鐘呂水利樞紐復合土工膜防滲面板堆石壩設計計算書

1、水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計目錄第一章 調(diào)洪演算41.1洪水調(diào)節(jié)計算41.1.1洪水調(diào)節(jié)計算方法41.1.2.洪水調(diào)節(jié)具體計算41.1.3.方案選擇81.2 防浪墻頂高確定81.2.1設計洪水位+正常運用情況81.2.2正常蓄水位+正常運用情況91.2.3校核洪水位+非常運用情況101.2.4防浪墻頂高程的確定11第二章 L型擋墻計算122.1 L型擋墻尺寸設計122.2工況分析122.2.1 L型擋墻完全露出在水面以上122.2.2 L型擋墻在設計洪水情況下132.2.3 L型擋墻在校核洪水情況下152.3 基礎承載力驗算162.4 抗滑穩(wěn)定驗算172.5 抗傾覆驗算182.6 配筋計算18第三

2、章 壩坡穩(wěn)定計算213.1壩體邊坡擬定213.2堆石壩壩坡穩(wěn)定分析213.2.1計算公式213.2.2計算過程及結(jié)果21第四章 復合土工膜計算234.1復合土工膜與墊層間的抗滑穩(wěn)定計算234.2復合土工膜的應力校核計算23第五章 趾板設計265.1設計趾板剖面265.2趾板剖面的計算26第六章 副壩設計286.1 副壩頂寬驗算286.2 強度和穩(wěn)定驗算286.2.1 荷載計算296.2.2 穩(wěn)定驗算29第七章 攔洪水位確定307.1洪水調(diào)節(jié)原理307.2隧洞下泄能力曲線的確定307.3 P=5%洪水調(diào)洪計算317.4計算結(jié)果32第八章 施工組織設計（專題）348.1主體工程量計算348.1.1

3、 計算公式及大壩分期說明348.1.2 計算過程358.2 工程量清單計算378.2.1 堆石壩工程量計算378.2.2 副壩工程量計算388.2.3 趾板工程量計算408.2.4 L型擋墻工程量計算408.3堆石體施工機械選擇及數(shù)量計算408.3.1 機械選擇408.3.2 機械生產(chǎn)率及數(shù)量計算408.4 開挖機械選擇428.5混凝土工程機械數(shù)量計算428.5.1 趾板428.5.2 L型擋浪墻428.5.3 素混凝土及無砂混凝土428.5.4 副壩438.5.5 混凝土工程機械選擇數(shù)量計算438.6 導流隧洞施工計算438.6.1 基本資料438.6.2 開挖方法選擇438.6.3鉆機爆破

4、循環(huán)作業(yè)項目及機械設備的選擇448.6.4開挖循環(huán)作業(yè)組織44參考文獻47附圖一：水庫水位-庫容關系曲線48附圖二：壩址水位-流量關系曲線49附圖三：設計洪水過程線(P=2%)50附圖四：校核洪水過程線(P=0.1%)51附圖五：調(diào)洪演算QH曲線(設計)52附圖六：攔洪水位確定54附圖七：0.4mm土工膜厚度驗算54附圖八：0.6mm土工膜厚度驗算55第一章 調(diào)洪演算1.1洪水調(diào)節(jié)計算1.1.1洪水調(diào)節(jié)計算方法利用瞬態(tài)法，結(jié)合水庫特有條件，得出專用于水庫調(diào)洪計算的實用公式如下： (1-1)式中 , 計算時段初、時段末的入庫流量，m3/s；, 計算時段初、時段末的平均下泄流量，m3/s； 時段初

5、、時段末水庫蓄水量之差，m3； 計算時段，一般取16小時，本設計取4小時。即在一個計算時段內(nèi)，入庫水量與下泄水量之差為該時段中蓄水量的變化。1.1.2.洪水調(diào)節(jié)具體計算1.1.2.1調(diào)洪演算原理由于本設計中資料有限，僅有p=2%、p=0.1%的流量及相應的三日洪水總量，無法準確畫出洪水過程線。設計中采用三角形法模擬洪水過程線。根據(jù)洪峰流量和三日洪水總量，可作出一個三角形，根據(jù)水量相等原則，對三角形進行修正，得到一條模擬的洪水過程線，如圖1-1,圖1-2 。根據(jù)本工程軟弱巖基，選用單寬流量約為2050m3/s，允許設計洪水最大下泄流量245m3/s，故閘門寬度約為4.9m12.5m，選擇四種寬度

