充分利用當(dāng)?shù)厥?，比較有利。6、建造堆石壩施工導(dǎo)流問題較土石壩容易解決，可部分利用未建完的堆石 體壩頂在汛期溢流，從而可減小導(dǎo)流隧洞的尺寸，減少投資，但這種情況需注 意對(duì)壩頂、下游壩坡和下游壩基加以保護(hù)。7、堆石壩設(shè)計(jì)理論和施工經(jīng)驗(yàn)

20、的積累和發(fā)展，為修建即安全，又經(jīng)濟(jì)的堆 石壩提供了另一保證條件。8、堆石壩施工比均質(zhì)土壩可少受雨天的影響，比混凝土壩可減少受溫度變 化的影響。2.2.2 壩型的確定堆石壩幾種防滲分區(qū)壩型比較：1、鋼筋混凝土斜墻壩：對(duì)于施工有利，但由于厚覆蓋層，勢(shì)必引起壩體的 不均勻沉陷， 從而引起混凝土的開裂，為防止其發(fā)生，對(duì)于工程質(zhì)量的要求就 很高，很難達(dá)到；且需要的鋼筋混凝土又較心墻壩多，故放棄鋼筋混凝土斜墻 壩?；炷列眽蔚睦碛深愃?。2、鋼筋混凝土心墻壩：鋼筋混凝土心墻壩雖比混凝土重力壩節(jié)省砼量，又 能有效利用當(dāng)?shù)氐耐潦?，但?dāng)?shù)靥幱谄h(yuǎn)山區(qū)，混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸費(fèi)用高， 筑心墻壩工期受心墻澆筑的影響。

21、不宜采用。3、瀝青混凝土心墻壩：瀝青混凝土有較好的塑性和柔性，當(dāng)產(chǎn)生裂縫時(shí)， 尚有自行愈合的性能；施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低；心墻受氣候條件、日照影響少，長(zhǎng) 期老化問題也較少，施工可以與兩側(cè)填石同時(shí)進(jìn)行。但是，瀝青混凝土防滲墻 與其它混凝土建筑物的連接十分重要，往往會(huì)出現(xiàn)裂縫和漏水，以至影響大壩 安全。4、混凝土面板防滲的面板壩：防滲面板壩依靠壩體上游面防滲以蓄水，抗 滑穩(wěn)定性高；壩面坡度可比其它壩型陡些，減少壩體體積；面板兼有上游面護(hù) 坡的作用；堆石體施工不受防滲結(jié)構(gòu)施工的影響；防滲面板設(shè)在壩體表面，維 護(hù)、檢修比土防滲墻容易。當(dāng)然，由于壩體不均勻沉降會(huì)直接影響到防滲面板，使其發(fā)生裂縫，降低 防滲功能

22、，有損大壩安全；但是可以對(duì)防滲面板進(jìn)行分縫，就可以降低面板的 集中應(yīng)力。即使沉降使得面板產(chǎn)生裂縫，可以在壩體內(nèi)設(shè)置排水，下游可以設(shè) 置排水棱體。所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖石透水性大，基巖的強(qiáng)度較底，且不完整。從地質(zhì)條件看不宜建拱壩。支墩壩本身的應(yīng)力較高，對(duì)地基的 要求也很高，在這種地質(zhì)條件下修建支墩壩也是不可能的。較高的混凝土重力 壩也要求修建在巖石基礎(chǔ)上，因此也是不可行的。而土石壩適應(yīng)地基變形能力 較強(qiáng)，對(duì)地基的要求較低。從當(dāng)?shù)氐牟牧蟻?lái)看材料比較豐富，土石壩又有就地 取材特點(diǎn)。通過各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地 質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素

