粘土斜墻土石壩畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1.綜合說(shuō)明1.1樞紐概況及工程目的某水庫(kù)工程是河北省和水利部“八·五”重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目之一。該工程是以供水、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用為主的大型控制樞紐工程。青龍河流域水量充沛，控制流域面積6340km2，多年平均徑流量9.6億m3，是灤河流域較大的一條支流。但由于降雨、徑流的年際年內(nèi)分配極不均勻，必須修建大型控制工程調(diào)節(jié)水量，豐富的水資源才能得以充分開(kāi)發(fā)利用。水庫(kù)按滿(mǎn)足秦皇島市生活、工業(yè)用水和灤河中下游農(nóng)業(yè)用水的需要設(shè)計(jì)，工程規(guī)模是：正常蓄水位141 m，調(diào)節(jié)庫(kù)容7.09億m3，水庫(kù)庫(kù)容系數(shù)0.77，水量利用系數(shù)為70%。壩后式電站裝機(jī)容量20Mw。根據(jù)水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及

2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)SDJ12-78的規(guī)定，一期工程為二等工程，大壩為II級(jí)建筑物，正常應(yīng)用洪水為100年一遇，非常運(yùn)用洪水為1000年一遇。輔助建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)。1.2水庫(kù)樞紐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.2.1地形、地質(zhì)(1)地形：見(jiàn)1:2000壩址地形圖。(2)庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件。水庫(kù)位于高山區(qū)，構(gòu)造剝蝕地形。青龍河侵蝕能力較強(qiáng)，沿河形成不對(duì)稱(chēng)河谷，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，河流不斷下切，形成岸邊階地、陡岸。流域內(nèi)地形北高南低，平均高程與500m，最高峰海拔1680m。河道蜿蜒曲折，河谷寬度400100m不等，河道比降1/4001/600。庫(kù)區(qū)兩岸基巖出露高程大部分在200米左右，庫(kù)區(qū)左岸非可溶性巖層分布

3、廣泛，其中主要由絹云母、千枚巖、石英、砂質(zhì)頁(yè)巖組成。透水性較小，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)溝通庫(kù)內(nèi)外的大斷層。庫(kù)區(qū)可溶性巖層分布于青龍河右岸，從隔水層分布、熔巖發(fā)育情況分析，水庫(kù)蓄水后向鄰近河流滲透的可能性很小。經(jīng)過(guò)對(duì)庫(kù)區(qū)斷層的分析，水庫(kù)向外流域及下游滲漏的可能性很小。庫(kù)區(qū)外巖層抗風(fēng)化作用較強(qiáng)，庫(kù)岸基本上是穩(wěn)定的。 (3)壩址區(qū)工程地質(zhì)條件位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向青龍河上游，兩岸山體較厚。河床寬約300米，河床地面高程85m，河床砂卵石覆蓋層平均厚度57米，滲透系數(shù)K=1×10-2厘米/秒。水庫(kù)壩址選在青龍河下游的山谷河段上，共選出2條壩線(xiàn)，經(jīng)過(guò)比較，確定第一壩線(xiàn)，出露巖性為大紅峪組石英砂巖

4、與板狀粉細(xì)砂巖互層，巖石堅(jiān)硬、構(gòu)造簡(jiǎn)單、滲透性小。壩址區(qū)為剝蝕中低山地形，河流經(jīng)壩址處急轉(zhuǎn)彎向北流向下游，由于受喬麥嶺背斜控制，巖層傾向上游，呈單斜構(gòu)造狀。壩線(xiàn)區(qū)河谷呈不對(duì)稱(chēng)“U”字形，較開(kāi)闊。右岸下游形成半島狀，因河流側(cè)向侵蝕，使右岸形成陡壁，近于直立，已查明的小段層有6-7條，軟弱夾層有13條；左岸山坡平緩，覆蓋著31m厚的山麓堆積物，有斷層一條。河床壩基巖石構(gòu)造較為發(fā)育，開(kāi)挖揭露出斷層40余條，其中相對(duì)較大的有10多條。(4)壩址區(qū)建筑物包括導(dǎo)流泄洪洞及樞紐電站。 ()導(dǎo)流泄洪洞沿洞線(xiàn)周?chē)鷰r石厚度大于三倍開(kāi)挖洞徑出口段已避開(kāi)塌滑體的東邊界，沿線(xiàn)巖層、巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖及礫巖，巖石較

5、為堅(jiān)硬。堅(jiān)固系數(shù)FK=4,單位彈性抗力系數(shù)K=200kg/cm3，彈模E=0.4×105kg/cm2。透水性較大。巖層傾向下游出口段節(jié)理發(fā)育，應(yīng)采取有效措施予以處理，為進(jìn)一步保證出口段巖體穩(wěn)定，免除由內(nèi)水壓力引起的后果，建議該段修建無(wú)壓洞。 ()灌溉發(fā)電洞及樞紐電站灌溉發(fā)電洞及樞紐電站布置在右岸。上壩線(xiàn)方案：沿線(xiàn)基巖以厚層粉砂巖為主，巖石完整，透水性小，洞頂以上巖層厚度較小。本建筑物位于南坪溝東凹溝古河道內(nèi)巖面上有05米厚的底礫巖及厚度不等的亞粘土層，電站廠(chǎng)房處巖石風(fēng)化層厚度約56米。對(duì)其產(chǎn)生的滲漏及土體坍塌應(yīng)采取必要的工程措施。下壩線(xiàn)方案：沿線(xiàn)全為基巖，工程比較簡(jiǎn)易可靠。灌溉引水洞

6、出口高程110m，閘首樞紐由一干、二干進(jìn)水建筑物組成。1.2.2水文與水利規(guī)劃(1)氣象根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，青龍河流域?qū)偌撅L(fēng)型大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。多年平均氣溫約10，年絕對(duì)最低氣溫為-29.2，最高氣溫為38.7，月平均溫度變化較大，離壩址較遠(yuǎn)的遷安站實(shí)測(cè)最高氣溫39。多年平均降雨量為700mm，且多集中在夏季七、八月份。全年無(wú)霜期約180天，結(jié)冰期約120天，河道一般在12月封凍，次年三月上旬解凍，凍層厚0.40.6m，岸邊可達(dá)1.0m。多年平均最大風(fēng)速23.7m/s，水庫(kù)吹程為3km。(2)水文分析()洪水青龍河洪水由暴雨形成，據(jù)統(tǒng)計(jì)七八月發(fā)生最大洪峰流量的機(jī)會(huì)占88%，而且

