華北水利水工建筑物課程設(shè)計樣本

第一章基本資料1.1工程概況順河水量豐沛，順河中游與豫運河上游禮河、還鄉(xiāng)河分水嶺均較單薄，并處在低山丘陵區(qū)，最窄處僅10余公里。通過禮河、洲河及輸水渠道，可通向唐山市；經(jīng)還鄉(xiāng)河、陡河可通秦皇島市。為解決唐山市、秦皇島市兩地區(qū)用水，國家決定修建順河水庫。順河水庫位于河北省唐山、承德兩地區(qū)交界處，壩址位于遷西縣揚岔子村順河干流上，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、電站及泄水底孔等構(gòu)成，水庫重要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，供天津市和唐山地區(qū)工農(nóng)業(yè)及都市人民生活用水，結(jié)合引水發(fā)電，并兼顧防洪規(guī)定，盡量使其工程提前竣工獲得收益，盡早建成。依照水庫工程規(guī)模及其在國民經(jīng)濟中作用，樞紐定為一等工程，主壩為=1\*ROMANI級建筑物，其他建筑物按=2\*ROMANII級建筑物考慮。1.2水文分析1.年徑流：順河水量較充沛，順河站近年平均年徑流量為24.5億立方米占全流域53%，年內(nèi)分派很不均勻，重要集中在汛期七、八月份。豐水年時占全年50～60%，枯水年占30～40%，并且年際變化也很大。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，全年泥沙大某些來自汛期七、八月份，重要產(chǎn)于一次或幾次洪峰內(nèi)且年際變化很大，由計算得，近年平均懸移質(zhì)輸沙量為1825萬噸近年平均含沙量7.45公斤/立方米。推移質(zhì)缺少觀測資料。可計入前者10%，這樣總?cè)霂焐沉繛槿f噸。淤砂浮容重為0.9噸/立米，內(nèi)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10℃左右，一月份最低月平均產(chǎn)氣溫為零下6.8℃，絕對最低氣溫達零下21.7℃(1969年)7月份最高月平均氣溫25℃，絕對最高達39℃(1955年)，本流域無霜期較短(90—180天)冰凍期較長(120—200天)，順河站附近河道普通12月封凍，次年3月上旬解凍，封凍期約70—100天，冰厚0.4—0.6米，岸邊可達1米，流域內(nèi)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)，近年平均最大風(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)浮現(xiàn)且不對稱，區(qū)域內(nèi)無嚴重坍岸及滲漏問題。第四大巖層(ArI4)為角閃斜長片麻巖。具粗粒至中間細粒纖狀花崗變晶構(gòu)造，重要礦物為斜長石、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2.68—2.70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，有可達1100公斤/厘米2，混凝土與巖石磨擦系數(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，水庫基本烈度為6度，考慮到樞紐重要性，和水庫激發(fā)地震也許性攔河壩設(shè)防烈度采用7度。1.5樞紐建筑物特性指標項目單位指標備注水位校核洪水位米227.2設(shè)計洪水位米225.7p=0.01%正常蓄水位米224.7p=0.1%汛期限制水位米216.0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庫容總庫容億立米25.5計入十年淤積調(diào)洪庫容億立米7.4興利庫容億立米19.5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堰頂高程米210.0閘墩中墩厚度為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×米15×15