設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)H江碾壓混凝土重力壩

1、摘 要 設(shè)計(jì)背景：本設(shè)計(jì)的基本資料來(lái)源于我國(guó)西南部地區(qū)的已建水利工程。地點(diǎn)位 于 h 河，h 河是 w 江水系的中上游河段，流域?qū)俑睙釒夂騾^(qū)，氣候溫和多雨。 壩址多年平均氣溫為 20.1，歷年平均濕度為 80%，壩區(qū)多年平均降水量為 1343.5 mm。徑流主要由降水形成，多年平均徑流量為 1610 m3/s，多年平均徑流 總量為 508 億 m3，年際變化較為平穩(wěn)，年變差系數(shù)為 0.24。h 江洪水主要由于暴 雨形成。壩址位于相對(duì)穩(wěn)定地塊內(nèi)，屬于弱震環(huán)境，壩址地震基本烈度和水庫(kù)可 能誘發(fā)地震影響烈度均為 7 度。壩址河谷為較平坦“v”形谷，寬高比為 3.5。壩 址上游地層為三疊系下統(tǒng)羅樓組

2、，以薄層、中厚層硅質(zhì)泥板巖、硅質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r為 主，夾少量粉砂巖互層巖組。壩址及其下游出露地層為三疊系中統(tǒng)板納組，由厚 層鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥板巖互層組成，屬堅(jiān)硬和中堅(jiān)硬巖石。 設(shè)計(jì)方法：在調(diào)洪演算的基礎(chǔ)上確定起調(diào)流量和下泄流量從而來(lái)進(jìn)行溢洪道的 設(shè)計(jì)。用材料力學(xué)法和穩(wěn)定計(jì)算分別在正常蓄水位，設(shè)計(jì)洪水位，校核洪水位以 及正常蓄水位地震效果下四個(gè)工況下驗(yàn)證和校核設(shè)計(jì)剖面的可行性。通過(guò)材料力 學(xué)的方法對(duì)壩體內(nèi)的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算與分析 設(shè)計(jì)內(nèi)容：本次 h 江碾壓混凝土重力壩設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括，壩址和壩型的選 擇、溢洪道的設(shè)計(jì)、非溢流壩段及溢流壩段的截面選取和分析計(jì)算、引水管道 （壓力鋼管）的計(jì)算。 本次設(shè)計(jì)

3、我們掌握了碾壓混凝土重力壩的設(shè)計(jì)方法，而且了解到碾壓混凝 土重力壩的一些重要的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的地方，并且我本人也在壓力鋼 管的專題設(shè)計(jì)中，掌握了壓力鋼管截面選取、厚度選擇和配筋的相關(guān)知識(shí)。完 成了專業(yè)知識(shí)從理論學(xué)習(xí)到實(shí)際運(yùn)用的過(guò)渡，體會(huì)到了作為一名水利工作者所 肩負(fù)的責(zé)任。并對(duì)今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：碾壓混凝土重力壩；材料力學(xué)法；rcc abstract design background: the design of the basic information from the southwestern region of chinas water conserva

4、ncy projects have been built. h river is located, h river is the department of w upper and middle reaches of the river sections, river basin is a sub-tropical climate zone, climate is mild and rainy. site for many years the average temperature of 20.1 , humidity of the calendar year average of 80 pe

5、rcent, the average precipitation for the dam over the years 1343.5 mm. formed mainly by the rainfall runoff, the average runoff for the years 1610 m3 / s, multi-year average runoff for the 50.8 billion m3, interannual variability is relatively stable coefficient of variation was 0.24. h jiang floods

6、 mainly due to the formation of rain. dam site is located within a relatively stable block belonging to the weak shock environment, the basic earthquake intensity of dam and reservoir-induced earthquakes may affect the intensity of 7 degrees. for the relatively flat valley dam v-shaped valley, aspec

7、t ratio of 3.5. dam upstream to lower triassic strata floor ec law group to thin, medium thick fender siliceous rocks, siliceous limestone-based clay, clip a small amount of interbedded siltstone rock group. and its downstream site for the triassic strata exposed in the ec group board is satisfied b

8、y the thick layer of calcareous sandstone, siltstone, interbedded rock composed of clay tablets, which is hard and the hard rock. design method: in the flood determined on the basis of calculation from the flow and discharge flow adjusted so as to carry out the design of the spillway. mechanics of m

9、aterials used and the stability of the calculation in the normal water level, the design flood level, flood checking, as well as the effect of normal water level under the four conditions seismic verification and checking the feasibility of the design section. way through the material mechanics of s

10、tress on the body to carry out calculation and analysis design content: the h jiang rcc gravity dam, including the main elements of the design, dam and dam-based selection, spillway design, the non-spillway section and the spillway section and analysis of selected cross-section, the water pipe ( pre

11、ssure pipe) calculations. the design we have a roller compacted concrete gravity dam design method, roller compacted concrete gravity dam and that some of the important characteristics and the design of the place should be noted, and i am also the topics penstock design, master pressure pipe cross-s

12、ection selected, the thickness of the selection and reinforcement of relevant knowledge. from the completion of the professional knowledge to the practical application of theoretical study of the transition, experienced workers, as a water responsibilities. future work and laid a solid foundation. k

13、ey words: rcc gravity dam; material mechanics method; rcc 目錄 摘摘 要要 .- i - 第一章第一章 綜合說(shuō)明綜合說(shuō)明.- 1 - 第一節(jié)樞紐布置 .- 1 - 一、發(fā)電.- 1 - 二、防洪.- 1 - 三、航運(yùn).- 1 - 第二節(jié)設(shè)計(jì)要求 .- 1 - 第三節(jié)工程特性表 .- 2 - 第二章第二章設(shè)計(jì)基本資料設(shè)計(jì)基本資料.- 4 - 第一節(jié)自然地理 .- 4 - 一、流域概況 .- 4 - 二、氣候特征 .- 4 - 三、徑流、洪水、泥沙 .- 5 - 第二節(jié)工程地質(zhì) .- 8 - 1、地震烈度 .- 8 - 2、地形地貌 .-