23、，最終選擇土石壩的方案。2.3 樞紐布置1、擋水建筑物一土壩擋水建筑物按直線布置，壩布置在河彎地段上。2、泄水建筑物 泄洪隧洞泄洪采用隧洞方案，為縮短長(zhǎng)度、減小工程量，泄洪隧洞布置在凸岸，這 樣對(duì)流態(tài)也較為有利，考慮到引水發(fā)電隧洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠(yuǎn) 離壩腳和廠房為宜。為減少泄洪時(shí)影響發(fā)電，進(jìn)出口相距80100m以上。3、水電站建筑物引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，在泄洪隧洞與大壩之間，由于風(fēng)化巖層 較深，開關(guān)站布置在廠房旁邊。第三章壩體剖面設(shè)計(jì)3.1 壩頂高程的確定壩頂高程分別按設(shè)計(jì)工況、校核工況及正常加地震情況下的三種方案來(lái)計(jì)算大壩的高程，最后計(jì)算出數(shù)據(jù)取最大值，同時(shí)并保留一定的沉

24、降值 壩頂高程 在水庫(kù)正常運(yùn)用和非常T!用期間的靜水位以上應(yīng)該有足夠的超高，以保證水庫(kù) 不漫頂，其超高值d按下式而定：d = hB e a（3-1）式中：hB波浪沿著壩坡的爬高（m），e壩前庫(kù)水因風(fēng)浪引起的壅高，a安全加高（m），根據(jù)壩的等級(jí)及運(yùn)用情況按下表3-1選用表3-1 土壩壩頂?shù)陌踩瑔J值運(yùn)用情況壩的級(jí)別InIVV正常1.51.00.70.5非常0.70.50.40.32e = 0.036 Vf D cosj/H (cm)(3-2)式中：Vf為風(fēng)速(m/s)、D為庫(kù)面吹程(km), D =15 km、:風(fēng)向與壩軸線方向所成的夾角，a =25、H為壩前的水深(m)。波浪的爬高可按下述公式

25、計(jì)算：hB =3.2K2hi ta nr( 3-3)式中：h!為波高、K為壩坡的粗糙系數(shù)，塊石取 K =0.750.8，混凝土板取 K =0.91.0,二為上游的壩面坡角，9 =arctan(1/2.5)=21.8o20 =0.0166/f 5/4 D 1/3( 3-4)Vf當(dāng)計(jì)算為設(shè)計(jì)工況時(shí)，風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速的1.5倍；當(dāng)計(jì)算為校核工況時(shí)，風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速。結(jié)果取兩者之大者，并預(yù)留一定的沉降值.結(jié)果見下表3-2,設(shè)計(jì)竣工時(shí)壩頂高程為232m.表3-2坡頂高程計(jì)算成果表計(jì)算情況計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況校核情況上游靜水位(m228.90229.70河地變程(m201壩前水深H(m)29.70

26、30.90吹程D(km)12風(fēng)向與壩軸線的夾角(9 )250風(fēng)浪引起壩前高e(m)0.00630.0062風(fēng)速v(m/s)1515波高2h(m)1.1221.122護(hù)坡粗糙系數(shù)0.78上游壩面坡角21.80波浪沿壩坡爬咼(m1.1201.120安全超咼a ( m1.00.5壩頂咼程(m228. 87229.70壩頂咼程加0.4%沉陷(m)231.892323.2壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程，壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體等排水 設(shè)備。321壩頂寬度壩頂寬度主要取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件，同時(shí)還要考慮防汛 搶險(xiǎn)、防空、防震等特殊需要。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)資料，壩高H在3010

27、0m的范圍內(nèi)時(shí)，壩頂?shù)膶挾茸钚∪/10 ,并不小于5m。最終本設(shè)計(jì)的壩頂寬度取為6m。322壩坡與戧道土石壩的壩面坡度取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運(yùn)用情況、地基條件、施 工方法及壩型等因素。一般是參考以建成類似工程的經(jīng)驗(yàn)擬定壩坡，再通過計(jì) 算分析，逐步修改確定。在滿足穩(wěn)定要求的前提下，應(yīng)盡可能使壩坡陡些，以 減小壩體工程量。壩坡根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合，壩高約32m，故采用三級(jí)變坡。 上游壩坡：1:3.0; 1:3.25;1:3.5。 下游壩坡：1:2.5; 1:2.75;1:3.0。 馬道：第一級(jí)馬道高程為211m，第二級(jí)馬道高程為222m。在壩坡改變處，尤其在下游坡，通常設(shè)置1.52m寬的馬