7、年際變化很大，實(shí)測(cè)最大洪峰流量為2200秒立米(1962年)，最小洪峰流量184秒立米(1965年)，相差12倍，流域洪水峰高、歷時(shí)短，陡漲陡落。一次洪水持續(xù)時(shí)間一般35天。()年來(lái)水量青龍河流域年徑流由年降雨產(chǎn)生，年徑流在地區(qū)與時(shí)間上分布與年降雨量基本一致，但年際間變化懸殊，實(shí)測(cè)徑流資料19291983年共35年資料中豐水年1961年達(dá)21.34×104m3，枯水年1965年僅16.77×104m3，相似枯水年連續(xù)發(fā)生，多年平均徑流量9.6×108m3。實(shí)測(cè)徑流資料如表1所示。考慮到流域內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)產(chǎn)流的影響，分別對(duì)未來(lái)規(guī)劃年2000年和2020年流域內(nèi)耗水量進(jìn)

8、行了預(yù)測(cè)，得到個(gè)規(guī)劃年的徑流系列，如表1 所示。根據(jù)徑流年內(nèi)和年際變化特征，分別選擇1986年，2000年和2020年為設(shè)計(jì)水平年，()年輸沙量青龍河流域植被較好，泥沙來(lái)源在地區(qū)分布和洪水分布上一致。主要是土門(mén)子與某之間，其間來(lái)沙量約占某以上總輸沙量的95%以上，而汛期輸沙量又集中在幾次特大洪水上。年際間泥沙量的變化懸殊。由統(tǒng)計(jì)分析得知，某站多年平均淤沙量為389t,多年平均含沙量為4.0kg/m3，多年平均侵蝕模數(shù)為762.8t/km2。從泥沙的組成情況來(lái)看，泥沙顆粒較粗，中值粒徑為0.075mm，淤沙浮容重0.9t/m3，內(nèi)摩擦角為12度。()水文分析成果表 表1-1水文分析成果表序號(hào)姓

9、名單 位數(shù) 量備 注1利用水文系列年限 35 2代表性流量    多年平均流量立米/秒30.5  調(diào)查歷史最大流量立米/秒3400  設(shè)計(jì)洪水洪峰流量(P=1%)立米/秒3600  校核洪水洪峰流量(P=0.1%)立米/秒5200  保壩洪水洪峰流量(P=0.01%)立米/秒7600 3洪量    設(shè)計(jì)洪水洪量(P=1%)億立米6.5五 天 校核洪水洪量(P=0.1%)億立米8.2五 天4多年平均

10、年徑流量?jī)|立米9.6 5多年平均輸沙量噸431 1.2.3水利計(jì)算()死水位選擇為盡可能增加自流灌溉面積，并使電站水頭適當(dāng)加高，力求達(dá)到電源自給以及為今后水庫(kù)淤積留有余地。按二十年淤積高程，選定死水位104m。()調(diào)節(jié)性能的選定灌溉保證率選取P=75%，水庫(kù)上游來(lái)水，首先滿(mǎn)足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水，電站則利用余水發(fā)電，從年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)兩方案的水電量利用系數(shù)和壩高都相差不大，但是多年調(diào)節(jié)性能的水庫(kù)能提供的電量和裝機(jī)利用小時(shí)都較年調(diào)節(jié)性能水庫(kù)提高20%。故確定該水庫(kù)為多年調(diào)節(jié)性能水庫(kù)。()興利水位的確定原則和指標(biāo)根據(jù)青龍河洪水特性，汛期限制水位在七、八月定為140.5米。七、八月以后

11、可重復(fù)利用一部分防洪庫(kù)容蓄水興利以不降工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，以防洪興利兼顧為原則，確定九、十月限制水位，提高為136.2米汛末可以多蓄水。但蓄水位按不超超過(guò)百年設(shè)計(jì)洪水位考慮，確定汛末興利水位為141米。 電站的主要任務(wù)是滿(mǎn)足本灌區(qū)提灌用電的要求，因此在保證灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水的基礎(chǔ)上，確定電站的運(yùn)用原則是灌溉季節(jié)多引水發(fā)電，非灌溉季節(jié)少引水發(fā)電，遇豐水年則充分利用棄水多發(fā)電，提高年水量的利用系數(shù)。()防洪運(yùn)用原則及設(shè)計(jì)洪水的確定 某水庫(kù)屬一級(jí)工程。水庫(kù)大壩建筑物按千年一遇洪水設(shè)計(jì)，萬(wàn)年一遇洪水校核。由于采用的洪水計(jì)算數(shù)值中未考慮歷史特大洪水的影響，故用萬(wàn)年一遇洪水作非常保壩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水工建筑物進(jìn)行復(fù)核。調(diào)洪運(yùn)

12、用原則：入庫(kù)洪水為百年一遇時(shí)，為提高下游河道的電站、橋梁等建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫(kù)控制下流量為2000秒立米。當(dāng)入庫(kù)洪水為千年一遇時(shí)，溢洪道單寬流量以70每秒立米控制泄流。 當(dāng)入庫(kù)洪水為萬(wàn)年一遇時(shí)，按上述原則操作，即庫(kù)水位接近校核水位時(shí)，水庫(kù)水位仍繼續(xù)上漲，為確保大壩安全，溢洪道敞開(kāi)洪，允許溢洪道局部破壞。 ()水庫(kù)排沙和淤沙計(jì)算某水庫(kù)回水長(zhǎng)25公里，河道彎曲，河床比降為2.2%，河床寬300米左右，是個(gè)典型的河道型水庫(kù)。水庫(kù)利用異重流排沙。在蓄水過(guò)程中，只能用灌溉、發(fā)電有盈余水進(jìn)行排沙，經(jīng)計(jì)算，多年平均排沙量只占5.2%，94.8%的泥沙都要淤積在庫(kù)區(qū)內(nèi)侵占興利庫(kù)容。淤沙高程為97.6m，堆沙

13、庫(kù)容為1.66×108m3。()水庫(kù)工程特征值A(chǔ). 樞紐下泄流量及相應(yīng)下游水位水庫(kù)上游設(shè)計(jì)洪水位為142.0m，相應(yīng)下游水位為92.0m，庫(kù)容為8.32×108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為15243m3/s；上游校核洪水位為143.3m，相應(yīng)下游水位為92.4m，庫(kù)容為8.70×108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為19857 m3/s；上游正常蓄水位為141m（與汛限水位同高），相應(yīng)下游水位為86.1m；死水位為90.0m，相應(yīng)的庫(kù)容為0.78×108m3； 表1-2水庫(kù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備 注1水庫(kù)水位  

