均質(zhì)土石壩畢業(yè)設(shè)計(jì)-說明

專業(yè)相關(guān)畢業(yè)論文名稱均質(zhì)土壩樞紐建筑設(shè)計(jì)目錄摘要1關(guān)鍵字1摘要1關(guān)鍵詞1簡介21基本信息21.1地形地質(zhì)21.1.1地形21.1.2庫區(qū)工程地質(zhì)條件21.1.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件31.1.4壩址區(qū)其他建筑物31.2水文水利規(guī)劃31.2.1氣象學(xué)31.1.2水文分析41.2.3水利計(jì)算51.3建筑材料和筑壩材料技術(shù)指導(dǎo)書的選用71.3.1土壤71.3.2礫石81.3.3石頭81.3.4筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選擇81.4工程效益91.5施工條件91.5.1施工區(qū)氣象水文情況91.5.3當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希和?01.5.410號(hào)施工區(qū)外部條件1.5.5工作日分析102輪轂布置102.1工程等級(jí)判定102.2壩軸10的選擇2.3壩型選擇102.3.1地質(zhì)條件102.3.2水文條件112.3.3大壩建筑材料112.3.4壩型比較112.4輪轂布置123大壩工程設(shè)計(jì)133.1壩段設(shè)計(jì)133.1.1壩頂標(biāo)高的確定133.1.2壩頂高程計(jì)算133.3波峰寬度的測(cè)定173.4壩坡選擇173.5馬路18號(hào)3.6壩體排水184滲流分析184.1滲流分析的目的184.2分析內(nèi)容194.3滲流分析法194.4滲流計(jì)算204.4.1正常水位滲流分析204.4.2設(shè)計(jì)洪水位滲流分析214.4.3查洪水位時(shí)滲流分析214.5滲流分析225穩(wěn)定性分析225.1計(jì)算條件和安全系數(shù)225.2穩(wěn)定性分析的基本原理和方法235.2.1最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧中心圓周的確定235.3穩(wěn)定性分析計(jì)算245.3.1上游正常水位的下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算245.3.2上游止水位30時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性分析5.3.3上游為設(shè)計(jì)洪水位35時(shí)的上游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算5.4穩(wěn)定性綜合分析396壩體詳細(xì)結(jié)構(gòu)406.1壩頂406.2斜坡保護(hù)406.3排水結(jié)構(gòu)406.4反向過濾層416.5壩坡排水437溢洪道設(shè)計(jì)437.1概述437.2溢洪道路由和選擇437.3溢洪道導(dǎo)流渠道447.4溢流堰控制段447.4.1溢流堰形式447.4.2溢流堰口凈寬初步擬定447.5溜槽設(shè)計(jì)477.5.1溜槽平面布置及縱斷面477.5.2收縮、擴(kuò)散和彎曲設(shè)計(jì)517.5.3曝氣和腐蝕減少517.5.4側(cè)壁高度的測(cè)定527.5.5溜槽內(nèi)襯527.6溢洪道消能設(shè)計(jì)538大壩基礎(chǔ)處理548.1基礎(chǔ)處理的主要要求548.2地基處理548.3邊坡處理54參考文獻(xiàn)55至56均質(zhì)土石壩樞紐建筑設(shè)計(jì)123456（農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院水利水電工程系）摘要：合理建設(shè)大壩可以實(shí)現(xiàn)流域地區(qū)發(fā)電、防洪、灌溉的綜合效益。通過對(duì)青龍河的地形、地質(zhì)、水文資料和氣候特征的分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧希O(shè)計(jì)合適的樞紐工程，幫助流域地區(qū)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)防汛要求，對(duì)水庫進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，確定壩頂標(biāo)高和泄洪建筑物尺寸；通過分析，比較可能的方案，確定水利工程的形式、外形尺寸和布局；大壩設(shè)計(jì)，通過比對(duì)確定大壩的基本斷面和外形尺寸，制定基礎(chǔ)處理方案和壩體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行水力和靜力計(jì)算；設(shè)計(jì)排放結(jié)構(gòu)，選擇建筑形式和外形尺寸，確定布局方案。水庫配合下游河道整治等措施，可大大降低洪水對(duì)下游城鎮(zhèn)、廠礦、農(nóng)村、公路、鐵路和旅游景區(qū)的威脅；還可以為發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造有利條件。關(guān)鍵詞：大壩工程設(shè)計(jì)；滲流分析；穩(wěn)定性分析；溢洪道設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)處理。均質(zhì)土壩樞紐建筑設(shè)計(jì)123456（水利水電工程研究所GansuAgriculturalUniversity）【摘要】適宜在流域地區(qū)修建大壩可實(shí)現(xiàn)發(fā)電、防洪、灌溉效益。D河地處我國西南部，通過對(duì)其地質(zhì)、水文資料、氣候分析，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希O(shè)計(jì)出適合該項(xiàng)目的項(xiàng)目，幫助該地區(qū)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)防洪要求，水庫調(diào)洪計(jì)算，確定壩頂標(biāo)高和泄洪建筑規(guī)模；通過分析，對(duì)可能的選擇方案，確定樞紐的建筑形式、尺寸和水利樞紐的詳細(xì)布局方案；大壩設(shè)計(jì)，通過比較，確定基本型材和尺寸，制定地基處理方案和壩體結(jié)構(gòu)、水力、出水口結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算；設(shè)計(jì)，選擇建筑形式，外形尺寸，確定布局方案，進(jìn)行詳細(xì)結(jié)構(gòu)，水力，靜力計(jì)算。水庫采用河流整治措施，可大大減輕洪水對(duì)下游城鎮(zhèn)、廠礦、農(nóng)村、公路、鐵路及旅游景點(diǎn)的威脅；為發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造有利條件。關(guān)鍵詞：大壩設(shè)計(jì)；滲流分析；穩(wěn)定性分析；溢洪道設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)處理介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是系統(tǒng)化、鞏固、拓展和深化學(xué)生在本專業(yè)主要課程中獲得的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決本專業(yè)技術(shù)問題的能力和自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。計(jì)算，寫指令和繪圖能力?；驹瓌t是：設(shè)計(jì)應(yīng)滿足功能要求，力求經(jīng)濟(jì)、安全、施工方便、美觀，并根據(jù)可能合理的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇建筑的類型、材料和布局。.