水庫(kù)土石壩樞紐布置設(shè)計(jì)

1、PAGE 水庫(kù)土石壩壩水利工工程設(shè)計(jì)計(jì) PAGE 16目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc1894685131 設(shè)計(jì)區(qū)區(qū)域概況況 PAGEREF _Toc189468513 h 2 HYPERLINK l _Toc1894685141.1 工工程任務(wù)務(wù)和效益益 PAGEREF _Toc189468514 h 2 HYPERLINK l _Toc1894685151.2 基基本資料料 PAGEREF _Toc189468515 h 2 HYPERLINK l _Toc1894685172樞紐布置置 PAGEREF _Toc189468517 h 3 HYPERL

2、INK l _Toc1894685182.1 工工程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) PAGEREF _Toc189468518 h 3 HYPERLINK l _Toc1894685212.2 壩壩軸線選選擇 PAGEREF _Toc189468521 h 4 HYPERLINK l _Toc1894685222.3 壩壩型選擇擇 PAGEREF _Toc189468522 h 5 HYPERLINK l _Toc1894685232.4 樞樞紐布置置 PAGEREF _Toc189468523 h 5 HYPERLINK l _Toc1894685243壩工設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc189468524 h 6

3、 HYPERLINK l _Toc1894685253.1 擋擋水壩體體斷面設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc189468525 h 6 HYPERLINK l _Toc1894685313.2 細(xì)細(xì)部構(gòu)造造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc189468531 h 99 HYPERLINK l _Toc1894685383.3 土土壩與壩壩基、岸岸坡的連連接 PAGEREF _Toc189468538 h 122 HYPERLINK l _Toc1894685413.4 滲滲流計(jì)算算 PAGEREF _Toc189468541 h 12 HYPERLINK l _Toc1894685463.5穩(wěn)定定

4、計(jì)算 PAGEREF _Toc189468546 h 116 HYPERLINK l _Toc1894685504泄水建筑筑物布置置 PAGEREF _Toc189468550 h 20 HYPERLINK l _Toc1894685514.1溢洪洪道的布布置 PAGEREF _Toc189468551 h 200 HYPERLINK l _Toc1894685524.2溢洪洪道的設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc189468552 h 200 HYPERLINK l _Toc1894685564.3溢洪洪道的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc189468556 h 23 HYPERLINK

5、 l _Toc1894685581設(shè)計(jì)區(qū)域域概況1.1 工工程任務(wù)務(wù)和效益益Z水庫(kù)位于于QH河干干流上，水水庫(kù)控制制面積449900km2，庫(kù)容5.005億m3。水水庫(kù)以灌灌溉發(fā)電電為主，結(jié)結(jié)合防洪洪。灌溉溉面積1104萬(wàn)萬(wàn)畝，總總裝機(jī)容容量3.1455萬(wàn)Kw。1.2 基基本資料料1.2.11 地形、地地質(zhì)資料料. 地形形資料QH河為山山區(qū)性河河流，庫(kù)庫(kù)區(qū)兩岸岸分水嶺嶺高程均均在8220m以以上，河河床底高高程在7700mm以下。右右岸山高高坡陡，左左岸岸坡坡較緩，對(duì)對(duì)樞紐工工程布置置有利，筑筑壩在河河段較窄窄處，上上游開(kāi)闊闊，蓄水水量大，蓄蓄水條件件好。. 地質(zhì)質(zhì)資料壩基為砂卵卵石，平平均厚

6、度度5m，滲滲透系數(shù)數(shù)10-22cm/s。砂砂卵石下下為砂巖巖、粉砂砂巖，新新鮮基巖巖透水性性不大。未未發(fā)現(xiàn)大大的構(gòu)造造斷裂，地地層分布布詳見(jiàn)ZF土壩壩壩線工程程地質(zhì)剖剖面圖，如如附圖6。1.2.22 水文、水水利計(jì)算算資料1、設(shè)計(jì)洪洪水位7768.1m，下游游水位7700.55mm。2、校核洪洪水位7770.4m，下游游水位7705.60mm。3、設(shè)計(jì)下下泄流量量20000m33/s(其中溢溢洪道8815mm3/ss)，校校核下泄泄流量668300m3/s(其其中溢洪洪道56600mm3/ss)。4、死水位位737.0m，死庫(kù)庫(kù)容1.051088m3。1.2.33 氣象、地地理資料料1、多年

7、平平均最大大風(fēng)速99m/s，相相應(yīng)于設(shè)設(shè)計(jì)洪水水位的吹吹程為55.5KKm，相相應(yīng)于校校核洪水水位的吹吹程為77.5KKm。2、多年平平均最大大凍土深深度1.0m。3、地震烈烈度6度。1.2.33 建筑材材料. 土石石料分布布、儲(chǔ)藏藏情況庫(kù)區(qū)及壩址址下游土土石料豐豐富，滿滿足修建建當(dāng)?shù)夭牟牧蠅我?。壩壩址上游游均有土土料?chǎng)，平平均運(yùn)距距小于11.5KKm。砂砂礫料主主要分布布在河灘灘上，儲(chǔ)儲(chǔ)量為22051044m3。. 筑壩壩材料物物理力學(xué)學(xué)指標(biāo)表1.1 筑壩材材料物理理力學(xué)指指標(biāo)表筑壩材料壩體壩基土料砂礫料堆石砂礫料黃土比重2.752.70重度濕重度(KKN/mm3)16.518.018.

8、018.016.0飽和重度(KN/m3)19.820.820.319.1孔隙率0.330.33內(nèi)摩擦角施工期總應(yīng)力10有效應(yīng)力22穩(wěn)定滲流期期有效應(yīng)力2331403120水位降落有效應(yīng)力23粘聚力C(KPaa)20滲透系數(shù)KK(cmm/s)110-6110-2110-22樞紐布置置2.1 工工程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)2.1.11 樞紐等等別查水利水水電工程程等級(jí)劃劃分及洪洪水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（SL2252-20000），根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)基本資資料可知知本工程程：水庫(kù)庫(kù)總庫(kù)容容5.05億立方方米，灌灌溉面積積104萬(wàn)畝，總總裝機(jī)容容量3.1145萬(wàn)KW，水庫(kù)庫(kù)以灌溉溉發(fā)電為為主，結(jié)結(jié)合防洪洪，綜合合此四方方面考慮慮，按水水利

9、水電電工程等等級(jí)劃分分及洪水水標(biāo)準(zhǔn)SL2252-20000中表2.1.11，確定定本工程程等別為為等，規(guī)規(guī)模屬于于大（2）型。2.1.22水工建建筑物級(jí)級(jí)別及防防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)土石壩樞紐紐設(shè)計(jì)的的主要水水工建筑筑物有：土壩、溢溢洪道，且且以上已已論證本本工程等等別為等，由由此查SL2252-20002中表2.2.11，確定定土壩、溢溢洪道均均為2級(jí)。按SL2552-220022中表3.2.11，擋水水建筑物物（土壩壩、溢洪洪道等）的的防洪標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為500年設(shè)計(jì)計(jì)，50000年校核核。2.2 壩壩軸線選選擇壩軸線根據(jù)據(jù)壩址區(qū)區(qū)的地質(zhì)質(zhì)、地形形條件、壩壩型、壩壩基處理理方式、樞樞紐中各各建筑物物（特別別是