28、道(戧道)以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時(shí)兼作交通、觀測(cè)、檢修之用，考慮這 些因素其寬度取為2.0m3.2.3壩頂高程壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與超高之和，并分別按以下運(yùn)用情況計(jì)算，取其 最大值。設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高，校核洪水位加非常運(yùn)用情況 的壩頂超高。廠處丫化弘（3-5）,1 m2 V gD 0 452hc =0.0018（卷）.（3-6）2g V22LC =25 2hC0.0166Vf 5/4 D 1/3（ 3-7）式中：K ，與糙率有關(guān)的系數(shù)，采用砌石護(hù)面，K =0.75，KW經(jīng)驗(yàn)系數(shù)、K : 折減系數(shù)、m計(jì)算坡度系數(shù)。代入數(shù)據(jù)，兩種計(jì)算成果列表3-3。設(shè)計(jì)洪水位 0

29、.5m,即228.87 0.5 = 229.37I校核洪水位229.70表3-3壩頂咼程計(jì)算表運(yùn)用情況靜水位（m）R(m)e(m)A( m)h(m)防浪墻頂咼程（m）壩頂高程（m）設(shè)計(jì)情況228.871.8530.0130.72.566231.44231.36232校核情況229.701.1640.0050.41.569231.27驗(yàn)算：壩頂高程3.2.4壩體排水設(shè)備選擇及尺寸擬定常用的壩體排水有以下幾種型式：貼坡排水、棱體排水、褥墊式排水。貼 坡排水不能降低浸潤(rùn)線。多用于潤(rùn)浸線很低和下游無(wú)水的情況。棱體排水可降 低浸潤(rùn)線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護(hù)下游壩腳不受尾水淘刷，且有支撐 壩體增加穩(wěn)

30、定的作用，是效果較好的一種排水型式。褥墊排水，對(duì)不均勻沉陷 的適應(yīng)性差，不易檢修。本土壩壩體排水設(shè)備可選用棱體排水，尺寸為頂寬2m,內(nèi)坡1:1.5; 外坡1:2.0;頂部高程須高出下游最高水位1.02.0 m。在排水設(shè)備與壩體和土基接合處，設(shè)反濾層。做出壩體最大剖面如圖3-1所示：出#嵐圖3-1壩體最大剖面圖（單位：m）3.3壩體滲流計(jì)算331壩體的防滲壩體防滲的結(jié)構(gòu)和尺寸必須滿足減小滲透流量、降低浸潤(rùn)線控制滲透坡降 的要求，同時(shí)還要滿足構(gòu)造、施工、防裂、穩(wěn)定等方面的要求該壩體采用粘土斜心墻，其底部最小厚度由粘土的允許坡降而頂，本設(shè)計(jì)允許滲透坡降J=5 ,上游校核洪水時(shí)承受的最大水頭為29.7

31、m，墻的厚度 B 29.89/5=5.978m 參考以往工程的經(jīng)驗(yàn)，斜心墻的頂部寬度取為5m（滿足大于3m機(jī)械化施工要求），粘土斜心墻的上游壩坡的坡度為1:0.41:1.0之間，根據(jù)第十一屆國(guó)際大壩會(huì)議 上瑞典和南斯拉夫等論文介紹，斜心墻的上游坡度為1:0.41:0.6之間較好，最后本設(shè)計(jì)取為1:0.6,下游坡度取為1:0.2,底寬取10.76m，大于5.987m .粘土斜心 墻的頂部高程以設(shè)計(jì)水位加一定的超高（超高0.6M）并高于校核洪水位為原則， 最終取其墻頂咼程為230.1m，墻頂?shù)纳喜款A(yù)留有1.9m的保護(hù)層，并將粘土斜 心墻稍斜向上游.332壩基防滲體河床中部采用瀝青混凝土防滲墻，兩岸