弧形鋼閘門啟閉機(2×70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泄水孔進口底高程米160.0底孔數(shù)目孔4工作閘門尺寸(寬×高)米×米5×7弧形鋼閘門啟閉機臺4設(shè)計水位泄水能力米3/秒4340校核水位泄水能力米3/秒4430電站引水管道水管道進口底高程米170.0三條引水管管線長度米121.0管徑米5.0最大引水流量米3/秒104每條引水道工作閘門扇－米×米3－5×7平板鋼閘門工作閘門啟閉機臺3240×70噸液壓平板檢修門米×米5×8.5式共用一扇檢修門啟閉機臺1400/25噸門機電站主廠房尺寸(長×寬×高)米×米×米72×19.1×39.00機組間距米16水輪發(fā)電機組臺3裝機容量萬瓦3×6=18水輪機型號HL702-LJ－330額定出力萬瓦6.18發(fā)電機型號TS-750/190－36額定出力萬瓦6.0重要壓器型號SSPL-80000/220輸電線電壓千伏220共3臺第二章壩體剖面擬定2.1剖面擬定原則1、設(shè)計斷面要滿足穩(wěn)定和強度規(guī)定；2、力求剖面較??；3、外形輪廓簡樸；4、工程量小，運用以便，便于施工。重力壩基本剖面是指在自重、靜水壓力和揚壓力三項重要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強度規(guī)定，并使工程量最小三角形剖面，如圖2—1所示，在已知壩高H、水壓力P、抗剪強度參數(shù)f、c和揚壓力U條件下，依照抗滑穩(wěn)定和強度規(guī)定，可以求得工程量最小三角形剖面尺寸。圖2-1重力壩基本剖面圖示2.2擬定實用剖面2.2.1擬定壩頂高程（1）高差Δh計算依照《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（SL319-）8.1.1，壩頂應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂高程應(yīng)高于波浪頂高程，其與正常蓄水位或校核洪水位高差，可由下邊公式（8.1.1）計算，應(yīng)選取兩者中防浪頂高程中高者作為選定高程。式中：--防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位高差，m;--波高，m；--波浪中心線至正常或校核洪水位高差，m；--安全超高；依照基本資料可知：水庫吹程D=3×103m，近年平均最大風(fēng)速V0=18m/s。該工程構(gòu)造安全級別為Ⅰ級，故查得設(shè)計洪水位狀況hc＝0.7m；校核洪水位狀況hc＝0.7m。下面按官廳公式計算h1%，hz。波高hl：gD/V02=28∈(20～250)，為合計頻率5%波高h5%規(guī)范規(guī)定應(yīng)采用合計頻率為1%時波高，相應(yīng)于5%波高，應(yīng)乘以1.24；一方面計算波浪高度hl和波浪長度L和波浪中心線超過靜水面高度hz。1）、設(shè)計洪水位時：設(shè)計洪水位時Δh計算風(fēng)速采用50年一遇風(fēng)速2V0=2×18=36m/s，吹程D=3×103m。波浪三要素計算如下：波高hl=0.0166V05/4D1/3=2.11m波長L=10.4(hl)0.8=19m壅高（普通峽谷水庫因，因此：）；取hz=πhl2/L=0.736m由規(guī)范《SL319-》中波浪爬高公式計算得出h=h5%=2.11m因gD/V02=28，h1%=1.24h5%=2.616m；hz=0.736m；hc=0.7mΔh=h1%+hz+hc=4.05m2）、校核洪水位時：計算辦法同上，V0取18m/sΔh=h1%+hz+hc=1.10+0.26+0.5=1.85m（2）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+Δh設(shè)=225.7+4.05=229.75m壩頂高程=校核洪水位+Δh校=227.2+1.85=229.05m取設(shè)計洪水位時狀況229.75m為保證壩體運營安全，需設(shè)立防浪墻，取1.2m，為▽229.75m。