10、泄洪洪建筑物物）的布布置、施施工條件件等，經(jīng)經(jīng)多方案案的技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較確定定。按照照給定的的資料，主主要考慮慮上壩線線和下壩壩線兩個(gè)個(gè)方案。該該部分內(nèi)內(nèi)容列表表2.1進(jìn)行對(duì)對(duì)比說(shuō)明明。如下下表所示示：表 2.11 壩軸線線對(duì)比分分析選擇擇說(shuō)明表表方案因素上壩線下壩線地形條件壩址位于壩壩區(qū)中部部背斜的的西北，巖巖層傾向向QH河上游游，河床床寬約3300mm。壩址位于上上壩址同同一背斜斜的東南南翼，河河床寬1120mm，巖層層傾向QH河下游游。下游游左岸有有體積約約4.551004m33的塌滑滑體，對(duì)對(duì)工程布布置有一一定影響響。地質(zhì)條件砂卵石覆蓋蓋層平均均厚度55m，左左岸7330m高高程以上上

11、為三級(jí)級(jí)階地具具有中偏偏弱濕陷陷性。巖巖基未發(fā)發(fā)現(xiàn)大范范圍的夾夾層，基基巖透水水性不大大。河床床中段及及近右岸岸地段，沿113-111-115-104-114各鉆孔連線方向，在巖面下2147m深度范圍內(nèi)，有一透水帶，下限最深至基巖下約80m?；鶐r透水性從上游向下游有逐漸增大趨勢(shì)，左岸臺(tái)地黃土與基巖交界處的礫巖透水性強(qiáng)。左岸單薄分水嶺巖層應(yīng)考慮排水，增加巖體穩(wěn)定。左岸基巖有有一條寬寬2002500m呈北北北東方向向的強(qiáng)透透水帶，右右岸單薄薄分水嶺嶺的透水水性亦很很大，左左右岸巖巖石中等等透水帶帶下限均均可達(dá)巖巖面下880m左左右。河河床地段段基巖透透水性與與中等透透水帶厚厚度具有有從上游游向下游

12、游逐漸變變小的趨趨勢(shì)。下下游發(fā)現(xiàn)現(xiàn)承壓水水，二、三三級(jí)階地地礫石層層透水性性與上壩壩線相同同，左岸岸壩腳靠靠近塌滑滑體，對(duì)對(duì)壩體穩(wěn)穩(wěn)定不利利。筑壩材料庫(kù)區(qū)及壩址址下游土土石料儲(chǔ)儲(chǔ)量豐富富，平均均運(yùn)距小小于1.5kmm，有利利于修建建當(dāng)?shù)夭牟牧蠅巍Ｊ┕l件河道較寬，便便于施工工河道較窄，施施工困難難樞紐布置導(dǎo)流泄洪洞洞有一定巖石石厚度，出出口段避避開(kāi)塌滑滑體的東東邊界，透透水性較較大，巖巖層傾向向下游，出出口段節(jié)節(jié)理發(fā)育育，宜采采取措施施予以處處理。出出口段宜宜修建無(wú)無(wú)壓洞，保保證出口口段巖體體穩(wěn)定。溢洪道巖性主要為為堅(jiān)硬的的細(xì)砂石石，溢洪洪道各部部分的抗抗滑穩(wěn)定定條件好好。基礎(chǔ)以下110左右為

13、為砂質(zhì)巖巖及夾泥泥層，且且單薄分分水嶺巖巖層風(fēng)化化嚴(yán)重，透透水性大大，對(duì)建建筑物安安全不利利。灌溉發(fā)電洞洞及樞紐紐電站基巖以厚層層粉砂巖巖為主，巖巖石完整整，透水水性不大大，洞頂頂以上巖巖層厚度度較小。電電站廠房房處巖石石風(fēng)化厚厚度約56m，對(duì)其其產(chǎn)生的的滲漏及及土體坍坍塌需采采取必要要的措施施比較結(jié)果選用2.3 壩壩型選擇擇根據(jù)所給出出的基本本資料，大大壩壩型型選用土土石壩。根據(jù)防滲結(jié)結(jié)構(gòu)的類類型，常常見(jiàn)土石石壩的形形式有心心墻土石石壩、斜斜墻土石石壩、面面板壩、均均質(zhì)壩等等。心墻壩是將將土質(zhì)防防滲體設(shè)設(shè)在壩體體中央；斜心墻墻壩是土土質(zhì)防滲滲體向上上游傾斜斜；斜墻墻壩是將將防滲體體設(shè)在壩壩體

14、上游游面或接接近上游游面。斜斜心墻壩壩介于心心墻壩與與斜墻壩壩之間，同同時(shí)具有有兩種壩壩的優(yōu)缺缺點(diǎn)，施施工難度度大，多多用于高高土石壩壩，故本本設(shè)計(jì)不不選用此此種型式式。下面就針對(duì)對(duì)均質(zhì)壩壩、土質(zhì)質(zhì)防滲心心墻壩和和土質(zhì)防防滲斜墻墻壩，這這三種壩壩型列表表進(jìn)行比比較，選選定壩型型，如表表2.2所示。表2.2 壩型對(duì)對(duì)比分析析選擇說(shuō)說(shuō)明表方案因素均質(zhì)壩土質(zhì)防滲心心墻壩土質(zhì)防滲斜斜墻壩地形條件多用于低壩壩適用于中高高壩適用于高壩壩地質(zhì)條件適應(yīng)變形能能力較強(qiáng)強(qiáng)，對(duì)地地質(zhì)條件件要求低低其抗震性能能和不均均勻沉陷陷的適應(yīng)應(yīng)性比心心墻壩差差工程量壩體由均一一的抗?jié)B滲性能好好的土料料筑成，壩壩體整個(gè)個(gè)斷面起起

15、防滲作作用，故故防滲體體工程量量大。防滲體工程程量降低低。土質(zhì)斜墻壩壩的上游游壩坡較較緩，防防滲體的的粘土用用量和壩壩體總工工程量一一般要比比土質(zhì)心心墻壩大大。建筑材料壩體絕大部部分由大大體均一一的抗?jié)B滲性能好好的土料料筑成，對(duì)對(duì)土料要要求高。壩體內(nèi)設(shè)置置專門(mén)防防滲體，較較于均質(zhì)質(zhì)壩對(duì)材材料性能能要求低低。施工條件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施施工方便便，施工工碾壓困困難，在在多雨的的條件下下受含水水量影響響，則更更難壓實(shí)實(shí)。心墻壩由于于心墻設(shè)設(shè)在壩體體中部，施施工時(shí)就就要求心心墻與壩壩體大體體同時(shí)填填筑，因因而兩者者相互干干擾大，影影響施工工進(jìn)度。斜墻壩的斜斜墻支承承在壩體體上游面面，可滯滯后壩體體施工，兩兩