14、8 - 3、地層巖性 .- 9 - 4、地質(zhì)構(gòu)造 .- 9 - 5、巖體物理力學(xué)性質(zhì) .- 9 - 第三節(jié)碾壓混凝土層面和大壩建基面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) .- 10 - 第四節(jié)各分區(qū)砼相應(yīng)齡期的抗壓強(qiáng)度指標(biāo) .- 11 - 第五節(jié)筑壩材料 .- 15 - 第六節(jié)水庫(kù)淹沒(méi)處理及移民安置 .- 15 - 1、lt 水庫(kù)淹沒(méi)影響實(shí)物指標(biāo) .- 15 - 2、移民安置規(guī)劃 .- 15 - 第七節(jié)施工組織 .- 15 - 1、施工條件 .- 15 - 2、對(duì)外交通 .- 16 - 3、材料供應(yīng) .- 16 - 第三章第三章樞紐整體布置和壩型選擇樞紐整體布置和壩型選擇.- 16 - 第一節(jié)工程等別與建筑物級(jí)別

15、.- 16 - 第二節(jié)樞紐布置 .- 17 - 第三節(jié)壩型選擇 .- 17 - 1、面板堆石壩.- 17 - 2、土石壩.- 17 - 3、拱壩.- 17 - 4、重力壩.- 18 - 第四節(jié)洪水調(diào)洪演算 .- 18 - 1、計(jì)算原理：.- 18 - 2、計(jì)算結(jié)果：.- 19 - 第五節(jié)壩頂高程的確定 .- 20 - 第四章第四章非溢流壩段剖面設(shè)計(jì)非溢流壩段剖面設(shè)計(jì).- 21 - 第一節(jié)剖面尺寸擬定 .- 21 - 第二節(jié) 壩體強(qiáng)度和穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算及應(yīng)力計(jì)算 .- 22 - 1、穩(wěn)定的校核驗(yàn)算 .- 22 - 2、壩體上游面的拉應(yīng)力正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 .- 23 - 3、壩趾抗壓強(qiáng)

16、度承載能力極限狀態(tài) .- 24 - 4、確定計(jì)算截面 .- 24 - 5、荷載計(jì)算 .- 24 - 6、強(qiáng)度、校核驗(yàn)算和荷載成果表 .- 29 - 第三節(jié) 應(yīng)力結(jié)果 .- 52 - 1、計(jì)算應(yīng)力 .- 52 - 2、應(yīng)力成果表 .- 54 - 3、應(yīng)力分布圖 .- 55 - 第五章第五章溢流壩段剖面設(shè)溢流壩段剖面設(shè)計(jì)計(jì).- 70 - 第一節(jié)孔口設(shè)計(jì) .- 70 - 1、泄水方式的選擇 .- 70 - 2、洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定 .- 70 - 3、單寬流量的選擇 .- 70 - 4、孔口凈寬擬定 .- 70 - 5、溢流壩段總長(zhǎng)度的確定 .- 70 - 6、流量和堰頂高程的確定 .- 70 - 7、定

17、型水頭的確定 .- 70 - 第二節(jié)消能防沖 .- 71 - 1、消能方式 .- 71 - 2、挑流鼻坎設(shè)計(jì) .- 71 - 3、反弧半徑的確定 .- 71 - 4、挑距和沖坑的估算 .- 71 - 第三節(jié)剖面設(shè)計(jì) .- 72 - 第四節(jié)四個(gè)不同截面在不同工況下壩體的強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算 .- 73 - 1、計(jì)算荷載 .- 73 - 2、荷載計(jì)算成果表 .- 73 - 第五節(jié)應(yīng)力結(jié)果 .- 83 - 1、應(yīng)力計(jì)算 .- 83 - 2、應(yīng)力計(jì)算成果表 .- 83 - 3、應(yīng)力分布圖 .- 86 - 第六章第六章第二建筑物（壓力鋼管）的設(shè)計(jì)第二建筑物（壓力鋼管）的設(shè)計(jì).- 89 - 第一節(jié)引水管道的布置

18、 .- 89 - 1、壓力鋼管的形式 .- 89 - 2、管道軸線布置 .- 89 - 3、進(jìn)水口體形設(shè)計(jì) .- 90 - 4、攔污柵 .- 90 - 5、閘門(mén)及啟閉設(shè)備 .- 90 - 6、細(xì)部構(gòu)造 .- 90 - 7、壓力鋼管結(jié)構(gòu)計(jì)算 .- 91 - 8、專題（引水管道結(jié)構(gòu)計(jì)算） .- 96 - 第七章第七章施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì).- 101 - 第一節(jié)施工導(dǎo)流方案 .- 101 - 一、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) .- 101 - 二、導(dǎo)流方案 .- 101 - 三、導(dǎo)流建筑物 .- 101 - 四、導(dǎo)流時(shí)段 .- 102 - 第二節(jié)施工總進(jìn)度安排 .- 102 - 第三節(jié)導(dǎo)流工程參數(shù) .- 103 -

19、 參參考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .- 103 - 第一章 綜合說(shuō)明 第一節(jié)樞紐布置 本工程同時(shí)兼有了防洪、發(fā)電、灌溉、漁業(yè)等綜合利用效益。 一、發(fā)電 裝機(jī)容量為 7600 mw，正常蓄水位為 376.6 m，死水位為 330.30 m， 臺(tái)機(jī) 組滿發(fā)時(shí)的流量為 7537 m3/s，尾水位為 225.50m。 廠房類型為全地下式廠房，主廠房尺寸為 338.528.574.4(m m m)，機(jī)組 間距為 32.5m，安裝間（主/副）長(zhǎng)度為 60/30m。主變室為地下式，尺寸為 405.519.532.334.2(m m m)。開(kāi)關(guān)站為地面戶內(nèi)式，平面尺寸為 33517.5 (m m)。 二、防洪 lt 水

