華北水利水工建筑物課程設(shè)計匯本

1、第一章根本資料1.1工程概況順河水量豐沛，順河中游與豫運河上游的禮河、還鄉(xiāng)河分水嶺均較薄弱，并 處于低山丘陵區(qū)，最窄處僅10余公里。通過禮河、洲河及輸水渠道，可通向市； 經(jīng)還鄉(xiāng)河、陡河可通市。為解決市、市兩地區(qū)用水，國家決定修建順河水庫。順 河水庫位于省、兩地區(qū)交界處，壩址位于遷西縣揚岔子村的順河干流上，控制流 域面積33700平方公里，總庫容為25.5億立方米。水庫距遷西縣城35公里，有公 路相通。水庫樞紐由主壩、電站及泄水底孔等組成，水庫主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，供某 市和地區(qū)工農(nóng)業(yè)及城市人民生活用水，結(jié)合引水發(fā)電，并兼顧防洪要求，盡可能 使其工程提前竣工獲得收益，盡早建成。根據(jù)水庫的工程規(guī)模及

2、其在國民經(jīng)濟中的作用，樞紐定為一等工程，主壩為I級建筑物，其它建筑物按II級建筑物考慮。1.2水文分析1. 年徑流：順河水量較充分，順河站多年平均年徑流量為24.5億立方米占全 流域的53%,年分配很不均勻，主要集中在汛期七、八月份。豐水年時占全年50 60%,枯水年占3040%,而且年際變化也很大。2. 洪水：多發(fā)生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大漲落迅速的特點，據(jù)調(diào)查 近一百年來有六次大水，其中1883年最大，由紅痕估算洪峰流量約為 24400 27400m3/s，實測的45年資料中最大洪峰流量發(fā)生在 1962年為18800m3/s。3. 泥沙：本流域泥沙顆粒較粗，中值粒徑0.0375毫米

3、，全年泥沙大局部來自 汛期七、八月份，主要產(chǎn)于一次或幾次洪峰且年際變化很大，由計算得，多年平 均懸移質(zhì)輸沙量為1825萬噸多年平均含沙量7.45公斤/立方米。推移質(zhì)缺乏觀測 資料?？捎嬋肭罢叩?0%,這樣總?cè)霂焐沉繛?010萬噸。淤砂浮容重為0.9噸/ 立米，摩擦角為12度。淤砂高程157.5米。1.3氣象庫區(qū)年平均氣溫為10C左右，一月份最低月平均產(chǎn)氣溫為零下 6.8C，絕對最 低氣溫達零下217C （1969年）7月份最高月平均氣溫25E，絕對最高達39C （1955 年），本流域無霜期較短（90180天）冰凍期較長（120200天），順河站附近河道一般12月封凍，次年3月上旬解凍，封凍期

4、約70100天，冰厚0.40.6米，岸邊 可達1米，流域冬季盛行偏北風(fēng)，風(fēng)速可達七、八級，有時更大些，春秋兩季風(fēng) 向變化較大夏季常為東南風(fēng)，多年平均最大風(fēng)速為18米/秒，水庫吹程D=3公里。1.4工程地質(zhì)庫區(qū)地質(zhì)：順河水庫、庫區(qū)屬于中高山區(qū)，河谷大都為峽谷地形，只西城峪 至北臺子一帶較為寬闊沿河兩岸階地狹窄，斷續(xù)出現(xiàn)且不對稱，區(qū)域無嚴(yán)重的坍 岸及滲漏問題。第四大巖層(Ar I 4)為角閃斜長片麻巖。具粗粒至中間細(xì)粒纖狀花崗 變晶構(gòu)造，主要礦物為斜長石、石英及角閃石，本層巖體呈厚層塊狀、質(zhì)地均一、 巖性堅硬、抗風(fēng)化力強、工程地質(zhì)條件較好，總厚度185米左右。巖石物理力學(xué)性質(zhì)：巖石容重為2.682