16、者相互互干擾小小。比較結(jié)果依據(jù)原始資資料，本本設(shè)計(jì)土土石壩為為中高壩壩，則不不適宜修修建均質(zhì)質(zhì)壩。粘粘土心墻墻壩比粘粘土斜墻墻壩用的的粘土少少，適應(yīng)應(yīng)變形能能力強(qiáng)。冬冬季施工工暖棚跨跨度小,移動(dòng)和和升高方方便，抗抗震性能能好，抗抗御炸彈彈能力強(qiáng)強(qiáng)，與兩兩岸的連連接方便便。由于于該壩址址上下游游都有料料場(chǎng),粘土心心墻壩的的施工干干擾相對(duì)對(duì)會(huì)減少少,綜合考考慮選擇擇粘土心心墻壩。2.4 樞樞紐布置置根據(jù)選定的的壩軸線線從地形形、地質(zhì)質(zhì)、施工工、運(yùn)用用等方面面大致確確定建筑筑物（包包括大壩壩、溢洪洪道等）的的相對(duì)位位置和建建筑物型型式，確確定樞紐紐工程的的等級(jí)及及建筑物物等級(jí)。1、導(dǎo)流泄泄洪洞：其布

17、置置主要考考慮地質(zhì)質(zhì)情況，避避開(kāi)可能能的塌滑滑體，并并保證出出口和進(jìn)進(jìn)口的穩(wěn)穩(wěn)定，此此外還應(yīng)應(yīng)考慮巖巖體破碎碎程序及及其對(duì)巖巖體滲漏漏的影響響。布置置在左岸岸單薄分分水嶺，沿沿洞線周周圍巖石石厚度大大于3倍開(kāi)挖挖洞徑，出出口段已已避開(kāi)塌塌滑體的的東邊界界，沿線線巖層、巖巖性主要要為粉砂砂巖、細(xì)細(xì)砂巖及及礫巖，巖巖石較為為堅(jiān)硬，堅(jiān)堅(jiān)固系數(shù)數(shù)Fk=0.441004Mppa,透水性性較大。巖巖層傾向向下游，出出口段節(jié)節(jié)理發(fā)育育，在導(dǎo)導(dǎo)流泄洪洪洞出口口及邊坡坡應(yīng)采取取有效措措施予以以處理。由由于導(dǎo)流流洞沿線線巖體透透水性較較大，為為保證導(dǎo)導(dǎo)流泄洪洪洞巖體體穩(wěn)定，建建議該段段修建無(wú)無(wú)壓洞。2、溢洪道道：

18、其布布置主要要考慮地地質(zhì)情況況和水流流情況，不不僅要保保證建筑筑物的安安全，還還應(yīng)盡量量減小開(kāi)開(kāi)挖工程程量。布布置在左左岸單薄薄分水嶺嶺，沿建建筑物軸軸線巖層層傾向下下游。巖巖性主要要為堅(jiān)硬硬細(xì)砂巖巖，其中中軟弱層層多為透透鏡體，溢溢洪道擋擋水部分分的抗滑滑穩(wěn)定條條件較好好。對(duì)溢溢洪道左左側(cè)的挖挖邊坡要要采取加加固穩(wěn)定定的措施施。3、灌溉發(fā)發(fā)電洞布布置在左左岸東凹凹溝附近近三級(jí)階階地上。沿沿線基巖巖以厚層層粉砂巖巖為主，巖巖石完整整，透水水性不大大，洞頂頂以上巖巖層厚度度較小。電電站廠房房處巖石石風(fēng)化層層厚度約約56m，對(duì)對(duì)其產(chǎn)生生的滲漏漏及土體體坍塌應(yīng)應(yīng)采取必必要的工工程措施施。具體體布置詳

19、詳見(jiàn)樞紐紐平面布布置圖附附圖5(ZZF壩址區(qū)區(qū)地形圖圖)3壩工設(shè)計(jì)計(jì)3.1 擋擋水壩體體斷面設(shè)設(shè)計(jì)土石壩基本本剖面尺尺寸主要要包括：壩頂高高程、壩壩頂寬度度、上下下游邊坡坡、防滲滲和排水水設(shè)備基基本尺寸寸等。3.1.11 壩頂寬寬度依據(jù)碾壓壓式土石石壩設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范SL2274-20001規(guī)定：壩頂寬寬度應(yīng)根根據(jù)構(gòu)造造、施工工、運(yùn)行行和抗震震等因素素確定。如如無(wú)特殊殊要求，高高壩的頂頂部寬度度可選用用1015m，中低低壩可選選用510m。根據(jù)據(jù)原始資資料，該該壩為中中壩，壩壩頂無(wú)交交通要求求，故該該壩壩頂頂寬度擬擬定為110m。3.1.22 壩頂高高程壩頂高程等等于水庫(kù)庫(kù)靜水位位與壩頂頂超高之之和

20、，應(yīng)應(yīng)考慮正正常蓄水水情況、校校核洪水水情況和和地震情情況，取取其最大大值。本本次設(shè)計(jì)計(jì)不考慮慮地震情情況。1. 計(jì)算算正常運(yùn)運(yùn)用情況況下的壩壩頂超高高 Y壩頂高程由由水庫(kù)靜靜水位加加上風(fēng)壅壅增水高高度、壩壩面波浪浪爬高、壩壩體沉降降量、防防浪墻高高及安全全超高決決定。YReeA 式中：Y壩頂超超高，m；R最大波波浪在壩壩坡上的的爬高，m；e最大風(fēng)風(fēng)雍水面面高度，m；A安全加加高，m；（1）最大大波浪在在壩坡上上的爬高高 R平均爬高值值Rm按下式式計(jì)算：（3-1）式中：Rmm平均波波浪爬高高，m；K斜坡坡的糙率率滲性系系數(shù)，根根據(jù)護(hù)面面類型查查得；KW經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)；hm、Lmm波浪的的平均波波高

21、和平平均波長(zhǎng)長(zhǎng)，m，按莆莆田試驗(yàn)驗(yàn)公式確確定；m坡度系系數(shù)。1)波浪的的平均波波高 hmm波浪的波高高h(yuǎn)和平均均波長(zhǎng)Lm可采用用官?gòu)d水水庫(kù)公式式計(jì)算g(2hll)/V2=0.000766V-11/122(gDD/V2)1/33g(2lll)/V2=0.3331VV-1/2.115(ggD/V2)1/33.755式中：2hhl當(dāng)當(dāng)gD/V2=220250時(shí)，為為累計(jì)頻頻率5%時(shí)的波波高； 當(dāng)gD/V2=225010000時(shí)，為為累計(jì)頻頻率10%時(shí)的波波高； V計(jì)算算風(fēng)速，m/s。正常情況采用50年一遇風(fēng)速或多年最大風(fēng)速的1.52.0倍，校核情況采用多年平均最大風(fēng)速。本次設(shè)計(jì)正常情況風(fēng)速采用多年平

22、均最大風(fēng)速的1.5倍，1.59=13.5 m/s，校核情況采用多年平均最大風(fēng)速9m/s。D吹程，相相應(yīng)于設(shè)設(shè)計(jì)洪水水位的吹吹程為555000m，相相應(yīng)于校校核洪水水位的吹吹程為775000m。h =2 h LL=0.00776V(-1/112)(gD/V2)1/33V2/g=0.0007613.5(-1/112) (9.80055500/13.52)1/3313.52/9.880=00.7558（m） gD/V22=9.8055000/113.552=2296所求2 hh L 為10%累計(jì)頻頻率的波波高。Lm=2LLL=00.3331V(-1/22.155) (gD/V2)1/33.755V2