20、庫(kù)是 w 江防洪的戰(zhàn)略性工程，承擔(dān) w 江中下游地區(qū)防洪任務(wù)，總防護(hù)人 口達(dá) 1200 萬(wàn)人，保護(hù)耕地近 700 萬(wàn)畝。工程的興建可將 w 江和 w、n 江三角洲防 洪標(biāo)準(zhǔn)由約 20 年一遇提高到約 400 年一遇（400m 提高到約 50 年一遇） ，遇 dtx 水庫(kù)聯(lián)合防洪，可使下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)由 20 年一遇提高到 100 年一遇；無(wú)論式從 防洪效益還是替代防洪工程投資來(lái)說(shuō)，其防洪作用均非常顯著。 在遇 500 年和 10000 年一遇的洪水時(shí)，經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪后，洪峰流量由原來(lái) 27600 m3/s 和 35500 m3/s 分別削減為 24762 m3/s 和 28382 m3/s。要求校核

21、洪水 時(shí)最大下泄流量限制為 28650 m3/s，校核洪水位不超過(guò)正常蓄水位 4.2 m。 三、航運(yùn) h 河屬于灘多、坡陡、流急的河流，全河大小灘險(xiǎn)約有 300 處。天然情況下， 除 o 灘至 sl 鎮(zhèn)（l 江河口） 170 km 河段為常年通航河段外，其余河段基本不能 通航。lt 水庫(kù)建成后，會(huì)使庫(kù)區(qū)干流以上 250 km 范圍內(nèi)形成深水航道，壩址下 游河道枯水流量得到了大幅度增加，為實(shí)現(xiàn) h 河全面通航，并直達(dá)珠江三角洲出 海奠定了基礎(chǔ)，為西南有關(guān)省區(qū)物資外運(yùn)提供了一條廉價(jià)的水上運(yùn)輸線，從而可 帶動(dòng)沿河經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促使西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施。 第二節(jié)設(shè)計(jì)要求 要求： 1根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫(kù)進(jìn)

22、行洪水調(diào)節(jié)的計(jì)算，確定壩頂高程及溢洪道孔口尺 寸； 2通過(guò)分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐組成建筑物的型式、輪廓尺寸 及水利樞紐的布置方案； 3詳細(xì)做出大壩設(shè)計(jì)，通過(guò)比較，確定壩的基本剖面和輪廓尺寸，擬定地基處 理方案與壩身構(gòu)造，進(jìn)行水力,靜力計(jì)算； 4對(duì)碾壓混凝土重力壩進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇建筑物的型式與輪廓尺寸，確定布置方 案，擬定細(xì)部構(gòu)造，進(jìn)行水力和靜力計(jì)算； 5決定樞紐的施工導(dǎo)流方案，安排工程施工控制進(jìn)度。 第三節(jié)工程特性表 表 1-1 工程特性表 名稱數(shù)量單位備注 流域面積98500km2壩址控制面積 多年平均徑流總 量 508108 m3 設(shè)計(jì)洪水流量27600m3/s洪峰 校核洪水流

23、量35500m3/s洪峰 河 流 特 性 多年平均徑流量1610m3/s 正常蓄水位376.6m 正常尾水位225.5m 發(fā)電死水位330.3m 設(shè)計(jì)洪水位376.75m 校核洪水位379.85m 庫(kù)容160108 m3 設(shè)計(jì)下泄流量24762m3/s 設(shè)計(jì)下游水位257.16m 校核下泄流量28382m3/s 校核下游水位260.3m 水 庫(kù) 特 性 發(fā)電裝機(jī)容量7600mw 大壩等級(jí)一級(jí) 大壩類型碾壓砼重力壩 攔 河 大壩頂高程379.5m放浪墻頂高程 380.7m 壩壩高189.5m 續(xù)表 1-1 壩頂寬度16m 上游坡度0.2 下游坡度0.70 壩基面高程190m 壩 頂 寬 度 上游

24、折坡點(diǎn)高程290m 堰頂高程353.87m 溢流面前緣凈寬105m 消能方式挑流消能 鼻坎高程262m 反弧半徑50m 挑射角25 泄 水 建 筑 物 單寬流量270.304 8 m3/s校核 第二章設(shè)計(jì)基本資料 第一節(jié)自然地理 一、流域概況 h 河是 w 江水系中上游的河段。h 河全長(zhǎng)為 1573 km，流域面積為 138340 km2。流域?qū)俑睙釒夂騾^(qū)，氣候溫和雨量充沛，雨季為 410 月，降水量約占年 降水量的 89.5 %，雨日約占全年的 71.2 %，流域各地多年平均降水量在 760 1860 mm，總的趨勢(shì)山東向西遞減。徑流主要由降雨形成，徑流年內(nèi)分配為：5 10 月份占年總量的

25、 82.9 %，11 月 次年 4 月占年總量的 17.1 %。 lt 水電站位于 h 江上游。壩址以上流域面積為 98500 km2，占 h 河流流域面 積的 71 %。壩址以上流域，地形復(fù)雜，大支流多，汛期暴雨量級(jí)雖不大但卻頻繁 發(fā)生，造成洪水連續(xù)、洪水總量較大。 二、氣候特征 1、氣溫： 壩址多年平均氣溫為 20.1 ，月平均最低（1 月份）氣溫為 11.0 ，月平均 最高氣溫（7 月份）為 27.1 ，實(shí)測(cè)最低值（1 月份）為-2.9 ，實(shí)測(cè)的最高值 （7 月份）為 38.9 。 2、濕度： 歷年平均相對(duì)濕度為 80 %，其中最高的是 6、7、8 月，歷年平均值均為 85 %；最低為