2.2.2擬定壩高1、樞紐布置方案擬定樞紐布置是擬定擋水壩段、溢流壩段、電站壩段、底孔壩段互相位置，擋水壩段布置在河床兩岸，河床中間為溢流壩段、電站壩段、底孔壩，而溢流壩段與電站壩段不適當建在一起，故樞紐布置方案有兩種：方案一電站壩段在右岸長處：1、進壩公路在左岸，便于交通運送；2、電站壩段在右岸主河槽位置，水輪機安裝高程低，從而有助于發(fā)電。缺陷：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長處：1、電站布置在左岸，地勢開闊，布置以便；2、溢流壩位于右岸河床段，使沖刷避開左岸地質(zhì)條件較差區(qū)域。缺陷：增長開挖工程量，運送不以便綜上所述，方案一工程量小，運送以便，且左岸沖刷問題可經(jīng)工程辦法予以解決，保證大壩安全穩(wěn)定，故選方案一2、擬定壩高依照規(guī)范，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。原則上應(yīng)考慮技術(shù)加固解決后，在滿足壩強度和穩(wěn)定基本上，減少開挖?；局写嬖诰植抗こ痰刭|(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)合基本開挖予以挖除。由方案一，河床片麻巖地基上修建實體重力壩，通過立視圖上擬定壩基開挖線定出建基面最低開挖高程為▽126.0m。因而，最大壩高為228.55-126=102.55m屬于高壩。2.2.3壩頂寬度壩頂寬度應(yīng)依照設(shè)備布置、運營、檢修、施工和交通等需要擬定并應(yīng)滿足抗震，特大洪水時維護等規(guī)定。因無特殊規(guī)定，依照規(guī)范規(guī)定，壩頂寬度可采用壩高8%～10%取值，且不不大于2m并應(yīng)滿足交通和運營管理需要。按壩高10%計算，即為10.4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10m2.2.4壩坡擬定擬定壩體形狀為基本三角形。壩下游面為均一斜面，斜面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，又可運用一某些水重協(xié)助壩體維持穩(wěn)定，本次設(shè)計采用上游壩面上部鉛直，下部傾斜形式。該形式為實際工程中經(jīng)常采用一種形式，具備比較豐富工程經(jīng)驗。依照已知條件，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=0.6～0.8，取m=0.8。在上下游坡率及壩頂高程已知條件下，上游起點高程為185.0m，下游起波點高程為228.55m2.2.5基本灌漿廊道尺寸擬定高、中壩內(nèi)必要設(shè)立基本灌漿廊道，兼作灌漿、排水和檢查之用?；竟酀{廊道斷面尺寸，應(yīng)依照灌溉機具尺寸即工作規(guī)定擬定，為了保證完畢其功能且可以自由通行，設(shè)計基本灌漿廊道斷面取3.0×4.5m，形狀采用城門洞型。廊道上游壁離上游側(cè)面距離應(yīng)滿足防滲規(guī)定，在壩踵附近距上游壩面0.05～0.1倍作用水頭、且不不大于4～5m處設(shè)立，本次設(shè)計取9m，為滿足壓力灌漿，基本灌漿廊道距基巖面不適當不大于1.5倍廊道寬度，取6m。初步擬定壩體形狀剖面如圖所示。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重要荷載重要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚壓力、地震荷載等，常取1ｍ壩長進行計算。荷載組合可分為基本組合與特殊組合兩類?；窘M合屬于設(shè)計狀況或正常狀況，由同步浮現(xiàn)基本荷載構(gòu)成。特殊組合屬校核狀況或非常狀況，由同步浮現(xiàn)基本荷載和一種或幾種特殊荷載構(gòu)成。設(shè)計時應(yīng)從這兩類組合中選取幾種最不利、起控制作用組合狀況進行計算，使之滿足規(guī)范中規(guī)定規(guī)定。本次設(shè)計考慮基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狀況，它們分別考慮荷載如下表所示。