土壩樞紐課程設(shè)計指導(dǎo)書整理

1、水工建筑物課程設(shè)計任務(wù)書與指導(dǎo)書（農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)）內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院2008年2月目錄土壩設(shè)計任務(wù)書21 地形、地質(zhì)資料22 水文、水利計算資料23 氣象、地理資料34 建筑材料35 其他資料4土壩樞紐課程設(shè)計指導(dǎo)書71 設(shè)計的目的72 設(shè)計步驟73 設(shè)計圖紙、設(shè)計說明書和設(shè)計計算書的主要內(nèi)容8土壩設(shè)計任務(wù)書 1 地形、地質(zhì)資料1.1 地形資料地形資料見壩址地形圖1.2 地質(zhì)資料1.2.1 基巖狀態(tài)新鮮基巖，角閃斜長片麻巖1.2.2 基巖參數(shù)容重：=2.73 單位吸水率：=0.030.05 l/min/m·m 抗壓強度：=1000kg/cm2 以上 牢固系數(shù)：K=

2、8 摩擦系數(shù)：=0.65 彈性抗壓系數(shù)：0=600kg/cm2/cm 彈性模量：M=3.4×105kg/cm21.2.3 基巖風(fēng)化帶厚度兩岸0.52.5m，河底11.5m。1.2.4 基巖結(jié)構(gòu)片理產(chǎn)狀：NE 50°60° 傾向 NW40°60°斷層：F1 NE 75° NW 45° 斷裂破碎帶 1040cm F2 NE 70° NW 42° 斷裂破碎帶 2050cm以上二條斷層均夾有二至五厘米厚斷層泥，呈扁豆體。但不連續(xù)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，多呈閉合狀態(tài)。一般無充填物。密度約50100cm一條，主要兩種節(jié)理產(chǎn)

3、狀：NE 50°60° NW 40°50°NW 310°330° SW 60°70° 2 水文、水利計算資料2.1特征水位設(shè)計洪水位（P=2%） 258.50 m 校核洪水位 (P=0.5%) 259.05 m 死水位 244.00 m興利水位 255.50 m下游設(shè)計洪水位 (Q=129.0 m3/s) 233.80 m 下游最低水位 (Q=0 m3/s) 233.25m防洪限制水位（設(shè)計、校核情況） 253.50 m2.2樞紐下泄洪峰流量設(shè)計洪峰流量 129 m3/s 汛期施工洪峰流量 60 m3/s校核洪峰流

4、量 166 m3/s 非汛期施工最大流量 1.5 m3/s6、樞紐灌溉流量 4.0 m3/s7、沿主要風(fēng)向的最大吹程 1.5Km最大風(fēng)速（級） 20.7m /s8、9、建筑材料 10、其他數(shù)據(jù) ：灌溉渠道首部渠底高程 2403 氣象資料多年平均最大風(fēng)速20.7m/s，吹程1.5km。多年平均最大凍土深度0.93m。地震烈度7度；雨季較長。4 建筑材料4.1 土石料分布、儲藏狀況壩體沙礫料分布在壩址河床內(nèi)，壤土主要分布在壩址上游高程240260處4.2 筑壩材料物理力學(xué)指標壩體砂礫壩基砂礫壤土 排水堆石坡 積 物比重 2.602.602.712.652.58孔隙度n 0.250.290.370.

5、300.46干容重 (t/m ) 1.951.851.701.861.40飽和容重 (t/m )2.202.142.072.161.86內(nèi)摩擦角 (°)33/水下3033/水下30203524滲透系數(shù) (cm/s)6×10-37.5×10-11.1×10-6粘著力 (（kg/cm)0.2自然含水量(%)51219備 注顆粒組成見篩分曲線壩址附近可開采8萬立方米5 其他資料灌溉面積4.5萬畝，灌區(qū)在右岸；施工單位經(jīng)驗豐富，設(shè)備先進；灌溉渠道首部渠底高程 240；涵管設(shè)計流量Q設(shè)=4m3/s；加大流量Q加大=4.8m3/s。土壩樞紐課程設(shè)計指導(dǎo)書1 設(shè)計的目

6、的通過本課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力。對土壩的設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計步驟和方法有所了解，并在計算、繪畫和編寫說明書等方面都得到一定訓(xùn)練。2 設(shè)計步驟2.1 明確設(shè)計任務(wù)，熟習(xí)原始資料和規(guī)劃成果。認真仔細的閱讀設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)書和壩址地形圖、壩軸線地質(zhì)剖面圖。明確設(shè)計任務(wù)、內(nèi)容和要求。然后對所提供的原始資料按以下要求進行分析。2.1.1地形條件（1）根據(jù)河流流向，兩岸地形，樞紐組成，考慮選擇合適的壩軸線。（2）在選擇壩軸線同時，要特別注意根據(jù)地形特點，研究泄水，輸水建筑物和水電站的有利位置。 地質(zhì)條件（1）研究壩址附近地質(zhì)條件及其與建筑物的關(guān)系。（2）綜合考慮樞紐布置和壩型，研