6、進行比較，假定堰寬分別為8m、10m和12m,并假定兩個堰頂高程，由于假定的堰頂高程比較接近，故根據(jù)公式求得的也非常接近，所以每個堰寬中只選擇一種堰頂高程及其相應的作出HQ關系曲線。正常蓄水位275.5m，對應庫容為1879.0萬m3。通過洪水資料，作出設計情況和校核情況下的洪水過程線；假定堰高、堰寬，確定各情況下的起調(diào)流量；假定不同的下泄流量q,由洪水過程線求出庫容V，由庫容V，查水位-庫容曲線，找出相應的水位H，從而，對于每一組情況下可作出一條QH水位上升曲線；根據(jù)公式,又可作出一條QH泄流曲線；對應于每一種情況，可從QH圖中確定相應的Q和H值。1.1.2.2計算公式 (1-2)式中：側(cè)收

7、縮系數(shù)，取=0.9；m流量系數(shù)，m=0.5； B溢流孔口凈寬； H堰上水頭。由于河床比較軟弱，巖層褶皺和撓曲常見，斷層裂隙發(fā)育。所以取溢洪道單寬流量。 (1-3)式中：B 溢流孔口凈寬； 最大下泄限制流量；260； Q 單寬流量。1.1.2.3調(diào)洪演算過程（1）洪水過程線圖1-1 P=2%的洪水過程線圖1-2 P=0.1%的洪水過程線（2）泄水建筑物泄流能力曲線計算方案一：堰頂高程274m表1-1，堰頂=274.0時流量與庫水位關系計算表假定流量qi（m3/s）面積Si （2）增加庫容總庫容V相應水位Z（m）Vi（萬m3）（萬m3）設計情況245.2 868.9 312.8 2098.7 27

8、7.7 192.4 1087.0 391.3 2177.1 278.4 148.8 1280.7 461.1 2246.9 279.0 104.0 1505.0 541.8 2327.7 279.7 校核情況400.0 1246.8 448.8 2234.7 278.9 290.4 1687.7 607.6 2393.4 280.3 228.8 1962.7 706.6 2492.4 281.2 172.0 2250.2 810.1 2595.9 282.2 方案二：堰頂高程273m表1-2，堰頂=273.0時流量與庫水位關系計算表假定流量qi（m3/s）面積Si （2）增加庫容總庫容V相應水

9、位Z（m）Vi（萬m3）（萬m3）設計情況245.2 868.9 312.8 2036.6 277.1 192.4 1087.0 391.3 2115.1 277.8 148.8 1280.7 461.1 2184.8 278.5 104.0 1505.0 541.8 2265.6 279.2 校核情況400.0 1246.8 448.8 2172.6 278.4 290.4 1687.7 607.6 2331.4 279.8 228.8 1962.7 706.6 2430.4 280.7 172.0 2250.2 810.1 2533.9 281.6 方案三：堰頂高程272m表1-3，堰頂=

10、272.0時時流量與庫水位關系計算表假定流量qi（m3/s）面積Si （2）增加庫容總庫容V相應水位Z（m）Vi（萬m3）（萬m3）設計情況245.2 868.9 312.8 1974.5 276.6 192.4 1087.0 391.3 2053.0 277.3 148.8 1280.7 461.1 2122.8 277.9 104.0 1505.0 541.8 2203.5 278.6 校核情況400.0 1246.8 448.8 2110.6 277.8 290.4 1687.7 607.6 2269.3 279.2 228.8 1962.7 706.6 2368.3 280.1 172