5、.70噸/立米，飽和抗壓強度，弱風(fēng)化和微分化巖石均在 650公斤/厘米2以上，有的可達1100公斤/厘米2,混凝土與巖石的磨擦系數(shù)微分 化及弱風(fēng)化化下部，可取=1.10, =7.5kg/cm2。地震：庫區(qū)附近歷史地震活動較為頻繁，近年來微繁。弱震仍不斷發(fā)生，其 中1936年和1976年兩次發(fā)生6度左右地震，1977年6月國家地震局地震地質(zhì)大 隊對本區(qū)域地震問題作了鑒定，水庫的根本烈度為6度，考慮到樞紐的重要性，和水庫激發(fā)地震的可能性攔河壩設(shè)防烈度采用7度。1.5樞紐建筑物特性指標(biāo)項目單位指標(biāo)備注校核洪水位米227.2設(shè)計洪水位米225.7p=0.01%水正常畜水位米224.7p=0.1%汛期限

6、制水位米216.0位死水位（發(fā)電）米180.0校核洪水位尾水位米156.8設(shè)計洪水尾水位米152.0正常尾水位米138.4總庫容億立米25.5計入十年淤積庫調(diào)洪庫容億立米7.4興利庫容億立米19.5容共用庫容億立米5.6死庫容億立米4.2計入十年淤積壩型混凝土重力壩壩頂溢孔數(shù)孔19堰頂咼程米210.0閘墩的中墩厚度 為3米每孔凈寬米15.0橫縫設(shè)在閘墩 中間工作閘門尺寸米X米15 X 15弧形鋼閘門啟閉機（2X 70噸）臺19固定式卷揚機設(shè)計洪水下泄能力米3/秒32300校核水位下泄量42900限泄275003進口底咼程米160.0底孔數(shù)目孔4泄工作閘門尺寸（寬X米X米5X 7弧形鋼閘門水啟閉

7、機臺4設(shè)計水位泄水能力米3/秒4340孔校核水位泄水能力米3/秒4430水管道進口底咼程管線長度米米170.0121.0三條引水管電管徑米5.0站 引 水 管最大引水流量米3秒104每條引水道工作閘門扇米3 5 X 7平板鋼閘門工作閘門啟閉機X米臺3240 X 70噸液壓道平板檢修門米X米5X 8.5式共用一扇檢修門啟閉機臺1400/25噸門機主廠房尺寸（長X寬X米X米72 X 19.1 X高）X米39.00機組間距米16水輪發(fā)電機組臺3電裝機容量萬瓦3X 6=18水輪機型號HL702-LJ 330額定出力萬瓦6.18站發(fā)電機型號TS-750/190 36額定出力萬瓦6.0主要壓器型號SSPL

8、-800 00/220輸電線電壓千伏220共3臺第二章壩體剖面擬定2.1剖面擬定原那么1、設(shè)計斷面要滿足穩(wěn)定和強度要求；2、力求剖面較??；3、外形輪廓簡單；4、工程量小，運用方便，便于施工。重力壩的根本剖面是指在自重、靜水壓力和揚壓力三項主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如圖21所示，在壩高H、水壓力P、抗剪強度參數(shù)f、c和揚壓力U的條件下，根據(jù)抗滑穩(wěn)定和強度要求， 可以求得工程量最小的三角形剖面尺寸。圖2-1重力壩的根本剖面圖示2.2擬定實用剖面確定壩頂高程1高差 h的計算根據(jù)？混凝土重力壩設(shè)計規(guī)？ ,壩頂應(yīng)高于校核洪水位，壩 頂上游防浪墻頂?shù)母叱虘?yīng)高于波浪頂高

9、程，其與正常蓄水位或校核洪水位的高差， 可由下邊公式丨計算，應(yīng)選擇兩者中防浪頂咼程中咼者作為選定咼程。式中：旦-防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差，m;一-波高，m；H-波浪中心線至正?；蛐：撕樗坏母卟?，m ；' -平安超高；根據(jù)根本資料可知：水庫吹程 D=3X 103m，多年平均最大風(fēng)速 V0=18m/s。 該工程的構(gòu)造平安級別為I級，故查得設(shè)計洪水位情況hc= 0.7m ;校核洪水位情況hc= 0.7m。下面按官廳公式計算h1%， hz。4=olo us 曲才Z = l0.4lf1L波高h(yuǎn)l: gD/V02=28 (20250)，為累計頻率5%的波高h(yuǎn)5%規(guī)規(guī)定應(yīng)采用累計頻率