23、2/g =0.333113.5(-1/22.155) (9.880555000/133.522)1/3.775113.552/99.800=8.366（m）已知設(shè)計(jì)洪洪水位7768.10mm，由附附圖6-壩線工工程地質(zhì)質(zhì)剖面圖圖查得，壩壩底高程程取在6699.00mm處，則則壩前水水深 H=7688.100-6999.000=669.110m，水水域平均均水深Hm=69.10/2 =334.555m；h/Hm=0.7758/34.55=0.00219971.4/66=111.9mm。心墻與上、下下游壩體體之間，應(yīng)應(yīng)設(shè)置足足夠厚度度的過(guò)渡渡層或反反濾層，以以防滲流流將心墻墻粘土顆顆粒帶走走，并利

24、利于與壩壩殼緊密密結(jié)合。過(guò)過(guò)渡層或或反濾導(dǎo)導(dǎo)層，從從心墻底底部一直直延伸到到頂部。反反濾層一一般由13層級(jí)配配均勻、耐耐風(fēng)化的的砂、礫礫、卵石石或碎石石構(gòu)成，每每層粒徑徑隨滲流流方向而而增大。水水平反濾濾層的最最小厚度度為0.3m，鉛鉛直或傾傾斜反濾濾層的最最小厚度度為0.5m。本本設(shè)計(jì)采采取3層反濾濾層形式式：d1=0.2251mmm厚0.115m，d2=15mmm厚0.115m，d3=520mmm厚0.225m。反濾層構(gòu)造造如圖3.3所示。3.2.33 壩基防防滲土石壩修建建在砂卵卵石地基基上時(shí)，地地基的承承載力通通常是足足夠的，而而且地基基因壓縮縮產(chǎn)生的的沉降量量一般也也不大?？偪偟恼f(shuō)來(lái)

25、來(lái)，對(duì)砂砂卵石地地基的處處理主要要是解決決防滲問(wèn)問(wèn)題，通通過(guò)采取取“上堵”、“下排”相結(jié)合合的措施施，達(dá)到到控制地地基滲流流的目的的。土石石壩滲流流控制的的基本方方式有垂垂直防滲滲、水平平防滲和和排水減減壓。垂垂直防滲滲設(shè)施能能可靠而而有效地地截?cái)鄩螇位鶟B透透水流，解解決壩基基防滲問(wèn)問(wèn)題，在在技術(shù)條條件可能能而又經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理時(shí)，應(yīng)應(yīng)優(yōu)先采采用。垂直防滲可可采取黏黏性土截截水槽、混混凝土截截水墻、混混凝土防防滲墻、水水泥黏土土灌漿帷帷幕等基基本形式式。黏性性土截水水槽適用用于：當(dāng)當(dāng)透水砂砂卵石覆覆蓋層深深度在1015mm以內(nèi)，最最多不超超過(guò)200m時(shí)，其其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、工工作可靠靠，防滲滲效果好好

26、；當(dāng)砂砂卵石深深度小于于30mm時(shí)，如如果采用用黏性土土截水槽槽，則開(kāi)開(kāi)挖工程程太大，施施工排水水比較困困難，此此時(shí)可用用混凝土土截水墻墻防滲措措施；當(dāng)當(dāng)壩基砂砂卵石層層深度大大于300m時(shí)，如如果仍采采用混凝凝土截水水墻，則則施工困困難，工工期較長(zhǎng)長(zhǎng)，造價(jià)價(jià)也相應(yīng)應(yīng)增加，因因而可采采用機(jī)械械造孔的的方法，澆澆筑混凝凝土防滲滲墻，以以控制壩壩基滲流流；當(dāng)砂砂卵石層層很深時(shí)時(shí)，用上上述處理理方法都都較困難難或不經(jīng)經(jīng)濟(jì)，可可采用帷帷幕灌漿漿防滲。由壩線地質(zhì)質(zhì)地形剖剖面圖分分析可知知，砂礫礫石厚度度6.55m左右右，未超超過(guò)200m，所所以采用用黏性土土截水槽槽，開(kāi)挖挖邊坡1:11.5，底部部高程6

27、695.00mm，槽頂頂與心墻墻同寬。為為加強(qiáng)截截水槽與與巖石的的連接，在在截水槽槽底部澆澆筑砼蓋蓋板，并并設(shè)置砼砼齒墻。在在截水槽槽兩側(cè)邊邊坡鋪設(shè)設(shè)反濾層層，以免免槽內(nèi)回回填土顆顆粒被滲滲透水流流帶走，構(gòu)構(gòu)造同防防滲墻反反濾層。截水槽底寬寬=322.122-（6999-6995）1.522=200.122m因基巖節(jié)理理發(fā)育，需需在砼底底板下進(jìn)進(jìn)行灌漿漿處理，深深度應(yīng)達(dá)達(dá)到弱透透水層，鉆鉆也兩排排，梅花花交錯(cuò)布布置，間間距3mm，排距距3m。左左岸單薄薄分水嶺嶺采用井井點(diǎn)排水水。壩體及壩基基防滲構(gòu)構(gòu)造，詳詳見(jiàn)圖3.4。3.2.44 壩體排排水排水設(shè)備是是土石壩壩的一個(gè)個(gè)重要組組成部分分。土石石

28、壩設(shè)置置壩身排排水的目目的主要要是：（1）降低低壩體浸浸潤(rùn)線及及孔隙壓壓力，改改變滲流流方向，增增加壩體體穩(wěn)定；（2）防止止?jié)B流逸逸出處的的滲透變變形，保保護(hù)壩坡坡和壩基基；（3）防止止下游波波浪對(duì)壩壩坡的沖沖刷及凍凍漲破壞壞，起到到保護(hù)下下游壩坡坡的作用用。設(shè)計(jì)壩體排排水設(shè)備備需綜合合考慮壩壩型、壩壩基地質(zhì)質(zhì)、下游游水位、氣氣候和施施工條件件等因素素，通過(guò)過(guò)技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較較確定。排排水設(shè)備備應(yīng)具有有足夠的的排水能能力，同同時(shí)應(yīng)按按反濾原原則設(shè)計(jì)計(jì)，保證證壩體和和地基土土不發(fā)生生滲透破破壞，設(shè)設(shè)備自身身不被淤淤堵，且且便于觀觀測(cè)和檢檢修。常見(jiàn)的排水水形式有有：棱體體排水、貼貼坡排水水、褥墊墊排

29、水和和組合式式排水，另另外還有有網(wǎng)狀排排水帶、排排水管和和豎式排排水體等等形式。下面將棱體體排水和和貼坡排排水進(jìn)行行列表比比較，如如表3.2所示。表3.2棱棱體排水水和貼坡坡排水對(duì)對(duì)比表 內(nèi)容容形式棱體排水貼坡排水優(yōu)點(diǎn)能夠降低浸浸潤(rùn)線，防防止壩坡坡凍脹，保保護(hù)壩坡坡不被沖沖刷，增增加壩坡坡的穩(wěn)定定性。用料較少，便便于檢修修，能夠夠防止?jié)B滲流逸出出處的滲滲透變形形，并可可保護(hù)下下游壩坡坡不受沖沖刷。優(yōu)點(diǎn)用石料較多多，造價(jià)價(jià)較高，與與壩體施施工有些些干擾。不能降低浸浸潤(rùn)線適用條件較高的壩或或石料較較多的地地區(qū)浸潤(rùn)線較低低和下游游無(wú)水的的中小型型土石壩壩。綜合以上排排水體特特點(diǎn)，故故采用棱棱體排水水