11、.0 2250.2 810.1 2471.8 281.0 方案四：堰頂高程271m表1-4，堰頂=271.0時流量與庫水位關系計算表假定流量qi（m3/s）面積Si （2）增加庫容總庫容V相應水位Z（m）Vi（萬m3）（萬m3）295.2 668.2 240.6 1840.2 275.4 設計情況245.2 868.9 312.8 1912.4 276.0 192.4 1087.0 391.3 1991.0 276.7 148.8 1280.7 461.1 2060.7 277.4 104.0 1505.0 541.8 2141.4 278.1 校核情況400.0 1246.8 448.8 2

12、048.5 277.2 290.4 1687.7 607.6 2207.2 278.7 228.8 1962.7 706.6 2306.2 279.6 172.0 2250.2 810.1 2409.7 280.5 表1-5，根據(jù)公式作出HQ關系曲線的計算列表：H0B1Q1B2Q2B3Q3H(271)H(272)H(273)H(274)1 8 17.5 10 21.9 12 26.4 272.0 273.0 274.0 275.0 2 8 48.6 10 61.1 12 73.7 273.0 274.0 275.0 276.0 3 8 87.6 10 110.7 12 133.8 274.0

13、275.0 276.0 277.0 4 8 132.3 10 167.9 12 203.5 275.0 276.0 277.0 278.0 5 8 181.5 10 231.2 12 280.9 276.0 277.0 278.0 279.0 6 8 234.0 10 299.3 12 364.7 277.0 278.0 279.0 280.0 7 8 289.1 10 371.5 12 453.8 278.0 279.0 280.0 281.0 8 8 346.2 10 446.8 12 547.4 279.0 280.0 281.0 282.0 9 8 413.1 表1-6 調(diào)洪演算結(jié)果匯

14、總表方案堰頂寬度(m)堰頂高程(m)設計洪水位(m)設計下泄流量(m3/s)校核洪水位(m)校核下泄流量(m3/s)超高（m）1B=8米274278.7170279.82651.12273278181.5279.8289.11.83272277.3188.5279.23001.94271276.5200278.43101.95B=10米274278.4 160.0 280.7 260.0 2.36273277.6 200.0 279.3 320.0 1.77 272 277.0 231.2 278.6 330.5 1.6 8 271 276.1 235.0 277.8 360.0 1.7 9

15、B=12米274278.1 210.0 279.7 340.0 1.6 10 273277.3 225.0 279.7 340.0 2.4 11 272276.6 245.2 278.1 370.0 1.5 12 271275.8 260.0 277.2 385.0 1.4 注：超高=校核洪水位-設計洪水位1.1.3.方案選擇以上方案中，設計狀況下Q 泄<260 m3/s，有12個方案，能夠滿足要求，因而方案的選擇需通過經(jīng)濟技術比較選定。本設計對此只做定性分析。一般來說堰頂高程越低、孔口寬越大，壩高就越低，可減少工程量；而堰頂高程越高、孔口寬越小，可減少溢洪道開挖量，對上述三種方案進行綜

16、合考慮，最后采用方案3,即堰頂高程272.0m，溢流孔口凈寬8m；該方案設計洪水位277.3 m，設計下泄流量188.5 m3/s，校核洪水位279.2m，校核泄洪量300.00m3/s。1.2 防浪墻頂高確定據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）,堰頂上游L型擋墻在水庫靜水位以上高度按下式確定： (1-4)式中：y 壩頂超高,m； R 最大波浪在壩坡上的爬高，m；E 最大風雍水面高度，m；A 安全超高,m；庫區(qū)多年平均最大風速12.6 m/s吹程1.6km。1.2.1設計洪水位+正常運用情況 (1-5)式中：-累計頻率1%的波高 E 最大風雍水面高度，m；A 安全超高,m；計算R1%

17、壩址區(qū)為陡峭低山地貌，根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）規(guī)定，宜按官廳水庫公式: (1-6) (1-7)式中：hm 平均波高，m； V0 計算風速，m/s； D 風區(qū)長度，m2/s； g重力加速度，m/s2； Hm水域平均水深，m； T m平均波周期，s。該壩址區(qū)適用庫水較深，v<20m/s及D<20km：；,為累計5%頻率的波高， ， 由碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）附錄A表A.1.8查得 計算e 式中： 計算A根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）表5.3.1規(guī)定，本壩按照正常使用情況下的三級壩?。喊踩逜=0.7m綜上，在此情況下=0.