10、為1%時的波高，對應(yīng)于5%波高，應(yīng)乘以1.24; 首先計算波浪高度hl和波浪長度L和波浪中心線超出靜水面的高度 hz 1、設(shè)計洪水位時：設(shè)計洪水位時 h計算風(fēng)速采用50年一遇的風(fēng)速2 V0 =2X 18=36m/s，吹程D=3X 103m。波浪三要素計算如下：波高 hl=0.0166 V054 D13=2.11m波長 L=10.4(hl)0.8 =19m壅高一般峽谷水庫因，所以:因；取 hz=n h.L=0.736m由規(guī)？SL319-2005中波浪爬高公式計算得出h=h5% =2.11mhz = 0.736m ; hc = 0.7m因 gD/V02=28, h1%=1.24h5%=2.616m

11、 ； h = hi% + hz + hc=4.05m2、校核洪水位時：計算方法同上，V0取18 m/s h = h1% + hz + hc=1.10+0.26+0.5=1.85m2壩頂高程計算壩頂高程按下式計算，并選用其中較大值壩頂高程=設(shè)計洪水位+ h設(shè)=225.7+4.05=229.75m壩頂高程=校核洪水位+ h校=227.2+1.85=229.05m取設(shè)計洪水位時的情況229.75m為保證壩體運行平安，需設(shè)置防浪墻，取1.2m，為 229.75m。確定壩高1、樞紐布置方案擬定樞紐布置是確定擋水壩段、溢流壩段、電站壩段、底孔壩段的相互位置，擋 水壩段布置在河床兩岸，河床中間為溢流壩段、電

12、站壩段、底孔壩，而溢流壩段 與電站壩段不宜建在一起，故樞紐布置方案有兩種：方案一電站壩段在右岸優(yōu)點：1、進壩公路在左岸，便于交通運輸；2、電站壩段在右岸主河槽位置, 水輪機安裝高程低，從而有利于發(fā)電。缺點：左岸設(shè)溢流壩，沖刷坑部位地質(zhì)條件較差。方案二電站壩段在左岸優(yōu)點：1、電站布置在左岸，地勢開闊，布置方便；2、溢流壩位于右岸河床段，使沖刷避開左岸地質(zhì)條件較差的區(qū)域。缺點：增加開挖工程量，運輸不方便綜上所述，方案一工程量小，運輸方便，且左岸沖刷問題可經(jīng)工程措施予以 處理，保證大壩平安穩(wěn)定，應(yīng)選方案一2、確定壩高根據(jù)規(guī)，壩高超過100m時，可建在新鮮、微風(fēng)化至弱風(fēng)化下部基巖上。原那 么上應(yīng)考慮技

13、術(shù)加固處理后，在滿足壩的強度和穩(wěn)定的根底上，減少開挖。根底 中存在的局部工程地質(zhì)缺陷，例如表層夾泥裂縫、強風(fēng)化區(qū)、斷層破碎帶、節(jié)理 密集帶及巖溶充填物等均應(yīng)結(jié)合根底開挖予以挖除。由方案一，河床的片麻巖地 基上修建實體重力壩，通過立視圖上確定的壩基開挖線定出建基面最低開挖高程 為 126.0m。因此，最大壩高為228.55 -126=102.55m屬于高壩。壩頂寬度壩頂寬度應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置、運行、檢修、施工和交通等需要確定并應(yīng)滿足抗 震，特大洪水時維護等要求。因無特殊要求，根據(jù)規(guī)的規(guī)定，壩頂寬度可采用壩高的8%10%取值，且不小于2m并應(yīng)滿足交通和運行管理的需要。按壩高的 10%計算，即為10.4