26、2 月，歷年平均值為 74 %。 3、降雨量： 壩區(qū)多年平均降水量 1343.5mm，雨季（410 月份）降水量占年降水量的 89.2%，其中 59 月份降水量占全年的 76.0%，多年平均降雨日數(shù)為 156d，雨季 雨日占全年的 69.7%。多年平均日雨量10mm（中雨及以上）日數(shù)為 38.5d，日 雨量25mm（大雨及以上）日數(shù)為 15.0d，日雨量50mm（暴雨）日數(shù)為 3.9d， 日雨量100mm（大暴雨）日數(shù)為 0.6d。 表 2-1 壩區(qū)歷年（1972 1992 年）各時(shí)段的最大降水量 時(shí)段 (min) 10203060901201802403605407201440 雨量 (mm

27、) 25. 2 40. 2 58. 8 99. 9 117. 3 125. 8 139. 5 144. 6 155. 6 158.6 159. 4 160. 9 4、蒸發(fā)量： 歷年水面蒸發(fā)量的平均值為 1023.3 mm，歷年的最大值為 1218.7 mm，歷年 最小值為 842.7 mm。 5、風(fēng)向風(fēng)力： 歷年最大風(fēng)速為 24m/s，吹程為 2km。 三、徑流、洪水、泥沙 1、 徑流： 徑流主要由降水形成，多年平均徑流量 1610 m3/s，多年平均年徑流總量為 508 億 m3，年際變化較為平穩(wěn)，年變差系數(shù)是 0.24，實(shí)測(cè)的最大年平均徑流量 和最小的平均徑流量分別為多年平均流量的 1.4

28、2 倍和 0.54 倍。實(shí)測(cè)的最大流量 為 16900 m3/s，實(shí)測(cè)最小流量為 174 m3/s，各頻率年徑流成果見(jiàn)表 2 - 2。 表 2-2 年徑流頻率成果表 %12510205075909599 0(3/)264025002290212019201580134011401030849 2、 洪水： h 河流域洪水由暴雨形成。lt 以上流域面積大，主流源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，大支流多， 汛期暴雨量級(jí)雖不大，但是發(fā)生頻繁，往往造成連續(xù)性洪水，單峰洪水甚少，復(fù) 峰居多。設(shè)計(jì)洪水成果見(jiàn)表 2-3。 表 設(shè)計(jì)洪水成果表 2 3 p（%） 項(xiàng)目 0.010.10.21510 洪峰流量(3/)3550029500

29、27600232001850016300 7d 洪量?jī)|(m3/s) 1581321241138474.4 表 壩址處設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線（） 2 4 0.2%p 月日時(shí)流量月日時(shí)流量 619141310076216700 2014900815600 202153001414500 8152002013700 14149007212900 2014300812100 212136001411400 8127002010700 14119008210200 201120089740 22210600149620 8102002010200 1496809213700 209210817000 23288

30、501420200 885002022600 14826010222100 208200820900 24281401419400 880902017900 14831011216900 208630817400 25289701420200 889302023300 14909012226000 209300827300 續(xù)表 2-4 26293001427600 892902027000 14923013225900 209380824800 27295001423400 896702022100 14954014220700 209230819600 28289701418500 887

31、302017500 14850015216700 208380815800 29283201415100 8108002014600 141260016214200 2013800813700 302150001413200 8156002012900 141510017212500 2014700812300 712143001412000 8139002011900 141360018211800 2013200811700 22129001411600 8126002011500 141230019211400 2012000811300 32119001411200 812700201

32、1100 141560020211000 續(xù)表 2-4 2018000810900 42195001410800 8201002010700 142040021210600 2020700810500 52203001410400 8196002010300 141880022210200 2017800810100 3、 泥沙： h 河泥沙以懸移質(zhì)為主，懸沙顆粒較細(xì)。由實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，壩址處多年平均 輸沙率為 1660kg/s，多年平均含沙量為 1.05kg/m3 ，多年平均輸沙量為 5240 萬(wàn) t 。 第二節(jié)工程地質(zhì) 1、地震烈度 壩址位于相對(duì)穩(wěn)定的地塊內(nèi)，屬弱震環(huán)境，無(wú)區(qū)域性活動(dòng)斷層穿過(guò)

33、，不存在 發(fā)生地震的地質(zhì)背景，區(qū)域地震危險(xiǎn)性主要受外圍地震影響，經(jīng)過(guò)審定：壩址地 震基本烈度和水庫(kù)可能誘發(fā)地震影響烈度均為 7 度。 2、地形地貌 壩址河谷為較平坦“v”形谷，寬高比為 3.5。河流流向?yàn)?s 30 0 e，至壩址 處轉(zhuǎn)為 s 80 0 e?？菟诤铀娓叱虨?219 m，水面寬 90 100 m，水深 13 19.5 m 。河床沙卵石厚 0 6m ，局部達(dá) 17 m。河床兩側(cè)均有基巖礁灘裸露， 左岸寬 10 m，右岸寬 40 70 m 。 左岸的地形整齊，山體寬厚。右岸受沖溝切割，地形的完整程度稍遜于左岸。 兩岸的山頂高程 600 m，岸坡的坡度 32 42，殘坡積物厚 0.