表3-1荷載組合考慮狀況荷載自重（水重）靜水壓力揚壓力泥沙壓力浪壓力地震荷載動水壓力泥沙壓力基本組合校核洪水位狀況√√√√√√√注：1.應(yīng)依照各種作用同步發(fā)生實際也許性，選取計算中最不利組合；2.分期施工壩應(yīng)按相應(yīng)荷載組合分期進行計算。3.施工期狀況應(yīng)作必要核算，作為特殊組合。4.依照地質(zhì)和其她條件，如考慮運用時排水設(shè)備，易于堵塞，須經(jīng)常維修時，應(yīng)考慮排水失效狀況，作為特殊組合。5.地震狀況靜水壓力、揚壓力、浪壓力按正常蓄水位計算。6.表中“√”表達應(yīng)考慮荷載。下面就各種狀況計算相應(yīng)荷載，計算示意圖如下W12W2H1W2’W13WW11PdH2b3U4γH2γH1U2U3αγHU1圖3-1重力壩荷載計算示意圖3.1.1自重W壩體自重計算公式：W=Vγc（kN）（3-6）式中V——壩體體積，m3；由于取1m壩長，可以用斷面面積代替，普通把它提成如圖3-1所示若干個簡樸幾何圖形分別計算重力；γc——壩體混凝土重度（本設(shè)計中混凝土重度為24kN/m3）分解后三某些自重：W=W1+W2+W3=24×0.5×11.8×59+24×10×102.55+24×0.5×91.25×73=112464kN3.1.2靜水壓力P靜水壓力是作用在上下游壩面重要荷載，計算時常分解為水平水壓力PH和垂直水壓力PV兩種。依照水力學(xué)公式水平水壓力PH計算公式為：式中：Ｈ—計算點處作用水頭，m；γw—水重度，常取9.81kN／m3；垂直水壓力PV按水重計算。計算正常蓄水位狀況下上下游水深：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=8022.5kN下游垂直水壓力：Pv2=30.8×0.8×30.8×0.5×9.81=3720kN水重：Pv=Pv1+Pv2=8022.5+3720=11742.5kN（↓）上游水平水壓力：PH1=－0.5×9.81×102.552=－51533kN（→）下游水平水壓力：PH2=0.5×9.81×30.82=4650kN（←）泥沙壓力Ps普通計算年限取50～100年，水平泥沙壓力Ps為：式中：γsb——泥沙浮容重，0.9×9.8kN/m3；hs——壩前淤沙厚度，157.5-126=31.5mΦs——淤沙內(nèi)摩擦角，(12°)。故泥沙壓力為Ps=1/2×0.9×9.81×33.52×tan2（45°-12°/2）=2889kN浪壓力1.波浪要素計算及波態(tài)鑒別依照規(guī)范SL319-，波浪要素按官廳水庫公式計算（合用于V0<20m/s及D<20km）：h——當gD/V02=20～250時，為累積頻率5%波高h5%；當gD/V02=250～1000時，為累積頻率10%波高h10%由剖面計算成果知，取累積頻率5%波高h5%Lm——平均波長（m）； 波浪中心線至水庫靜水位高度hz按下式計算：其中，平均波長Lm按下式計算：=0.331V0-1/2.15(gD/V02)1/3.75×V02/g=9.44m2.波浪壓力計算各種狀況均按深水波計算浪壓力，如圖所示。深水波浪壓力分布浪壓力計算公式為h1%=1.1hz=0.26mPl=γLm(h1%+hz)/4=9.81×9.44÷4×（1.1＋0.26）=32kN（→）3.1.3揚壓力U揚壓力為滲入壓力和浮托力浮托力：UF=9.81×(156.8-126)×93=28100KN滲入壓力：由《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》河谷段γ=0.2~0.3岸坡段γ=0.3~0.4選用0.3γh=0.3×（227.2-126）=30m滲入壓力：U1=17825KN因此揚壓力：U=U1+UF=28100+17825=45385KN水平推力：P=PL+PS-PH=32+51533+2889-4650=49804KN鉛直應(yīng)力：W=Pv+G+PS，+PV，=8022.5+112464+876+3720=117862.5KNC，A=750×93=69750KN3.2穩(wěn)定分析重力壩抗滑穩(wěn)定分析按單一安全系數(shù)法和分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計進行計算和驗算?？