設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的事項(xiàng)是：以認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待信息，不要自行修改或增加或減少，所有必要的增加或修改必須得到指導(dǎo)者的批準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)包括：樞紐布置、壩體斷面設(shè)計(jì)、滲流、穩(wěn)定性分析、詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及溢洪道設(shè)計(jì)、地基處理等章節(jié)。壩址和壩型根據(jù)基礎(chǔ)資料中的地質(zhì)、水文資料確定，根據(jù)工程目的和地形條件進(jìn)行樞紐的整體布置。在根據(jù)水文氣象資料初步繪制壩體剖面后，經(jīng)過滲流分析和穩(wěn)定性分析驗(yàn)證壩體的穩(wěn)定性指標(biāo)。之后，對(duì)壩體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足大壩的功能要求。土石壩壩頂不內(nèi)容過水，必須設(shè)置獨(dú)立的排水口。本設(shè)計(jì)采用正槽式溢洪道，布置在河流左岸。在完成設(shè)計(jì)過程中，主要參考了《水利建筑》，SL274-2001《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)程》，在老師的悉心指導(dǎo)下完成了設(shè)計(jì)。1基本信息1.1地形地質(zhì)1.1.1見1:2000壩址地形圖。1.1.2庫區(qū)工程地質(zhì)條件水庫地處高山地區(qū)，地勢(shì)構(gòu)造剝蝕。青龍河沖刷能力強(qiáng)，沿河形成不對(duì)稱河谷。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，河流繼續(xù)向下切割，形成堤岸階地和陡岸。盆地地勢(shì)北高南低，海拔平均，500m山峰海拔最高1680m。河流蜿蜒曲折，河谷寬度從400到400不等，100m河流坡度為1/400到1/600。庫區(qū)兩側(cè)基巖出露高程多在200米左右，庫區(qū)左岸不溶性巖層分布廣泛，主要由絹云母、千枚巖、石英和砂質(zhì)組成頁巖。水滲透率小，在連通儲(chǔ)層外未發(fā)現(xiàn)大斷層。庫區(qū)可溶巖層分布于青龍江右岸。從含水層分布和熔巖發(fā)育情況分析，水庫蓄水后滲入鄰近河流的青龍河是一條多山的河流，兩岸居民分散，耕地多。除庫水位以下有一定的淹沒情況外，淹沒問題并不嚴(yán)重，庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)。1.1.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件該地區(qū)基本地震開裂度為6度，建筑物按7度設(shè)防。壩址位于壩區(qū)中部背斜西北部。河床較寬300米，河床地面標(biāo)高85m，河床砂石覆蓋層平均厚度為5-7米，滲透系數(shù)K=1×10-2水庫壩址選在青龍江下游河谷段。共選擇了2條壩系。比較后確定第一條母線。巖石堅(jiān)硬，結(jié)構(gòu)簡單，滲透率低。壩址區(qū)為剝蝕—中低山地形。河流通過壩址急轉(zhuǎn)彎，向北流向下游。由于喬麥嶺背斜的控制，巖層趨向上游，形成單斜構(gòu)造。壩線區(qū)河谷較為開闊。右岸下游形成半島狀。由于河流的橫向侵蝕，右岸形成了陡峭的墻壁，幾乎是直立的。已查明小斷面6-7個(gè)，弱夾層13個(gè)31m；，有故障。河床壩基巖體結(jié)構(gòu)較為發(fā)育，開挖已揭示斷層40余條，其中較大斷層10余條。1.1.4壩址區(qū)其他建筑物溢洪道上壩線上溢洪道巖性以硬質(zhì)細(xì)砂巖為主，軟弱層多為透鏡體。溢洪道各部位抗滑穩(wěn)定狀況良好。下壩線溢洪道堰頂高程為750米基礎(chǔ)左右左右為砂質(zhì)頁巖。101.2水文水利規(guī)劃1.2.1氣象據(jù)統(tǒng)計(jì)，青龍河流域?qū)偌撅L(fēng)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℃100℃，全年絕對(duì)最低氣溫100℃，-29.2℃最高氣溫38.7℃2000℃，月平均氣溫變化較大。在遠(yuǎn)離壩址的遷安站測(cè)得的最高溫度39℃。多年平均降雨量為700mm，且多集中在夏季的七、八月份。全年無霜期約180天，結(jié)冰期約120天。河流一般在十二月結(jié)冰，次年三月初解凍。凍層厚度為0.4-0.6m，可到達(dá)岸邊1.0m。多年3km平均最大風(fēng)速1.1.2水文分析1.1.2.1洪水青龍河洪水是由暴雨形成的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，7-8月出現(xiàn)最大洪峰流量的幾率為88%，年際變化很大。實(shí)測(cè)最大洪峰流量為2200秒立方米（1962年），最小洪峰流量為184秒立方米（1965年），相差12倍，流域內(nèi)洪峰高，持續(xù)時(shí)間短，上升和下降是陡峭的。洪水持續(xù)時(shí)間一般為3-5天。1.1.2.2年水量青龍河流域的年徑流是由年降雨量產(chǎn)生的。年徑流在區(qū)域和時(shí)間上的分布與年降水量基本一致，但年際變化差異很大。1929-1983年的35年實(shí)測(cè)徑流資料中，年徑流量達(dá)到1961年的21.34×104m3，而1965年的旱年僅為16.77×104m3，與連續(xù)發(fā)生的旱年相似，年均徑流量為9.6×108m3。實(shí)測(cè)徑流數(shù)據(jù)見表1-1?？紤]人類活動(dòng)對(duì)流域徑流的影響，預(yù)測(cè)未來規(guī)劃年流域2000年和2020年的用水量，得到各規(guī)劃年的徑流序列，如表1-1所示.根據(jù)徑流年份和年際變化特點(diǎn)，分別選取1986年、2000年和2020年作為設(shè)計(jì)水平年。表1-1實(shí)測(cè)徑流表年自然1986年20002020年自然1986年200020201929年11.09910.910.49510.2441957年2.9322.7332.3572.163021.22921.0320.62570.383584.3984.1993.8053.603314.7294.5304.1253.8645919.86019.8519.24018.995326.1815.9825.5935.396604.6644.4654.0663.869337.5727.3737.0156.818613.4253.2262.8212.5833416.77416.57516.1715.9446218.19317.99417.58917.35359.0278.8288.4298.239633.6823.4833.0782.817362.1141.9151.5101.3036413.40613.20712.80212.5663712.98612.78712.38212.121654.3284.1293.7343.5373815.43115.23214.82714.5666610.48010.2819.8769.1653910.89610.69710.29210.071676.1685.9695.5645.346404.2094.0103.6063.253682.6242.4232.0231.826413.3402.1411.7361.5286918.51718.31817.94317.682429.8249.6259.2208.959704.9744.7754.3704.1454312.48712.28811.88211.622713.1082.9092.5192.322444.7254.5261.1213.860723.4283.2292.8242.627457.2227.0236.6186.357739.3159.1168.7118.450468.3728.1737.7687.507749.1058.9068.5018.261478.1868.0247.7597.4877510.0899.7859.0679.278488.2358.0367.6317.3707611.32411.12510.72010.4594937.02236.80336.39836.1377721.3421.14120.72620.475507.5117.3126.9076.6467813.05712.85812.45312.192515.5655.3864.9614.7387910.1199.9209.5199.251526.3626.1635.7585.559802.2332.0341.6451.4485317.91717.71817.31317.054811.7361.5371.1480.9515414.97614.77714.37214.111821.8911.6921.2981.1185513.69013.49113.08612.825832.0911.8921.5171.320567.9967.7977.3927.131841.1.2.3年沉積物負(fù)荷青龍河流域植被較好，泥沙來源區(qū)域分布和洪水分布一致。