重力坝设计说明书.docxVIP

PAGE PAGE 2 网络教育学院《水工建筑物课程设计》 网络教育学院 题 目：混凝土重力坝设计 学习中心： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季学 号： 学 生： 指导教师： 混凝土重力坝设计说明书 目录 第一章 基本资料 1 一、基本情况 1 二、气候特征 1 三、工程地质条件 1 第二章 大坝设计 3 一、工程等级 3 二、坝型确定 3 三、基本剖面的拟定 3 四、坝高计算 3 五、挡水坝段剖面的设计 4 第三章 结构计算 5 一、荷载及其组合 5 二、挡水坝抗滑稳定分析计算 7 三、挡水坝边缘应力分析与强度计算 9 第四章 细部构造设计 13 一、材料区分及标号选择 13 二、坝顶 13 三、坝体防渗与排水 13 四、坝体廊道系统 13 第五章 地基处理 14 一、基底开挖 14 二、固结灌浆 14 三、惟幕灌浆与坝基排水孔 14 第六章 附 件 15 一、挡水坝段剖面图 15 PAGE PAGE 10 第一章 基本资料 一、基本情况 本重力坝水库坝高 53.9m，坝底高程 31.0m，坝顶高程 84.9m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。水库死水位 51.0m，死库容 0.3 亿 m3，正常水位 80.0m，设计状况时上游水位 82.5m、下游水位 45.5m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位 46.45m。 二、气候特征 1、根据当地气象局 50 年统计资料，多年平均最大风速 14m/s，重现期 50 年最大风速 23m/s，设计洪水位时 2.6km，校核洪水位时 3.0km； 2、最大冻土层深度为 125m； 3、河流结冰期平均为 150 天左右，最大冰层 1.05m。三、工程地质条件 1、坝址地形地质 、左岸：覆盖层 2-3m，全风化带厚 3-5，强风化加弱风化带厚 3m，微风化层厚 4m； 、河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约 0-1.5m，弱风化层厚 1m 左右，微风化层厚 3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬， 强度 高，抗冲能力强； 、右岸：覆盖层 3-5m，全风化带厚 5-7，强风化加弱风化带厚 1-3m，弱风化带厚 1-3m，微风化层厚 1-4m。 2、天然建筑材料：粘土料、砂石料和石料在坝址上下游 2-3km 均可开采，储量足。粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。 第二章 大坝设计 一、工程等级 本水库死库容 0.3 亿 m3，最大库容未知，估算约为 5 亿 m3左右。根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》 （DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为 2 级建筑物，施工导流建筑物为 3 级建筑物。 二、坝型确定 坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。本枢纽坝址区为较坚硬的砂岩，当地石料丰富，确定本水库大坝为浆砌块石重力坝。 三、基本剖面的拟定 重力坝承受的主要荷载是水压和自重，控制剖面尺寸的主要指标是稳定和强度要求。由于作用于上游面的水压力呈三角形分部，所以重力坝的基本剖面是三角形，根据提供的资料，确定坝底宽度为 43.29m（约为坝高的 0.8 倍），下游边坡 m=0.8，上游面为铅直。 四、坝高计算 按《重力坝设计规范》中有关规定，本水库坝顶高程＝波浪高+ 浪高中心线高出静水位高度+安全超高 （1）最大波浪在坝坡上的爬高R 计算： ① 风浪要素的计算 A、风速ω：本水库多年平均最大风速 14.0m/s，重现期最大风速23.0m/s ： B、风区吹程长度D：风作用于水域的长度； D =2600m，D =3000m。 设计 校核 ② 风浪爬高计算：采用莆田试验站公式计算风浪各要素及波浪 爬高，计算得：h =2.05m，h =1.11m。 设计 校核 （2）浪高中心线高出静水位高度：h =0.62m，h =0.33m 设计 0 校核 0 （3）安全加高值 ：A =0.5m，A =0.4m。 设计 校核 （4）坝体安全超高成果：设计坝顶高程=82.5+2.05+0.62+0.5=85.，67校m 核坝顶高程=84.72+1.11+0.33+0.4=86.；56m 水库坝顶高程为 84.9m，需设防浪墙高1.7m，即：防浪墙顶高程为 86 .6m。 五、挡水坝段剖面的设计 1、坝顶高度确定 根据资料提供，确定坝顶高程为 84.90 米。 2、坝顶宽度 坝顶宽度B=0.1H=0.1*(84.9-31)=5.39m 为适应施工和运用检修的需要，并考虑坝体各部分尺寸协调，坝顶宽度取坝高的 10%左右，即 5.5 米。 第三章 结构计算 一、荷