混凝土重力壩設(shè)計論文

前言關(guān)鍵詞：重力壩剖面穩(wěn)定性應(yīng)力細節(jié)結(jié)構(gòu)地基處理本設(shè)計為南家口水利樞紐工程，壩型為混凝土重力壩。壩軸線的選擇及工程布置見圖1，SG-01的夾口水庫平面圖。整個重力壩分為53個壩段，主要包括防溢擋水壩段、溢流面孔壩段、溢流底孔壩段和電站廠房壩段。其中，非溢流擋壩斷面較寬15米，分布于壩體兩端；廠房壩段較寬16米，布置在靠近右岸的主河床上，安裝3臺；底孔壩段較寬22米，布置在廠房壩段左側(cè)的主河床；溢流壩段各段較寬18擋土壩段最大段底高程為128米，壩頂高程為228米，防波墻高1.2米，最大壩高為101.2m。壩頂較寬12米，最佳斷面上游壩坡坡度比為1：0.2，上游斷坡高程181米為1：0.7，下游壩坡坡度比為1：0.7溢流壩斷面最大斷面底部標高為126米堰頂標高210米。溢流堰采用WES曲線設(shè)計，直線段坡比為1：0.7，取反弧段半徑，取25.0米鼻梁高程，取159米上游壩坡坡比。為1:0.2，斷點高程為181米，上游壩面與WES面之間用該輪轂溢流堰采用挑流消能方式，挑角為250。止水帶的形式是中間的兩個銅填充的瀝青井。壩基防滲處理（以上堵下排水為主）、上游帷幕灌漿（兩道）、下游側(cè)排水管。以防溢流擋壩斷面為選定斷面進行計算，進行抗滑穩(wěn)定性分析和應(yīng)力分析，采用抗剪抗力計算方法和材料力學(xué)方法計算計算方法。應(yīng)力，設(shè)計斷面合理可行。這種設(shè)計只是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一部分，考慮的比較簡單。所用的基礎(chǔ)資料一般以書本為主，難免與實際情況有所出入。歡迎廣大讀者批評指正。目錄第1部分設(shè)計手冊第一章嘉口混凝土重力壩工程基本情況………………21.樞紐和項目目的概述..........................22.基本設(shè)計信息（見附件一）……3附錄二水城水庫規(guī)劃及建筑特色指標...................................12第2章壩軸線比較、壩型選擇及樞紐布置方案……14第一節(jié)大壩軸線的選擇…………………14第二節(jié)大壩選型……………………17第三節(jié)樞紐布局圖.............................20第三章大壩工程設(shè)計…………26第1節(jié)擋土壩斷面設(shè)計…………26第二節(jié)擋水壩斷面設(shè)計………………28第三節(jié)溢流壩剖面圖…………33第4節(jié)擋土壩的穩(wěn)定性計算.........................43第四章詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………56第1節(jié)壩頂結(jié)構(gòu)…………56第2節(jié)，接縫止水………………56第3節(jié)，混凝土標簽司………………58第4節(jié).排水.........................60第5節(jié).走廊系統(tǒng)...........................61第5章基礎(chǔ)處理..............................63第一節(jié)，清集發(fā)掘……………………63第2節(jié)防滲措施............................64第3節(jié)斷層斷裂帶的處理......................66第4節(jié)弱夾層的處理…………67計算書第二部分表1設(shè)計水位作用情況設(shè)計值計算表…………69表2負荷計算表（設(shè)計水位）………………70表3水位作用情況校核設(shè)計值計算表……………………71表4荷載計算表（查洪水位）…………72第一部分嘉口混凝土重力壩工程基本情況一、樞紐概況及項目目的：家口水庫位于省、市、市交界處，壩址位于黔西縣薩河橋上游十公里的羊岔子村灤河干流上?？刂屏饔蛎娣e3.37萬平方公里，總庫容25.5億立方米。水庫樞紐由主壩、電站和底孔組成。并考慮到防汛，要求：盡可能使項目提前受益，盡快完成。根據(jù)水庫工程規(guī)模及其在國民經(jīng)濟中的作用，樞紐為一級工程，主壩為一級建筑，其他建筑為二級建筑。2.基本設(shè)計信息（見附錄1）：設(shè)計任務(wù)及基本要求：(一)設(shè)計任務(wù)：1、根據(jù)地質(zhì)地形條件和樞紐建筑功能選擇壩線和壩型，初步分析確定樞紐布局方案對比。繪制樞軸平面圖和下游立面圖。2、進行溢流壩斷面設(shè)計，包括：斷面起草、水力計算和穩(wěn)定應(yīng)力分析等，并繪制設(shè)計圖紙。（采用可靠性理論方法，編程計算）3、進行防溢流壩斷面設(shè)計，包括：擋壩斷面的繪制、穩(wěn)定應(yīng)力分析等，繪制設(shè)計圖。