32、坡同樣用混凝土防滲墻，厚度取0.8m （由強(qiáng)度和防滲條件定），防滲墻伸入心墻的長(zhǎng)度由接觸面允許滲透坡降而定 . 上下游最大水頭差為 29.7m （正常水位時(shí)），取J=5.0,則L=29.7/5=5.94m,設(shè) 計(jì)伸入3.5m.這樣接觸面長(zhǎng)度為2X3.5+0.8=7.8防滲墻位置在心墻底面中心中部偏上，岸 坡混凝土防滲墻底厚沿岸坡，逐漸變化，大壩的剖面圖如下圖3-2所示：圖3-2大壩剖面圖3.3.3 土料的計(jì)算筑壩材料的設(shè)計(jì)與土壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法及工程造價(jià)有關(guān)，一般力求 壩體內(nèi)的材料分區(qū)簡(jiǎn)單，就地就近取材，因材設(shè)計(jì)。土料設(shè)計(jì)的主要目的是確 定粘土的填筑干容重、含水量，礫質(zhì)土的礫石含量、干容重

33、、含水量，砂礫料 的相對(duì)密度和干容重等指標(biāo)，同時(shí)要使材料具有較高的強(qiáng)度，以減小壩體斷面 尺寸，防滲體較小的滲透性，以保證滲透穩(wěn)定。3.3.3.1 粘性土料的設(shè)計(jì)1、計(jì)算公式：粘壤土用南京水利科學(xué)研究所標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀做擊實(shí)試驗(yàn)求最大 干容重、最優(yōu)含水量（一般采用25擊，其擊實(shí)功能為86.3tm/m3）。由于最優(yōu)含水量隨壓實(shí)功能的大小而變，故在土料的設(shè)計(jì)中常根據(jù)土料的實(shí)際施工機(jī)具的 壓實(shí)功能，選擇相應(yīng)的最優(yōu)含水量作為填筑土料的含水量。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的筑壩 經(jīng)驗(yàn)，常將粘土的填筑含水量控制在最優(yōu)含水量的附近，其上下偏離最優(yōu)含水 量不超過（2%3% ）。根據(jù)以上的擊實(shí)次數(shù)和擊實(shí)功能，得出的多組平均最大干容重rm

34、ax和平均最 優(yōu)含水量W0.設(shè)計(jì)干容重rd為:(3-8)式中：rd設(shè)計(jì)干容重（g /cm3），rmax在相應(yīng)擊實(shí)功能下的平均最大干容重。m施工條件系數(shù)（或稱壓實(shí)系數(shù)），對(duì)于一二級(jí)高壩，m的值采用0.960.99之間，三四級(jí)壩或低壩可采用 0.930.96,本設(shè)計(jì)取m =0.96;粘性土的填筑含水量 W為：(3-9)W =WpB I式中：Wp 土的塑限、Ip 土的塑性指數(shù)、B稠度系數(shù)，對(duì)高壩可取-0.10.1 之間，低壩可取0.10.2之間，本設(shè)計(jì)取B =-0.7設(shè)計(jì)最優(yōu)含水量為(3-10)W0 =Wo用下述公式計(jì)算最大干容重作為校核參考:r max01 Va)1 sW(3-11)式中：As土粒

35、的比重，Va壓實(shí)土的含氣量，粘土可取0.05,砂質(zhì)粘土取0.04, 壤土可取0.03,本設(shè)計(jì)取為0.05。運(yùn)用下式作校核：rd 1.01.12 （rd）o（ 3-11）式中：億）。一料場(chǎng)的自然干容重對(duì)一二級(jí)壩，還應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，以便復(fù)核，并據(jù)以選定施工碾壓 參數(shù)。2、設(shè)計(jì)成果如表3-4所示：表3-4粘性土料設(shè)計(jì)成果表類型T # 丄下H下丄# 丄上n上川下比重厶s2.6762.672.652.742.7最優(yōu)含水量22.0721.0722.3023.816.9設(shè)計(jì)干容重1.5361.5841.49761.47841.648塑限含水量wp23.1422.2025.026.320.0填筑含水量w