14、0; 校核洪水位(P=0.01%)米 考慮淤積20年 設(shè)計(jì)洪水位(P=1%)米 考慮淤積20年 興利水位米 考慮淤積20年 汛限水位米 考慮淤積20年 死水位米 考慮淤積20年2水庫(kù)容積    總庫(kù)容億立米5.05校核洪水位 設(shè)計(jì)洪水位庫(kù)容億立米4.63 序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備 注 防洪庫(kù)容億立米14.93  興利庫(kù)容億立米   其中共用庫(kù)容億立米   死庫(kù)容億立米  3庫(kù)容系數(shù)%  4調(diào)節(jié)特性

15、 多年 表1-3主要建筑物尺寸序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備 注2導(dǎo)流泄洪洞    型式 明流隧洞工作閘前 隧洞內(nèi)徑米8×8城門(mén)洞型    壓力隧洞8米 消能方式 挑流  最大泄量(P=0.01%)立米/秒22000   最大流速米/秒   閘門(mén)型式 弧形門(mén)11扇  啟閉機(jī)型式 300噸油壓?jiǎn)㈤]機(jī)  檢修門(mén) 15×

16、15.5斜拉門(mén)  進(jìn)口底部高程米90.0  灌溉發(fā)電洞    型式 壓力鋼管隧洞  內(nèi)徑米6  灌溉支洞內(nèi)徑米3  最大流量立米/秒45  進(jìn)口底部高程 131.6 4樞紐電站   序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備 注 型式 引水式  廠(chǎng)房面積平方米39×16.2  裝機(jī)容量MW3×10 

17、0;每臺(tái)機(jī)組過(guò)水能力立米/秒12.0 1.2.4建筑材料及筑壩材料技術(shù)指示的選定 當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧戏植荚趬沃返貐^(qū)上、下游河灘及兩岸階地。其中，土料主要分布在莊窩、土谷子等七處，沙礫卵石料主要有南杖子、某等八處，各料廠(chǎng)的材料物理性質(zhì)基本滿(mǎn)足要求，可做大壩混凝土骨料及拱圍堰。(1)土料 壩址上、下游均有土料場(chǎng)，儲(chǔ)量豐富，平均運(yùn)距小于1.5公里，根據(jù)155組試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)，土料平均粘粒含量為26.4%，粉粒55.9%，砂粉17.6%，其中25%屬粉質(zhì)粘土，60.7%屬重粉質(zhì)壤土，14.3%屬中粉質(zhì)壤土，平均塑性指數(shù)11.1，比重2.75。最大干容重1.67噸/立米，最優(yōu)含水量20.5%，滲透

18、系數(shù)0.44×10-6厘米/秒。具有中等壓縮性，強(qiáng)度指標(biāo)見(jiàn)下頁(yè)表。(2)砂礫料 主要分布在河灘上，儲(chǔ)量為205萬(wàn)立米，扣除漂石及圍堰淹沒(méi)部分，可利用的約100151萬(wàn)立米，其顆粒級(jí)配不連續(xù)，缺少蹭粒徑，根據(jù)野外29組自然坡度角試驗(yàn)，34組室內(nèi)試驗(yàn)分析，統(tǒng)計(jì)成果如下： 自然么重1.87噸/立米，軟弱顆料含量2.64%。 不均勻系數(shù)561顆，顆組成見(jiàn)下表：顆料組成(毫米)%表1-4顆粒組成<200<80<40<20<5<2<1<0.5<0.25<0.583.774.257.746.238.634.632.829.724.74.9

19、 砂的儲(chǔ)量很少，且石英顆料少，細(xì)度模數(shù)很低，不宜作混凝土骨料，砂(D<2毫米)的相對(duì)緊密度為0.895。(3)石料壩址區(qū)石料較多，儲(chǔ)量可滿(mǎn)足需要，溢洪道、導(dǎo)流洞出碴也可利用。沙石料廠(chǎng)設(shè)在水庫(kù)下游13km的鹿尾山，大楊莊、薛莊，總儲(chǔ)量1176萬(wàn)m3.(4)筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定 本工程經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，并參考有關(guān)文獻(xiàn)資料及其他的工程的經(jīng)驗(yàn)，最后選定其筑壩材料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。表1-5砂礫料強(qiáng)度指標(biāo)1試驗(yàn)方法統(tǒng) 計(jì) 方 法剪 力 (度)C(公斤/公分2)飽合固結(jié)快剪(25組)飽合固結(jié)快剪(82組)算術(shù)平均23.270.280算術(shù)小值平均20.960.193算術(shù)平均21.540.293快剪(18組)算術(shù)

20、小值平均21.30.293值平均1.30.293值小值平均21.00.194算術(shù)平均22.680.583算術(shù)小值平均20.030.356值平均22.50.583值小值平均23.80.356快 剪 (8組)算術(shù)平均28.80.451算術(shù)小值平均25.750.293值平均29.00.451值小值平均28.70.293三軸不排水剪(10組)三軸不排水剪(6組)總應(yīng)力小值平均200.288有效應(yīng)力小值平均25°200.13總應(yīng)力小值平均13°300.28有效應(yīng)力小值平均25°200.08三軸飽合固結(jié)不排水剪(6組)總應(yīng)力小值平均18°200.42有效應(yīng)

21、力小值平均22°300.35 表1-6砂礫料強(qiáng)度指標(biāo)2試驗(yàn)方法統(tǒng) 計(jì) 方 法剪 力（°）C(公斤/厘米2)野外自然坡度角(29組)算術(shù)平均35°7 算術(shù)小值平均31°2 室內(nèi)剪力試驗(yàn)算術(shù)平均31.1° 算術(shù)小值平均29.1° 算術(shù)平均31° 算術(shù)小值平均29° 筑壩土料統(tǒng)計(jì)國(guó)外9座粘料含量2030%的高壩=21°，C=0.4公斤/厘米2左右，國(guó)內(nèi)建國(guó)初期建成的壩選用指標(biāo)一般較低，但近期建成的壩一般在25左右初始孔隙水壓力系數(shù)一般在0.3

22、0.4。我國(guó)岳城水庫(kù)施工期采用0.21。據(jù)此采用的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表。砂礫料的強(qiáng)度指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際出入較大，統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)12座水庫(kù)資料，平均值在32°以上，特別是最近建成的橫山=38°39°；毛家村=37°，美國(guó)“土與土石壩”一書(shū)推薦，當(dāng)相對(duì)緊密度D>0.7時(shí)，=34°35°，鑒于本地砂礫料級(jí)配不好，故選用=310.堆石指標(biāo)一般值在39°45°之間，統(tǒng)計(jì)國(guó)外9座砂巖地區(qū)筑壩石料平均值為39.1°，我國(guó)獅子灘堆石壩試驗(yàn)為36°45°，取用39°50，故本工程取用值40