够€(wěn)定分析目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)定安全度?？够€(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狀況按單一安全系數(shù)法驗算,計算公式如下：式中：Ks′——按抗剪斷強度計算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f′——壩體混凝土與壩基接觸面抗剪斷摩擦系數(shù)，f′=1.10c′——壩體混凝土與壩基接觸面抗剪斷凝聚力，KPa，c′=75kg/cm2=735.75KPa；A——壩基接觸面截面積，單寬，A=94.6m2。ΣW——作用于壩體上所有荷載（涉及揚壓力）對滑動平面法向分值，kN；ΣP——作用于壩體上所有荷載對滑動平面切向分值，kN；按抗剪斷強度公式（3-18）計算壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks′值應(yīng)不不大于3.0=(1.1×（117862.5－45385）＋69750÷49804=3.72因此，Ks′＞（K）=3滿足規(guī)范規(guī)定。第四章應(yīng)力分析應(yīng)力分析目是為了檢查大壩在施工期和運用期與否滿足強度規(guī)定，同步也是研究解決設(shè)計和施工期中某些問題，如混凝土標號區(qū)別和某些部位配筋等提供根據(jù)。在普通狀況下，壩體最大、最小正應(yīng)力和主應(yīng)力都出當前上下游壩面，因此重力壩設(shè)計規(guī)范規(guī)定，應(yīng)核算上下游壩面應(yīng)力與否滿足強度規(guī)定。應(yīng)力分析過程是：一方面進行荷載計算和荷載組合，然后選取適當辦法進行應(yīng)力計算，最后檢查壩體各部位應(yīng)力與否滿足強度規(guī)定。根據(jù)規(guī)范，本次應(yīng)力分析用材料力學(xué)法進行計算。材料力學(xué)法三個基本假定：1.壩體混凝土為均質(zhì)、持續(xù)、各向同性彈性材料。2.視壩段為固接于地基上懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力影響，并以為各壩段獨立工作，橫縫不傳力。3.假定壩體水平截面上正應(yīng)力按直線分布，不考慮廊道等對壩體應(yīng)力影響。4.1計算截面以上所有荷載對截面垂直水流流向形心軸力矩（1）壩體自重產(chǎn)生力矩MW1=750250KN·mMW2=116640KN·mMW3=305320KN·m（2）上游壩坡上產(chǎn)生力矩Mpv1=9.8×11.8×46.2×(11.8/2+10+25.5)=221182.3KN·mMpv2=9.8×0.5×59×11.8×(47.3－11.8/3)=147940KN·m（3）泥沙自重產(chǎn)生力矩MPSH=2888×1/3×(157.5－126)=30324KN·mMPSV=9.8×0.5×31.5×11.8×(47.3－11.87/3)=78942KN·m（4）上游靜水壓力產(chǎn)生力矩：MPH=51533×1/3×101.2=1738379.9KN·m（5）浪壓力產(chǎn)生力矩波長L=19.02m壩前水深H=99.7mh1%=2.6m，hz=0.73my1，y2分別為浪壓力三角形形心到壩基面中心距離y1=94.47m，y2=87mM=1/4×9.8×19.02×94.47×(19.02/2+2.6+0.73)－87/2×9.8×(19.02/2)2=17960KN·m（6）水自重產(chǎn)生力矩MPh，=ph，×1/3(156.8－126)=4648.32×1/3(156.8-126)=47723KN·mMPv，=pv×2/3（156.8－126）=76356.7KN·m（7）不計揚壓力產(chǎn)生力矩4.2上、下游邊沿應(yīng)力σyu和σyd計算公式其中：ΣW——作用于計算截面以上所有荷載鉛直分力總和，kN；ΣM——作用于計算截面以上所有荷載對壩基截面垂直水流流向形心軸力矩總和，kN·m；B——計算截面長度，m。