36、21.7820.6823.2924.6619.02自然含水量%24.824.225.626.315.90塑性指數(shù)19.4621.7024.5723.5014.0孔隙此e0.7420.6860.76950.8530.5625濕密度p1.871.9121.8461.8431.85浮密度p0.9620.9910.93250.9391.06內(nèi)摩擦角仃E018(30160016030180粘聚力0.240.230.250.380.19滲透系數(shù)k(lOcm/s)4.3194.81.93.96243、土料的選用各類沙礫的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、和化學(xué)性質(zhì)也存在一定的差異，土料的采用以 近而好”為原則.III #

37、下類的滲透系數(shù)偏大(30 10“ cm /s)不予采用，因?yàn)?根據(jù)筑壩材料的填筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滲透系數(shù)一般對(duì)均質(zhì)壩不大于1 10-4 cm 3/s對(duì)心 墻或斜墻不大于1 10-5 cm 3/s其余幾個(gè)料場(chǎng)力學(xué)性質(zhì)相差不是太大， 基本上能滿 足筑壩要求。I#下類的塑性指數(shù)小于20，從壓的角度宜采用I#下料場(chǎng)的粘土料，所 以可將I#下料場(chǎng)作為主料場(chǎng)，其余幾個(gè)料場(chǎng)作為輔助類型。333.2壩殼砂礫料設(shè)計(jì)1、.計(jì)算公式壩殼砂礫料設(shè)計(jì)指標(biāo)以相對(duì)密實(shí)度表示如下式3-12所示:Dr =電二，或 Dr 二億min)rmax(3-12)emin + 1( r m ax m in )d式中：emax為最大孔隙比，ema

38、x二s/ rmin -1 ；鮎為最小孔隙比，eminS/max -1 ； e為填筑的沙、沙卵石、或地基原狀沙、沙卵石的孔隙比，e =，S/rd -1 ；為沙粒比重；max、rmin為最大和最小干容重，由試驗(yàn)求得：d 為填筑的砂、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的干容重。非粘性土料填筑一般要達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，對(duì)于砂土要求 Dr不小于0.70；對(duì)于 砂礫石，則依壩的級(jí)別而定，I、U、川級(jí)壩Dr不小于0.75,W、V級(jí)壩不小于 0.700在地震區(qū)要求更高。一般沙礫料的干容重 rd -17.2KN/m3。2、設(shè)計(jì)成果如表3-5所示：表3-5砂礫料設(shè)計(jì)成果表不 均 勻 系 數(shù)n大 于 5m m 礫 石 含 量 %

39、比重 s設(shè) 計(jì) 干 容 重ra設(shè)計(jì) 孔隙比e保 持 含 水 量%濕容 重ru浮容 重r內(nèi)摩檫角e粘 聚 力滲透系 數(shù)10-3cm/s43450.751.96590.473851.961.1930OB00245482.751.86590.473851.961.1930d00245462.751.96590.473851.961.1931O200234422.731.95240.473851.951.17431o40023、砂礫料的選用。除3上類的不均勻系數(shù)不滿足要求外30，其余幾個(gè)類型，滲透系數(shù)、礫石含量、不均勻系數(shù)能滿足要求，故而都可作為筑壩的砂 礫料。施工時(shí)可考慮上游料填在壩的上游測(cè)，下游砂