34、5 2 m，局 部厚 8 25 m。 3、地層巖性 壩址的上游地層為三疊系下統(tǒng)羅樓組，以薄層、中厚層硅質(zhì)泥板巖、硅質(zhì)泥 質(zhì)灰?guī)r為主，夾少量粉砂巖互層巖組。壩址及其下游出露地層為三疊系中統(tǒng)板納 組，由厚層鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥板巖互層組成，屬堅(jiān)硬和中堅(jiān)硬巖石。 地下洞室布置區(qū)是壩區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)較好的地段之一，90 % 95 %以上的 洞體位于質(zhì)量較好和中等、類圍巖內(nèi)，圍巖地層為板納組；巖性以砂巖為主， 或?yàn)樯皫r和泥板巖互層巖組， 巖石強(qiáng)度較高。進(jìn)水口的邊坡蠕變巖體自然現(xiàn)狀 穩(wěn)定，只要開(kāi)挖后采取一定的工程措施，邊坡整體穩(wěn)定。 4、地質(zhì)構(gòu)造 壩址巖層為單斜構(gòu)造，走向 n50 200w，與河流向夾角約為

35、 70，傾向 ne（下游偏左岸） ，傾角 550 63。壩址的下游巖層傾角逐步變緩至約 40左 右。斷層依其走向，主要可分為四組。 第一組：產(chǎn)狀 n50200 w,ne 600，以層間錯(cuò)動(dòng)為主，多達(dá) 200 余條，80 % 以上的破碎帶寬度小于 10 cm。 第二組：產(chǎn)狀 n 30 0 60 0 w,ne 60 0 850，平均間距 30 50m/條。 第一組：產(chǎn)狀 n70 0 900 w,ne 70 0 85 0 第一組：產(chǎn)狀 n65 0 80 0 w,ne 80 0，破碎帶較寬。 5、巖體物理力學(xué)性質(zhì) 表 2-5 巖體力學(xué)參數(shù)表 抗剪斷強(qiáng)度變形模 量 泊桑比 fc(mpa) f c(mpa

36、)(gpa) 強(qiáng)風(fēng)化 0.750.490.60.29 1.52. 0 0.34 中等風(fēng) 化 1.21.480.90.7 67 0.28 砂巖 微風(fēng)化 1.52.451.31.48 1516 0.25 斷層 0.40.080.360.05 弱結(jié)構(gòu) 面層面 0.450.10.40.08 表 2-6 物理力學(xué)試驗(yàn)成果表 單軸抗壓 強(qiáng)度 (mpa) 彈性模量 (gpa) 巖 體 密度 (g/cm3) 比 重 孔 隙 率 飽 和 吸 水 率 (%) 干 燥 飽 和 軟 化 系 數(shù)靜 彈 動(dòng) 彈 抗拉 強(qiáng)度 (mpa) 抗折 強(qiáng)度 (mpa) 強(qiáng) 風(fēng) 化 2.672.722.110.73128780.61

37、55.9 中 等 風(fēng) 化 2.682.721.380.501681190.7167.4 微 風(fēng) 化 2.732.740.350.171831550.8577.881.23.639.1 第三節(jié)碾壓混凝土層面和大壩建基面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 表 2-7 碾壓混凝土層面抗剪斷參數(shù)建議值 建議參數(shù) cvf=0.20,cvc=0.30cvf=0.20,cvc=0.35壩高(m) fc(mpa)fc(mpa) 2101.072.091.071.97 1560.971.570.971.48 表 2-8 各分區(qū)砼相應(yīng)齡期的抗壓強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度（mpa） 編號(hào)強(qiáng)度種類 7d28d90d c25142634 c20132

38、229 c1581923 c25142633 第四節(jié)各分區(qū)砼相應(yīng)齡期的抗壓強(qiáng)度指標(biāo) 表 2-9 大壩各壩段建基面混凝土與巖體 f、c建議值 工程巖體（bq）分級(jí)壩基財(cái)體工程地質(zhì)分類地質(zhì)因素法建議值 混凝土與巖體混凝土與巖體混凝土與巖體混凝土與巖體 壩段 編號(hào) 面積建基面巖體特征(bq) 均值 級(jí)別 f、c(mpa) 類別 f、c(mpa)f、c(mpa)f、c(mpa) 214弱風(fēng)化巖體、有 f60通過(guò)306iv0.70.80.40.5iv0.90.70.70.30.750.760.750.5 660弱微風(fēng)化巖體、有 f60通過(guò)329iv0.80.90.50.7iv0.90.70.70.30.

39、920.890.80.5 1790弱微風(fēng)化巖體、有 f60通過(guò)348iv0.90.7iviii0.90.70.90.920.90.7 3230微風(fēng)化巖體453ii1.111.1iiiii11.11.11.121.21.051.11.1 3465微風(fēng)化頂部巖體447iii1.111.1iii11.11.01.11.01.121.21.051.11.1 1835弱微風(fēng)化巖體416iii10.91iii1.11.01.10.91.081.1811 2110弱微風(fēng)化巖體390iii10.910.9iii1.11.01.10.91.081.170.9511 2435弱風(fēng)化底部巖體389iii10.910

40、.9iii1.11.01.10.91.061.140.9511 2720弱微風(fēng)化巖體393iii10.910.9iii1.11.01.10.91.061.140.9511 11 3000弱微風(fēng)化巖體409iii10.91iii11.11.01.11.01.11.1811 12 3275弱風(fēng)化底部巖體430iii1.11.01iii11.11.01.11.01.071.151.11.011.1 13 4800弱風(fēng)化底部巖體439iii1.11.01iiiii11.11.11.11.161.11.011.1 14 3250弱風(fēng)化底部巖體453ii1.11.1iiiii11.11.11.21.11.

41、161.11.1 15 3260弱風(fēng)化底部巖體、局部有緩傾角節(jié)理密集帶458ii1.11.1iiiii11.11.11.21.081.131.11.1 16 3330大部分為微風(fēng)化上部巖體局部有緩傾角節(jié)理密集帶490ii1.11.21.11.2ii1.11.21.11.21.11.191.11.21.2 續(xù)表 2-9 17 3370大部分為微風(fēng)化上部巖體519ii1.11.21.2ii1.11.21.11.21.151.241.11.21.2 18 3370大部分為微風(fēng)化上部巖體508ii1.11.21.11.2iiiii11.11.21.11.21.141.231.11.21.2 續(xù)表 2-

