06150311答辯 （水利水電工程畢業(yè)設(shè)計(jì)）

1、重慶交通大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)辯論2021.6.17重慶碑口電站閘壩設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：楊忠超姓 名：楊明哲學(xué) 號(hào)：071503專(zhuān) 業(yè)：水利水電工程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第1章 工程布置第2章 水閘布置 第3章 進(jìn)水口建筑物設(shè)計(jì)第4章 根底處理第5章 施工組織設(shè)計(jì) 工程概況碑口電站位于御臨河上，壩址位于渝北區(qū)麻柳沱鎮(zhèn)下游2.5km處。御臨河是長(zhǎng)江左岸一級(jí)支流，流域面積為3861km2，河長(zhǎng)208.4km，總落差538m，河道平均比降為2.58。碑口電站壩址以上控制流域集雨面積3640km2，河長(zhǎng)169.61km，壩址以下河長(zhǎng)38.79km。工程開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電和航運(yùn)，并兼有防洪、灌溉、供水等。本電站采用混合式

2、開(kāi)發(fā)方式，水庫(kù)總庫(kù)容3766萬(wàn)m3，正常蓄水位181.5m，設(shè)計(jì)引用流量68.0m3/s，電站裝機(jī)容量28MW。1、壩址和壩型的初步選擇2、閘軸線(xiàn)選擇 綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、施工、管理及周?chē)h(huán)境等因素，水閘軸線(xiàn)選定A1A2，A1坐標(biāo)為X=8604.374，Y=69986.180，A2坐標(biāo)X=8754.850，Y=69965.032，此處河道中心線(xiàn)方向?yàn)?2，水閘軸線(xiàn)與河道中心線(xiàn)正交。第1章 工程布置 1綜合工程布置條件和工程量等眾多影響因素，最終推薦下壩址為重慶碑口電站選用壩址。 2綜合比較分析各壩型，在不淹沒(méi)麻柳沱鎮(zhèn)為前提下，選定水閘方案。 3、工程等別確實(shí)定工程等別主要建筑物次要建筑物

3、臨時(shí)建筑物等2級(jí)3級(jí)4級(jí) 根據(jù)設(shè)計(jì)所給資料的水庫(kù)總庫(kù)容3766萬(wàn)m3 數(shù)據(jù)查?水工建筑物?(第三版)表 2.1 可知此工程的等級(jí)等。 根據(jù)以上確定的工程先等別查?水工建筑物?(第三版)表 2.2 可知此工程的主要建筑物級(jí)別為 2 級(jí)，次要為 3 級(jí)。表 1.1建筑物級(jí)別表 水庫(kù)調(diào)節(jié)性能日調(diào)節(jié)電站裝機(jī)容量 8000KW電站引用流量 150m3/s最大工作水頭 17.65m最小工作水頭8m額定水頭11.8m轉(zhuǎn)速118.17r/s最大應(yīng)用流量12.45m3/s吸出高3.5m引用流量68m3/s上游正常高水位180m下游正常尾水位169.5m凈水頭10.5m出力6069KW備用容量303.45kw總裝

4、機(jī)7282.8kw表 1.2水文水力計(jì)算成果第2章 水閘布置1、組成局部 水閘從左至右依次布置1孔沖沙閘、4孔泄洪閘，沖沙閘由五局部組成：上游防滲鋪蓋、上游束水墻、上游閘室段、消力池及下游隔水墻；泄洪閘由兩局部組成：閘室段和消力池。2水閘閘頂高程確定 通過(guò)計(jì)算最終確定閘頂高程取192m。 工況水位(m)吹程(km)風(fēng)速(m/s)h (m)閘頂高程(m)正常蓄水1804.620.850.43.50183.5設(shè)計(jì)洪水187.154.620.850.43.50190.65校核洪水190.424.613.90.31.31191.73表2.1 閘頂高程計(jì)算匯總表 3.閘孔總凈寬及閘孔尺寸確定 根據(jù)閘址地

5、質(zhì)條件和各種堰型的構(gòu)造要求及施工條件，本工程水閘底板采用寬頂堰。 綜合考慮上游淹沒(méi)和土建工程投資情況，最終選定閘孔總凈寬50.0m。根據(jù)水閘地質(zhì)條件、運(yùn)用要求、選用的閘門(mén)結(jié)構(gòu)型式及啟閉機(jī)容量等因素綜合分析，確定閘孔孔徑為10.0m，共分5孔。圖2.1 水閘平面布置圖 4.閘室穩(wěn)定計(jì)算及基底應(yīng)力校核 閘室穩(wěn)定計(jì)算取相鄰順?biāo)飨蛴谰每p之間的閘段作為計(jì)算單元，本工程穩(wěn)定計(jì)算分別取1沖沙閘段和4、5#泄洪閘段為計(jì)算單元。 表2.2 巖基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)的允許值 荷載組合計(jì)算工況抗剪公式抗剪斷公式基本組合完建情況1.053.00正常蓄水位1.053.00特殊組合校核洪水位1.002.50檢

6、修情況1.002.50荷載組合計(jì)算工況（kN）（kN）抗剪公式抗剪斷公式PmaxPminKcKc基本組合完建情況48022.7712354.31.7414.44358.37-15.35正常水位52136.4514628.72214.85273.84187.15特殊組合校核水位55973.6217584.322.4914.84307.28152.82檢修情況48762.3711986.331.6512.69336.22103.12表2.3 1#沖沙閘段穩(wěn)定計(jì)算和基底應(yīng)力校核結(jié)構(gòu)表 表2.4 5、6#泄洪閘段穩(wěn)定計(jì)算和基底應(yīng)力校核結(jié)構(gòu)表 荷載組合計(jì)算工況（kN）（kN）抗剪公式抗剪斷公式PmaxP

