土石壩設計實例

1、土石壩設計匯報總結廣東水利電力職業(yè)技術學院.第二組成員鄧劍平梁志明鄭佳銘胡鴻彬李固政丘小珍張 明何 今設計實例 基本資料： 某山區(qū)土壩等級：2級，該地區(qū)多年平均最大風速：16.90m/s,風區(qū)長度D=1.544Km；洪水標準：設計洪水標準100年（相應水位32.59m），校核洪水標準2000年（相應水位33.73m）；水庫低平均高程取為10m ; 地震烈度：6度；附近多粘性土，重度18.6KN/m，土樣試驗慢剪C、 小值平均值分別為10.9Kpa,28.3。滲透系數(shù)為 。scm/1079. 84土石壩設計過程1、土石壩的類型選擇2、基本剖面尺寸的擬定 壩頂高程 壩頂寬度 壩坡3、構造設計 壩頂

2、構造 壩體排水 反濾層 護坡及壩坡排水4、滲流計算 1、土石壩的類型選擇： 由于該山區(qū)附近多粘性土且該土石壩為低壩，所以選取該土石壩的類型為均質壩。 2、基本剖面尺寸的擬定： 壩頂高程的計算： a、 正常工作情況： 當用設計洪水水位計算壩頂高程時，計算風速宜采用洪水期多年平均風速的1.52.0倍。此時的壩前水深 ,查表內插法得 mHm59.221059.3270. 159.228 . 99 .165 . 1mgHV04. 1wK波浪高度：代入數(shù)據(jù)，可解得所以假定復核 所以假定正確。取風向與壩軸垂線的夾角為0，所以 。初擬上游壩坡7 . 0245. 027 . 0227 . 013. 00018

3、. 07 . 013. 0omoomomVgHthVgDthVgHthVghmhm4891. 010. 34891. 0438. 4438. 45 . 05 . 0mmhTmTgTLHmmmm99.1410. 356. 156. 12L5 . 0222m時，5 . 051. 199.1459.22mmLH1cos5 . 2m按級查得正常工作情況安全加高A=1m所以，正常工作情況壩頂超高正常工作情況的壩頂高程為32.59+2.87=35.46m b、非正常工作情況： 當用校核洪水位計算壩頂高程時，計算風速宜采用相應洪水期最大風速的多年平均值。此時的壩前水深 ，查表內插法得波浪高度：mh87. 2

4、10081. 0866. 1mHm73.231073.3370. 159.228 . 99 .165 . 1mgHV0 . 1wK7 . 0245. 027 . 0227 . 013. 00018. 07 . 013. 0omoomomVgHthVgDthVgHthVgh平均波浪爬高： 代入數(shù)據(jù)，可解得 設計爬高值得累計頻率P按工程等級確定。由于該壩屬于級，故計算 根據(jù)查得風壅水面高度：代入數(shù)據(jù)，可解得mmwmLhmKKR21mRm8367. 0%1R0217. 059.224891. 0:,59.22,4891. 0mmmmHhmHmh得mRRRRmm866. 18367. 03 .2223

5、. 2,23. 2則cos22mgHDKVe me0081. 0代入數(shù)據(jù)，可解得所以假定復核 所以假定正確。 取風向與壩軸垂線的夾角為0，所以 。初擬上游壩坡平均波浪爬高：代入數(shù)據(jù)，可解得mhm3131. 048. 23131. 0438. 4438. 45 . 05 . 0mmhTmTgTLHmmmm59. 948. 256. 156. 12L5 . 0222m時，5 . 047. 259. 973.23mmLH1cos5 . 2mmmwmLhmKKR21mRm5148. 0 設計爬高值得累計頻率P按工程等級確定。由于該壩屬于級，故計算 根據(jù)查得風壅水面高度：代入數(shù)據(jù)，可解得按級查得正常工作

6、情況安全加高A=0.5m所以，正常工作情況壩頂超高正常工作情況的壩頂高程為33.73+1.65=35.38m 取上述兩種情況最大最，即壩頂高程為35.46m?？紤]上游側設1.2m高防浪墻，用防浪墻頂高程代替壩頂高程，則壩頂高程為35.46-1.2=34.26m，壩高為34.26-10=24.26m。以壩高的1%為預留沉降值，則壩頂施工高程為34.26+24.26X1%=34.50m。%1R0132. 073.233131. 0:,73.23,3131. 0mmmmHhmHmh得mRRRRmm148. 15148. 03 .2223. 2,23. 2則cos22mgHDKVe me0034. 0

7、mh65. 15 . 00034. 0148. 1壩頂寬度： 由該壩為低壩，無交通要求，所以卻壩頂寬度為5m。（一般壩頂寬度為壩高的1/10） 壩坡： 初擬上游壩坡為1:2.5；下游壩坡由上而下分別為1:2.25；1:2.5。在下游坡壩高的中間處設馬道，寬度為2m。用于觀測、檢修及交通，并可沿馬道設置排水溝匯集壩面雨水以防沖刷。 3、構造設計： 壩頂構造： 壩頂用瀝青混凝土鋪設路面，壩頂橫向設向下游傾斜3%的坡度，上游設1.2m高的防浪墻，下游側設0.5m高的緣石。 壩體排水： 采用堆石棱體排水，排水體高程為14.00m，壩頂寬2m，內坡1:1.5；外坡1:2.0。 反濾層： 由三層粒徑不同的

8、砂、石料鋪筑而成，層面與滲流方向盡量垂直按滲流方向粒徑由大到小。 護坡及壩坡排水： 上游壩面設干砌石護坡，厚度為0.5m，護坡范圍：上至壩頂，下至死水位以下1m處。 下游采用草皮護坡，草皮厚為0.2m，草皮下鋪一層0.2m厚的腐殖土。 壩體排水：在下游壩坡設縱橫連通的排水溝，沿壩與岸坡的結合處也設排水溝?？v向排水溝沿馬道內側布置，沿壩軸線方向每隔100m設一條橫向排水溝。 初擬壩體剖面如圖（a） 4、滲流計算： 如圖（b）為不透水地基上均質壩。設上游水深為 ，AEC為浸潤線，K為壩體滲透系數(shù)。 為簡便計算，通常以等效虛擬矩形ABOD代替三角形 ，即將壩上的上游面假定為垂直面，虛擬矩形寬度 。 即：過點F作垂線CF，設CF為 ，坐標原點O到點F的距離為的通過數(shù)學比值運算，得出 所以： 因此根據(jù)上述求出的 和 可算出單寬流量1HADAL)(41. 915 . 2259.225 . 212111mmHmL0hL)(205.626325.20229.27518. 441. 9mL)(97. 3205.6259.22205.622222120mLHHLh)(99. 197. 3212101mhLL0hq即：所以浸潤線方程為：下表為X與Y的對應關系，根據(jù)此表可以大致畫出浸潤線AEC。如圖（b)所示522622211049. 397. 359.22