主要在圖門子與X之間。這一時(shí)期來自X及以上的輸沙量占X以上輸沙總量的95%以上。汛期輸沙量集中在幾次大洪水。泥沙量的年際變化變化很大。從統(tǒng)計(jì)分析可知，一個(gè)站多年平均含沙量為389t，多年平均含砂量為4.0kg/m3，多年平均侵蝕模數(shù)為762.8t/km2。從泥沙的組成來看，泥沙顆粒比較粗，中值粒徑為0.075mm0.9t/m3，摩擦角為12度。1.1.2.3水文分析結(jié)果表表1-2水文分析結(jié)果序列號(hào)姓名單元數(shù)量評(píng)論1水文系列使用年限352代表流量歷年平均流量小姐30.5調(diào)查歷史上最大的流量小姐3400設(shè)計(jì)洪峰流量（P=1%）小姐3600檢查洪峰流量(P=0.1%)小姐5200大壩洪峰流量（P=0.01%）小姐76003海量設(shè)計(jì)洪水量（P=1%）億立方米6.5五天檢查洪水量(P=0.1%)億立方米8.2五天4多年平均年徑流量億立方米9.65歷年平均泥沙量噸4311.2.3水利計(jì)算水文水利規(guī)劃結(jié)果如下：（一）死水位選擇為盡可能增加自流灌溉面積，適當(dāng)增加電站水頭，力爭實(shí)現(xiàn)電力自給，為日后水庫淤積留出空間。根據(jù)20年的沉降高度，選擇死水位104m。（二）調(diào)整性能的選擇灌溉保證率選擇為P=75%。來自水庫上游的水首先滿足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水，電站利用剩余水發(fā)電。多年調(diào)控水庫的電力和裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)均比年調(diào)控水庫高20%。因此，確定該水庫為多年調(diào)節(jié)性能水庫。（三）興利水位的確定原則和指標(biāo)根據(jù)青龍河的洪水特點(diǎn)，汛期限水位定在7、8月份140.5米。7、8月以后，部分防洪庫容可回用蓄水利效益。本著不降低工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，兼顧防洪和效益的原則，確定了9、10月份的限水位，136.2米年底可以提高水位，使蓄水量增加。汛期。但蓄水位不得超過100年設(shè)計(jì)洪水位，汛期末確定興利水位（四）防洪應(yīng)用原理及設(shè)計(jì)洪水的確定水庫是一流的工程。水庫大壩建筑是按照千年一遇的洪水設(shè)計(jì)的，對(duì)百萬年一遇的洪水進(jìn)行校核。由于所采用的洪水計(jì)算值沒有考慮歷史特大洪水的影響，水工建筑物采用萬年洪水作為特大壩保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審查。調(diào)洪原則：在百年一遇的洪水進(jìn)入水庫時(shí)，為提高下游河道電站、橋梁等建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫控制流量為2000立方米/秒.千年一遇洪水時(shí)，溢洪道單寬流量控制在70立方米/秒。入庫洪水為百萬年一次的作業(yè)時(shí)，應(yīng)按上述原則進(jìn)行作業(yè)，即當(dāng)水庫水位接近校驗(yàn)水位時(shí)，水庫水位將繼續(xù)上升。（五）水庫排沙量計(jì)算某水庫回水長25公里，河道彎曲，河床比2.2%，河床寬約300米水庫利用重力流排出泥沙。在蓄水過程中，只有灌溉和發(fā)電產(chǎn)生的剩余水才能用于排沙。據(jù)測(cè)算，多年平均排沙量僅為5.2%，94.8%的泥沙將沉積在庫區(qū)，占據(jù)興利庫容。淤泥高程為97.6m1.66×108m3。（六）油藏工程特征值A(chǔ).樞紐的排放流量及對(duì)應(yīng)的下游水位水庫上游設(shè)計(jì)洪水位為142.0m，對(duì)應(yīng)下游水位為92.0m，庫容為8.32×108m3，對(duì)應(yīng)溢流壩泄洪量為1024m3/s；上游止洪位為143.3m，對(duì)應(yīng)下游水位為92.4m，庫容為8.70×108m3，對(duì)應(yīng)溢流壩泄洪量為1159m3/s；正常上游水位為141m（與限洪水位高度相同），對(duì)應(yīng)的下游水位為86.1m；死水位為90.0m，對(duì)應(yīng)的蓄水量為0.78×108m3；表1-3油藏技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序列號(hào)姓名單元數(shù)量評(píng)論1水庫液位檢查洪水位(P=0.01%)儀表考慮淤積20年設(shè)計(jì)洪水位（P=1%）儀表考慮淤積20年興利水位儀表考慮淤積20年防洪限水位儀表考慮淤積20年死水位儀表考慮淤積20年2水庫容積總存儲(chǔ)容量億立方米5.05檢查洪水位設(shè)計(jì)洪水位蓄水能力億立方米4.63序列號(hào)姓名單元數(shù)量評(píng)論防洪庫容億立方米14.93欣李久榮億立方米其中共享存儲(chǔ)容量億立方米死存儲(chǔ)容量億立方米3容量系數(shù)%4調(diào)整特性很多年了1.3建筑材料和筑壩材料技術(shù)指導(dǎo)書的選用當(dāng)?shù)靥烊唤ú姆植加趬沃穬蓚?cè)的上下游河灘和梯田。其中，土質(zhì)主要分布在莊窩、土谷子等7個(gè)地方，礫石和鵝卵石主要分布在南掌子和某某等8個(gè)地方。堰。1.3.1土壤壩址上下游均有土料田，儲(chǔ)量豐富。平均運(yùn)輸距離不到1.5公里。根據(jù)155組試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，土質(zhì)平均粘土含量為26.4%、粉狀55.9%、砂粉17.6%，其中粉質(zhì)粘土25%、重粉質(zhì)壤土60.7%、重粉質(zhì)壤土14.3%為中粉質(zhì)壤土，平均塑性指數(shù)為11.1，比重為2.75。最大干容重為1.67噸/立方米，最佳含水率為20.5%，滲透系數(shù)為0.44×10-6cm/s。壓縮性適中，強(qiáng)度指標(biāo)見下頁表格。1.3.2碎石主要分布于河灘，儲(chǔ)量205萬立方米?？鄢奘蛧叩难蜎]部分后，可用容積約為1.00-151萬立方米。其顆粒級(jí)配不連續(xù)，缺乏摩擦粒徑。實(shí)驗(yàn)，對(duì)34組實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：自然重1.87噸/立方米，軟顆粒含量2.64%。不均勻系數(shù)為561個(gè)顆粒，顆粒組成見表1-4：表1-4粒料組成(mm)%<200<80<40<20<5<2<1<0.5<0.25<0.583.774.257.746.238.634.632.829.724.74.9砂的儲(chǔ)量很小，石英顆粒少，細(xì)度模數(shù)很低，不適合混凝土骨料，2毫米砂的相對(duì)密實(shí)度（D<）為0.8951.3.3結(jié)石壩址區(qū)內(nèi)石塊較多，儲(chǔ)量可滿足需要，還可利用溢洪道、導(dǎo)流洞進(jìn)行壓載排放。砂石廠位于13km水庫下游的鹿尾山、大莊和雪莊，總儲(chǔ)量1176萬立方米。1.3.4筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選擇工程經(jīng)過試驗(yàn)，參考相關(guān)文獻(xiàn)和其他工程經(jīng)驗(yàn)，最終選定的筑壩材料技術(shù)指標(biāo)如表1-5所示。表1-5筑壩材料強(qiáng)度指標(biāo)建造壩材料材料姓名說相比重的堆積密度(kg/cm)洞差距速度?