23、6;。左巖黃土臺(tái)地(Q2)壓縮系數(shù)SS=0.025，起始孔隙比e0=0.725，平均料徑D50=0.1mm。1.3 壩型選擇該壩區(qū)宜建黏土心墻壩或黏土斜墻壩，具體那一種進(jìn)一步比較論：心墻壩要求心墻與壩殼大體同時(shí)填筑，干擾大，一旦建成，難修補(bǔ)。斜墻壩防滲體置于壩剖面的一側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是斜墻與壩殼之間的施工干擾相對(duì)較小，在調(diào)配勞動(dòng)力和縮短工期方面比心墻壩有利。壩的穩(wěn)定性較高，墻后整個(gè)壩體對(duì)壩的穩(wěn)定性都起作用，壩體傳給地基的壓力比較均勻，分期施工方便，第一期工程量少。經(jīng)綜合考慮該壩型為：黏土斜墻壩。1.4壩線(xiàn)比選灌溉發(fā)電洞及樞紐電站布置在右岸。上壩線(xiàn)方案：沿線(xiàn)基巖以厚層粉砂巖為主，巖石完整，透水性小，洞

24、頂以上巖層厚度較小。本建筑物位于南坪溝東凹溝古河道內(nèi)巖面上有05米厚的底礫巖及厚度不等的亞粘土層，電站廠(chǎng)房處巖石風(fēng)化層厚度約56米。對(duì)其產(chǎn)生的滲漏及土體坍塌應(yīng)采取必要的工程措施。下壩線(xiàn)方案：沿線(xiàn)全為基巖，出露巖性為大紅峪組石英砂巖與板狀粉細(xì)砂巖互層，巖石堅(jiān)硬、構(gòu)造簡(jiǎn)單、滲透性小，工程比較簡(jiǎn)易可靠，灌溉引水洞出口高程110m，閘首樞紐由一干、二干進(jìn)水建筑物組成。故選用下壩線(xiàn)方案。2.大壩剖面基本尺寸確定2.1壩頂高程2.1.1正常蓄水位情況下的壩頂超高（）=R+e+A （2-1） （2-2）(1)R-波浪爬高,m。按蒲田試驗(yàn)站統(tǒng)計(jì)分析公式計(jì)算,先計(jì)算平均爬高，平均爬高按按下式計(jì)算：= （2-3）

25、 =0.0018 （2-4） =4.0 （2-5）式中： -與壩坡的糙率和滲透性有關(guān)的系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用砌石護(hù)面，查教材水工建筑物表51得：=0.750.80,取K=0.78;H-沿水庫(kù)吹程方向的平均水域深度，初擬時(shí)，可近似取壩前水深，m；H=141-85=56m；-經(jīng)驗(yàn)系數(shù),由風(fēng)速V=23.7m/s,壩前水深H=56.0m及及重力加速度g=9.81m/s2組成的無(wú)維量=1.477,查教材水工建筑物表5-2得=1.02V-風(fēng)速，正常運(yùn)用條件下的II級(jí)壩采用V=1.5 =1.5×15.8=23.7m/s-折減系數(shù),取風(fēng)向與壩軸線(xiàn)垂直的夾角為00，查教材水工建筑物表5-4可知：=1m-壩坡

26、系數(shù)，為壩坡傾角，初擬時(shí)取m=3.0;D-水庫(kù)吹程，m；由本設(shè)計(jì)資料查得D=3000m；-平均坡高，=0.0018×-波浪平均周期； -平均波長(zhǎng),假設(shè)，故為深水波；-平均爬高: =波浪設(shè)計(jì)爬高R按建筑物的級(jí)別確定,對(duì)于、土石壩取保證率P=1%的波浪爬高值，該土石壩等級(jí)屬于II級(jí)，故P=1%。根據(jù)=0.1643,H=56m得/H=0.1643/56=0.00294查教材水工建筑物表5-3得R/=2.23則:R=2.23×=2.23×0.3267=0.728(2)e-風(fēng)壅水面超出庫(kù)水位的高度,m； K-平均摩阻系數(shù),；-風(fēng)向與壩軸垂線(xiàn)的夾角；H-平均水深,壩前水深為5

27、6m,e(3)A-安全加高,根據(jù)壩的等級(jí)和運(yùn)用情況查教材水工建筑物表1-11則：A=0.7m，則正常運(yùn)用情況下壩頂超高為: =R+e+A=0.728+14.1×10+0.7=1.442m2.1.2非常運(yùn)用條件下的壩頂超高（）(1)R波浪爬高，按蒲田試驗(yàn)站公式計(jì)算：V=15.8m/s =0.0018×0.612m =0.7693 按P1%，2.23則：R2.232.23×0.46=1.7155m（2）e-風(fēng)壅水面超出庫(kù)水位的高度,m;e（3）A安全超高，查表得A0.5m則：非常運(yùn)用情況下壩頂超高為：R+e+A1.7155+0.52.22m2.1.3壩頂高程的確定及壩

28、高的確定由于正常蓄水位為141m，校核洪水位為143.3。Y求得后，壩頂高程應(yīng)分別按以下二種情況計(jì)算，并取最大值：壩頂高程max145.52m壩體施工沉陷超高，本設(shè)計(jì)取壩高的0.4，即56×0.4=0.224m考慮到上游壩段設(shè)置1.2m高的防浪墻，用防浪墻頂部高程代替壩頂高程，則壩高為：145.52+1.2-85+0.22460.496m，考慮到防滲體與壩面間的厚度應(yīng)大于最大凍土厚度，則取壩高為61m。則壩頂高程85+61146m2.2壩頂寬度碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SDJ21884規(guī)定，如無(wú)特殊要求時(shí)，高壩最高寬度為1015m，中、低壩為510m，此壩屬中壩且無(wú)特殊要求，則確定壩頂寬度

29、為8m。2.3壩坡及平臺(tái)（馬道）2.3.1壩坡參考已建工程，初擬上游壩坡為：13.0；下游壩坡為：12.5。在下游變坡處設(shè)平臺(tái)，寬2.0m，以攔截并排除雨水，防止嚴(yán)重沖刷壩面，并兼做交通、檢修、觀(guān)測(cè)之用，也有利于壩坡穩(wěn)定，下游平臺(tái)設(shè)集水溝。見(jiàn)圖2-2。2.4防滲體本設(shè)計(jì)防滲體初步確定采用土質(zhì)防滲體，即黏土斜墻防滲體。斜墻位于壩體內(nèi)靠近上游面，頂部不小于3.0m,底部不宜小于大壩水頭的1/5。頂部=4.4m，底寬=24.1285×1/5=17，斜墻頂高出設(shè)計(jì)洪水位0.60.8m,本設(shè)計(jì)取0.7m,即為56.0+0.7=56.7m，斜墻上游邊坡為1：2.75，下游邊坡為1：2.25。斜墻