42、9 壩段 編號(hào) 面積建基面巖體特征工程巖體（bq）分級(jí)壩基財(cái)體工程地質(zhì)分類地質(zhì)因素法建議值 (bq) 均值 級(jí)別混凝土與巖體類別混凝土與巖體混凝土與巖體混凝土與巖體 f、c(mpa)f、c(mpa)f、c(mpa)f、c(mpa) 19 3330 大部分為微風(fēng)化上部巖體，局部有緩傾角節(jié)理密 集帶 508ii1.11.21.11.2iiiii1.01.21.11.21.121.221.11.21.2 20 4860 大部分為微風(fēng)化上部巖體，局部有緩傾角節(jié)理密 集帶，11%為 t2b18泥板巖 484ii1.21.01.11.2iiiii1.01.21.01.21.091.171.11.1 21

43、3400弱微風(fēng)化巖體、19%為 t2b18泥板巖505ii1.11.21.11.2iiiii1.01.21.01.21.11.21.11.11.2 22 3860 弱風(fēng)化底部巖體、小斷裂發(fā)育、33%為 t2b18泥 板巖 413iii11iii0.91.11.10.70.991.0310.91.1 23 2230 弱風(fēng)化底部巖體、有 f4 斷層通過(guò)、壩趾有緩傾 角節(jié)理密集帶及 15 為 t2b18泥板巖 408iii0.91.00.91.0iii1.01.11.10.91.071.110.91.00.91.1 24 1870 弱風(fēng)化下部巖體、有 f4 斷層通過(guò)、43%為 t2b18 泥板巖 3

44、60iii0.90.90.7iviii0.80.90.70.80.930.950.90.80.9 25 1600弱風(fēng)化中下部巖體、46%為 t2b18泥板巖366iii0.90.90.7iviii0.80.90.70.80.981.050.90.80.9 26 1338弱風(fēng)化一部巖體、45%為 t2b18泥板巖401iii1.00.90.91.0iv1iii0.91.00.70.91.031.131.00.90.91 續(xù)表 2-9 27 1188弱微風(fēng)化巖體、26%為 t2b18泥板巖462ii1.11.11.2iiiii1.10.91.10.91.11.21.11.11.2 28 1060微

45、風(fēng)化巖體、19%為 t2b18泥板巖501ii 1.11.21.11.2iiiii1.11.01.20.91.131.221.11.11.2 29 963微風(fēng)化巖體、有 f1 斷層通過(guò) 32%為 t2b18泥板巖449iii1.01.11.01.1iiiii1.00.91.10.71.091.171.01.11.01.1 30 963微風(fēng)化巖體、49%為 t2b18泥板巖465ii 1.11.11.2iiiii1.11.01.20.91.11.21.11.01.1 31 963微風(fēng)化巖體、52%為 t2b18泥板巖461ii1.11.11.2iiiii1.11.01.20.91.11.21.1

46、1.01.1 32 1210弱微風(fēng)化巖體、90%為 t2b18泥板巖356iii0.90.7iv1iii0.90.70.981.080.90.7 第五節(jié)筑壩材料 壩址附近河段缺乏天然砂石料，混凝土所需砂石骨料需要人工軋制。 距壩址下游 4.5 5.5 km 的右岸 m 村溝內(nèi)的 m 村口及 dfp 二迭系灰?guī)r料 場(chǎng)，儲(chǔ)量及質(zhì)量均滿足工程要求。dfp 選定為大壩及圍堰的混凝土骨料料 源，儲(chǔ)量達(dá) 1 億 m3以上，m 村溝內(nèi)有一片緩坡地，距壩址直線距離為 4.4 km，布置砂石料生產(chǎn)加工系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 2000 t/h，設(shè) 計(jì)處理能力 2500 t/h。m 村選定作為其它主體建筑物及

47、臨建工程的混凝土 骨料料源，灰?guī)r儲(chǔ)量約 470 萬(wàn) m3，m 村口經(jīng)開(kāi)挖平整后布置砂石料加工系 統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 240 t/h，設(shè)計(jì)處理能力 300 t/h。 壩區(qū)內(nèi)有三處土料場(chǎng)的殘坡積土層較集中、開(kāi)采條件較好，平均厚度 2 3 m，厚度均為一性差，均為高至中液性粘質(zhì)土，平均天然含水量 24.4 %， 總儲(chǔ)量為 153 萬(wàn) m3。 第六節(jié)水庫(kù)淹沒(méi)處理及移民安置 1、lt 水庫(kù)淹沒(méi)影響實(shí)物指標(biāo) 根據(jù) 2000 年調(diào)查和規(guī)劃成果，lt 水庫(kù)正常蓄水位 375 m 時(shí)淹沒(méi) 10 個(gè)縣， 47 個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，232 個(gè)行政村，847 個(gè)村民小組，淹沒(méi)土地總面積為 377km2，其 中耕地面積

48、為 8.43 萬(wàn)畝，陡坡地為 2.98 萬(wàn)畝，林地為 21.87 萬(wàn)畝，草地 7.98 萬(wàn)畝；2008 年底搬遷人口 7.51 萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口為 7.00 萬(wàn)人；水庫(kù)淹沒(méi)房 屋面積為 221.89 萬(wàn) m2，淹沒(méi) 12 個(gè)鄉(xiāng)集鎮(zhèn)及公路等專業(yè)項(xiàng)目一批。 2、移民安置規(guī)劃 移民安置規(guī)劃水平年為 2008 年，推算至 2008 年，搬遷人口為 7.51 萬(wàn)人， 生產(chǎn)安置人口為 8.05 萬(wàn)人。lt 水庫(kù)地區(qū)山地資源豐富，熱量資源 充足，氣候適宜，農(nóng)、副、土、特產(chǎn)品種類多，水庫(kù)建成后，庫(kù)周區(qū)交通 得到大大改善，為安置 lt 水庫(kù)的農(nóng)村移民提供了較好的自然和社會(huì)環(huán)境。 本次規(guī)劃農(nóng)村移民生產(chǎn)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)發(fā)