30、形式。依據(jù)SL2274-20001中有關(guān)關(guān)棱體排排水設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定及及參考教教材書(shū)中中有關(guān)規(guī)規(guī)定，棱棱體排水水頂部高高程應(yīng)保保證壩體體浸潤(rùn)線線距壩坡坡面的距距離大于于該地區(qū)區(qū)的冰凍凍深度，并并保證超超出下游游最高水水位，超超出的高高度，對(duì)對(duì)2級(jí)壩不不小于11.0mm，故棱棱體排水水頂部高高程為：7055.600+1.00=7066.600m；棱棱體排水水體頂部部寬1.5m，內(nèi)內(nèi)坡1:1，外坡1:11.5。在排排水棱體體與壩體體及壩基基之間設(shè)設(shè)反濾層層二層，一一層厚00.2mm，二層層厚0.3m。壩體排水如如圖3.5所示。3.2.55 護(hù)坡及及壩坡排排水為保護(hù)土石石壩壩坡坡免受波波浪淘刷刷、冰層層和

31、漂浮浮物的損損害及降降雨沖刷刷，防止止壩體土土料發(fā)生生凍結(jié)、膨膨脹和收收縮，以以及人畜畜破壞等等，需設(shè)設(shè)置護(hù)坡坡結(jié)構(gòu)。上上游壩面面的工作作條件較較差，承承受風(fēng)浪浪的淘刷刷和冰層層、漂浮浮物的損損害，我我國(guó)建造造的土石石壩的上上游面多多采用干干砌石護(hù)護(hù)坡。本本設(shè)計(jì)上上游壩坡坡選取雙雙層干砌砌石護(hù)坡坡厚0.5m，干干砌石下下設(shè)碎石石墊層厚厚0.22m，護(hù)護(hù)坡范圍圍：上至至壩頂，下下至死水水位以下下2.55m，即7377-2.5=7734.50mm；下游游壩坡工工作條件件較好，選選取單層層干砌石石厚0.3m，下下鋪碎石石墊層00.2mm，護(hù)坡坡范圍自自壩頂護(hù)護(hù)至排水水設(shè)備。護(hù)護(hù)坡在馬馬道及坡坡腳處適

32、適當(dāng)加厚厚，嵌入入壩體或或壩基內(nèi)內(nèi)以增加加護(hù)坡的的穩(wěn)定性性。壩體體護(hù)坡見(jiàn)見(jiàn)圖3.6、3.7。為了防止雨雨水的沖沖刷，在在下游壩壩坡上設(shè)設(shè)置縱橫橫向連通通的排水水溝，沿沿土石壩壩與岸坡坡的接合合處，也也設(shè)置排排水溝以以攔截山山坡上的的雨水。壩壩面上的的縱向排排水溝沿沿馬道內(nèi)內(nèi)側(cè)布置置，用漿漿砌石鋪鋪設(shè)成梯梯形，沿沿壩軸線線方向每每隔1000m設(shè)設(shè)一條橫橫向排水水溝。排排水溝的的橫斷面面，深00.2mm，寬0.3m。壩坡排水見(jiàn)見(jiàn)圖3.6所示。3.2.66 初擬壩壩體剖面面圖壩體剖面圖圖如圖3.8所示。3.3 土土壩與壩壩基、岸岸坡的連連接土石壩的各各種結(jié)合合面都是是防滲的的薄弱部部位，如如處理不不

33、當(dāng)，極極易產(chǎn)生生集中滲滲流，造造成接觸觸沖刷；如結(jié)合合的形狀狀及坡度度不適宜宜，還可可能引起起壩體不不均勻沉沉陷而裂裂縫；如如結(jié)合面面上存在在軟弱、松松散土層層，可能能影響壩壩體穩(wěn)定定。因此此，必須須妥善處處理土石石壩與壩壩基、岸岸坡的連連接。3.3.11 土石壩壩與壩基基的連接接土質(zhì)防滲體體與巖基基連接時(shí)時(shí)，在防防滲體與與巖石之之間的接接合面上上澆筑砼砼底。對(duì)對(duì)于保證證填土質(zhì)質(zhì)量、便便于施工工碾壓，防防止接觸觸沖刷，特特別是便便于帷幕幕灌漿等等，都是是必要的的有效措措施。如如壩基與與壩體土土壤相近近，可在在清基后后直接填填土，土土質(zhì)不同同時(shí)，在在接合面面作接合合槽，槽槽深0.5，槽寬寬2m，

34、布布置在壩壩軸線處處。3.3.22 土石壩壩與岸坡坡的連接接兩岸岸坡應(yīng)應(yīng)進(jìn)行清清基（坡坡比1：11：1.2），岸岸坡應(yīng)大大致平順順，不應(yīng)應(yīng)成臺(tái)階階狀、反反坡或突突然變坡坡，岸坡坡上緩下下陡時(shí)，變變坡角小小于20；巖石石坡不陡陡于1：0.5，當(dāng)岸岸坡有倒倒坡，可可用砼或或漿砌石石補(bǔ)成正正坡；防防滲體隨隨岸坡的的上升，逐逐漸放緩緩心墻的的上、下下游坡，以以增加心心墻與岸岸坡的接接觸面積積。如兩兩岸山坡坡有強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化層時(shí)時(shí)，可采采用截水水槽方式式將心墻墻深入到到弱風(fēng)化化層內(nèi)。3.4 滲滲流計(jì)算算3.4.11 滲流計(jì)計(jì)算的目目的、方方法和原原理1. 土石石壩滲流流分析的的目的（1）確定定壩體浸浸潤(rùn)線和和

35、下游溢溢出點(diǎn)位位置，繪繪制壩體體及地基基內(nèi)的等等勢(shì)線分分布圖或或流網(wǎng)圖圖，為壩壩體穩(wěn)定定核算、應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變變分析和和排水設(shè)設(shè)備的選選擇提供供依據(jù)；（2）計(jì)算算壩體和和壩基滲滲流量，以以便估算算水庫(kù)的的滲漏損損失和確確定壩體體排水設(shè)設(shè)備的尺尺寸；（3）確定定壩坡出出逸段和和下游地地基表面面的出逸逸比降，以以及不同同土層之之間的滲滲透比降降，以判判斷該處處的滲透透穩(wěn)定性性；（4）確定定庫(kù)水位位降落時(shí)時(shí)上游壩壩殼內(nèi)自自由水面面的位置置，估算算由此產(chǎn)產(chǎn)生的孔孔隙壓力力，供上上游壩坡坡穩(wěn)定分分析之用用。2、計(jì)算方方法和原原理分析方法主主要有流流體力學(xué)學(xué)法、水水力學(xué)法法、流網(wǎng)網(wǎng)法、試試驗(yàn)法和和數(shù)值解解法。流