30、頂部和上游設(shè)置砂礫保護(hù)層，其厚度（146-85-1.2-56.7）2.1m，大于多年平均最大凍土厚度0.6m。斜墻上下游均設(shè)過(guò)濾層，過(guò)濾層為0.4m厚的粗砂。見(jiàn)圖2-3。2.5排水設(shè)備本設(shè)計(jì)采用棱體排水，棱體頂面應(yīng)高出下游最高水位，超出高度應(yīng)大于波浪爬高且對(duì)II級(jí)壩不小于0.5米，并應(yīng)保證壩體浸潤(rùn)線(xiàn)位于下游壩面凍層以下。確定棱體頂面高程93.5m，頂寬2m，棱體內(nèi)坡為11.5，外坡為12.0。見(jiàn)圖2-4。2.6地基處理此壩基沿線(xiàn)全為基巖，對(duì)基巖地基處理參數(shù)可參見(jiàn)混凝土壩，主要是保證地基滲流穩(wěn)定，控制滲流量。本設(shè)計(jì)初步采用黏土截水槽，與黏土斜墻連成整體，其上部厚度與斜墻底部厚度相同為24.12m

31、,下部寬度取為10.12m槽底開(kāi)挖齒墻，以加強(qiáng)截水槽與基巖的連接，截水槽開(kāi)挖邊坡為11。3.滲流計(jì)算圖3-1 大壩平面圖 單位(m)滲流計(jì)算時(shí)，水庫(kù)運(yùn)行中出現(xiàn)的不利條件，即基本工況如下：(1)上游校核洪水位143.3m，下游相應(yīng)水位92.4m(2)水位降落時(shí)的滲流計(jì)算。本設(shè)計(jì)僅對(duì)第(1)種工況做滲流計(jì)算。3.1上游校核洪水位143.3m下游相應(yīng)水位92.4m的滲流計(jì)算3.1.1 分段情況 根據(jù)壩軸線(xiàn)地質(zhì)剖面圖的地形，地質(zhì)情況，沿壩軸線(xiàn)分三段進(jìn)行計(jì)算，中間段為河床平均寬的范圍，在其中選取1-1段面進(jìn)行滲流計(jì)算；左段的地形在此選取斷面2-2進(jìn)行滲流計(jì)算；同法在右岸選取斷面3-3，進(jìn)行滲流計(jì)算。3.

32、1.21-1斷面的滲流計(jì)算1>計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示圖3-2 1-1斷面剖面圖 （單位：mm）2>單寬滲流量：用下式計(jì)算通過(guò)斜墻和截水墻的單寬流量 (3-1)h：斜墻后滲水深。已知斜墻滲透系數(shù)；壩前水深H1143.3-8558.3m，地基厚度T14m，斜墻的平均厚度為：截水槽的平均厚度將、K0、H1、T等代入上式有：用下式計(jì)算通過(guò)斜墻下游壩體和壩基的單寬流量：q2=K=f2(h) (3-2)已知壩體滲透系數(shù)K5.79×10-2cm/s；壩基厚度T14m；H27.4m；m22.5；滲徑長(zhǎng)：代入上式有：=5.79×10-4=f2(h)根據(jù)水流連續(xù)條件有q1=q2，聯(lián)立求解

33、得：h 式中取：K1.0×10-7cm/s代入上式有：h3.535m則單寬流量： 0.3/（s·m）3>繪制浸潤(rùn)線(xiàn)：浸潤(rùn)線(xiàn)近似為一直線(xiàn)，見(jiàn)圖。3.1.32-2斷面的滲流計(jì)算1>計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。圖3-3 2-2斷面（單位：mm）2>單寬流量：上游水位143.3m，下游無(wú)水，壩底高程為112.4m，無(wú)排水設(shè)備，用下式計(jì)算通過(guò)斜墻的單寬滲流量： (3-3)已知斜墻的滲透系數(shù)：下游水深H17.4m，代入上式： 通過(guò)下游壩體的單寬流量按下式計(jì)算：壩體滲透系數(shù)為，計(jì)算長(zhǎng)度： 由得：h0.285m則單寬流量： /(s·m)3>逸出調(diào)度及浸潤(rùn)線(xiàn)繪制： 已

34、知：/(s·m)，m2=3.0代入上式有：按下式繪制浸潤(rùn)線(xiàn)：y= 代入已知數(shù)據(jù)有：y=在0161.9m之間假定一系列x值，求得相應(yīng)的y值，列于表(5-1)中，將表中x，y值繪制于圖5-2(2-2斷面圖)上并連成曲線(xiàn)變?yōu)閴误w浸潤(rùn)線(xiàn)。(坐標(biāo)原點(diǎn)在下游)表3-1：表3-1浸潤(rùn)線(xiàn)坐標(biāo)x(m)020406080100120140160161.9y(m)0.00050.07870.1110.1360.1570.1760.1930.2080.2230.224 3.1.4 3-3斷面的滲流計(jì)算1>計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-3所示圖3-4 3-3斷面（單位：mm）2>單寬流量：上游水位143.3m，

35、下游無(wú)水，壩底高程為122.4m，無(wú)排水設(shè)備，用下式計(jì)算通過(guò)斜墻的單寬滲流量：已知斜墻的滲透系數(shù)K0=1.0×10-7m/s；上游水深H1143.3-122.4=20.9m，斜墻的平均厚度為：代入上式：通過(guò)下游壩體的單寬流量按下式計(jì)算：，壩體滲透系數(shù)K=5.79×10-4m/s。計(jì)算長(zhǎng)度：L=(143.3-122.4)×2.5+8+(144-122.4)×2.25=52m則由得：h=0.049m則單寬流量：/(s·m)逸出高度：3>逸出高度及浸潤(rùn)線(xiàn)繪制：已知：按下式繪制浸潤(rùn)線(xiàn)：式中x、y值繪于圖5-3(3-3斷面圖)上并連成曲線(xiàn)，便為壩體