18、948+0.00210+0.7=1.6500m1.2.2正常蓄水位+正常運用情況計算R1%壩址區(qū)為陡峭低山地貌，根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）規(guī)定，宜按官廳水庫公式計算，適用庫水較深，v<20m/s及D<20km：；, 為累計5%頻率的波高， ， 由碾壓式土石壩設計規(guī)范附錄A表A.1.8查得 計算 式中： 計算根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）表5.3.1規(guī)定，本壩按照正常使用情況下的三級壩取：安全超高A=0.7m綜上，在此情況下=0.948+0.00210+0.7=1.6500m1.2.3校核洪水位+非常運用情況計算R1%壩址區(qū)為陡峭低山地貌，根據(jù)

19、碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）規(guī)定，宜按官廳水庫公式計算，適用庫水較深，v<20m/s及D<20km：，, 為累計5%頻率的波高， ， 由碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）附錄A表A.1.8查得 計算 式中： 計算根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）表5.3.1規(guī)定，本壩按照非正常使用情況下的三級壩?。喊踩逜=0.4m綜上，在此情況下=0.571+0.000902+0.7=1.272m1.2.4防浪墻頂高程的確定 正常蓄水位+正常運用情況：H頂=H正常+y正常=275.5+1.65=277.15m 設計洪水位+正常運用情況：H頂=H設計+y設

20、計=275.5+1.65=277.15m校核洪水位+非常運用情況： H頂=H校核+y校核=279.2+1.27=280.47m故擋墻頂高程為280.47m，考慮施工方便和施工的精度，選取L型擋墻頂高程為281.2m。根據(jù)混凝土面板堆石壩設計規(guī)范（SL228-98）要求，防浪墻頂要高出壩頂11.2m，本設計取1.2m,則壩頂高程為280.0m。第二章 L型擋墻計算2.1 L型擋墻尺寸設計如下圖示：壩頂高程280.0m。L型擋墻頂高程取為281.2m，高出壩頂1.2m。L型擋墻高4m，底板長4.0m,擋墻厚0.5m,前方凸出0.8m.如圖2-1：圖2-1 L型擋墻尺寸圖2.2工況分析如圖2-2，分

21、三種工況，取單寬1m計算 。圖2-2 各工況受力分析2.2.1 L型擋墻完全露出在水面以上2.2.1.1 荷載計算a. 土壓力：（偏安全考慮，按靜止土壓力計算） (2-1)式中： 主動土壓力； 土的容重； 土體厚度； 靜止土壓力系數(shù)。其中，（弱風化千枚巖：=0.25-0.3）；1.2為土壓力作用分項系數(shù)。b. 堆石體自重c. L型擋墻的自重 2.2.1.2 1-1截面彎矩(逆時針)2.2.2 L型擋墻在設計洪水情況下2.2.2.1 荷載計算a. 水壓力水平靜水壓力鉛直靜水壓力浪壓力H=49.8>Lm/2=8.423/2=4.2115m (2-2) 式中： 擋墻底部以上浪壓力； 波浪波長。

22、b. 土壓力： =0.7848+11.7588=12.5436KN.若為被動土壓力 (2-3)式中：被動土壓力；土的容重；土體厚度；被動土壓力系數(shù)。其中, （） 1.2為土壓力作用分項系數(shù)。若為主動土壓力 (2-4)式中： 主動土壓力； 土的容重； 土體厚度； 主動土壓力系數(shù)。其中，（） 1.2為土壓力作用分項系數(shù)。 。c. 堆石體自重d. L型擋墻的自重2.2.2.2 1-1截面彎矩（逆時針）2.2.3 L型擋墻在校核洪水情況下2.2.3.1 荷載計算a. 水壓力水平靜水壓力鉛直靜水壓力浪壓力 H=51.7>Lm/2=5.612/2=2.806m (2-5) 式中： 擋墻底部以上浪壓力