40、礫料填在下游測(cè)，這樣有 利于施工，減小相對(duì)干擾。從顆粒級(jí)配曲線可以看出4上、1下類級(jí)配較好，物理力學(xué)指標(biāo)也較高，應(yīng)優(yōu)先采用。3.4滲流計(jì)算土石壩的滲流計(jì)算主要確定壩體的浸潤(rùn)線的位置，為壩體的穩(wěn)定分析和布 置觀測(cè)設(shè)備提供依據(jù)；同時(shí)確定壩體與壩基的滲透流量，以估算水庫(kù)的滲漏損 失，而且還要確定壩體和壩基滲流區(qū)的滲透坡降，檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性， 以便取適合的控制措施。3.4.1計(jì)算方法選擇水力學(xué)解土壩滲流問題。根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流狀況的特點(diǎn)，將壩體分 為若干段，應(yīng)用達(dá)西定理近視解土壩滲流問題，計(jì)算假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi) 各點(diǎn)滲透坡降均相等。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖 3-3所示：IIITIII圖3-3滲流示意

41、圖與滲流簡(jiǎn)圖通過防滲體流量：k(H $ - H)2Bsin -(Hi -TJtD(3-13)通過防滲體后滲流量:2 2(3-14)ki(Hi -Ti )(Hi -Ti)T2L1L 0.44T式3-13、3-14中：K防滲體滲透系數(shù)，4.319 10$m/s, H上游水深、H1逸出水深、B防滲體有效厚度、：防滲體等效和傾角、 心混凝土防滲墻滲透系數(shù),1.5 1041 m/s、Ti下游水深，T沖積層厚度，取最大值32m、D防滲墻厚度、ki 防滲體后滲透系數(shù)，20,m/s、KT沖積層滲透系數(shù)；2Xl0-4m/so假設(shè)：1、不考慮防滲體上游側(cè)壩殼損耗水頭的作用；2、由于沙礫料滲透系數(shù)較大，防滲體又損耗

42、了大部分水頭，逸出水與下游 水位相差不是很大，認(rèn)為不會(huì)影響逸出高度；3、對(duì)于岸坡斷面，下游水位在壩底以下，水流從上往下流時(shí)由于橫向落差, 此時(shí)實(shí)際上不是平面滲流，但計(jì)算仍按平面滲流計(jì)算，近視認(rèn)為下游水位為零。 由于河床沖積層的作用，岸坡實(shí)際不會(huì)形成逸出點(diǎn)，計(jì)算時(shí)假定浸潤(rùn)線末端即 為壩址。342計(jì)算斷面及計(jì)算情況的選擇對(duì)河床中間斷面I I,及左右岸壩肩處的兩典型特殊斷面II II、川一川 進(jìn)行滲流計(jì)算，計(jì)算主要針對(duì)正常蓄水及設(shè)計(jì)洪水時(shí)進(jìn)行。圖3-4均質(zhì)土壩滲流計(jì)算圖AL B圖3-5均質(zhì)土壩(a)有水平排水時(shí)(b)有棱體排水時(shí)3.4.3計(jì)算結(jié)果滲流計(jì)算結(jié)果匯于表3-6所示:表3-6滲流計(jì)算結(jié)果表.

43、計(jì)算情況計(jì)算項(xiàng)目正常情況設(shè)計(jì)情況上游水深HI -128.929.70n -n5.46.3川-m12.313.2下游水深t(m)I -100n -n00m-m00逸出水深Hi(m)I -10.6752.543n -n0.040.0438m-m0.17280.1816滲流量q23(10 M /s.m)I -15.856.08431n -n1.6381.749m-m4.95.151總滲流量Qm3/d162.24170.78344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(jì)估計(jì)問題也不大。

44、在斜墻逸出點(diǎn)滲透坡降較大，予以驗(yàn)算。滲透坡降的計(jì)算公式:(3-15)式中：:上游水深減逸出水深、三防滲體的平均厚度。計(jì)算成果見表3-7所示:斷 面I In nm m計(jì)算情況正常設(shè)計(jì)正常設(shè)計(jì)正常設(shè)計(jì)坡降J3.3123.38662.58942.76523.2473.3868表3-7各種工況滲流逸出點(diǎn)坡降填筑土料的安全坡降，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)一般為510,故而認(rèn)為滲透坡降滿足要求，加上粘土斜心墻有反濾層，故而認(rèn)為不會(huì)發(fā)生滲透破壞。345成果分析與結(jié)論以斜心墻、混凝土防滲墻與兩岸壩肩開挖風(fēng)化巖填以粘土形成粘土截水墻 的垂直防滲帶作為防滲措施。總滲流在正常蓄水時(shí)為162.24m3/s，設(shè)計(jì)洪水時(shí)為 仃0.78