36、流體力學(xué)學(xué)法只有有在邊界界條件簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的情情況下才才有解，且且計(jì)算較較繁；水水力學(xué)法法是在一一些假定定基礎(chǔ)上上的近似似解法，計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單單，能滿滿足工程程精度要要求，所所以在實(shí)實(shí)踐中被被廣泛采采用；流流網(wǎng)法是是一種簡(jiǎn)簡(jiǎn)單方法法，能夠夠求解滲滲流場(chǎng)內(nèi)內(nèi)任一點(diǎn)點(diǎn)的滲流流要素，但但對(duì)不同同土質(zhì)和和滲透系系數(shù)相差差較大的的情況難難以采用用；試驗(yàn)驗(yàn)法需要要一定的的設(shè)備，且且費(fèi)時(shí)較較長(zhǎng)。近近年來(lái)，隨隨著計(jì)算算機(jī)的快快速發(fā)展展，數(shù)值值解法在在滲流分分析中得得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用，對(duì)對(duì)于復(fù)雜雜和重要要的工程程，多采采用數(shù)值值計(jì)算方方法來(lái)分分析。本本次設(shè)計(jì)計(jì)采用水水力學(xué)法法進(jìn)行滲滲流計(jì)算算。用水力學(xué)法法進(jìn)行土土石壩滲

37、滲流分析析時(shí)，常常做如下下假定：（1）壩體體土是均均質(zhì)的，壩壩內(nèi)各點(diǎn)點(diǎn)在各方方向的滲滲透系數(shù)數(shù)相同；（2）滲透透水流為為二元穩(wěn)穩(wěn)定層流流狀態(tài)，符符合達(dá)西西定律，即V=KJ；（3）滲透透水流是是漸變的的，任一一鉛直過(guò)過(guò)水?dāng)嗝婷鎯?nèi)各點(diǎn)點(diǎn)的滲透透坡降和和流速相相等，即即q上=q下。3.4.22 滲流計(jì)計(jì)算的水水位組合合情況進(jìn)行滲流計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮水水庫(kù)運(yùn)行行中可能能出現(xiàn)的的不利情情況，常常需計(jì)算算以下幾幾種水位位組合情情況：（1）上游游正常高高水位與與下游相相應(yīng)的最最低水位位；（2）上游游設(shè)計(jì)洪洪水位與與下游相相應(yīng)的最最高水位位；（3）上游游校核洪洪水位與與下游相相應(yīng)的最最高水位位；（4）庫(kù)水水位

38、驟降降時(shí)對(duì)上上游壩坡坡穩(wěn)定最最不利的的情況。本次設(shè)計(jì)選選取第（2）種水水位組合合情況進(jìn)進(jìn)行滲流流計(jì)算，即即上游設(shè)設(shè)計(jì)洪水水位7668.110m，相相應(yīng)下游游的水位位7000.555m。3.4.33 計(jì)算步步驟、公公式1. 分段段情況根據(jù)壩軸線線地質(zhì)剖剖面圖的的地形、地地質(zhì)情況況，沿壩壩軸線分分三段進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算，中間間段(0+1500.60+4443.5)，選取1-1斷面進(jìn)進(jìn)行滲流流計(jì)算；左段(0+4433.50+6662.0)的地形形、地質(zhì)質(zhì)及水頭頭情況與與右段(0+0000.00+1150.6)大體相相同，斷斷面2-2的滲流流量與斷斷面3-3的滲流流量基本本相同，故故只計(jì)算算2-2斷面。如如

39、附圖77-壩線工工程地質(zhì)質(zhì)剖面圖圖所示。2. 計(jì)算算每段的的單寬滲滲流量，并并繪制浸浸潤(rùn)線。（1）1-1斷面的的滲流計(jì)計(jì)算1）計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如圖圖3.9所示2）計(jì)算單單寬滲流流量通過(guò)防滲心心墻和地地基截水水槽的單單寬滲流流量q1:（3-3）式中：Koo 心墻滲滲透系數(shù)數(shù)，m/s； H11 壩前水水深，m； T 地基厚厚度，m； h 心墻后后水深，m； 心心墻平均均厚度，心心墻與截截水墻厚厚度的加加權(quán)平均均值，m；已知：Koo=110-6cmm/s；H1=7688.100-6999.000=669.11m；T=6699.00-6955.000=4mm；心墻墻厚度為為將代入公公式得為確定式中中的q1及

40、h值，用用下式計(jì)計(jì)算通過(guò)過(guò)墻后段段的滲流流量q2式中：K 壩殼滲滲透系數(shù)數(shù)，m/s；H2 下游水水深，m；L 計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度度，m；M2 下游壩壩坡坡率率；KT 壩基滲滲透系數(shù)數(shù)，m/s；已知K=11100-2ccm/s；H2=7000.555-6999.00=1.55mm；KT=1110-22cm/s；T=4mm；計(jì)算長(zhǎng)度LL=1441.559+332.112/22-188.499/2=1488.4005m；m2=2.330根據(jù)水流連連續(xù)條件件，q1=q2=q，聯(lián)立立等式f1(h)、f2(h)，用試試算法求求得h=1.93mm，將h分別代代入q1、q2，解得q1=1.443110-66q2=1.

41、447110-66m3/s.mm，故h=1.93mm，q=11.433100-6 （m3/s.mm）3）繪制浸浸潤(rùn)線：由于h=1.93mm，而下下游水深深H2=1.555m，故故浸潤(rùn)線線近似一一直線，如如圖3.110所示。（2）附圖圖3.110 22-2斷面的的滲流計(jì)計(jì)算1）計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如圖圖3.9所示。2）單寬滲滲流量上游水位7768.10mm，壩底底高程為為7411.866m，下下游無(wú)水水，無(wú)排排水設(shè)備備，用下下式計(jì)算算通過(guò)心心墻的單單寬滲流流量：（3-4）已知心墻的的滲透系系數(shù)Ko=1110-66cm/s；上游游水深H1=7688.100-7441.886=226.224m；心墻的的平均厚

42、厚度為=(7699.3-7411.866)00.22+44+4/2=9.449m，代代入公式式得：按下式計(jì)算算通過(guò)下下游壩殼殼的單寬寬滲流量量：（3-5）已知壩殼滲滲透系數(shù)數(shù)K=11100-2ccm/ss; 下游壩壩坡系數(shù)數(shù)m2=2.330，計(jì)算算長(zhǎng)度L=10+(7770.88-7555.880)2+(7555.8-7411.866)22.255+2-(9.49+4)/2=66.662，代入入公式得得：根據(jù)水流連連續(xù)條件件，q1=q2=q，聯(lián)立立等式f1(h)、f2(h)，用試試算法求求得h=0.70mm，將h分別代代入q1、q2，解得q1=36.6910-8q2=36.7810-8m33/s