23、 波浪波長b. 土壓力： =11.03625+11.4744=22.51065若為被動土壓力 (2-6)式中： 被動土壓力； 土的容重； 土體厚度； 被動土壓力系數(shù)。其中，（） 1.2為土壓力作用分項系數(shù) 。若為主動土壓力 (2-7)式中： 主動土壓力； 土的容重； 土體厚度； 主動土壓力系數(shù)。其中，（） 1.2為土壓力作用分項系數(shù)。 ，視為靜止土壓力。c. 堆石體自重d. L型擋墻的自重2.2.3.2 1-1截面彎矩 =（順時針）=0.10662kN.m(逆時針)綜上所述，可知在第一種工況下，即擋浪墻在不擋水時最危險。2.3 基礎承載力驗算圖2-3 L型擋墻底板基底壓力圖 土壓力 在用點距底

24、部的距離：土壓力對底板中點的彎矩：（順時針） （順時針）（壓力）（壓力）可見，基底壓力均小于基礎承載力25kPa,且無拉力出現(xiàn)。且<2.0（根據(jù)水工擋土墻設計規(guī)范(SL379-2007)表6.3.1規(guī)定：中等堅硬地基土質(zhì)基本荷載組合情況下的允許值為2.00），故滿足基礎承載力要求。2.4 抗滑穩(wěn)定驗算 (2-8)式中： 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； 混凝土與巖石接觸面的摩擦系數(shù)，=0.30.8，取=0.3； 作用在L型擋墻上的全部水平荷載。(根據(jù)水工擋土墻設計規(guī)范(SL379-2007)表3.1.1規(guī)定，本擋土墻級別為三級，查表3.2.7,按照基本組合得其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值為1.25。)，故滿

25、足抗滑穩(wěn)定要求。2.5 抗傾覆驗算圖2-4 抗傾覆驗算示意圖根據(jù)水工擋土墻設計規(guī)范(SL379-2007)第6.4.3條規(guī)定，本擋土墻基底應力的最大值與最小值之比1.3小于表6.3.1規(guī)定的允許值2.0（中等堅硬地基土質(zhì)基本荷載組合情況下的容許值）,可不進行抗傾覆穩(wěn)定計算。2.6 配筋計算（1）1-1截面取單位寬度的L型擋墻進行計算，即b=1000mm。彎矩設計值： (2-9)式中： 結(jié)構重要性系數(shù)，取L型擋墻為安全級別為1級的結(jié)構中，=1.0； 設計狀況系數(shù)，=1.0 永久荷載分項系數(shù)，土壓力取1.05 最危險狀況下的彎矩值，為21.307kN混凝土保護層厚度，L型擋墻有抗沖耐磨要求，保護層

26、厚度要適當加大，三類環(huán)境條件下梁的混凝土保護層最小厚度a=30mm，考慮沖刷磨損，取40mm，端頭混凝土保護層厚度取20mm。鋼筋采用級鋼筋,鋼筋抗拉強度設計值，估計鋼筋直徑為12mm。混凝土強度采用C25，軸心抗壓強度為。截面有效高度為500-40-12/2=454 mm。由公式：其中： 結(jié)構系數(shù)，取1.2 截面抵抗距系數(shù)。（為相對受壓區(qū)計算高度）鋼筋截面面積為：配筋率為：%最小配筋率=0.15%故采用最小配筋率（對稱配筋）。選12160（實際），上游側(cè)采用對稱構造配筋，在受力鋼筋內(nèi)側(cè)應布置與受力鋼筋相垂直的分布鋼筋。（2）2-2截面圖2-5 2-2截面配筋受力簡圖基底壓力作用點距2-2截面

27、的距離：。 = = 由于，故2-2截面也按最小配筋率配筋，即選12160（實際），采用對稱構造配筋，在受力鋼筋內(nèi)側(cè)應布置與受力鋼筋相垂直的分布鋼筋。圖2-6 L型擋浪墻配筋圖第三章 壩坡穩(wěn)定計算3.1壩體邊坡擬定根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2001)5.4.1，主壩頂寬取為6m。根據(jù)混凝土面板堆石壩設計規(guī)范(SL274-2001)5.2.1和5.2.2規(guī)定，本設計的上游壩坡取1：1.5，下游壩坡取1：1.4。根據(jù)碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2001)5.2.5，在下游255m高程處設寬度為3m的馬道。3.2堆石壩壩坡穩(wěn)定分析3.2.1計算公式根據(jù)水工建筑物(沈長松,王世夏，林益