摩擦角凝聚C(公斤/立方厘米)滲透系數(shù)K(厘米/秒)第一個(gè)洞間隙壓力力系數(shù)乙建設(shè)期穩(wěn)定滲水期水位降落全部的壓力高效的壓力高效的壓力高效的壓力壩土2.751.651.982.0410二十二23230.21×10-60.3壩體礫石1.802.10311×10-2大壩堆石2.71.802.050.3340壩基砂石1.80311×10-2黃土基礎(chǔ)1.601.912.02201×10-5筑壩土質(zhì)材料統(tǒng)計(jì)：國外9座黏性物質(zhì)含量20-30%的高壩=21°，C=0.4公斤/cm2左右，建國初期建壩的選擇指標(biāo)中華人民共和國普遍偏低，但近期修建的大壩一般25℃都在初期左右，孔隙水壓力系數(shù)一般在0.3-0.4。我國岳城水庫建設(shè)期采用0.21砂石材料的強(qiáng)度指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際差距較大。據(jù)全國12座水庫統(tǒng)計(jì)，平均值在32°以上，尤其是最近建成的橫山=38°-39°；毛家村=37°?！锻潦瘔巍芬粫薪ㄗh當(dāng)相對(duì)松緊度D>0.7時(shí)=34°-35°，鑒于當(dāng)?shù)厣笆?jí)配較差，故選用=310。堆石指數(shù)的一般值在39°到45°之間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國外9個(gè)砂巖區(qū)筑壩石料的平均值為39.1°。本項(xiàng)目取值40°。左巖黃土臺(tái)地（Q2）壓縮系數(shù)SS=0.025，初始空隙率e0=0.725，平均材料直徑D50=0.1mm.如表1-6所示。表1-6壩體土料壓縮曲線（r=2.65kg/cm2），平均料徑d50=0.1mm.磷(公斤/平方厘米)012345678910110.6650.6450.6320.6120.5930.5750.5280.5200.5030.5000.4890.4801.4工程效益水庫建成后，可得到灌溉、發(fā)電、防洪、工業(yè)用水和人類蓄水等多種效益。是綜合利用水庫。一期工程的建成，可以說為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市供水1.82億立方米，可改善和補(bǔ)充灤河中下游120萬畝農(nóng)田的灌溉用水。二期建成后，可調(diào)水量5.67億立方米，年均發(fā)電量9330億千瓦時(shí)，可充分解決冀東鋼鐵基地建設(shè)用水量。1.5施工條件1.5.1施工區(qū)氣象水文情況該水庫未設(shè)水文氣象站。根據(jù)氣象站1958年至1963年和1970年至1972年的9年資料，分析了多年的最高氣溫29.1℃（6月）、最低氣溫-14.3℃（1月）和日平均氣溫24℃表1-7溫度特性值表項(xiàng)目一月二月行進(jìn)四月可能六月七月八月九月十月十一月十二月歷年日均溫度4.51.14.611.318.121.723.621.716.410.318.92.1多年來最高日氣溫4.67.217.022.225.029.123.026.530.122.418.938.1多年最低日氣溫14.30.05.81.03.110.518.914.41.91.90.710.01.5.3當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希和粮鶕?jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧险{(diào)查報(bào)告，土方材料場(chǎng)有5個(gè)。根據(jù)試井和鉆土條件，從1：2000地形圖初步測(cè)算4個(gè)土田儲(chǔ)量為2248.6萬立方米，是設(shè)計(jì)總量的4倍多。1.5.4施工區(qū)外部條件水庫遠(yuǎn)離盧龍縣城35Km，從新建的高速公路到工地交通便利。施工用電青龍山雙山子變電站架設(shè)110kv輸電線路供電，供電可靠。1.5.5工作日分析根據(jù)沁水縣1958年至1963年和1970年至1972年的九年雨溫資料，參照其他土壩、水庫的氣溫，以及雨量停工標(biāo)準(zhǔn)，土料、砂土施工工作日礫石材料、石方和混凝土工程確定如表1所示。-8：表1-8施工進(jìn)度表類別土壤碎石隧道石方具體的一般石雕工作日（日/年）2533073022502922樞紐布局2.1工程等級(jí)的確定資料顯示，大壩為二級(jí)結(jié)構(gòu)，正常使用洪水為100年一次，非常使用洪水為1000年一次。附屬建筑按Ⅲ級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)建筑按Ⅳ級(jí)設(shè)計(jì)。2.2壩軸線的選擇壩軸選擇時(shí)，根據(jù)地形、地質(zhì)、工程規(guī)模和建設(shè)條件、經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)等綜合分析比較選擇。選擇在河谷狹窄的斷面，使壩軸線短，工作量小，但要綜合考慮兩側(cè)壩段應(yīng)有足夠的寬度和高度。壩基及兩側(cè)山體無重大不利結(jié)構(gòu)問題，巖石應(yīng)較為完整，壩基宜置于透水性較小的實(shí)心地層或厚度較小的透水層基礎(chǔ)上。壩址附近有充足的土、沙、石，滿足設(shè)計(jì)要求，便于開采和運(yùn)輸。2.3壩型選擇2.3.1地質(zhì)條件庫區(qū)兩側(cè)基巖出露高程多在200米左右，庫區(qū)左岸不溶性巖層分布廣泛，主要由絹云母、千枚巖、石英和砂質(zhì)組成頁巖。水滲透率小，在連通儲(chǔ)層外未發(fā)現(xiàn)大青龍河是一條多山的河流，兩岸居民分散，耕地多。除庫水位以下有一定的淹沒情況外，淹沒問題并不嚴(yán)重，庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)。2.3.2水文條件據(jù)統(tǒng)計(jì)，青龍河流域?qū)偌撅L(fēng)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℃100℃，全年絕對(duì)最低氣溫100℃，-29.2℃最高氣溫38.7℃2000℃，月平均氣溫變化較大。在遠(yuǎn)離壩址的遷安站測(cè)得的最高溫度39℃。多年平均降雨量為700mm，且多集中在夏季的七、八月份。全年無霜期約180天，結(jié)冰期約120天。河流一般在十二月結(jié)冰，次年三月初解凍。凍層厚度為0.4-2.3.3大壩建筑材料2.3.3.1土壤材料壩址上下游均有土料田，儲(chǔ)量豐富。平均運(yùn)輸距離不到1.5公里。根據(jù)155組試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，土質(zhì)平均粘土含量為26.4%、粉狀55.9%、砂粉17.6%，其中粉質(zhì)粘土25%、重粉質(zhì)壤土60.7%、重粉質(zhì)壤土14.3%為中粉質(zhì)壤土，平均塑性指數(shù)為11.1，比重為2.75。最大干容重為1.67噸/立方米，最佳含水率為20.5%，滲透系數(shù)為0.44×10-6cm/s。具有適度的可壓縮性。2.3.3.2砂礫主要分布于河灘，儲(chǔ)量205萬立方米?？鄢奘蛧叩难蜎]部分后，可利用儲(chǔ)量約為1.00-151萬立方米。砂的儲(chǔ)量很小，石英顆粒少，細(xì)度模數(shù)很低，不適合混凝土骨料。砂的相對(duì)緊密度（D<2mm）為0.895。2.3.3.3石頭壩址區(qū)內(nèi)石塊較多，儲(chǔ)量可滿足需要，還可利用溢洪道、導(dǎo)流洞進(jìn)行壓載排放。砂石廠位于13km水庫下游的鹿尾山、大莊和雪莊，總儲(chǔ)量1176萬立方米。2.3.4壩型比較重力壩：結(jié)構(gòu)清晰，設(shè)計(jì)方法簡單，安全可靠，對(duì)地形和地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，容易解決樞紐泄洪問題，便于施工導(dǎo)流，施工方便。但其缺點(diǎn)是：壩體斷面尺寸大，材料消耗大，壩體應(yīng)力低，不能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度，壩體與基礎(chǔ)接觸面積大，相應(yīng)的壩底抬升壓力大，不利于穩(wěn)定，壩體體積大。,澆筑混凝土?xí)r，需要更嚴(yán)格的溫度控制。拱壩：峽谷各段地形應(yīng)左右對(duì)稱，岸坡平滑無突變，平面向下游收縮。壩端下游側(cè)應(yīng)有足夠的巖體支護(hù)，以保證壩體的穩(wěn)定性。該壩段左右岸分布不對(duì)稱，不宜建拱壩。土石壩：地質(zhì)要求：河谷兩側(cè)的巖基必須能承受拱端的推力，在任何情況下都必須穩(wěn)定，不危及壩體安全。