混凝土重力坝结构设计.docVIP

精品论文 参考文献 混凝土重力坝结构设计 黄庭昌 　　韶关市水利水电勘测设计咨询有限公司 广东韶关 512000 　　摘要：文章介绍了某水库进行混凝土重力坝建造工程的设计过程，通过认真研究坝型、枢纽布置和坝体结构，从坝型选择、枢纽建筑物布置、坝体结构设计、坝基施工处理等方面入手，并经过详细计算优化，得出了最满足工程要求的结构设计方案，供相关人员参考借鉴。 　　关键词：水库；混凝土重力坝；结构布置；施工设计 　　混凝土重力坝以其良好的整体性和高强度、密实性好的筑坝材料，能够给水库坝体带来良好的防渗效果和适应各种地形地质条件的能力，越来越广泛应用于水利工程建设中。本文通过研究分析混凝土重力坝的结构设计，以达到安全、经济、适用、实用的目的，保证工程的顺利建成，发挥水库枢纽兴利除害的作用，更好地服务于社会，造福一方百姓。 　　1 工程概况 　　某水库位于河道上游河段，水库任务以灌溉、供水为主，设计灌溉面积820亩，设计总库容24.6万 m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）第2.1.1款的规定，水库总库容大于0.001亿m3小于0.01亿m3，灌溉面积小于5000亩，工程为小（2）型水库，工程等别V等。 　　2 坝址地形地质条件 　　坝址地形为不对称的“V”型河谷，两岸坝肩岸坡较缓，边坡稳定，坝肩岸坡岩体出露，分别为白云岩：灰色，岩质较硬，岩石完整，岩芯柱状；泥质白云岩：灰色，岩质较硬，岩石较完整，岩芯呈块状和短柱状；紫色薄层泥岩：岩质较软，岩石较完整，岩芯呈块状和短柱状。根据钻探情况：河床第四系覆盖层为淤泥、红粘土，厚度0-13.4m；出露基岩表层为强风化，岩石较破碎，岩芯采取率较低，渗透性强；下部弱风化岩石较完整，但受构造的影响，存在一定的节理裂隙；大坝拟建于弱风化层上，坝基和坝肩须进行防渗帷幕灌浆处理。 　　3 混凝土重力坝结构布置 　　3.1 坝址选择 　　经地质资料勘察及钻孔资料分析，坝址选在下图中所示的不对称的“V”型河谷中。两岸坝肩岩体出露，坝基覆盖层约3米，较薄，清除覆盖层后，大坝建于弱风化层上，坝基和坝肩进行防渗帷幕灌浆处理。 　　3.2 混凝土重力坝枢纽平面布置 　　从坝址区的地形地貌和地质情况看，清除覆盖层后坝址区基岩出露，岩性以白云岩和泥质白云岩为主，左坝肩上部约300m处有白云质灰岩和灰岩出露，根据坝址区地形地质条件，适宜修建混凝土重力坝。同时，可以在坝上修建溢流面，充分利用混凝土重力坝坝身泄洪的优点。水库大坝枢纽由混凝土重力坝、大坝中部溢洪道、右岸取水兼放空管等组成，枢纽平面布置如图1所示。 　　图1 混凝土重力坝枢纽平面布置 　　3.3 主要水工建筑物设计 　　3.3.1 挡水建筑物 　　大坝为混凝土重力坝，大坝坝轴线如上图所示，其坝顶高程1273.5，坝顶宽5m，坝底宽31.0m，最大坝高29.2m。右岸非溢流坝段桩号从0+000―0+051.5，溢流坝段0―072.5.0―0+080.5；左岸非溢流坝段0+080.5―0+116.933，两岸非溢流坝段总长106.933m。上游坝坡从1273.5m至1259m为垂直段，1259m至1246.5m为1：0.2；下游坝坡从1273.5m至1270.74m为垂直段，1270.74m至1246.5m为1：0.8。上游侧为C20W6防渗混凝土，防渗墙厚度按1/20―1/30倍水头考虑，防渗墙底厚1.5m，顶厚0.5m，防渗墙嵌入基岩1―1.5m，坝体内部采用C10埋石混凝土（埋石体积率20%）。为降低坝基扬压力，在防渗帷幕的下游2.5m处设置坝基排水。 　　3.3.2 溢洪设施 　　溢洪设施布置于大坝中部，为坝体的溢流坝段，其桩号为0+072.5―0+80.5.设1个表孔，表孔宽度5m，堰顶高程1271.5m，边墩厚1.5m，溢流前沿宽5m。溢流堰采用曲线型实用堰，堰面方程为y=0.362x1.85。坝顶设交通桥，堰面采用1：0.8的斜坡相连，反弧半径R=7m，出口采用挑流消能，挑流鼻坎最低点高程1256.16m，挑流鼻坎高程1257.00m，挑角20deg;最大下泄流量为12.8m3/s。为防止水流对溢洪道的冲刷，使溢洪道能满足抗冲要求，溢洪道溢流面板采用C20钢筋砼现浇，挑流段至消力池底板。开挖到设计高程后，在基岩面上现浇C20砼防冲，每隔10m设一沉降缝；导水边墙采用C20钢筋混凝土浇注，溢洪道总长22m。 　　3.3.3 取水兼放空管 　　取水口位于坝体右侧，取水口坝轴线桩号为0+36.5，取水口底板高程为1259.21m，取水型式为坝内埋管，取水管管径为Phi;800，坝内埋管管长35m，在取管进口设置拦污栅及检修闸门，取水管出口设Phi;800工作闸阀。 　　放空冲砂底孔布置在坝体中部，冲沙底孔坝轴线桩号为