14、米，考 慮到上游防浪墻、下游側(cè)護欄、排水溝槽及兩邊人行道等，取壩頂寬為10m，以滿足大壩維修作業(yè)通行需要。壩坡確實定擬定壩體形狀為根本三角形。壩的下游面為均一斜面，斜面的延長線與上游 壩面相交于最高庫水位處，為了便于布置進口控制設(shè)備，又可利用一局部水重幫 助壩體維持穩(wěn)定，本次設(shè)計采用上游壩面上部鉛直，下部傾斜的形式。該形式為 實際工程中經(jīng)常采用的一種形式，具有比擬豐富的工程經(jīng)歷。根據(jù)條件，上游壩坡坡率n=0.2，做成上鉛直下部傾向上游；下游壩坡坡率m=0.60.8，取 m=0.8。在上下游坡率及壩頂高程的條件下，上游起點高程為185.0m，下游起波點高程為 228.55m根底灌漿廊道尺寸擬定高

15、、中壩必須設(shè)置根底灌漿廊道，兼作灌漿、排水和檢查之用。根底灌漿廊道的斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)澆灌機具尺寸即工作要求確定，為了保證 完成其功能且可以自由通行，設(shè)計根底灌漿廊道斷面取3.0X 4.5m，形狀采用城門洞型。廊道的上游壁離上游側(cè)面的距離應(yīng)滿足防滲要求，在壩踵附近距上游壩面0.050.1倍作用水頭、且不小于45m處設(shè)置，本次設(shè)計取9m，為滿足壓力灌 漿，根底灌漿廊道距基巖面不宜小于 1.5倍廊道寬度，取6m。初步擬定壩體形狀剖面如下圖。圖2-2非溢流壩段剖面尺寸圖第三章穩(wěn)定分析3.1荷載計算及其組合重力壩的主要荷載主要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚壓力、 地震荷載等，常取1m壩長進展計

16、算。荷載組合可分為根本組合與特殊組合兩類。根本組合屬于設(shè)計情況或正常情況，由同時出現(xiàn)的根本荷載組成。特殊組合屬校核情況或非常情況，由同時出現(xiàn) 的根本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。設(shè)計時應(yīng)從這兩類組合中選擇幾種最不 利的、起控制作用的組合情況進展計算，使之滿足規(guī)中規(guī)定的要求。本次設(shè)計考慮的根本荷載組合為正常蓄水位和設(shè)計洪水位；特殊組合為校核 洪水位和地震情況，它們分別考慮的荷載如下表所示。表3-1何載組合考慮情況何載自重水重靜水 壓力揚壓 力泥沙 壓力浪壓 力地震何載動水 壓力泥沙壓 力根本組合校核洪水位情況2222222注：1.應(yīng)根據(jù)各種作用同時發(fā)生的實際可能性，選擇計算中的最不利的組合;2分

17、期施工的壩應(yīng)按相應(yīng)的荷載組合分期進展計算。3. 施工期的情況應(yīng)作必要核算，作為特殊組合。4根據(jù)地質(zhì)和其他條件，如考慮運用時排水設(shè)備，易于堵塞，須經(jīng)常維修時, 應(yīng)考慮排水失效的情況，作為特殊組合。5. 地震情況的靜水壓力、揚壓力、浪壓力按正常蓄水位計算。6. 表中的“2表示應(yīng)考慮的荷載。下面就各種情況計算相應(yīng)荷載，計算示意圖如下圖3-1重力壩荷載計算示意圖自重W壩體自重的計算公式：W =Vy ckN3-6式中 V壩體體積，m3;由于取1m壩長，可以用斷面面積代替，通常把 它分成如圖3-1所示的假設(shè)干個簡單的幾何圖形分別計算重力；丫 c 壩體混凝土的重度本設(shè)計中混凝土的重度為24kN/ m3分解后

18、的三局部自重：W= W1 + W2 + W3 =24 X 0.5 X 11.8 X 59+24 X 102.55+24 X 0.5 X 91.25 X 73=112464kN靜水壓力P靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平水壓力 PH和垂直水壓力PV兩種。根據(jù)水力學(xué)公式水平水壓力PH計算公式為：式中：H 計算點處的作用水頭，m;丫 w 水的重度，常取 9.81 kN/m3;垂直水壓力PV按水重計算。計算正常蓄水位情況下的上下游水深：上游水深 H1 =227.2-124.0=103.2m 下游水深 H2 =156.8-124.0=32.8m上游垂直水壓力：Pv1=8022.5k