理想的地質(zhì)條件是：基巖較均勻、單一、牢固、整齊、強(qiáng)度足夠、透水率低、抗水蝕、耐候、岸坡穩(wěn)定、無重大裂縫。土石壩的優(yōu)點(diǎn)是就地取材，就近取材。節(jié)省大量水泥、木材和鋼材。減少施工現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)外運(yùn)輸量，能適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)和氣候條件。大容量、多功能、高效工程機(jī)械的發(fā)展，促進(jìn)了土石壩建設(shè)的發(fā)展。通過以上比較，考慮到工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和便利性等因素，在這里修建土石壩是可行的。影響土石壩型式選擇的因素很多，最重要的是壩址附近的筑壩材料，以及地形地質(zhì)條件、氣候條件、壩基處理、抗震要求等。這種設(shè)計(jì)僅限于數(shù)據(jù)產(chǎn)生的定性分析，以確定土石壩類型的選擇。均質(zhì)壩材料單一，施工簡單，有足夠的適宜土質(zhì)材料制成均質(zhì)壩。綜合考慮，選擇了建設(shè)均質(zhì)土石壩的方案。2.4集線器布局樞紐布局安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工互不干擾，管理運(yùn)營方便。高、中壩和地震區(qū)大壩，不得采用布置在非巖石基礎(chǔ)上的壩下埋管型式。低壩采用非巖基壩下埋管時(shí)，必須采用埋管周圍填筑壓實(shí)方法。，可能的壓實(shí)密度及其抗擊穿破壞能力均能滿足要求。樞紐的布置應(yīng)考慮建筑開挖材料的應(yīng)用。土石壩接頭通常包括攔河壩、溢洪道、溢洪道輸水或?qū)Я鞫?、水電站等，?yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)技術(shù)等方面確定。壩址選在地形地質(zhì)條件較好的地方，壩軸短，蓄水量大，淹沒少。附近筑壩材料豐富，便于布置排水構(gòu)筑物。在高山深谷中，壩址常選擇在彎河段，壩址布置在彎道上，采用凸岸脊進(jìn)行防滑穩(wěn)定和防滲穩(wěn)定，并采取相應(yīng)的加固措施如采用排水灌漿，盡量選擇壩址。條件不好的位置。例如，活動(dòng)斷層含有形成整體滑動(dòng)的弱夾層，從而形成細(xì)砂、軟粘土、粉砂等軟地基。根據(jù)樞紐布置原則：樞紐內(nèi)的排水構(gòu)筑物應(yīng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工互不干擾、便于管理和使用。輪轂內(nèi)的排水結(jié)構(gòu)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范的使用條件和要求。在選擇泄洪建筑物形式時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用明渠作為主要泄洪建筑物。引水構(gòu)筑物入口附近的岸坡應(yīng)采取可靠的防護(hù)措施。應(yīng)保證泄洪構(gòu)筑物入口附近岸坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。當(dāng)泄洪結(jié)構(gòu)出口消能后的水流沖刷下游壩坡時(shí)，需要對(duì)比調(diào)整尾水通道和采取工程措施保護(hù)壩坡腳部的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。措施。對(duì)于淤泥較多的河流，要考慮布置清沙構(gòu)筑物，并采取措施在進(jìn)水口排淤。溢洪道應(yīng)選在地勢(shì)開闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅(jiān)硬、地下水位低的地方，并應(yīng)選擇地質(zhì)條件好的天然地基。壤土、中砂、粗砂、礫石適用于水閘基礎(chǔ)。盡量避免粉質(zhì)土、淤泥和細(xì)砂地基。必要時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?。從地質(zhì)地形圖可以看出，大壩左岸地質(zhì)條件較好，有天然石植物。上下游都有比較平緩的海灘。因此，溢洪道建在右岸斜坡上。由于閘址地形條件較好，采用正槽式溢洪道。3大壩工程設(shè)計(jì)3.1壩段設(shè)計(jì)3.1.1壩頂標(biāo)高的確定從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以看出，23.7m流域多年平均最大風(fēng)速/s，水庫風(fēng)距為2km.3.1.2壩頂高程計(jì)算壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，按以下四種計(jì)算條件取大者計(jì)算：①設(shè)計(jì)洪水位加壩頂超高正常運(yùn)行條件；②正常水位加正常運(yùn)行工況壩頂超高；③通過檢查洪水位和異常使用條件，使壩頂超高；壩頂超高d按公式（3-1）計(jì)算。對(duì)于特別重要的項(xiàng)目，d可取大于計(jì)算值。d=R+e+A(3-1)式中：R為壩坡上波浪設(shè)計(jì)爬升高度，m；e——風(fēng)浪引起壩前水位高度，m；A為安全高度，m，根據(jù)大壩等級(jí)按表3-1選取。用于平原地區(qū)和沿海地區(qū)。式(3-1)中R和e的計(jì)算公式較多，主要是經(jīng)驗(yàn)式和半經(jīng)驗(yàn)式。它們適用于一定的工況，可根據(jù)SL274-2001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的計(jì)算公式確定。所涉及的壩頂標(biāo)高是針對(duì)大壩沉降后的情況。因此，竣工時(shí)應(yīng)為壩頂高程預(yù)留足夠的沉降。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，土石壩的預(yù)留沉降一般為壩高的1%。表3-1土石壩安全加高裝置m大壩水平1234.5正常運(yùn)行條件1.501.00.70.5非同尋常的運(yùn)行條件(a)0.700.50.40.5非凡的運(yùn)行條件(b)1.000.70.50.5e=(3-2)在哪里：e風(fēng)勇身高D表面吹氣g重力加速度h燕水庫吹向平均水深v計(jì)算風(fēng)速β計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角(.)，取0度-K綜合摩擦系數(shù)，取3.6×10正常情況：e===0.022m異常情況：e=e===0.005m官廳水庫制定：h=.0166vD(3-3)l=10.4h(3-4)最初提出m=3，使用=(3-5)在哪里：平均浪向上攀升；m單斜率梯度系數(shù)；邊坡形成率滲透系數(shù)，根據(jù)邊坡防護(hù)類型，見表3-2；經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表3-3核對(duì)。正常使用下：==1.28=1.01正常使用下：==0.63=1.0核對(duì)表3-2本設(shè)計(jì)采用砌石護(hù)坡，=0.80表3-2施工速率和滲透系數(shù)護(hù)坡類型光滑不透水的覆蓋物1.00混凝土或混凝土板0.90草皮0.85～0.90石工0.75～0.80拋填兩層巨石（不透水地基）0.60～0.65拋填兩層巨石（透水基礎(chǔ)）0.50～0.55表3-3經(jīng)驗(yàn)系數(shù)≤11.52.02.53.03.54.0≥5.01.001.021.081.161.221.251.281.30平均爬升：（3-6）正常使用：===1.31異常使用：h===0.61平均周期：=4.438(3-7)正常使用：T=4.438=4.438=5.08異常使用：T=4.438=4.438=3.47平均波長：正常使用：v=47.4m/sD=3km代入式（3-3）和（3-4）得h===2.98ml===24.9m==5.56>0.5是深水波=1.56=40.26m異常使用：v=23.7m/yesD=3km代入式（3-3）和（3-4）得h=1.25ml=12.4m==11.56>0.5是深水波=1.56=18.78m計(jì)算波浪爬升正常使用：h=142.0-85=57m==0.023查表3-4得：=2.23異常使用：143.3-85=58.3m==0.01<0.1檢查3-4并得到：=2.23表3-4不同累積頻率下爬升高度與平均爬升高度的比值（）p(%)p(%)0.112451014203050<0.12.662.232.071.101.841.641.531.391.220.960.1～0.32.442.081.941.801.751.571.481.361.210.97>0.32.131.861.761.651.611.481.391.311.190.99。