7、minKcKc基本組合完建情況47032.7912454.372.7914.34273.44187. 33正常水位50317.4514328.142.0514.29307.16152.21特殊組合校核水位49973.1817289.321.6512.95336.72103.13檢修情況48663.3512493.333.1430.19285.8141.26第3章 進(jìn)水口建筑物設(shè)計(jì)1.進(jìn)水口布置 碑口電站進(jìn)水口布置在河床左岸，采用直接進(jìn)水布置，下游緊接廠房，右側(cè)與泄洪閘以導(dǎo)水墻隔開(kāi)。通過(guò)比較，在滿(mǎn)足電站正常運(yùn)行水位181.50m能夠正常取水及排沙的前提下，進(jìn)水口底高程為164.10m，頂高程為1

8、70.00m。進(jìn)水口閘頂高程與閘壩段閘頂高程同高，取191.50m。圖3.1 進(jìn)水口結(jié)構(gòu)剖面圖2進(jìn)水口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)水口包括進(jìn)水口閘室段和進(jìn)水渠段。 進(jìn)水渠段：斷面為梯形，采用直線(xiàn)與漸變布置，底板為0.5m厚的鋼筋混凝土，進(jìn)水渠寬23.6m，并以坡度1：2.5由高程170.00m至164.10m。進(jìn)水渠前設(shè)置一道攔沙坎，坎高4.5m，坎頂高程為174.50m，底高程為169.0m，頂部寬2.5m。左岸護(hù)坡高程182.00m，坡比由1：0.5漸變至1：2.5，長(zhǎng)101.15m。 進(jìn)水口閘室段：由底板、閘墩、攔污柵、檢修閘門(mén)、排沙廊道及壓力墻等組成。進(jìn)水口閘室段總長(zhǎng)10.6m，底板高程為164.10

9、m，前端設(shè)齒墻，因考慮沖沙廊道1.2m1.8m布置，前齒墻長(zhǎng)為3m。第4章 根底處理 壩基處理的目的在于提高其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性和抗?jié)B能力，具體的措施通常包括開(kāi)挖、清理、灌漿、排水和特殊軟弱地帶的處理等。1. 地基開(kāi)挖與清理 基巖開(kāi)挖后，在澆注混凝土前，需進(jìn)行徹底的清理和沖洗，包括：去除一切松動(dòng)的巖塊，打掉突出的尖角，基坑中原有的勘探鉆井、孔、洞等均應(yīng)回填封堵。開(kāi)挖爆破不能損害設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)以下基巖的質(zhì)量；當(dāng)基巖為易風(fēng)化的巖石，如頁(yè)巖、粘土巖等時(shí)，在設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)或邊線(xiàn)以上宜留有保護(hù)層0.20.3米，待混凝土澆注時(shí)才隨挖注澆。2.固結(jié)灌漿 固結(jié)灌漿的目的是：提高基巖的整體性和彈性模量，減少基巖受力后

10、的變形，提高基巖的抗壓、抗剪強(qiáng)度，降低壩基的滲透性。 灌漿范圍從壩踵上游0.10.15倍壩高開(kāi)始，到壩趾0.150.2倍壩高為止。按照該要求從壩踵前5米開(kāi)始到壩趾下游8米結(jié)束。灌漿孔常布置成梅花形或井字形?？拙鄰?020m開(kāi)始，采用內(nèi)插逐步加密，最終孔距24米。孔深一般為515米，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況并參照灌漿實(shí)驗(yàn)確定?？讖揭话銥?538mm。圖4.1 固結(jié)灌漿孔的布置 3. 帷幕灌漿 帷幕灌漿的重要目的是降低壩底滲透壓力，也有利于壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，即防止基巖裂隙中的填充物被帶走或溶濾，減少壩基滲透流量等。帷幕灌漿最常用的是水泥漿，有時(shí)也用化學(xué)灌漿。 帷幕灌漿常在灌漿廊道內(nèi)進(jìn)行，一般先進(jìn)行固

11、結(jié)灌漿，并利用已澆注混凝土壩塊的壓重，采用分級(jí)灌注法，即自上而下鉆進(jìn)一段，灌注一段，灌好后再鉆深一段，如此繼續(xù)加深，直到必要的深度為止。 本閘壩鉆孔采用100型地質(zhì)鉆機(jī)，灌漿采用TBW-200/40灌漿泵和JJS2B普通攪拌桶。采取至上而下，孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法，段長(zhǎng)一般不超過(guò)5m，射漿管距孔底0.5m。灌漿、封孔、檢驗(yàn)應(yīng)符合?水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?DL/T 5148-2001規(guī)定。第5章 施工組織設(shè)計(jì)1.投資總預(yù)算 由下面的表格統(tǒng)計(jì)可知，投資總預(yù)算為6499.63萬(wàn)元.即總概算價(jià)格為6499.63萬(wàn)元。序號(hào)工 程 名 稱(chēng)單位單價(jià)其 中人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)其他 費(fèi)用其 他 直接費(fèi)1土方開(kāi)挖m35.20.1203.620.370.052石方開(kāi)挖m315.623.415.562.440.940.153干砌塊石m354.881330.2500.520.534鋼筋制安3638.54175.652639.93109.9729.2635.465帷幕灌漿m160.2424.3531.7554.0818.781.556固結(jié)灌漿m81.