19、N下游垂直水壓力：Pv?=30.8X 0.8 X 30.8X 0.5 X 9.81=3720kN水重：Pv= Pvi+ Pvs=8022.5+3720=11742.5 kNJ上游水平水壓力：Pf= 0.5X 9.81 X 102.552= 51533kN宀下游水平水壓力：PH2=0.5X 9.81 X 30.82=4650kN泥沙壓力Ps一般計算年限取 50100年，水平泥沙壓力 Ps為：昱=扎曲汽好-式中：丫 sb泥沙的浮容重， 0.9X 9.8kN/m3 ;hs 壩前淤沙厚度，157.5-126=31.5ms淤沙的摩擦角，（12° ）。故泥沙壓力為Ps=12X 0.9X 9.81

20、 X 33.52x tan245 - 12 /2=2889kN浪壓力1. 波浪要素計算及波態(tài)判別根據(jù)規(guī)SL319-2005波浪要素按官廳水庫公式計算適用于V0<20m/s及D<20km：業(yè)丸和叮川逖 常.曙h 當(dāng)gD/V02=20250時，為累積頻率5%的波高h(yuǎn)5%; 當(dāng)gD/V02=2501000時，為累積頻率10%的波高h(yuǎn)10% 由剖面計算結(jié)果知，取累積頻率 5%的波高h(yuǎn)5%Lm平均波長m；波浪中心線至水庫靜水位的高度 hz按下式計算：其中，平均波長Lm按下式計算：03%如隠)四武=0.331V0-12.15(gD/V02)13.75 X V02g =9.44m2波浪壓力計算各

21、種情況均按深水波計算浪壓力，如下圖深水波浪壓力分布浪壓力計算公式為h1%=1.1 hz = 0.26mPl= 丫 Lm(h1%+hz)4=9.8lX 9.44- 4X 1.1 + 0.26=32kN 揚壓力U揚壓力為滲透壓力和浮托力浮托力：UF =9.81 X (156.8-126) X 93=28100 KN滲透壓力：由？混凝土重力壩設(shè)計規(guī)？河谷段 丫 =0.20.3 岸坡段丫 =0.30.4選取 0.3 丫 h=0.3X227.2-126=30m滲透壓力：U1 =17825 KN所以揚壓力：U= U1 + UF = 28100+17825=45385 KN水平推力：P=PL + PS -

22、P H=32+51533+2889-4650=49804KN鉛直應(yīng)力： W= Pv + G+PS, +PV, =8022.5+112464+876+3720=117862.5 KN C, A=750X 93=69750 KN3.2穩(wěn)定分析重力壩的抗滑穩(wěn)定分析按單一平安系數(shù)法和分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計進展計算 和驗算?？够€(wěn)定分析的目的是核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱構(gòu)造面抗滑 穩(wěn)定的平安度。抗滑穩(wěn)定計算時取單寬作為計算單元。U壩體抗滑穩(wěn)定計算簡圖正常蓄水位情況按單一平安系數(shù)法驗算，計算公式如下：“川三滬-刃+山J式中：Ks'按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)；f' 壩體混凝土與壩

23、基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)，f' =1.10c '壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力，KPa, c '=75kg/cm2=735.75KPaA 壩基接觸面截面積，單寬，A=94.6m2。工W作用于壩體上全部荷載包括揚壓力對滑動平面的法向分值，kN; 工P作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值，kN;按抗剪斷強度公式3-18計算的壩基面抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)Ks'值應(yīng)不小于3.0=(1.1 X 117862.5- 45385+ 69750- 49804 =3.72所以，Ks' K=3滿足規(guī)要求。第四章應(yīng)力分析應(yīng)力分析的目的是為了檢驗大壩在施工期和運用期是否滿足