=正常使用：=1.31m=4.026m==1.86m異常使用：=0.61m=18.78m==0.86m所以正常使用：R=2.231.86=4.15m異常使用：R=2.230.86=1.92m結(jié)合以上，我們可以得到：=R+e+A=4.15+0.022+1.0=5.172m=R+e+A=4.15+0.022+1.0=2.425m壩頂高程計(jì)算見表3-5表3-5壩頂標(biāo)高計(jì)算表海浪攀爬R馮勇身高e超高安全性一個(gè)地震波波高水位(男)壩頂標(biāo)高(男)設(shè)計(jì)洪水位4.150.0021.0-142.0147.172正常水位4.150.0021.0-142.0146.172檢查洪水位1.920.0050.5-143.3145.725正常水位1.920.0050.50.5141.0143.925從上面可以得到壩頂標(biāo)高147.172m。從平面圖可以看出，壩址河床標(biāo)高為，84.0m后期砂礫石覆蓋層標(biāo)高77.0m向下開挖7m，故壩高為147.2-77.0=70.2m，考慮1%為預(yù)留沉降，壩高為70.2（1+1%）=70.9m，取壩高為71.0m，壩頂標(biāo)高為148.0m。3.3波峰寬度的確定壩頂寬度根據(jù)運(yùn)行、施工、結(jié)構(gòu)、交通、抗震等要求綜合確定。SL274-200《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定15m高壩頂可選用10～，中低壩頂可選用5～10m。設(shè)計(jì)壩壩高71m屬于高壩，建議壩頂高度為12m.3.4壩坡選擇壩坡的坡率與壩體的穩(wěn)定性和工程量有關(guān)。上游壩坡長期處于飽和狀態(tài)，水庫水位可能迅速下降，這對(duì)壩坡的穩(wěn)定性不利，因此其坡度比下游坡慢。粘性土的穩(wěn)定壩坡為曲面，上部不破溝，下部平緩，所以粘性土制成的壩坡常沿高度分為若干段，每隔10～30m，從上到下。相鄰斜率之間的梯度差為0.25或0.5。由淤泥、沙子和輕質(zhì)壤土建造的均質(zhì)壩具有高透水性。為保持穩(wěn)定的滲流，下游邊坡應(yīng)適當(dāng)放慢速度。當(dāng)壩基或壩體土體沿壩軸線分布不均勻時(shí)，各斷面采用不同的坡率，各斷面過渡區(qū)壩坡變化緩慢。上下游坡度比見表3-6表3-6上下游坡度比壩高（米）上游的下游<101:2～1:2.51:1.5～1:210～201:2.25～1:2.751:2～1:2.520～301:2.5～1:31:2.25～1:2.75>301:3～1:3.51:2.5～1:3壩高71m，上游壩坡為1：2.75、1：3.0、1：3.25，下游壩坡為1：2.25、1：2.5。如圖3-1所示。3.5馬路為防止壩面沖刷，便于通行、檢查、觀察和維護(hù)，便于壩坡穩(wěn)定，30m沿標(biāo)高每隔10～10分鐘設(shè)置一條馬道，其寬度不小于1.5m那。大壩25m上下游各設(shè)一條馬道，壩寬為2m，高程102m3.6壩體排水大壩排水分為三種類型：棱柱排水、粘滯排水和大壩排水。棱柱排水適用于下游壩型，故大壩采用棱柱排水，可減少潤濕線，防止壩坡凍脹，保護(hù)尾水下游壩腳不被海浪沖刷，并可也與壩基排水相連。.當(dāng)壩體強(qiáng)度足夠時(shí)，還可以起到支撐作用，增加穩(wěn)定性。棱柱形排水體坡度比為1：1.0，外坡比為1：1.5，頂寬為1：1.52.0m。圖3-1壩體橫斷面示意圖4滲流分析4.1滲流分析的目的它在于：①土壤中不同程度的含水飽和度，土壤的抗剪強(qiáng)度等水力性質(zhì)也隨之發(fā)生變化，滲流分析將為各部位土壤飽和狀態(tài)的劃分提供依據(jù)壩體；影響較重要的滲流穩(wěn)定力；③進(jìn)行壩體防滲布置和土料配置，根據(jù)壩體滲流參數(shù)和滲流逃逸率校核土體的滲流穩(wěn)定性，防止發(fā)生管道流土，在此基礎(chǔ)上確定壩體和壩基中防滲體的尺寸和排水設(shè)施的容量和尺寸；④確定通過壩體和河岸的滲流損失和社會(huì)排水系統(tǒng)的能力。滲流分析可為壩型初步選擇和壩坡穩(wěn)定性分析奠定基礎(chǔ)。4.2分析內(nèi)容①確定壩體潤濕線；②確定滲流。4.3滲流分析法在眾多的滲流分析方法中，水力法和流網(wǎng)法較為簡單實(shí)用，也具有一定的準(zhǔn)確性。本設(shè)計(jì)采用水力法進(jìn)行滲流分析。換成一個(gè)高H寬H的矩形，這個(gè)矩形消耗與上游三角形相同的水頭，通過相同的滲流，其值由公式4-1計(jì)算：(4-1)其中：是大壩上游坡度系數(shù)下游有棱柱形排水時(shí)土石壩防滲基礎(chǔ)入滲計(jì)算：(1)下游無水時(shí)：-1a如圖4所示。(a)下游無水(b)下游有水圖4-1均質(zhì)帶排水土壩的滲流計(jì)算由于排水體的滲透系數(shù)大于壩體，滲透線進(jìn)入排水體時(shí)下降較快，進(jìn)入排水體后又急劇下降。壩體潤濕線為拋物線，選取O點(diǎn)作為拋物線原點(diǎn)和焦點(diǎn)的坐標(biāo)系，拋物線y在原點(diǎn)的坐標(biāo)值，焦點(diǎn)到壩體的水平距離origin具有拋物線的性質(zhì)?？梢钥闯?，拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y=2px+C根據(jù)已知條件可得：(4-2)當(dāng)該公式滿足邊界條件x=l時(shí)，將y=代入：(4-3)通過x處截面的流量為：(4-4)結(jié)合式4-1可知：(4-5)由式(4-3)，由式(4-5)計(jì)算q，由式(4-4)畫出潤濕線。(2)下游有水時(shí)，如圖4-1b所示近似以壩體高度為不透水高度，即參照公式（4-3）取值。式中，用,代替，即(4-6)計(jì)算滲流(4-7)使用公式4-1繪制潤濕線（x軸與下游水面重合）。應(yīng)假定壩體不透水高度與實(shí)際不符，計(jì)算過大，導(dǎo)致繪制的入滲線過高，計(jì)算壩體穩(wěn)定性為安全，q太高小的。4.4滲流計(jì)算4.4.1正常水位滲流分析上游水位為141.0m，對(duì)應(yīng)的下游水位為，86.1m則上游水深=141.0-77.0=64.0m，下游水深=86.1-77.0=9.1m。===27.43m_=(148-141)×3+12+(148-102)×2.5-(102-86.1)×1.0=132.1mL=+L=27.42+132.1=159.53m代入公式4-5得==9.18代入公式4-6有=11.79由數(shù)據(jù)可知K=㎝/s那么滲流為：q=11.79×=㎡/s代入式4-1，潤濕線方程為y=18.36x+84.27滲流曲線坐標(biāo)值列于表4-1。表4-1正常水位滲流曲線坐標(biāo)值X01030507090110120130150是的9.1816.3725.2031.6637.0041.6745.8747.0049.7153.284.4.2設(shè)計(jì)洪水位的滲流分析上游洪水位為142.0m，下游對(duì)應(yīng)水位為92.0m，則上游水深=142.0-77.0=65.0m，下游水深=92.0-77.0=15.0m===27.86m=(148-142)×3+12+(148-102)×2.5-(102-92.0)×1.0=135mL=+L=27.83+135=162.86m代入公式4-5得==7.5代入公式4-6有=11.41那么滲水量為：q=11.41×=㎡/s代入式4-1，潤濕線方程為y=15x+56.25滲流曲線坐標(biāo)值列于表4-2。表4-2設(shè)計(jì)洪水位滲流曲線坐標(biāo)值X01030507090110130150是的7.514.3622.528.3933.2637.5041.3144.7948.024.4.3檢查洪水位時(shí)的滲流分析上游止水位為143.3m，下游對(duì)應(yīng)水位92.4m為，上游水深=1423.3-77.0=66.3m，下游水深=92.4-77.0=15.4m===28.41m=(148-143.3)×3+12+(148-102)×2.5-(102-92.4)×1.0=131.5mL=+L=28.413+131.5=159.91m代入公式4-5得==7.9代入公式4-6有=12.05那么滲水量為：q=12.05×=㎡/s代入式4-1，潤濕線方程為y=15.8x+62.41滲流曲線坐標(biāo)值見表4-3。