36、的浸潤(rùn)線(xiàn)。(坐標(biāo)原點(diǎn)在下游)在052之間假定一系列x值，求得相應(yīng)的y值，列于表5-2中表3-2 浸潤(rùn)線(xiàn)坐標(biāo)X(m)0102030405052Y(m)0.0000670.020.0280.03460.040.04470.04563.1.5總滲流量計(jì)算已知：(s·m), (s·m), (s·m), ，則總滲流量為：則一天的總滲流量為：3.1.6校核滲漏量：大壩在校核洪水位的庫(kù)容為5.05億。而每日滲漏量?jī)H5.55，故滿(mǎn)足防滲要求。4.大壩穩(wěn)定分析4.1穩(wěn)定分析的目的 對(duì)土石壩進(jìn)行穩(wěn)定分析的目的，是通過(guò)計(jì)算壩體剖面的穩(wěn)定安全度來(lái)確定壩的經(jīng)濟(jì)剖面。4.2荷載作用在土石壩上

37、的荷載主要有以下幾種：4.2.1土體自重壩體浸潤(rùn)線(xiàn)以上的部分按濕容重計(jì)，浸潤(rùn)線(xiàn)以下于壩體外水位之間的部分按飽和容重計(jì)，壩體水位以下部分按浮容重計(jì)。4.2.2滲流力可由流網(wǎng)法求得，本設(shè)計(jì)不計(jì)滲流力。4.2.3孔隙壓力對(duì)于粘性壩坡，由于孔隙中的水或空氣不易排出，當(dāng)孔隙為水或氣餉且受壓時(shí)，上部傳來(lái)的荷載將有孔隙水，氣和土粒骨架共同承擔(dān)，土粒骨架承擔(dān)的應(yīng)力萬(wàn)畝有效應(yīng)力，孔隙水、氣承擔(dān)的應(yīng)力稱(chēng)孔隙壓力，二者之和為總應(yīng)力，孔隙力是一種張力，各向相等，其數(shù)值與土料性質(zhì)，填土含水量，受荷載與排水條件，運(yùn)用工況有關(guān)，并隨時(shí)間而變化，隨荷載增加而變大，又隨孔隙水的排出而流散，精確計(jì)算較復(fù)雜，目前多為近似計(jì)算，由于

38、本設(shè)計(jì)壩殼材料多為砂礫料，屬于無(wú)粘性土，故不計(jì)孔隙壓力。4.2.4地震力本工程所在地區(qū)基本烈度為6度，根據(jù)我國(guó)水工建筑物抗震規(guī)范(SDJ10-78)設(shè)計(jì)烈度在6度以下時(shí)，除對(duì)重要工程采取適當(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和工程措施外：可不作抗震設(shè)計(jì)。本水庫(kù)可忽略地震力。4.3穩(wěn)定分析方法對(duì)于無(wú)粘性土壩坡的上下游壩殼及斜墻連同上游保護(hù)層一起滑動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定計(jì)算，宜采用直線(xiàn)法或折線(xiàn)法。本設(shè)計(jì)為無(wú)粘性土壩殼材料，故采用折線(xiàn)法對(duì)土石壩進(jìn)行穩(wěn)定分析計(jì)算。4.4計(jì)算工況上游水位為校核洪水位，下游為相應(yīng)水位的下游壩坡。4.5穩(wěn)定計(jì)算上游為校核水位，下游為相應(yīng)水位的下游壩坡上游水位為143.3m，下游水位為92.4m，按下式計(jì)算安全

39、系數(shù)K（4-1）（4-2）4.5.1計(jì)算簡(jiǎn)圖圖4-1 大壩下游計(jì)算圖4.5.2計(jì)算過(guò)程已知：=36º，=34º，為計(jì)算簡(jiǎn)便，下游壩坡取平均值m=3.0.(1) 假設(shè)=18.5º, =13º,取單寬重量、，分別按下式計(jì)算：將以上數(shù)據(jù)代入中，得將以上數(shù)據(jù)代入式中：整理，得得 K=2.062 或 K=0.062則 K=2.062在此工況下，重新設(shè)定不同的、角，計(jì)算其安全系數(shù)，并列于下表：表4-1 不同工況下安全系數(shù)水庫(kù)水位（º）（º）()()上游為校核水位143.3米下游為相應(yīng)水位92.4米18.5134980.1183.862.06219

40、.23267.942.049202691.072.03118153349.2179.472.243192101.352.159201352.332.13018.5171405.4213.3162.15019927.692.08820491.572.052經(jīng)分析計(jì)算知，在此情況下當(dāng)=20º，=13º時(shí)，取得=2.031大于規(guī)范規(guī)定的1.10，因此所擬定的土壩斷面尺寸是合理的，滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。5.沉降量計(jì)算土壩的沉降量包括壩基與壩體的兩個(gè)部分。一般都應(yīng)進(jìn)行沉降估算，其目的在于確定竣工時(shí)壩頂應(yīng)預(yù)留的超高，以及估算壩體各個(gè)部位之間的不均勻沉降和不均勻沉降梯度，以便初步判斷是否存在發(fā)生

41、裂縫的可能性，并研究防止裂縫的工程措施。本設(shè)計(jì)由于壩體為砂礫石，在施工期一般即可完成總沉降的80%以上，所以一般可不進(jìn)行沉降計(jì)算。計(jì)算壩身最終沉降量時(shí)需要有大量的壓縮實(shí)驗(yàn)成果，即壓縮曲線(xiàn)。因本設(shè)計(jì)資料不全，僅做簡(jiǎn)單的方法說(shuō)明。5.1壩體沉降量計(jì)算5.1.1 計(jì)算要求精確計(jì)算壩體沉陷，應(yīng)根據(jù)壩體應(yīng)力計(jì)算成果進(jìn)行，但一般沉陷計(jì)算不要求十分精確，用以下基本假定進(jìn)行計(jì)算，就可以滿(mǎn)足要求：（1）壩體中任何因自重所引起的垂直壓應(yīng)力等于該點(diǎn)上面土柱的重量；（2）壩體中最大沉降量發(fā)生在壩軸線(xiàn)附近；（3）壩體土料在壓縮時(shí)不發(fā)生側(cè)向膨脹。5.1.2方法與步驟（1）若存在壓縮曲線(xiàn)，如圖所示：圖5-1 壓縮曲線(xiàn)圖為了

