土石坝课设分析和总结.docxVIP

PAGE PAGE 10 / 36 第一章 课程设计目的 课程设计包括土石坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。 学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成土石坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。 培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。提高查阅和应用参考文献和资料的能力。 第二章 课程设计题目描述和要求 （一）课程设计题目描述 1、流域概况及枢纽任务 某水库枢纽位于某河上游，全河流域面积 5863km2，流向自西向东，干流的平均比降为 2%--3%。流域内多石山，小部分为丘陵，水土流失不严重。 本枢纽工程是以发电为主兼顾灌溉和供水的综合利用工程，水库的总库容为 1450 万 m3，发电引水高程为 197.5m，最大引水流量为 73m3/s，发电装机容量 3 万 kW。灌溉下游左岸耕地2.3 万 m2，灌溉最大引水流量35m3/s，引水高程202.5m。 2、地形地质 坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、弱风化、强风化及河床卵石覆盖层。河槽高程为 181.8m，河槽处卵石覆盖层为 4m，强风化层厚度为 3m，弱风化层厚度为 6m，基岩岩体较完整，无特殊不利地质构造。两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，厚度一般地 23m ，强风化层厚 1—2m，弱风化层厚度为 5－8m，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。 3、建筑材料 粘土料、砂料、石料在坝址上、下游均有，坝址下游5 公里以内砂储量丰富， 可供建筑使用。 材料重度 材料 重度 kN/m3 含水量 % 孔隙 摩擦角 (度) 凝聚力 kPa 渗透系数 K(cm/s) 粘土 18.7 28 e=0.65 18 15 3.6?10-4 砂砾料 19.5 19 n=25% 35 0 6.0?10-2 土石料 20 22 e=0.45 27 10 1.8?10-3 堆石料 22 15 n=25% 38 0 4、水文 坝址以上控制集雨面积 128km2，多年平均流量 3.5m3/s，平均年径流量 9776.2 m3。 经水文水利规划 (工程等别为三等，经调洪演算 )得：上游设计洪水位为235.0m，相应的下游水位为 184.2m，库容为 1135 万 m3，岸边溢洪道相应的泄量为 1238 m3/s；上游校核洪水位为236.5m，相应的下游水位为185.3m，库容为1243 万 m3，岸边溢洪道相应的泄量为 1675 m3/s；上游正常高水位为 233.5m， 相应的下游水位为 183.5m，库容为 898 万 m3；死水位为 200m，相应的库容为42 万 m3。 5、气象 本地区洪水期多年平均最大风速 12m/s，水库的风区长度（吹程）为 2.6km。6、其他有关资料 坝基弱风化上限高程为 174.8m，岸边溢洪道堰顶高程取为 226.5m。 （二）设计内容 本课程设计选择粘土心墙土石坝，对土石坝最大剖面进行剖面设计并绘制设计图。 课程设计的内容包括： 1、确定合理经济土石坝剖面尺寸。 2、计算施工期（竣工时）上游坝坡的稳定安全系数。 3、 分别计算正常高水位、设计洪水位、校核洪水位下游坝坡的稳定安全系数和坝体的浸润线 4、计算正常高水位骤降至死水位上游坝坡的稳定安全系数和坝体的浸润线。 5、最后要求绘制土石坝剖面设计图及部分细部构造图。 （三）成果要求 课程设计结束时提交的成果为：设计 2 号图纸一张，设计计算说明书一份。 设计图纸：设计 2 号图纸一张，提倡学生用计算机绘图。 设计图纸要求布局合理、设计正确，图面整洁、清晰，图幅尺寸、比例、线条、标注高程、符号和说明等均符合工程制图标准。 设计说明书编写内容1．设计题目； 目录与前言； 正文(包括工程概况、计算原理与方法、计算过程及结果汇总)； 结束语：成果评价、问题展望（成果的分析及结论一定要有分析和判断， 并说明存在的问题和改进措施）； 参考文献。 C．设计说明书编写要求 课程设计计算说明书要求条理清楚、文字通顺、整齐美观、格式规范。 课程设计计算说明书不少于 5 千字，并有必要的图表。 课程设计计算说明书纸张用统一的毕业设计纸张，并尽可能用计算机打印。 第三章 确定合理经济土石坝剖面尺寸 土石坝的基本剖面根据坝高、坝的等级、坝型、筑坝材料特性、坝基情况以及施工、运行条件等参照现有工程的时间经验初步拟定，然后通过渗流和稳定分析检验，最终确定合理地剖面形状。 第一节 基岩高程的确定 土石坝底面积大，坝基应力较小，坝身具有一定的适应变形的能力，坝身断面分区和材料的选择也具有灵活性。所以，土石坝对天然地基的强度和变形要求， 以及地基处