45、m3/s，與同類工程相比顯然是很小的。在計(jì)算中并考慮繞壩滲流及巖基透 水，混凝土防滲墻的滲透系數(shù)應(yīng)取較大值，K2=1.5為0-9cm/s,這樣取值估計(jì)的滲流量可能大于實(shí)際滲流量，但壩的滲透坡降仍滿足設(shè)計(jì)要求，說明取值合理3.5壩坡的穩(wěn)定計(jì)算3.5.1計(jì)算原理假設(shè)ABC為可能的滑動(dòng)面，其中AB為下滑動(dòng)面，BC為上滑動(dòng)面，即斜心墻 的上游面，BD為錯(cuò)動(dòng)破裂面，本設(shè)計(jì)取為鉛直斷面。滑動(dòng)土體ABCDA與BCEDB之間的相互作用力為P, P與BD面的法線夾角為零度，如圖5保護(hù)層穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖所示，其中a圖為滑動(dòng)體斷面圖，b圖為BCEDB滑動(dòng)體的力多邊形圖，c圖為ABCDA滑動(dòng)體的力多邊形圖。由滑動(dòng)體 BC

46、EDB的平衡方程可知： 當(dāng)?shù)?V=0 時(shí)：Rcos V 一 1 訥-C1I1Sinr 當(dāng)?shù)?V=0 時(shí)：-P-Rsin 】二 Ghcosr從以上兩式聯(lián)立求解，可得：Wsin J - 1 -Ghcos 1 p =cos 日 _ )(3-16)同理，從滑動(dòng)體ABCDA的平衡方程可知:W2sin 2 - ：C2I2 cos cos(2 - P )(3-17)由式以上相等的條件，可得:(3-18)W sin v -匚-C1I1 cos cos v - 1W sin2 - - -C2I2cos 2cos ;:2 -:圖3-6上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算受力分析簡(jiǎn)圖計(jì)算時(shí)分別按施工期、穩(wěn)定滲流期、，庫(kù)水降落期核算土石

47、壩的穩(wěn)定。在已 確定的滑動(dòng)面的情況下，先假設(shè)安全系數(shù) K,然后將滑動(dòng)面上由實(shí)驗(yàn)得到的土體 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C1、02、tan 1、tan 分別除以安全系數(shù)K,即:C2=arcta ntan iK=arcta ntan :2K然后將所求的ci、02、tan J、tan2值代入方程上式，如果等式兩邊相等， 則假設(shè)的安全系數(shù)K就是該滑動(dòng)面的安全系數(shù)，反之，則還需重新計(jì)算，直至 方程兩邊相等為止。為了計(jì)算安全系數(shù)最小的滑動(dòng)面，如圖所示的步驟進(jìn)行。先假設(shè)若干個(gè)不 同水位Hi，對(duì)應(yīng)與相應(yīng)水位下再假設(shè)若干個(gè)不同的下部滑動(dòng)面 ABCDA的滑動(dòng)坡 角卩，分別計(jì)算其安全系數(shù)，繪成安全系數(shù)曲線后，從中求得某一水下的最小

48、 安全系數(shù)Kmin。352計(jì)算工況為簡(jiǎn)化計(jì)算，過壩頂上游岸邊點(diǎn)作斜率為1: m2的一條斜線交壩底線于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系如圖 3-7所示：圖3-7 坐標(biāo)系1、方程關(guān)系式如下(1) AO直線的方程為：令 ka=1/m2y=ka*x0 乞 y乞 73.08過O點(diǎn)作一條直線段0B,其與X軸的夾角為 ，50 1 1乞16(2) OB的方程為：y0=tg( 1)*x80cos( 1)三 x0 _160cos9 1)過B點(diǎn)作三條直線：BC直線、BE直線、BD直線(3) BC直線方程為：y=kb(x-x0)-y。kb=tg(90- )-100 -100(4) BD直線方程為：y=kc(x-X0