42、簡(jiǎn)化起見(jiàn)，一般計(jì)算土壩壓縮時(shí)，在壓應(yīng)力的一定范圍內(nèi)以直線(xiàn)代替壓縮曲線(xiàn)，如圖（5-1）所示。開(kāi)始?jí)簯?yīng)力P1與終結(jié)壓應(yīng)力P2愈接近，則誤差愈小，根據(jù)圖（5-1）有：e2=e1-(P2-P1)tge1-AP (5-1)式中：a為壓縮系數(shù)，a=tg（2）由以上壓縮曲線(xiàn)查得壓縮系數(shù)a，孔隙比e1，把已知數(shù)據(jù)代入到最終沉降量計(jì)算公式有：S （5-2）在此將壩高分為7層，前6層厚為10m，第7層厚為9m?？倝胃邽?9m。計(jì)算各層沉降量Si （5-3）式中：hi第i層計(jì)算土層厚度，m。Pi1第i層土高度處本層土柱的有效重量，等于hi(1-)，KN/m3Pi2第i層土高度處自壩頂或壩面的土柱自重，KN/m3ai

43、 （5-4）ai第i層的壓縮系數(shù)。ei1Pi1層有效重量壓應(yīng)力下的孔隙比，ei1可采用設(shè)計(jì)初始孔隙比e0；ei2Pi2壓應(yīng)力下的孔隙比；填土的起始孔隙壓力系數(shù)。5.2壩基沉降量計(jì)算5.2.1基本假定（1） 設(shè)單位長(zhǎng)壩體的總重量為R，其作用線(xiàn)通過(guò)壩斷面形心；（2） 設(shè)該荷載從壩的上、下游壩址按45度向壩基內(nèi)擴(kuò)散；（3） 壩基內(nèi)任一水平面上由此引起的附加應(yīng)力呈三角形分布，三角形頂點(diǎn)與壩自重合力作用線(xiàn)吻合。5.3.1沉降量計(jì)算（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖：如圖（5-2）圖5-2 大壩沉降計(jì)算圖 單位(m)（2）由于斜墻在壩體中體積很小，且所給資料中黏土的比重為2.75，砂礫料的比重為2.7，兩者相差不大，則可在此

44、認(rèn)為整修壩體為砂礫料，取河谷段壩的最高處單寬為研究對(duì)象，進(jìn)行壩基沉降量計(jì)算。鑒于本次設(shè)計(jì)的性質(zhì)，在此僅計(jì)算壩軸線(xiàn)附近引力最大處一點(diǎn)的沉降量既可。a壩體自重R的確定：已知：壩頂寬為8m，壩底寬B341.53m，壩高為61m，單寬b=1m，d=1.80t/m3則：R（8+341.53）×61×1×1.8019189.197tb受壓區(qū)深度ya：受壓區(qū)深度由下式7-3-1計(jì)算：ya =235.921m 因?yàn)樯暗[石基礎(chǔ)厚度為T(mén)7m，Tya，則受壓區(qū)的深度采用yT7mc壩基沉降量S：計(jì)算壩基沉降量應(yīng)用的公式與壩體沉降量應(yīng)用的公式相同，只是求壓應(yīng)力P時(shí)使用式（5-2）（5-3）

45、求出。壩基土亦應(yīng)分層進(jìn)行沉降量計(jì)算，其總和即為總沉降量S如下： （5-5） （5-6）S （5-7）式中：Pi用式5-2及式5-3算得之值；hi分層厚度（m） ai壓縮系數(shù)aiei1該層原狀孔隙比ei2筑壩后該層孔隙比Pi1未筑壩前壓力Pi2=Pi1-Pi l由壓應(yīng)力三角形頂點(diǎn)至端點(diǎn)的水平距離（m） 由壓應(yīng)力三角形頂點(diǎn)至計(jì)算點(diǎn)的水平距離（m）由于本設(shè)計(jì)資料不全，無(wú)法用以上分層總和法計(jì)算壩基沉降量，則用下式(7-3-5)對(duì)砂礫石基礎(chǔ)進(jìn)行沉降量估算：S （5-8）式中：S基礎(chǔ)壓縮變形；E0砂礫石彈性模量，取E0（KPa） P基礎(chǔ)表面承受的上部壩體自重應(yīng)力，在此以式5-3計(jì)算其則：h砂礫石層的厚度，

46、h7m則：S0.156m（4） 經(jīng)以上估算知在應(yīng)力最大處的沉降量為0.156m。滿(mǎn)足要求，其它點(diǎn)在此不做計(jì)算。6.土石料的結(jié)構(gòu)布置根據(jù)壩體各部位不同的工作條件，合理的選擇性能相應(yīng)的土石料及布置區(qū)域。不同的部位對(duì)土石料的選擇有不同的要求。6.1壩殼的結(jié)構(gòu)布置使用于填筑壩殼的土石料應(yīng)滿(mǎn)足：（1）填筑壩殼的土石料應(yīng)具有較好的透水性，以減小壩體內(nèi)孔隙壓力和滲流力；（2）具有較高的抗剪強(qiáng)度，以減小壩體工程量（3）具有一定的抗?jié)B穩(wěn)定性，不易發(fā)生管涌，土料級(jí)配要好，不均勻系數(shù)要大些；（4）應(yīng)有較好的抗震穩(wěn)定性，不易遇震發(fā)生液化流動(dòng)。基于以上要求，壩殼材料采用砂礫料，滲透系數(shù)為5.79×6.2防滲體

47、的結(jié)構(gòu)布置防滲體的土料應(yīng)滿(mǎn)足：（1）應(yīng)具有一定的不透水性。用于填筑防滲體的土料，其滲透系數(shù)不大于×；（2）應(yīng)具有一定的可塑性，以適應(yīng)壩與壩基的變形而不致產(chǎn)生裂縫；（3）為保證有一定的抗水性，填筑防滲體及均質(zhì)壩的土料，其有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)分別小于2%和5%（按重量計(jì)）；水溶鹽含量均應(yīng)小于3%?；谝陨弦?，并結(jié)合當(dāng)?shù)赝亮系膬?chǔ)量，防滲體采用粘土，其滲透系數(shù)為×。6.3排水設(shè)施及護(hù)坡的結(jié)構(gòu)布置用于排水設(shè)備和護(hù)坡的石料，應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度，良好的抗水性，不易溶蝕，并具有抗凍融性和抗風(fēng)化性。飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)小于40或50，軟化系數(shù)（飽和抗壓強(qiáng)度于抗壓強(qiáng)度之比）不小于0.75或0.85。巖石