ΣW=11786.25kNΣM=750250＋116640＋305320＋14940-30324＋7.9－351066.3－17960＋47723－76356.7=－249205.6kN·mB=93m=117862.5/93＋6×－249205.6/932=1094kPa=117862.5/93－249205.6/932=1238kPaσyu和σyd均不不大于0,壩踵、壩址處均沒有浮現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足工程規(guī)范規(guī)定。4.3主應(yīng)力計算kPakPa壩體混凝土材料C20拉壓強度為20Mpa。計算成果表白，重力壩在正常蓄水位狀況下應(yīng)力滿足規(guī)范規(guī)定。第五章細部構(gòu)造設(shè)計5.1壩頂構(gòu)造壩頂路面應(yīng)具備2～3％橫向坡度，并設(shè)立砼排水溝(30×30cm)以排出壩頂雨水，壩頂上游防浪墻（寬0.5m，高1.2m）要承受波浪和漂浮物作用，因而墻身應(yīng)有足夠剛度、強度和穩(wěn)定性，宜采用與壩體連成整體鋼筋砼構(gòu)造，而下游側(cè)則可設(shè)防護欄，為滿足運用規(guī)定和交通規(guī)定，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。依照大壩正常運營需要，在壩頂還要設(shè)立通向壩體內(nèi)部各層廊道、電站電梯井，便于觀測和維修人員迅速進出。5.2分縫止水5.2.11、橫縫：減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工規(guī)定；2、縱縫：適應(yīng)砼澆筑能力和減小施工期溫度應(yīng)力，在平行壩軸線方向設(shè)立。普通狀況下橫縫為永久縫，也有暫時縫，垂直壩軸線，用于將壩體提成為若干獨立壩段；縱縫為暫時縫，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，槽面大體沿主應(yīng)力方向，在縫面上布置灌漿系統(tǒng)進行接縫灌漿，為了灌漿時不使?jié){液從縫內(nèi)流出，必要在縫四周設(shè)止?jié){片。3、水平施工縫：是上、下層澆筑塊之間接合面。澆筑塊厚度普通為1.5～4.0m；在接近基巖面附近用0.75～1.0m薄層澆筑，以利于散熱，減少溫升，防止開裂。5.2.2橫縫內(nèi)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，金屬片止水普通采用1.0～1.6mm后紫銅片，第一道止水治上游面距離應(yīng)有助于改進壩體頭部應(yīng)力，普通為0.5～2.0m（本設(shè)計采用1.0m），每側(cè)埋入砼長度約為20～25cm（本設(shè)計采用25cm），在止水片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)可用預(yù)制砼塊，預(yù)制塊長1.0～1.5m，厚5～10cm（本設(shè)計采用1m×10cm），瀝青井尺寸大體為15cm～15cm至25cm～25cm（本設(shè)計采用20cm×20cm），井內(nèi)灌注填料由二號或三號是由瀝青，水泥和石棉粒構(gòu)成，井內(nèi)設(shè)加熱設(shè)備（普通采用電加熱辦法），將鋼筋埋入井中，并以絕緣體固定，從底部始終通到壩頂，在井底設(shè)立瀝青排出管，以便排除老化瀝青，重填新料，管徑可為15～20cm。止水片及瀝青井需伸入巖基一定深度，約30～50cm，井內(nèi)填滿瀝青砂，止水片必要延伸到最高水位以上，瀝青井需延伸到壩頂。5.3混凝土標號分區(qū)砼重力壩壩體各某些工作條件及受力條件不同,對砼材料性能指標規(guī)定也不同,為了滿足壩體各某些不同規(guī)定,節(jié)約水泥用量及工程費用,把安全與經(jīng)濟統(tǒng)一起來，普通將壩體砼按不同工作條件進行分區(qū),選用不同強度級別和性能指標,普通分為6個區(qū),見下圖。