49、展糧食生產(chǎn)和亞熱帶水果及經(jīng)濟(jì)作物， 適當(dāng)發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和二三產(chǎn)業(yè)。水庫(kù)淹沒(méi)處理補(bǔ)償靜態(tài)總投資為 46.16 億元 (含稅費(fèi) 5.32 億元)。 第七節(jié)施工組織 1、施工條件 壩址處于峽谷河段，河谷寬高比為 3.5 左右，河床寬度 160.0 280.0m，主流靠左岸。兩岸地形不對(duì)稱，左岸比右岸整齊，右岸坡度 3242，左岸坡度 3642，兩岸山頂高程 580.00 650.00m 左右。 本工程施工用電高峰負(fù)荷約 42 mw。從 nd 縣境內(nèi)的車河架設(shè) 2 回 110 kv 線路至工地，輸電距離為 86 km，可滿足工程施工用電需求。110 kv 施工變電站 設(shè)于右岸壩線下游 800 m 處，引出

50、 22 個(gè)回路，向整個(gè)工 區(qū)供電。lt 工程建成后，上述 1 回 110 kv 線路即可作為工程的保安電源。 2、對(duì)外交通 本工程外來(lái)物資、材料、設(shè)備總運(yùn)量為 371.86 萬(wàn) t，年高峰運(yùn)量為 84.82 萬(wàn)。距 to 縣城最近的鐵路貨運(yùn)站為 qg 線上 nd(小場(chǎng))火車站，對(duì) 外交通方案在初步設(shè)計(jì)中選定為：外來(lái)物資材料用火車經(jīng) qg 線運(yùn)至 nd 火車站，在 nd 設(shè)物資中轉(zhuǎn)站，由 nd 至壩址新建 81 km 二級(jí)公路，沿 h 河左岸直抵壩址，在壩址以下 2.5 km 處設(shè) h 河 lt 大橋，和右岸進(jìn)場(chǎng)公路 連通，形成左、右岸循環(huán)道路。 3、材料供應(yīng) 本工程需水泥總量 129.28 萬(wàn)

51、 t，年高峰需要量為 36 萬(wàn) t/a，可由廠 家具備的鐵路水泥罐車運(yùn)至 nd 站，再轉(zhuǎn)公路運(yùn)輸至工地。本工程需粉煤 灰總量 72.06 萬(wàn) t，年高峰需要量為 26.61 萬(wàn) v，可由鐵路運(yùn)至 nd 站， 再轉(zhuǎn)公路運(yùn)輸至工地，也可采用公路直接運(yùn)至工地。 第三章樞紐整體布置和壩型選擇 第一節(jié)工程等別與建筑物級(jí)別 正常蓄水位 h= 375.6 m，相應(yīng)庫(kù)容 v=165 億 m3，水電站的裝機(jī)容量 7600 mw，所以本工程的規(guī)模為大（1）型，等別為一等， （永久建筑物）主 要建筑物級(jí)別為 1 級(jí)，次要建筑物級(jí)別為 3 級(jí)；臨時(shí)性水工建筑物為 4 級(jí)。 第二節(jié)樞紐布置 泄洪建筑物設(shè)置在原河床的主流

52、部位，發(fā)電建筑物，開(kāi)關(guān)站等建筑物安排 在左岸。泄水建筑物的型式：開(kāi)敞式溢流堰。 第三節(jié)壩型選擇 可供選擇的壩型：土石壩、拱壩、面板堆石壩，實(shí)體重力壩、寬縫重力壩、 碾壓混凝土重力壩。具體比較選擇如下： 1、面板堆石壩 壩址附近河段缺乏天然砂石料，混凝土所需砂石骨料需人工軋制，不能滿 足建壩的材料要求，投資成本較大，不適合修建面板堆石壩。壩頂溢流不便， 需在壩外單獨(dú)設(shè)置泄水建筑物。 2、土石壩 在有條件的情況下，為了節(jié)約材料，選擇壩型的時(shí)候應(yīng)首先考慮當(dāng)?shù)夭牧?壩。土石壩材料可就地取用，材料的運(yùn)輸成本低；對(duì)地基的要求不是很高，適 應(yīng)地基變形能力強(qiáng)；構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工技術(shù)簡(jiǎn)易，工序少，便于機(jī)械化施工。但

53、 壩體填筑量工程量大，而壩址附近缺乏符合筑壩條件的土料，難以滿足建壩對(duì) 土料的需求量；其次，土料填筑質(zhì)量受氣候條件的影響較大，h 江流域雨量豐 富，降雨天數(shù)多，對(duì)土石壩施工干擾大，易延長(zhǎng)工期；再者，土石壩壩頂不能 溢流，施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便，壩體的斷面大。故不適合修建土石壩。 3、拱壩 拱壩的工作原理：一是依靠拱的作用，將力傳給拱座；二是依靠懸臂梁的 作用將力傳給了基巖。其主要的特點(diǎn)：1.受力條件好，河谷形狀深窄較好；2. 壩體積小，主要依靠拱作用維持穩(wěn)定，自重作用影響不大；3.超載能力強(qiáng)，安 全度高；4.抗震性能好；5.施工技術(shù)要求高，地基處理要求嚴(yán)格。 根據(jù)拱壩的特點(diǎn)，要求建造于狹窄的

54、河谷上；對(duì)地質(zhì)較理想的地質(zhì)條件是 巖石均勻單一，有足夠的強(qiáng)度，透水性小，耐久性好，兩岸的拱座基巖堅(jiān)固完 整，邊坡穩(wěn)定，無(wú)大的斷裂構(gòu)造和軟弱夾層，能承受由拱端傳來(lái)的巨大推力而 不致產(chǎn)生過(guò)大的變形，尤其要避免兩岸邊坡存在向河床傾斜的節(jié)理裂隙或構(gòu)造。 12 壩址的河谷為較平坦的“v”形谷，寬高比為 3.5，主流靠左岸，兩岸地 形不對(duì)稱，左岸比右岸整齊，右岸坡度 32 42 ，左岸坡度 36 42 。若在這種河谷中修建拱壩，拱壩作為拱的部分發(fā)揮的作用較小，且河床兩 岸無(wú)足夠強(qiáng)度的巖體支承拱壩。節(jié)理面不能承受兩岸滲透水壓力的作用，即使 進(jìn)行必要的加固處理（如清洗節(jié)理，固結(jié)灌漿等） ，也不能達(dá)到強(qiáng)度的要求