表4-3查洪水位時(shí)滲流曲線坐標(biāo)值X01030507090110130150是的7.914.8523.1629.1034.1838.5242.4346.0059.324.5滲流分析前三種工況計(jì)算的滲流曲線如圖4-2所示。圖中三種情況下的滲流曲線不相交，說明滲流分析結(jié)果合理。圖4-2滲流曲線5穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析是確定大壩設(shè)計(jì)剖面和評(píng)價(jià)壩體安全性的基礎(chǔ)。穩(wěn)定性分析的可靠性對(duì)壩體的經(jīng)濟(jì)性和安全性具有重要影響。5.1計(jì)算條件及安全系數(shù)(1)穩(wěn)定滲流期。檢查上下游兩種工況的穩(wěn)定性：①水庫水位處于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位，下游為相應(yīng)水位，為正常運(yùn)行工況；②水庫水位為止水位，下游為相應(yīng)水位，屬于非常利用條件Ⅰ。(2)水庫水位驟降。水庫水位處于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位，下游為相應(yīng)水位，為正常運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)SL274-2001《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，根據(jù)大壩等級(jí)選擇壩坡抗滑穩(wěn)定的最小安全系數(shù)，見表5-1。表5-1壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大壩水平1234.5正常運(yùn)行條件1.501.351.301.25異常操作條件I1.301.251.201.15異常運(yùn)行條件II1.201.151.151.10表5-1中的安全系數(shù)適用于量規(guī)和桿之間力的簡化Bishop和Morgenston-Price方法。采用瑞典圓弧法時(shí)，對(duì)于一級(jí)壩的正常運(yùn)行工況，要求最低安全系數(shù)不低于1.30。其他情況可比表中數(shù)值減少8%。5.2穩(wěn)定性分析的基本原理和方法本設(shè)計(jì)采用圓弧法，其基本原理是假設(shè)滑動(dòng)面為圓柱面。將滑動(dòng)面上的土體視為剛體，不穩(wěn)定時(shí)土體繞圓弧中心旋轉(zhuǎn)，沿壩軸線取單寬壩截面，作為平面問題進(jìn)行分析.計(jì)算時(shí)將滑動(dòng)面以上的土體劃分為若干個(gè)豎向土條，計(jì)算每個(gè)土條到圓弧中心的抗滑力矩之和即為滑動(dòng)力矩之和。兩者的比值就是滑弧防滑穩(wěn)定性的安全系數(shù)弧法有兩種：畢曉普法和瑞典弧法。本設(shè)計(jì)采用瑞典圓弧法。5.2.1最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧中心圓周的確定如圖5-1所示，做一個(gè)點(diǎn)，，從表5-2中查找壩坡的坡度，確定點(diǎn)的方向，確定角度。同時(shí)，在壩坡中部以上，壩線中點(diǎn)垂線與法線的半徑為（1/2～3/4）L，其中L為壩體的投影長度。水平面上的壩坡。表5-2壩坡坡度表`1:11:21:31:41:5角度(°)28372635253525362537半徑RR0.75H1.5H0.75H1.75H1.0H2.3H1.5H3.75H2.2H4.8土的內(nèi)聚力越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面越深；非粘性土的滑動(dòng)面較淺。在本設(shè)計(jì)中，滑動(dòng)面選擇在下游壩腳附近相交。圖5-1圓弧法計(jì)算示意圖計(jì)算公式：==(5-1)在哪里：i土壤條數(shù)；W土條重量；b土條寬度土條沿滑移面的夾角，單位（°）；,有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。5.3穩(wěn)定性分析計(jì)算5.3.1正常水位下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算初試計(jì)算：R=172mb=17.2m計(jì)算過程見表5-3：圖5-2正常水位a下下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算示意圖表5-3正常水位下下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算表a編號(hào)-20000142.0620.419.816.520.518-1000104.06156.5220.419.816.520.51800063.145217.54156.5220.419.816.520.5181213.97163.5356.8520.49599.6720.419.816.520.5182156.01360.34156.520020.419.816.520.5183161.51473.172156.520020.419.816.520.5184189.72563.3106.980020.419.816.520.5185230.82598.04400020.419.816.520.5186281.39470.52300020.419.816.520.5187288.96283.9700020.419.816.520.5188136.8734.9500020.419.816.520.518C17.2001123400.377870.7265420017.2001123400.377870.7265420017.2001123400.377870.7265420017.2001123400.377870.72654204364.98817.2001123400.377870.72654203182.60417.2001123400.377870.72654203294.76317.2240.36810.92981.07623400.377870.72654203870.28817.2300.4540.8911.12223400.377870.72654204708.78917.2370.5490.83581.19623400.377870.72654205740.39717.2440.63740.77051.29823400.377870.72654205894.78417.2530.73960.6731.48623400.377870.72654202792.1480002557.04402557.0440002133.232817.3604950.59001041.8934459.572817.361041.8937276.93393.69993237.894938.025420.14751794.068540.9072214.2083227.3537134.7322582.580012899.9204874.4919368.8062582.580015246.1505761.06211153.341765.170016788.805898.50911841.2700016550.0605572.1739316.35500015056.7504755.3375622.60600011517.3903353.318692.010003484.1580886.0572747.2936747.2936360051261.5231878.711.61>1.35滿足穩(wěn)定要求3652.6843652.68436005515.6946012.26636001452.1124790.249366.49082066.43904401.075373.2123186.4604386.086387.19084595.61803983.342404.03885371.1703218.294430.7225594.53402173.216467.22244757.820361.6625534.90961051.851在表中：第i塊入滲線以上土體面積；