28、才，劉曉青主編.水工建筑物. 南京：河海大學出版社，2007)，假定任一滑動面ADC，將滑動土體分為DEC和ADE兩塊，各塊重量分別記為W1、W2,土體內(nèi)摩擦角，采用滑動靜力計算法，假定條塊間作用力為P1，其方向平行于DC面，如圖3-1，土塊DEC的平衡式為： （3-1）土塊DEA的平衡式為： （3-2）式中：1，2意義見圖3-1。圖3-1 折線法計算簡圖3.2.2計算過程及結(jié)果假定下游壩坡為1：1.40,假設三組不同D點，試算安全系數(shù)。試算過程見表3-1。 表3-1 KC試算表試算點高程a1a2W1W2Kc1 230.55 36156472.240 1144.156 1.290 2 230.

29、55 36165341.446 950.328 1.280 3 230.55 37146551.848 1385.213 1.305 根據(jù)水工設計手冊（華東水利學院-1984）表17-3-3，基本組合狀況下3級土石壩的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為1.20。以上算得的壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)均大于1.20，故壩體安全。第四章 復合土工膜計算4.1復合土工膜與墊層間的抗滑穩(wěn)定計算考慮不利運行情況，分竣工期未蓄水和水庫滿蓄運行兩種情況。復合土工膜與墊層水泥漿之間摩擦系數(shù)根據(jù)資料采用0.577，取粘結(jié)力c=0.1kg/cm2分別進行計算。（1） 大壩竣工期未蓄水情況未蓄水時，由受力平衡可得安全系數(shù)K為： (4-1)

30、式中：f 摩擦系數(shù)，為0.577；壩坡與水平面夾角,；c粘結(jié)力；取c=0.1kg/cm²=9.81kN/m³；t混凝土保護層厚度，為15cm；混凝土重度。（2） 大壩在水庫滿蓄運行時水庫滿蓄時，符合土工膜被水壓力壓緊與墊層之上，從而使摩擦力大大提高。其計算公式為： (4-2)式中：水重度；H壩前水深；其余參數(shù)如上式。，滿足抗滑穩(wěn)定要求。由于只需要單位面積土工膜的粘結(jié)力與其自重產(chǎn)生的下滑力分量的比值大于規(guī)定值，便能維持穩(wěn)定，而實際上粘結(jié)力>0.1kg/cm²，遠遠大于單位面積土工膜自重，因此，可以滿足抗滑要求。4.2復合土工膜的應力校核計算土工膜應力校核采用曲

31、線交會法來計算。其原理如圖4-1： 圖4-1 曲線交會法計算簡圖列表計算如下：表4-1 0.4mm厚土工膜T水位250m 縱向交點水位250m 橫向交點5.7235461%TT4.0471582%3.52042.64%3.7132.38%3.3044913%2.8617734%2.5596485%Tmax=30.33Tmax=33.692.3366286%Kt=Tmax/T2.1632977%2.0235798%kt=30.33/3.5204=8.62>5Kt=33.69/3.713=9.073>5表4-2 0.6mm厚土工膜T水位225m 縱向交點水位225m 橫向交點10.72

32、6651%TT7.5848842%6.27822.92%6.23072.96%6.1930323%5.3633234%4.7971025%Tmax=39.51Tmax=37.944.3791356%Kt=Tmax/T4.0542917%3.7924428%kt=39.51/6.2782=6.293>5Kt=37.94/6.2307=6.089>5均大于水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范C.0.1中45的規(guī)范要求，故土工膜厚度滿足要求。 第五章 趾板設計5.1設計趾板剖面直板段厚度取0.4m,小于2m,不進行抗滑穩(wěn)定驗算。趾板的寬度可根據(jù)趾板下基巖的允許水力梯度和地基處理措施確定，