24、強度要求，同時 也是研究解決設(shè)計和施工期中的某些問題，如混凝土標(biāo)號區(qū)分和某些部位的配筋 等提供依據(jù)。在一般情況下，壩體的最大、最小正應(yīng)力和主應(yīng)力都出現(xiàn)在上下游壩面，所 以重力壩設(shè)計規(guī)規(guī)定，應(yīng)核算上下游壩面的應(yīng)力是否滿足強度要求。應(yīng)力分析的過程是：首先進展荷載計算和荷載組合，然后選擇適宜的方法進 展應(yīng)力計算，最后檢驗壩體各部位的應(yīng)力是否滿足強度要求。依據(jù)規(guī)，本次應(yīng)力 分析用材料力學(xué)法進展計算。材料力學(xué)法三個根本假定：1壩體混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料。2. 視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨立工作，橫縫不傳力。3假定壩體水平截面上的正應(yīng)力 0按

25、直線分布，不考慮廊道等對壩體應(yīng)力的 影響。4.1計算截面以上全部荷載對截面垂直水流流向的形心軸的力矩 1壩體自重產(chǎn)生的力矩MW1 = 750250KN mMW2 =116640KN mMW3 =305320KN m2上游壩坡上產(chǎn)生的力矩Mpvl =9.8X 11.8X46.2X (11.82+10+25.5)=221182.3 KN mMpv2 =9.8X 0.5X 59X 11.8X (47.3- 11.83)=147940 KN- m 3泥沙自重產(chǎn)生的力矩MPSH =2888X 1/3 X (157.5- 126)=30324 KN- mMPSV =9.8X 0.5X 31.5X 11.8

26、X (47.3- 11.873)=78942 KN- m4上游靜水壓力產(chǎn)生的力矩：MPH =51533X 1/3X 101.2=1738379.9 KN- m5浪壓力產(chǎn)生的力矩波長 L=19.02m 壩前水深 H=99.7m h1% =2.6m, hz=0.73m y1，y2分別為浪壓力三角形形心到壩基面中心的距離y仁94.47m，y2=87mM=1/4 X 9.8 X 19.02 X 94.47 X (19.022+2.6+0.73) 872 X 9.8 X (19.022)2=17960 KN- m6水自重產(chǎn)生的力矩MPh，=ph，X 1/3(156.8 126) = 4648.32X 1

27、/3(156.8- 126)=47723KN- m MPv, = pvX03 156.8 126=76356.7 KN- m7不計揚壓力產(chǎn)生的力矩4.2上、下游邊緣應(yīng)力。yu和。yd計算公式其中：工W作用于計算截面以上全部荷載的鉛直分力的總和，kN;工M作用于計算截面以上全部荷載對壩基截面垂直水流流向形心軸的力 矩總和，kN m；B計算截面的長度，m。13 / 17藝 W=11786.25 kN藝 M=750250+ 116640+ 305320+ 14940-30324+ 78942-1738379.9 351066.3 17960+ 47723 76356.7= 249205.6kN mB

28、=93m=117862.593 + 6X 249205.6932=1094 kPa=117862.593 249205.6932=1238 kPa(7 yu和c yd均大于0,壩踵、壩址處均沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足工程規(guī)要求。4.3主應(yīng)力計算壩體混凝土材料C20拉壓強度為20Mpa。計算結(jié)果說明，重力壩在正常蓄水位情況下應(yīng)力滿足規(guī)要求第五章細(xì)部構(gòu)造設(shè)計5.1壩頂構(gòu)造壩頂路面應(yīng)具有23%的橫向坡度，并設(shè)置砼排水溝(30 X 30cm)以排出壩頂 雨水，壩頂上游的防浪墻寬0.5m，高1.2m要承受波浪和漂浮物的作用，因此 墻身應(yīng)有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性，宜采用與壩體連成整體的鋼筋砼構(gòu)造，而 下游側(cè)那