49、)-y0kc=tg(二)39。_ 二 8 0。(5) BE直線方程為：y=kd(x-x)-ykd=tg(180+2 - 0)39)802、計(jì)算單寬土體自重(1) 聯(lián)立OA與BE方程求解得交點(diǎn)坐標(biāo)x1=(kd* x-y)/( ka-kd)y1=ka*X1(2) 聯(lián)立OA與BC方程求解得交點(diǎn)坐標(biāo)X2=(kb* x-y)/( ka-kb)y2=ka*X2(3) 聯(lián)立OA與BD方程求解得交點(diǎn)坐標(biāo)X3=(kc*x-y)/(ka-kc)y3=ka*X3(4) 故兩點(diǎn)間距離為d0E=、%廠為 * xdCD=- 丫2)(丫3 -丫2)(X3 -X2)(X3 -X2)dBE(y| yo)(比 yo) (Xi h

50、XXi X。)wi=0.5* dOE * dBE *g*rW2=0.5* dCD * dBE * g*r令 1= 1l/ko2= 21/ko3= 3l/kom=W1Ctg( 3-)/W2-CtC(- -1)-(1+Wl/W2)tg( 2-)若m = o則重新假設(shè)ko直至滿足要求。變換、，、xo計(jì)算出若干個(gè)ko值，作圖求解最小的ko值上下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算成果見表 3-8所示：表3-8壩坡穩(wěn)定計(jì)算成果部位組合情況最小安全系數(shù)（Kmin）上游坡1/3壩高水深1.34死水位1.31正常畜水位1.3正常畜水位+地震1.08死水位+地震1.08下游坡正常蓄水位時(shí)1.58設(shè)計(jì)洪水時(shí)1.58正常+地震1.52由

51、計(jì)算可知各種工況下的安全系數(shù)均滿足要求，正常運(yùn)用情況大于1.3,正常+地震時(shí)大于1.o5.3、穩(wěn)定成果分析由于上游壩坡較緩，穩(wěn)定滲流期以及庫(kù)水位降低期，不考慮地震時(shí)，Kmin=1.31,考慮地震時(shí)，Kmin=1.o8 ；下游坡情況也類似，正常情況Kmin=1.58,非常情況Kmin=1.52,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(shí)際安全系數(shù)可能要小些，故而不改變壩坡， 維持原擬訂的剖面第四章 細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 壩基處理設(shè)計(jì)4.1.1. 河床部分1、滲流控制方案。條件允許時(shí)優(yōu)先考慮垂直防滲方案。 在透水層較淺（ 1015m 以下）時(shí)，可采用回填粘土

52、截水槽方案，由于壩址處河床沖積層平均深7m,最大達(dá)11m，施工比較困難而不予采用又由于河床有孤石，采用鋼板樁也比較困 難，造價(jià)也高 .帳幕灌漿在此地存在可灌性問題 .混凝土防滲墻方案，施工快、材 料省、防滲效果好，對(duì)于這種深度透水層是比較合適的，決定采用這種方案.按混凝土的允許坡降及水頭定出厚度為 0.8m.防滲墻深入河床沖積層，底部嵌入基巖，上部則與斜心墻連接 .由于防滲墻 兩側(cè)沖積層易沉陷，引起防滲墻頂部粘土心墻與兩側(cè)粘土心墻的不均勻沉陷而 導(dǎo)致裂縫 .為此防滲墻頂部作成尖劈狀，兩側(cè)以高塑性粘土填筑，伸入斜心墻的 深厚度已經(jīng)確定為3.5m，底部深入基巖0.5m,尖劈頂寬0.25寬，詳見下文的構(gòu) 造設(shè)計(jì) .2、防滲墻的型式、材料及布置根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于透水層厚度為30-