i區(qū)塊水面線以上入滲線以下的部分土壤面積；i區(qū)塊水面線以下土體面積；第i塊水面線以上棱柱排水部分的面積；第i塊水面線以下棱柱排水部分的面積；土壤干容重；土壤濕容重；土壤飽和容重；棱柱狀堆石料的干容重；棱柱狀堆石料的濕容重；二審R=160m計(jì)算過程見表5-4：圖5-3正常水位b下下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算示意圖表5-4水位正常時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算表b編號(hào)-200030.7967149.57720.419.816.520.518-1000104.06145.620.419.816.520.5180156.67317.23490217.54145.620.419.816.520.5181163.712242.7616102.94042.660920.419.816.520.5182143.466365.4112145.60020.419.816.520.5183154.096457.1808116.690020.419.816.520.5184180.45533.227226.9650020.419.816.520.5185216.978492.643200020.419.816.520.5186260.896382.100800020.419.816.520.5187273.597221.52800020.419.816.520.5188135.63621.139200020.419.816.520.518C16001123400.377870.7265420016001123400.377870.7265420016001123400.377870.72654203196.13316001123400.377870.72654203339.72516001123400.377870.72654202926.69816170.26390.96461.036723400.377870.72654203143.55816240.368120.929781.0755323400.377870.72654203681.17216300.453990.891011.1223323400.377870.72654204426.34316370.549020.835811.1964523400.377870.72654205322.27816440.637420.770511.2978423400.377870.72654205581.37516530.739630.673011.4858623400.377870.72654202766.9700631.33242692.37903323.7110002133.232620.804754.030341.25104459.572620.83537.3847080.371336.6714806.681698.4950767.89629844.9767.89623720.0927235.1422402.40012564.2404747.6499052.181925.3360014121.0705147.03810557.9444.91590014683.9905159.0139754.33500014180.6804774.4357565.59600012887.8704070.3454386.2540009967.62902902.101418.55620003185.5260810.11222414.8092414.809320048147.0531355.281.536>1.35滿足穩(wěn)定要求3453.9933453.99332005144.1726480.8433200557.90734278320004747.649320005147.038331.7443726.55105159.013344.16965405.46904774.435359.14566437.88604070.345382.8647075.70102902.101415.30886353.5660810.1122475.47522356.111第三次試算R=180m,b=18m。計(jì)算過程見表5-5。圖5-4正常水位c下下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算示意圖表5-5正常水位下下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算表c編號(hào)-1000057.14220.419.816.520.5180000101.42163.820.419.816.520.518164.418400226.504163.820.419.816.520.5182221.403178.779656.78219.88890.38820.419.816.520.5183162.367387.302466.280020.419.816.520.5184171.736453.565800020.419.816.520.5185204.851386.468500020.419.816.520.5186252.612254.381400020.419.816.520.5187307.67459.981500020.419.816.520.518869.7123000020.419.816.520.518377870.7265420018001123400.377870.7265420018001123400.377870.72654201314.13518120.187380.982291.0180323400.377870.72654204516.62318170.26390.96461.036723400.377870.72654203312.29118240.368120.929781.0755323400.377870.72654203503.41818300.453990.891011.1223323400.377870.72654204178.95618370.549020.835811.1964523400.377870.72654205153.28518440.637420.770511.2978423400.377870.72654206276.5518530.739630.673011.4858623400.377870.72654201422.1310001028.56501028.5650002079.1062948.405027.5060004643.3282948.41314.1357591.728496.57233539.836936.9014407.72251626.988993.3612034.7033338.1377668.5881093.620012074.504401.0758980.60300012484.0204386.0867652.07600011831.0303983.3425036.75200010190.0403218.2941187.6340007464.18302173.21600001422.1310361.6625747.2936747.2936360037769.9626623.891.4186>1.35滿足穩(wěn)定要求3652.6843652.68436005515.6946012.26636001452.1124790.249366.49082066.43904401.075373.2123186.4604386.086387.19084595.61803983.342404.03885371.1703218.294430.7225594.53402173.216467.22244757.820361.6625534.90961051.8515.3.2查洪水位時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性分析第一次試算R=180m,b=18m計(jì)算過程見表5-6。圖5-5洪水位校核時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算示意圖表5-6查洪水位時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性計(jì)算表a編號(hào)-10000104.0720.419.816.520.518000052.6617267.36920.419.816.520.518170.927759.1710.438881.7384267.3520.419.816.520.518240.8906298.631218.547058.653120.419.816.520.518342.7428