48、孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙體積比計(jì)算）不大于0.8，容重應(yīng)大于22?？刹捎脡K石，碎石，礫石。基于上述考慮，排水設(shè)備采用棱體排水；護(hù)坡采用干砌石護(hù)坡。6.4反濾層的結(jié)構(gòu)布置反濾層由23層不同粒徑的砂石料排列組成，層面與滲流方向大致正交，粒徑沿滲流方向由細(xì)到粗逐層增大。按照機(jī)械化施工，每層厚度在1m以上，總厚度不小于3.0m。根據(jù)上面原則布置反濾層，見(jiàn)細(xì)部構(gòu)造附圖所示。反濾層設(shè)在心墻與壩殼交界處、節(jié)水槽開(kāi)挖交界處和排水體與壩殼交界處。填筑反濾層的礫和礫石，應(yīng)質(zhì)地致密堅(jiān)硬，具有較高的抗水性和抗風(fēng)化能力，一般不采用風(fēng)化料；粒組間應(yīng)有較好的透水性，粒徑<0.1的顆粒含量應(yīng)小于5%?；谏鲜隹?/p>

49、慮，反濾層采用細(xì)砂d=0.3mm，中砂d=2mm，粗砂d=107.細(xì)部構(gòu)造7.1壩頂為防止防滲體干裂和雨水沖蝕，滿(mǎn)足維修和防汛要求，壩頂做柔性護(hù)面，以適應(yīng)壩頂變形和及時(shí)發(fā)現(xiàn)壩體裂縫。護(hù)面采用0.2米厚黃泥灌漿碎石，其下設(shè)0.2米厚碎石墊層。壩頂高程為146m，壩頂寬度為8m，為排除雨水，壩頂做成向下游側(cè)的斜坡，坡度為3%。坡面末端設(shè)排水溝，匯集壩頂積水，排水溝端面尺寸為0.2m0.2m。在壩頂上游側(cè)做穩(wěn)定、堅(jiān)固和不透水的防浪墻，高5米，高程147.2米，見(jiàn)細(xì)部構(gòu)造附圖所示?；A(chǔ)牢固地埋入壩內(nèi)并與防滲體緊密結(jié)合，墻底與防滲體頂部接觸滲徑滿(mǎn)足：式中：防浪墻底面承受的水頭m，算至波浪水面； 防浪墻底

50、與防滲體接觸滲徑長(zhǎng)度，m； 萊因系數(shù)，取2.5。,滿(mǎn)足要求。防浪墻采用漿砌石。墻頂高出壩頂1.2m，墻厚0.6m。墻內(nèi)設(shè)伸縮縫間距為15m，縫內(nèi)設(shè)止水。壩頂下游側(cè)設(shè)邊石，邊石采用漿砌石修筑，邊石內(nèi)每隔60m設(shè)排水孔，以將壩頂排水溝內(nèi)匯集的雨水經(jīng)壩面排水溝排至下游。7.2地基處理土石壩的地基滲水、承載能力小，壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低及震動(dòng)液化等問(wèn)題，通常需對(duì)地基采取不同的處理措施。本設(shè)計(jì)壩址處砂卵層7米，需開(kāi)挖7米做截水槽，并與基巖連接。壩基的防滲處理主要是在上游壩踵周邊的基座上進(jìn)行帷幕灌漿。根據(jù)規(guī)范“防滲帷幕上游的壩基宜進(jìn)行固結(jié)灌漿”， 固結(jié)灌漿深度一般為58米，孔距4米成梅花形排列。帷幕灌漿深度

51、是按相對(duì)隔水層的單位吸水率標(biāo)準(zhǔn)確定的，本工程按中壩控制，帷幕灌漿是為了防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌以保證壩基滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿深度取0.30.7倍的壩高，根據(jù)本地區(qū)的地質(zhì)情況確定平均灌漿深度為30米左右。河床部分作用水頭按60米計(jì)，按允許水力坡降算得帷幕厚度2.8米，帷幕排數(shù)為兩排，孔距2米，排距1.5米，兩岸邊坡設(shè)一排灌漿孔，孔距2米。7.3排水設(shè)備本設(shè)計(jì)采用堆砌石棱體排水設(shè)備，棱體頂高為93.5m，高出下游水位1m，頂寬2m，棱體內(nèi)坡為1：1.5，外坡為1：2.0圖7-1 棱體排水布置圖 單位(mm)7.4護(hù)坡及壩面排水7.4.1 上游護(hù)坡上游壩面設(shè)計(jì)干砌石護(hù)坡，厚度0.3m，下面設(shè)厚度0

52、.2m的碎石墊層，護(hù)坡范圍上至壩頂、下至壩址，見(jiàn)細(xì)部構(gòu)造附圖所示。 7.4.2下游護(hù)坡下游護(hù)坡也采用干砌石護(hù)坡，厚度為0.3m，下面設(shè)厚度為0.2m的碎石墊層，護(hù)坡范圍上至壩頂，下至壩腳，見(jiàn)細(xì)部構(gòu)造附圖所示。圖7-2 下有護(hù)坡布置圖 單位(mm)7.4.3壩面排水為防止雨水沖刷，下游壩面常設(shè)置縱橫連通的排水溝，沿壩體與岸坡的結(jié)合處，也設(shè)置排水溝以攔截山坡上的雨水。壩面上的縱向排水溝沿馬道內(nèi)側(cè)布置，用漿砌石做成梯形或矩形斷面。沿壩軸線(xiàn)方向每隔80m設(shè)一條橫向排水溝。7.4.4土壩與壩基、岸坡的連接這些連接面設(shè)計(jì)遵循的原則是：防止連接面或靠近連接面處發(fā)生水力劈裂，以及防止鄰近連接面的巖石節(jié)理大量滲

53、漏，引起壩體管涌；防止壩基內(nèi)殘存軟弱層面，影響壩體穩(wěn)定；防止岸坡形狀和坡度不當(dāng)，引起不均勻沉降導(dǎo)致壩體裂縫。7.4.5土壩與壩基的連接筑壩前將壩基范圍內(nèi)的表層腐植土、稀泥、草皮、亂石等清除，清基厚度為0.3m1m。防滲體與基巖連接時(shí)，把巖基開(kāi)挖至新鮮巖面并使巖面平整，且設(shè)置4m0.5m 的齒槽，在巖面噴一層沙漿之后回填粘土。7.4.6土壩與兩岸的連接土石壩的岸坡應(yīng)清理成緩變的坡面，開(kāi)挖邊坡不宜太陡，巖石岸坡不能陡于1：0.5或1：0.75，土岸坡不陡于1：1.5；砂礫壩殼部位的岸坡以維持岸坡看顧身穩(wěn)定為原則。為延長(zhǎng)滲徑，粘土斜墻在岸坡結(jié)合處應(yīng)適當(dāng)加寬，斜墻擴(kuò)寬至少1倍，以漸變形式過(guò)渡到正常端面，