7、究地基的物理力學(xué)性質(zhì)。2.1.3 氣象、水文條件（1）結(jié)合施工速度的可能性、灘地情況，研究樞紐的施工分期和施工導(dǎo)流方案。（2）研究下游水位流量關(guān)系曲線。2.1.4 建筑材料（1）研究當?shù)赝亮系念w粒組成、性質(zhì)、儲量及料場位置，初步考慮可能選用的壩型。（2）研究各主要土料的物理力學(xué)性質(zhì)，以便確定壩體構(gòu)造。2.2 樞紐布置在研究了上述原始資料以后，設(shè)計者可以進行以下工作。1、初步擬定壩頂高程及壩頂沿軸線的長度。2、初步選定各主要建筑物的可能類型及主要尺寸。3、根據(jù)地形、地質(zhì)、氣象、水文、建筑材料及樞紐任務(wù)要求，提出幾種建筑物整體布置方案。4、在滿足樞紐任務(wù)、設(shè)計要求和安全可靠的前提下，通過全面的技術(shù)

8、經(jīng)濟比較，考慮充分利用地形、地質(zhì)條件，減少工程投資，使施工運用方便，選定合理的樞紐布置方案。2.3 土壩設(shè)計1、考慮地形、地質(zhì)、氣象、材料及施工等條件，選擇合理的壩型。2、擬定大壩構(gòu)造尺寸。確定壩頂高程，對已選的壩型根據(jù)水頭、建筑材料、基地特性、施工方法和交通要求等確定壩頂寬度、戧占（馬道）高程及寬度、上、下游壩坡坡度、防滲和排水設(shè)施的構(gòu)造的尺寸。3、滲透計算分析計算情況，選擇計算斷面。計算壩身浸潤線位置。計算通過壩身及壩基的總滲透量。4、穩(wěn)定計算分析穩(wěn)定情況，選擇計算斷面。通過分析，選擇可能的滑動面進行上下游邊坡穩(wěn)定性校核。5、擬定壩體細部構(gòu)造內(nèi)容包括：壩頂構(gòu)造、上下護坡、戧臺、壩體及壩基排

9、水設(shè)施、防滲體與地基的連接及反濾層設(shè)計等。2.4 溢洪道設(shè)計1、在地形圖上定溢洪道軸線，繪制溢洪道縱斷地形剖面圖，確定溢洪道組成并進行布置（重點是擬定溢流堰位置、溢流堰坎頂高程、泄槽縱坡、消能型式及位置）。2、選定堰型、計算溢流前緣長度、確定閘孔數(shù)及閘孔尺寸。3、擬定泄槽平面尺寸和橫剖面尺寸、推求泄槽水面曲線（分設(shè)計洪水和校核洪水兩種情況）。4、確定邊墻高、選定泄槽底板、邊墻襯砌型式、擬定襯砌尺寸。5、確定出口消能型式并進行消能計算。若采取挑流消能，確定挑坎高程、挑射角、計算挑射距離和沖坑深度（分設(shè)計洪水和校核洪水兩種情況）。3 設(shè)計圖紙、設(shè)計說明書和設(shè)計計算書的主要內(nèi)容設(shè)計成果是通過圖紙、說

10、明書和計算書來體現(xiàn)的，以此確定課程設(shè)計成績。3.1 圖紙圖紙是設(shè)計成果的主要部分。圖面布置要求做到勻稱、飽滿、繪圖要求比例適當、線條正確、尺寸齊全、符號美觀、注字工整。1、樞紐布置圖一張，包括樞紐平面布置圖和壩軸線縱剖面圖以及必要的說明，在所給壩址地形圖及壩軸線地質(zhì)剖面上繪制。2、大壩的典型橫斷面圖（包括最大壩高橫斷面及另一個有代表性的橫斷面）3、大壩的細部構(gòu)造圖（壩頂、上下游護坡、馬道、排水及反濾等）。4、溢洪道縱剖面圖及挑流坎細部圖。3.2 設(shè)計說明書設(shè)計說明書是設(shè)計成果的重要組成部分。要求做到內(nèi)容全面，敘述簡潔，文詞通順，字跡端正。篇幅控制在1020頁左右。說明書在相應(yīng)部分附必要的圖表，

11、如結(jié)構(gòu)圖、計算簡圖。要注意圖文內(nèi)容必須一致。說明書可參考下列章節(jié)順序編寫：1 綜合說明介紹樞紐的整體布置及主要建筑物的構(gòu)造2 水文地質(zhì)2.12地形、地質(zhì)條件2.23氣象、水文資料2.3建筑材料2.4樞紐規(guī)劃成果（水利計算、調(diào)洪演算成果）3 樞紐布置3.1工程等別和洪水標準3.1.1工程等別確定包括樞紐級別和水工建筑物級別 水工建筑物洪水標準 地震設(shè)防烈度確定3.2工程選址3.2樞紐布置（包括樞紐組成及主要建筑物型式）4 土壩設(shè)計4.1壩型選擇4.2土料設(shè)計4.3剖面擬定壩頂寬度、壩頂高程、壩坡及馬道4.4細部構(gòu)造壩頂、壩體防滲、壩基防滲、壩體排水設(shè)備、護坡及壩坡排水、反濾層、初擬壩體剖面圖4.5滲透計算4.6穩(wěn)定計算5 溢洪道設(shè)計5.1溢洪道型式及組成5.2各組成部分的主要尺寸5.3水力計算（包括溢流堰孔口尺寸、泄槽水面曲線、挑流消能等）5.4細部構(gòu)造（溢流堰、挑坎）3.3 設(shè)計計算書設(shè)計算書是設(shè)計的歸檔材料。現(xiàn)作為課程設(shè)計成果之一。只包括有計算