43、.m，故h=0.70mm，q=336.669110-88 m33/s.m3）繪制浸浸潤(rùn)線：由于h=0.70mm，而下下游無(wú)水水，故浸浸潤(rùn)線近近似一直直線，如如圖3.110所示。3. 計(jì)算算總滲流流量Q（3-6）3.4.44 滲透穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算算1.滲流量量：大壩壩在校核核洪水位位7700.4mm的庫(kù)容5.0051108m3，設(shè)計(jì)計(jì)洪水位位的庫(kù)容容4.6631108m3；日滲滲漏量，故故滿足防防滲要求求。2.滲透穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算算： （1）判別別滲透破破形式：由土體體的不均均勻系數(shù)數(shù)和土體體內(nèi)的細(xì)細(xì)粒含量量根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式判別：（3-7）式中：a 修正系系數(shù)，0.9951.000，本設(shè)設(shè)計(jì)取0.998；n

44、 土土體孔隙隙率，已已知n=00.333；Pg 粒徑小小于或等等于2mmm的細(xì)細(xì)粒臨界界質(zhì)量分分?jǐn)?shù)，%。計(jì)算得，判判別可能能產(chǎn)生管管涌。（2）計(jì)算算滲透坡坡降并核核算：滲流逸出點(diǎn)點(diǎn)實(shí)際滲滲透坡降降為：（3-8）已知：HH=h-H2=1.93-1.555=00.388m，L=1448.4405mm，計(jì)算算得,所以滿足足要求。3.5穩(wěn)定定計(jì)算3.5.11 穩(wěn)定計(jì)計(jì)算目的的、方法法及原理理1. 穩(wěn)定定計(jì)算的的目的是是：保證證壩體在在自重、各各種情況況下的孔孔隙壓力力和外荷荷載作用用下，具具有足夠夠的穩(wěn)定定性，不不致發(fā)生生通過(guò)壩壩體或壩壩體連同同地基的的剪切破破壞，即即核算所所擬壩的的剖面是是否安全全

45、經(jīng)濟(jì)。2. 穩(wěn)定定計(jì)算的的方法：基于極極限平衡衡理論，采采用假定定滑動(dòng)面面的方法法，依據(jù)據(jù)滑弧的的不同形形式，可可分為圓圓弧滑動(dòng)動(dòng)法、折折線滑動(dòng)動(dòng)法和復(fù)復(fù)合滑動(dòng)動(dòng)法：（1）圓弧弧滑動(dòng)法法：由于于這幾種種壩型的的滑動(dòng)面面接近于于圓弧，適適用于均均質(zhì)壩、厚厚斜墻壩壩和厚心心墻壩。（2）折線線滑動(dòng)法法適用于于能夠形形成折線線滑動(dòng)面面的非黏黏性土的的壩坡，如如：心墻墻壩的壩壩坡、斜斜墻壩的的下游壩壩坡，以以及斜墻墻上游保保護(hù)層連連同斜墻墻一起滑滑動(dòng)的情情況。（3）復(fù)合合滑動(dòng)法法多用于于滑動(dòng)面面通過(guò)不不同土料料時(shí)，出出現(xiàn)直線線與圓弧弧組合的的復(fù)合滑滑動(dòng)面形形式，如如：壩基基內(nèi)有軟軟弱夾層層時(shí)。本次設(shè)計(jì)壩

46、壩型為心心墻壩，出出現(xiàn)失穩(wěn)穩(wěn)情況多多為心墻墻壩非黏黏性土壩壩坡形成成拆線滑滑動(dòng)面，故故采用折折線滑動(dòng)動(dòng)法進(jìn)行行土石壩壩穩(wěn)定計(jì)計(jì)算。折線滑動(dòng)法法穩(wěn)定計(jì)計(jì)算原理理擬定若干可可能滑裂裂面，分分別進(jìn)行行計(jì)算，應(yīng)應(yīng)用極限限平衡分分析法，算算出每個(gè)個(gè)可能滑滑裂面的的安全系系數(shù)，其其中最小小的安全全系數(shù)即即為所求求，其值值大于允允許最小小安全系系數(shù)，即即，則壩壩坡穩(wěn)定定。3.5.22 計(jì)算情情況上游水位大大約在壩壩底以上上1/3壩高處處的上游游壩坡；上游水位為為校核水水位，下下游為相相應(yīng)水位位的下游游壩坡。3.5.33 穩(wěn)定計(jì)計(jì)算1. 上游游水位大大約在壩壩底以上上1/3壩高處處的上游游壩坡1）假定上上游水

47、位位為7223.000m，按按下式計(jì)計(jì)算安全全系數(shù)式中：G11、 G2 土塊重重量，KN；1、22 兩塊土土體底面面的抗剪剪強(qiáng)度，；1、22 滑動(dòng)面面與水平平面夾角角，；P1 假假定條塊塊間作用用力，KN；Kc 安全系系數(shù)。已知：11=311；2=311；假定1=333；2=100，為計(jì)計(jì)算方便便上游坡坡取平均均值m=（7700.8-7466.9）2.5+（7466.9-7233）2.75+（7233-6999）3.25+1.552/（7700.8-6999）=2.8766；其計(jì)算簡(jiǎn)圖圖如圖33.111所示。取單寬，重重量G1、G2分別由由下式計(jì)計(jì)算：上二式中已知 則已知濕重度度，飽和和重度，

48、則則浮容重重則代入安全系系數(shù)計(jì)算算公式得得整理后解得得：Kc=1.82002）假定上上游水位位為7223.000m、7288.000m，7188.000m，再再假定不不同1、2分別計(jì)計(jì)算Kc值，計(jì)計(jì)算結(jié)果果見(jiàn)表3.3所示。經(jīng)過(guò)比較，當(dāng)當(dāng)上游水水位為7718.00mm時(shí)，1=277、2=100時(shí)，Kcmiim=11.7550。2. 上游游為校核核洪水位位及下游游為相應(yīng)應(yīng)水位的的下游壩壩坡已知校核洪洪水位為為7700.4mm，相應(yīng)應(yīng)的下游游水位為為7055.600m，假假設(shè)不同同的 1、2，采用用折線法法分別計(jì)計(jì)算Kc值，得得：1=266、2=111時(shí)，Kcmiim=11.400，計(jì)算算成果列列表

49、3.4。3. 結(jié)論論由上述計(jì)算算成果知知：該壩壩在正常常工作條條件下的的最小穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)為為1.7750，大于SL2274-20001規(guī)定的的數(shù)值1.335；在非非常運(yùn)用用條件下下的最小小穩(wěn)定安安全系數(shù)數(shù)為1.440，大于SL2274-20001規(guī)定的的數(shù)值1.225。見(jiàn)表3.5壩坡抗抗滑穩(wěn)定定最小安安全系數(shù)數(shù)表。因因此，所所擬定的的土壩斷斷面尺寸寸是合理理的。Kc1.82001.80772.09331.75002.08001.82001.92771.87331.98771.401.451.57G2(KN)229211.844229211.844321866.322143688.74428

50、7011.355201677.499334700.155171788.911334711.6002028.745040.562705.89G1(KN)161577.811201077.0444414422.122187433.400186066.244279988.288219011.144253822.700141233.700102966.000165455.966300833.5882(KN/mm3)10.9991(KN/mm3)18.0m25.67115.67116.31445.67117.11556.31445.67114.70555.67115.14447.11555.6711m1