55、。 故不適合修建拱壩。 4、重力壩 （1）實(shí)體重力壩： 實(shí)體重力壩的主要優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)和施工比較方便，應(yīng) 力分布也較明確，并且有豐富的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，施工過(guò)程中質(zhì)量容易控制。它的不 足之處是壩體的體積較大，揚(yáng)壓力也比較大，施工時(shí)不利于混凝土的散熱，且 材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。 （2）寬縫重力壩： 寬縫重力壩具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：充分利用了混凝土的抗壓強(qiáng)度；揚(yáng)壓力顯 著降低；節(jié)省了混凝土方量。不過(guò)也有一些缺點(diǎn)，如：增加了模板用量，立模 也較復(fù)雜；分期導(dǎo)流不便；在嚴(yán)寒地區(qū)，對(duì)寬縫需要采取保溫措施，而且寬縫 重力壩的散熱比較好，并且一般情況下，不易出現(xiàn)被壩體內(nèi)部的混凝土由于膨 脹而破壞壩體的穩(wěn)定

56、。 （3）碾壓混凝土重力壩： 碾壓混凝土重力壩與常態(tài)混凝土重力壩相比，具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：工藝程 序簡(jiǎn)單，可快速施工，縮短了工期，提前發(fā)揮了工程效益；單位體積膠凝材料 用量少，特別是水泥用量減少，減少了工程造價(jià)，由于水泥用量減少，結(jié)合了 薄層大倉(cāng)面澆筑，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡(jiǎn)化了溫控 措施；不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和灌漿等費(fèi)用；可使用大型施工機(jī)械設(shè)備，提高 混凝土運(yùn)輸和填筑的工效。但也有一定的缺點(diǎn)，如：壩體混凝土分區(qū)，各區(qū)域 內(nèi)混凝土的級(jí)，還有抗凍、抗沖、抗磨和抗?jié)B等耐久性能比常態(tài)混凝土差。 結(jié)合設(shè)計(jì)內(nèi)容，工程中有豐富的砂石料場(chǎng)，地質(zhì)條件不是很復(fù)雜，故確定 選擇碾壓混凝土重力壩

57、方案。 第四節(jié)洪水調(diào)洪演算 1、 計(jì)算原理： 本樞紐的泄洪建筑物采用 wes 式溢流堰。其溢流能力可用公式 (3-1) 3/2 2 sw qcmbgh 式中：m流量系數(shù)； c上游面坡度影響修正系數(shù)； s淹沒(méi)系數(shù)； b溢流堰凈寬 ； 側(cè)收縮系數(shù)； hw堰上作用水頭。 近似計(jì)算中可以認(rèn)為： 校核情況下， gbcm s 2 2.04； 設(shè)計(jì)情況下， gbcm s 2 2.01。 則開(kāi)敞式溢流堰泄流能力計(jì)算公式就近似為： 校核情況下，q=； 3/ 2 2.04 w bh 設(shè)計(jì)情況下，q=。 3/ 2 2.01 w bh 假定三種不同的溢流堰凈寬 b，以及堰頂高程w 進(jìn)而比較三種方案的可 行性，最后確定

58、最優(yōu)方案。 2、 計(jì)算結(jié)果： 具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表： 表 3-1 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果 方案（一）方案（二）方案（三） 孔口凈寬(m)15 7=105 15 7=105 15 7=105 堰頂高程(m)354.6354.5354.4 水位 z(m)376.8376.75376.73 設(shè)計(jì)情況 下泄流量(m3/s)244182468324762 校核情況水位 z(m)378.9378.88378.83 下泄流量(m3/s)281042822028382 結(jié)論：為了使下泄流量要盡量接近并小于校核洪水最大下泄流量 28650 m3/s，盡可能地降低工程造價(jià)，最終在最初選取的三個(gè)堰頂高程（354.6 m，3

59、54.5 m，354.4m）中，選取 354.4 m，設(shè)計(jì)水位為 376.75 m，設(shè)計(jì)下泄流 量為 28382 m3/s，校核水位為 378.85m，校核下泄流量 24762m3/s。 第五節(jié)壩頂高程的確定 由規(guī)范，防浪墻頂高程需要高于波浪頂高程。 其與正常蓄水位或校核洪水位的高差： h=h1h zh c， (3-2) 式中：h1%累計(jì)頻率為 1的波高； hz 波浪中心線至正常蓄水位或校核洪水位的高差； hc 安全超高。 庫(kù)區(qū)的多年平均計(jì)算風(fēng)速，吹程， 0 24/26.5/vm sm s27.5dkmkm 按鶴地水庫(kù)公式計(jì)算： (3-3) 1 2% 1/6 3 0 22 00 0.00625

60、() ghgd v vv (3-4) 1/2 22 00 0.0386() mglgd vv (3-5) 2 1% 2 z mm hh hcth ll 式中：lm平均波長(zhǎng)（m）; h2%累計(jì)頻率為 2 % 的浪高（m）; 計(jì)算風(fēng)速（m/s） ，取 24 m/s; 0 v d風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（m） ，d2000 m； g重力加速度，9.81m/s2。 結(jié)果： 校核情況下頂高=380.3 m，設(shè)計(jì)情況下=381.5 m；取大值：頂頂 381.5 m，所以防浪墻頂高程為 381.6 m。根據(jù)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 dl5108- 1999 取 1.2 米的防浪墻高度，最終確定壩頂高程 380.4 m。 第四章