33、其最小寬度宜為3m。允許的水力梯度宜符合表5-1的規(guī)定。表5-1 水力梯度表 風化程度新鮮、微風化弱風化強風化全風化允許水力梯度20102051035趾板的厚度可小于相連接的面板的厚度，但不小于0.3m。趾板下游面應垂直于面板，面板地面以下的趾板高度不應小于0.9m，兩岸壩高較低部位，可放寬要求。中低壩的趾板應建在強風化巖層以下，故H/S=510。5.2趾板剖面的計算趾板橫截面如圖示：圖5-1 趾板橫截面圖（1）岸坡段趾板剖面夾角由下式計算： (5-1)式中： m 上游邊坡，m=1.5； (C-B) 趾板段兩端點高度之差； L 趾板段兩端點在沿壩軸線方向的距離。（2）河床段趾板剖面夾角由下式計

34、算： (5-2)式中：m 上游邊坡，m=1.5；計算結(jié)果如下表：表5-1 趾板尺寸計算表C-BLmcos（0）HS>=31(岸坡段）18.6751.07151.50.9997751.21550413.332(岸坡段）21.459520.20251.50.95553617.1586827.333(岸坡段）5.374544.92551.50.83779933.1083941.34.14(岸坡段）5.856534.21251.50.84340932.5145752.55.25（河床段）030.06251.50.8320533.7071652.55.26(岸坡段）1.67513.7621.50.

35、83799333.0879751.35.17(岸坡段）20.111529.23051.50.92249922.7172637.33.78(岸坡段）14.365535.62151.50.88019228.3488327.339(岸坡段）18.67517.84451.50.95455917.3477113.33第六章 副壩設計副壩底高程為272m，頂部與主壩平齊，為280.0m，頂寬與主壩頂寬相同，取6m，擋墻高與主壩相同，取1.2m。如圖示：圖6-1 副壩剖面圖 圖6-2 副壩受力圖6.1 副壩頂寬驗算由公式(6-1)進行驗算： (6-1)式中：H 壩高，m； 混凝土容重，=24kN/m3； 水

36、容重，=9.81kN/m3； 揚壓力折減系數(shù)，河岸取為0.3。則： =4.095m，故取6m滿足要求。6.2 強度和穩(wěn)定驗算采用摩擦公式，計算校核水位下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)： (6-2) 式中： 作用于滑動面以上的力在鉛直方向分量代數(shù)和； 作用于滑動面以上的力在水平方向分量代數(shù)和； 作用在滑動面上的揚壓力； 滑動面上抗剪摩擦系數(shù)，根據(jù)資料，混凝土與弱風化千枚巖之間的摩擦系數(shù)為0.50.6，取0.5。6.2.1 荷載計算副壩受力見圖6-2示：kNkN kN kNkNkNkNkN6.2.2 穩(wěn)定驗算由式(6-2)求得： 根據(jù)水工擋土墻設計規(guī)范（SL279-2007）表3.2.7規(guī)定，土質(zhì)地基上3級擋

37、土墻在特殊組合下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值為1.10。故副壩滿足要求。第七章 攔洪水位確定7.1洪水調(diào)節(jié)原理洪水過程線采用頻率為5%的設計流量。洪峰流量近似為182.25m3/s與第四章洪水調(diào)節(jié)相同，通過假定下瀉流量，在圖中求出增加的庫容，再通過庫容查庫容水位關系曲線，得到流量水位曲線1。計算隧洞下瀉能力曲線2。曲線1和曲線2的交點即為攔洪水位及其對應的下泄流量。7.2隧洞下泄能力曲線的確定 明流計算： (7-1)式中： 進口洞內(nèi)水深 出口洞內(nèi)水深 進口洞內(nèi)流速 出口洞內(nèi)流速 平均謝才系數(shù) 平均水力半徑 隧洞長度由于下瀉流量較小,無須考慮無壓段及半有壓段情況. 圖7-1 隧洞泄水能力曲線有壓流

38、計算：半有壓流與有壓流的臨界點B2（Q2，H2），H2=Km·A式中： （采用喇叭口） ， n=0.014 面積 濕周 水力半徑 則謝才系數(shù)取 =1， L=400m， 則m-1H2=Km·A=2.736×2.4=6.55m 可解得。則半有壓流與有壓流的臨界點B2（22.7，6.55）由公式 (7-2)式中： 出口計算水深 自由出流時：淹沒出流時： 局部水頭損失之和，進口采用喇叭口時， 謝才系數(shù)混凝土襯砌：n=0.014；木襯砌：n=0.035分別假定不同的Q，用公式（*）計算相應的上游水位H，顯系計算如下表：有壓段計算列表： 表7-1 有壓段計算列表下泄流量Q(m