29、么可設(shè)防護欄，為滿足運用要求和交通要求，在壩頂上布置照明設(shè)施， 即在上游側(cè)每隔25m設(shè)一對照明燈，一只朝向壩頂路面方向，一只朝向水庫方向。 根據(jù)大壩正常運行需要，在壩頂還要設(shè)置通向壩體部各層廊道、電站的電梯井， 便于觀測和維修人員快速進出。5.2分縫止水壩體分縫1、橫縫：減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求；2、縱縫：適應(yīng)砼的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力，在平行壩軸線方向設(shè) 置。一般情況下橫縫為永久縫，也有臨時縫，垂直壩軸線，用于將壩體分成為假 設(shè)干獨立的壩段；縱縫為臨時縫，可分為鉛直縱縫、斜縫和錯縫三種，縱縫縫面 應(yīng)設(shè)水平向鍵槽，鍵槽呈斜三角形，槽面大致沿主應(yīng)力方向，在縫面上布置

30、灌漿 系統(tǒng)進展接縫灌漿，為了灌漿時不使?jié){液從縫流出，必須在縫的四周設(shè)止?jié){片。3、 水平施工縫：是上、下層澆筑塊之間的接合面。澆筑塊厚度一般為1.5 4.0m;在靠近基巖面附近用0.751.0m的薄層澆筑，以利于散熱，減少溫升，防 止開裂。橫縫需設(shè)止水，止水材料有金屬片、橡膠、塑料及瀝青等，對于高壩應(yīng)采用 兩道止水片，中間設(shè)瀝青井，金屬片止水一般采用1.01.6mm后的紫銅片，第一道止水治上游面的距離應(yīng)有利于改善壩體頭部應(yīng)力，一般為0.52.0m本設(shè)計采用1.0m，每側(cè)埋入砼的長度約為2025cm本設(shè)計采用25cm，在止水片的安 裝時要注意保證施工質(zhì)量，瀝青井為方形或圓形本設(shè)計采用方形，其一側(cè)可

31、用預(yù)制砼塊，預(yù)制塊長1.01.5m,厚510cm本設(shè)計采用1m x 10cm，瀝青井尺 寸大致為15cm15cm至25cm25cm本設(shè)計采用20cmx 20cm，井灌注的填料 由二號或三號是由瀝青，水泥和石棉粒組成，井設(shè)加熱設(shè)備通常采用電加熱的 方法，將鋼筋埋入井中，并以絕緣體固定，從底部一直通到壩頂，在井底設(shè)置瀝 青排出管，以便排除老化的瀝青，重填新料，管徑可為1520cm。止水片及瀝青井需伸入巖基一定深度，約 3050cm,井填滿瀝青砂，止水片 必須延伸到最高水位以上，瀝青井需延伸到壩頂。5.3混凝土標(biāo)號分區(qū)砼重力壩壩體各局部的工作條件及受力條件不同，對砼材料性能指標(biāo)的要求也 不同,為了滿

32、足壩體各局部的不同要求，節(jié)省水泥用量及工程費用，把平安與經(jīng)濟統(tǒng) 一起來，通常將壩體砼按不同工作條件進展分區(qū)，選用不同的強度等級和性能指標(biāo) 一般分為6個區(qū),見下列圖。U區(qū)一上、下游水位變化區(qū)壩體表層砼，既受水位的作用也受大氣影響；川區(qū)一上、下游最低水位以下壩體表層砼；W區(qū)一壩體根底砼；V區(qū)一把體部砼；切區(qū)一抗沖刷局部的砼。為了便于施工，選定各區(qū)域砼等級時，各類別應(yīng)盡量少，相鄰區(qū)的強度等級不得超過兩級，分區(qū)的厚度一般不得小于 25m,以便澆筑施工，分區(qū)對混凝土性 能的要求見下表，表中“ +表示選擇各區(qū)同等級的主要控制因素，有“ +的表 示需要提出要求；有“-的為不需要提出要求。表5-1壩體各區(qū)對混