Ⅰ區(qū)—上、下游水位以上壩體表層砼，其特點是受大氣影響；Ⅱ區(qū)—上、下游水位變化區(qū)壩體表層砼，既受水位作用也受大氣影響；Ⅲ區(qū)—上、下游最低水位如下壩體表層砼；Ⅳ區(qū)—壩體基本砼；Ⅴ區(qū)—把體內(nèi)部砼；Ⅵ區(qū)—抗沖刷某些砼。為了便于施工，選定各區(qū)域砼級別時，各類別應(yīng)盡量少,相鄰區(qū)強度級別不得超過兩級，分區(qū)厚度普通不得不大于2～5m，以便澆筑施工，分區(qū)對混凝土性能規(guī)定見下表，表中“++”表達選取各區(qū)同級別重要控制因素，有“+”表達需要提出規(guī)定；有“-”為不需要提出規(guī)定。表5-1壩體各區(qū)對混凝土性能規(guī)定表5-1壩體各區(qū)對混凝土性能規(guī)定分區(qū)強度抗?jié)B抗凍抗沖刷抗侵蝕低熱最大水灰比選取各區(qū)厚度重要因素寒冷寒冷地區(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不利影響，在接近壩體上游面需要設(shè)立排水管幕，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（溢流面如下），以便于檢修管距可采用采用3m，排水管幕距上游壩面距離，一段規(guī)定不不大于壩前水深1/10～1/12，且不少于2m，（1/10～1/12）（104.14～107.1）=（8.68～10.71）m，故依照規(guī)定排水管設(shè)立在距上游面9m處，以使?jié)B入坡降控制在容許范疇內(nèi)。排水管采用預(yù)制多孔混凝土管，內(nèi)徑可為15cm～25cm（取20cm），隨著壩體混凝土澆筑而加高。滲入排水管水可匯集到下層縱向廊道，沿積水溝或集水管經(jīng)橫向廊道排水溝匯入集水井，再用水泵或自流排水排向下游，排水溝斷面慣用30cm×30cm，低坡3%，排水管施工時必要防止被混凝土雜物等堵塞。排水管與廊道連通采用直通式。5.5廊道系統(tǒng)為了滿足施工運用規(guī)定，如灌漿，排水，觀測，檢查和交通需要，在壩體內(nèi)設(shè)立各種廊道，這些廊道互相連通，構(gòu)成廊道系統(tǒng)。5.5.1壩基灌漿廊道帷幕灌漿需要在壩體灌溉到一定高度后進行，以便運用混凝土壓重提高灌漿壓力，保證灌漿質(zhì)量。本次設(shè)計基本灌漿廊道斷面取3.0×4.5m，形狀采用城門水洞型。廊道上游壁離上游側(cè)面距離應(yīng)滿足防滲規(guī)定，在壩踵附近距上游壩面0.05～0.1倍作用水頭、且不不大于4～5m處設(shè)立，本次設(shè)計取10m，為滿足壓力灌漿，基本灌漿廊道距基巖面不適當不大于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，在接近廊道最低處設(shè)立集水井，匯集從壩基和壩體滲水，然后經(jīng)由水泵抽水排至下游壩外。5.5.2檢查及壩體排水廊道為了檢查巡視和排除滲水，常在接近壩體上游面恰當高度方向每隔15～30m設(shè)立檢查和排水廊道，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，距上游面距離應(yīng)不少于0.05～0.07倍水頭，且不不大于3m,該重力壩選用7m，上游測設(shè)排水溝。各層廊道在左右兩岸應(yīng)各有一種出口，并用鉛直井使各層廊道連通。排水廊道斷面尺寸統(tǒng)一擬定為2m×2.5m，城門洞形。第六章地基解決設(shè)計天然地基，由于經(jīng)受長期地質(zhì)作用，普通均有風(fēng)化、節(jié)理、裂隙等缺陷，有時尚有斷層、破碎帶和軟弱夾層，所有這些都需要采用恰當解決辦法，地基解決重要任務(wù)是：（1）防滲；（2）提高基巖強度和整體性。6.1清基開挖6.1.1開挖原則地基開挖與清理目是使壩體坐落在穩(wěn)定、結(jié)實地基上。開挖深度應(yīng)依照壩基應(yīng)力、巖石強度及完整性，結(jié)合上部構(gòu)造對地基規(guī)定和地基加固解決效果、工期和費用