39、3/s)VRCLh2上游水深H0相應上游水位H(m)255.53 0.665.64002.048.02 235.52 306.63 0.665.64002.0410.11 237.61 357.74 0.665.64002.0412.57 240.07 408.85 0.665.64002.0415.41 242.91 459.95 0.665.64002.0418.63 246.13 5011.06 0.665.64002.0422.23 249.73 7.3 P=5%洪水調(diào)洪計算圖7-2 P=5%的洪水過程線計算結(jié)果見下表：表7-2 P=5%洪水調(diào)洪計算表對應庫容V(104m3)下泄流量Q

40、(m3/s)相應水位Z（m）503.50 74.64253.34 550.01 59.9254.09 602.76 45254.94 646.19 34.32255.64 686.53 25.6256.29 7.4計算結(jié)果按以上計算結(jié)果繪制隧洞泄流能力曲線與P=5%洪水曲線，見圖7-3：圖7-3 確定攔洪水位查圖7-3，得攔洪水位250.15m, 下泄流量45m3/s。攔洪高程=攔洪水位+安全超高()=250.15+()=，取攔洪高程253m。第八章 施工組織設計（專題）8.1主體工程量計算8.1.1 計算公式及大壩分期說明a.將大壩分成四期：第期：上游圍堰；第期：壩底到攔洪高程，即；第期：攔

41、洪高程到溢洪道高程，即；第IV期：溢洪道高程至壩頂，即.b.根據(jù)大壩分期，各期工程量按下列公式計算(梯形河谷)： (8-1)式中： 計算部分壩體工程量,m3； 計算部分頂部長度,m； 計算部分底部長度,m；H 計算部分壩體高度,m；B 計算部分壩體頂寬,m； 計算部分壩體上、下游邊坡坡度。大壩各期平均施工強度（Q）（粘土、砂礫） (8-2)圖8-1 梯形河谷及大壩剖面示意圖圖8-2 大壩分期示意圖8.1.2 計算過程I期：上游圍堰 H=3m ; L=80.8m ; b=5m ; l=47.2m ; ; . =施工工期為092010年10月，有效工日T=20天 期：壩底到攔洪高程，即 H=231

42、m ; L=201.5m ; b=71.75m ; l=34.1m ; ; =施工工期為2010.11月2011.4.30，有效工日T=92天 期：攔洪高程到溢洪道高程，即 (1) H=3m ; L=203.5m ; b=71.8m ; l=200.4m ; ; = (2) H=16m ; L=229.3m ; b=23.835m ; l=203.5m ; ; = 施工工期為2011.5.12012.5.10，有效工日T=236天 IV期：溢洪道高程至壩頂，即 H=5m ; L=231.5m ; b=6.0m ; l=229.3m ; ; =施工工期為2012.5.112012.7.30，有效

43、工日T=45天 d.計算結(jié)果 表8-1 主體工程量及施工強度施工分期(圍堰)說明位置高程()227.5230.5225256256272272280取1.5工程量()1.60337.56218.3241.554施工工期092010年10月2010.11月2011.4.302011.5.12012.5.102012.5.112012.7.30有效工日(天)209223645平均施工強度()80.174082.8776.45345.2最大施工強度()120.26124.21164.6517.98.2 工程量清單計算8.2.1 堆石壩工程量計算將堆石壩沿壩軸線方向分為六個壩段，繪制出每個壩段的平均斷面，再由各壩段長度求得工程量。各壩段的平均斷面示意圖如下圖。圖8-3 堆石壩壩段2平均斷面 查圖得，各斷面每米工程量見表8-2： 表8-2 堆石壩各段面每米工程量計算表（單位：m3）斷面1234567素混凝土2.18 3.50 4.13 4.10 3.12 2.32 0.59 無砂混凝土2.62 4.20 4.97