51、1.53991.73222.47551.96331.37662.05001.66442.47551.19222.05001.88112.4755m2.87662（）311（）2（）101091089101210118101（）333022273626312240262822H(m)2419296.6水位723718728705.66表3.5 壩坡抗抗滑穩(wěn)定定最小安安全系數(shù)數(shù)運(yùn)用條件工程等級(jí)1234正常運(yùn)用條條件1.501.351.301.25非常運(yùn)用條條件1.301.251.201.15非常運(yùn)用條條件1.201.151.151.104泄水建筑筑物布置置4.1溢洪洪道的布布置 由于土石石壩不容容

52、允從壩壩身溢流流，需要要在壩體體以外的的岸邊建建造溢洪洪道，由由于正槽槽溢洪道道的過(guò)流流能力大大，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，施施工方便便，工作作可靠，擬擬采用正正槽溢洪洪道。由由提供的的資料可可知，溢溢洪道堰堰頂設(shè)計(jì)計(jì)高程7750mm，其相相應(yīng)的地地質(zhì)情況況為基礎(chǔ)礎(chǔ)以下110m左右為為砂質(zhì)頁(yè)頁(yè)巖及夾夾泥層，且且單薄分分水嶺巖巖層風(fēng)化化嚴(yán)重，透透水性大大，對(duì)建建筑物安安全不利利。IVIV溢洪道道堰頂設(shè)設(shè)計(jì)高程程7577m，其其相應(yīng)的的地質(zhì)情情況為沿沿建筑物物軸線巖巖層傾向向下游，巖巖性主要要為堅(jiān)硬硬的細(xì)砂砂巖，其其中軟弱弱層為透透鏡體，溢溢洪道各各部分的的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定條件件較好。由由此可知知，溢洪洪道沿IVIV

53、軸線布布置，其其溢洪道道堰頂高高程為7757mm?？紤]到校核核洪水位位770.4m，溢洪洪道布置置在高程程為7880m7800m的等高高線范圍圍內(nèi)，具具體布置置見(jiàn)IVIV剖面面圖。IVIV量得數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下下表4.1。表4.1 IVVIV剖面數(shù)數(shù)據(jù)表高程（m）710772072077307307740740775075077607607770770778078077807807770水平距離（m）121012483244689228高程（m）77077607607750750774074077307307720720771071066906906680水平距離（m）1812242012122068

54、4.2溢洪洪道的設(shè)設(shè)計(jì)4.2.11溢流堰堰尺寸的的確定 溢流壩的的孔口設(shè)設(shè)計(jì)涉及及很多因因素，單單寬流量量是決定定孔口的的重要指指標(biāo)。根根據(jù)國(guó)內(nèi)內(nèi)外工程程實(shí)踐資資料可知知；軟弱弱基巖常常取q=22050mm3/（sm），較較好的基基巖常取取q=55070mm3/（sm），特特別堅(jiān)硬硬完整的的基巖常常取q=11001500m3/（sm），根根據(jù)可知知為較好好基巖，q取70mm3。 則溢流流段凈寬寬（不包包括閘墩墩的寬度度）：L=QQ/q=18115/770=225.99m，取L=244m。由于閘墩厚厚度與閘閘門(mén)形式式有關(guān)。采采用平面面閘門(mén)時(shí)時(shí)設(shè)閘門(mén)門(mén)槽。工工作閘門(mén)門(mén)槽深0.51.00m，寬14m

55、，門(mén)門(mén)槽處的的閘墩厚厚度不得得小于11.55m，以以保證有有足夠的的強(qiáng)度，因因此平面面閘門(mén)閘閘墩的厚厚度約為為2.04.00m。弧弧形閘門(mén)門(mén)眨墩的的最小厚厚度為1.52.00m；如如果是縫縫墩，墩墩厚要增增加0.51.00m。取取閘墩厚厚度為33m。設(shè)設(shè)孔口數(shù)數(shù)為3孔，則則孔口凈凈寬b=LL/n=24/3=88m。則則溢流前前緣總寬寬度L=nnb（n-1）d=338233=300m，考考慮到便便于施工工，本工工程擬采采用駝峰峰堰。其其最大作作用水頭頭應(yīng)為設(shè)設(shè)計(jì)流量量下的水水頭Hmaax。Q=mLL（2g）0.55HMAAX3/2其中：m=0.442 L=24mm=0.995 gg=9.8 Q=

56、118155則HMAXX=122.244mHd=0.85HHMAXX=0.9512.24=11.63mmP=0.224Hdd=0.2411.63=2.779m取堰高3mm，則駝駝峰研堰堰底高程程為7577-3=7477m當(dāng)在校核水水量下，其其堰上游游水頭為為：Q=mLL（2g）0.55HMAAX3/2其中：m=0.442 LL=24mm=0.995 g=99.8 QQ=45530則H0=222.552m，其其上游水水位為75722.52=7799.5227700.4，滿足足當(dāng)上游游校核洪洪水位時(shí)時(shí)，溢流流堰下瀉瀉流量。其駝峰堰順順?biāo)鞣椒较蜷L(zhǎng)度度為L(zhǎng)=88P=883=24mm4.2.22陡坡段

57、段的確定定由于駝峰堰堰堰底（高高程7557m）河河道（河河底高程程為6999m）落落差很大大，多用用泄槽與與消能防防沖設(shè)施施連接，由由于槽內(nèi)內(nèi)縱坡陡陡，槽內(nèi)內(nèi)往往形形成高速速水流，槽槽內(nèi)水流流為不均均勻流，其其底坡類類型為陡陡坡。為為了使水水流平順順，泄槽槽在平面面上沿水水流方向向，宜盡盡量采取取直線、等等寬、對(duì)對(duì)稱的布布置?？伎紤]到下下游校核核水位為為7055.600m，參參考IVIV剖面圖圖，泄槽槽坡度采采用1：3，陡坡坡段高程程定為7100.211，其水水平長(zhǎng)度度為1333.11m，陡陡坡長(zhǎng)度度為1339.22m，由由于是混混凝土護(hù)護(hù)面，則則陡坡糙糙率為0.0014。則i=（7710.2

58、1-7544）/1339.22=0.3144堰頂單寬流流量：q=18115/224=775.6625（m3/m*s）堰頂EO=P1HO（757754）12.2415.24mm堰頂流速系系數(shù)：=1-0.001515.24/12.24=0.9981hc=q/（2g（EO-hc）0.5hc的計(jì)算算見(jiàn)表4.22表4.2 hhc的迭代代計(jì)算hc（m）的的迭代計(jì)計(jì)算hcqgEOhc075.62250.98119.815.2444.46004.460075.62250.98119.815.2445.30335.303375.62250.98119.815.2445.52445.524475.62250.98

59、119.815.2445.58665.586675.62250.98119.815.2445.60445.604475.62250.98119.815.2445.60995.609975.62250.98119.815.2445.61115.611175.62250.98119.815.2445.6111則Hc=55.6111m沿陡坡段每每46.4m做做一斷面面，算出出其各斷斷面水面面流速及及水面高高度，具具體見(jiàn)表表4.3。由表4.33可知，則則陡坡末末端水面面V=122.688m3/s hh=4.77mm，由hb=（1+v/1000）h，可計(jì)計(jì)算出各各斷面計(jì)計(jì)入波動(dòng)動(dòng)及摻氣氣的水深深，具體體計(jì)算結(jié)結(jié)果見(jiàn)表表4.4。表4.4hVhb5.61111.410.7886.4577812