33、凝土性能的要求表5-1壩體各區(qū)對混凝土性能的要求分 區(qū)強 度抗 滲抗凍抗沖 刷抗侵 蝕低 熱八、最大水灰比選擇各區(qū)厚度的主 要因素嚴(yán)寒寒冷 地區(qū)溫和地區(qū)I+-+-+0.550.60抗凍II+-+0.450.50抗凍、抗裂III+-+0.500.55抗?jié)B、抗裂IV+-+0.500.55抗裂V+-+0.650.65VI+-+0.450.45抗沖、耐磨5.4壩體排水壩體排水為了減小滲水對壩體的不利影響，在靠近壩體上游面需要設(shè)置排水 管幕，排水管應(yīng)通至縱向排水管道，其上部應(yīng)通至上層廊道或壩頂溢流面以下， 以便于檢修管距可采用采用3m,排水管幕距上游壩面的距離，一段要求不小于壩 前水深的 1/101/1

34、2,且不少于 2m, 1/101/12 104.14107.1=8.6810.71 m，故根據(jù)規(guī)定排水管設(shè)置在距上游面 9m處，以使?jié)B透坡降控制在允許圍。排水 管采用預(yù)制多孔混凝土管，徑可為15cm25cm取20cm，隨著壩體混凝土的澆 筑而加高。滲入排水管的水可聚集到下層縱向廊道，沿積水溝或集水管經(jīng)橫向廊 道的排水溝匯入集水井，再用水泵或自流排水排向下游，排水溝斷面常用30cm X30cm，低坡3%,排水管施工時必須防止被混凝土的雜物等堵塞。排水管與廊道的 連通采用直通式。5.5廊道系統(tǒng)為了滿足施工運用要求，如灌漿，排水，觀測，檢查和交通的需要，在壩體 設(shè)置各種廊道，這些廊道互相連通，構(gòu)成廊

35、道系統(tǒng)。壩基灌漿廊道帷幕灌漿需要在壩體澆灌到一定高度后進展，以便利用混凝土壓重提高灌漿 壓力，保證灌漿質(zhì)量。本次設(shè)計根底灌漿廊道斷面取3.0X 4.5m，形狀采用城門水洞型。廊道的上游壁離上游側(cè)面的距離應(yīng)滿足防滲要求，在壩踵附近距上游壩面 0.050.1倍作用水頭、且不小于 45m處設(shè)置，本次設(shè)計取10m，為滿足壓力 灌漿，根底灌漿廊道距基巖面不宜小于 1.5倍廊道寬度，取5m。灌漿廊道兼有排水作用，并在其上游側(cè)設(shè)排水溝，下游側(cè)設(shè)壩基排水孔幕， 在靠近廊道最低處設(shè)置集水井，聚集從壩基和壩體的滲水，然后經(jīng)由水泵抽水排 至下游壩外。檢查及壩體排水廊道為了檢查巡視和排除滲水，常在靠近壩體上游面適當(dāng)高

36、度方向每隔1530m設(shè)置檢查和排水廊道，斷面形式多采用城門洞形，最小寬度為1.2m，最小高度為2.2m，距上游面的距離應(yīng)不少于 0.050.07倍水頭，且不小于3m,該重力壩選取 7m,上游測設(shè)排水溝。各層廊道在左右兩岸應(yīng)各有一個出口，并用鉛直的井使各層廊道連通。排水 廊道斷面尺寸統(tǒng)一擬定為2mX 2.5m，城門洞形。第六章地基處理設(shè)計天然地基，由于經(jīng)受長期的地質(zhì)作用，一般都有風(fēng)化、節(jié)理、裂隙等缺陷， 有時還有斷層、破碎帶和軟弱夾層，所有這些都需要采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，地?處理的主要任務(wù)是：1防滲；2提高基巖的強度和整體性。6.1清基開挖開挖原那么地基開挖與清理的目的是使壩體坐落在穩(wěn)定、鞏固的地基上。開挖深度應(yīng)根 據(jù)壩基應(yīng)力、巖石強度及完整性，結(jié)合上部構(gòu)造對地基的要求和地基加固處理的 效果、工期和費用等研究確定，原那么上應(yīng)考慮技術(shù)加固處理后，在滿足壩的強 度和穩(wěn)定的根底上，減少開挖。壩高超過 100m時，可建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化