（采用可靠性理論方法，編程計算）4、進行詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)處理設(shè)計，包括：混凝土標注、隔斷、接縫、止水、型材、排水、開挖、清理、灌漿、斷層處理等，并繪制相關(guān)設(shè)計圖紙。5、設(shè)計圖要求結(jié)構(gòu)合理，工藝精湛，表達完整清晰，符合國標規(guī)定，體現(xiàn)CAD制圖能力。（二）入選內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計者完成設(shè)計任務(wù)的具體情況，可選擇作為導(dǎo)墻、型材、門墩、工作橋等結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，包括：結(jié)構(gòu)計算、鋼筋計算和繪制設(shè)計圖紙。根據(jù)基本設(shè)計數(shù)據(jù)，確定導(dǎo)流設(shè)計標準和時間段，比較導(dǎo)流方案。通過論證計算，選定施工導(dǎo)流方案。編制可控的總體施工進度計劃，繪制施工導(dǎo)流方案圖。（三）基本要求：1、設(shè)計者必須發(fā)揮獨立思考能力，創(chuàng)造性地完成設(shè)計任務(wù)，在設(shè)計中遵循技術(shù)規(guī)范，盡量借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗。2、設(shè)計師在處理設(shè)計、計算、制圖等方面應(yīng)具有認真細致的工作作風(fēng)，使設(shè)計成果更上一層樓。3、設(shè)計者必須充分注意并熟悉原材料，明確設(shè)計任務(wù)，并在規(guī)定時間內(nèi)順利完成規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容。結(jié)果包括：設(shè)計說明、計算書一份、設(shè)計圖紙4。附錄一家口水庫混凝土重力壩分級設(shè)計基本資料1、水文分析：1、年徑流量：灤河水源充足。家口水文站年均徑流量24.5億立方米，占全流域的53%。全年分布很不均勻，主要集中在汛期的七八月份。雨年占全年的50-60%，旱年占30-40%，年際變化也很大。2、洪水：多發(fā)生在7月下旬至8月上旬。它們具有峰高和體積快速波動的特點。據(jù)調(diào)查，在過去的100年里，發(fā)生了六次大洪水。其中最大的一次是1883年，根據(jù)洪水標記估算的洪峰流量約為24400—27400m3/s。1962年45年實測資料中最大洪峰流量發(fā)生在1962年18800m3。洪峰持續(xù)時間約三天，通過頻率分析得到：幾個重現(xiàn)期對應(yīng)的洪峰流量值（見下表1和表表一項目千年一遇的洪水流動百萬分之一的洪水流動一千年的三天海量萬年三天海量指數(shù)40400m359200m326.1億立方米45.4億立方米表二回收期（年）102050100峰值流量(m3/s)7520117001780022800三日洪水（億m3）8.0611.416.019.7旱季洪水水文表3期間：9月1日至次年6月30日日期月、日、小時流量m3/s日期月、日、小時流量m3/s日期月、日、小時流量m3/s6.16.2656.17.24906.18.244047248804430672610106420879877284001079107301039012861269012380141231466014360161231661016350181301856018330201372052020310二十二188二十二490二十二300242312445024280表4設(shè)計洪水水位線表流量：m3/sec回報期（年）日期1020501007.25.2871201952215110180300340825437857666311604117012901460141504183019002290171860263037504510203790537076509200235210735010450126007.26.260008150116001400056800883012000152008723011400162001960011722011700178002280014734010400148001780017543077001100013200表4續(xù)表設(shè)計洪水水文表流量：m3/sec退貨期日期1020501907.26.2037805350762091602328604040576069407.27.2210029604220503051670236033604050814402080291035001113001840262031501422701700235028401712501680220026002011001600205025002310501580183021007.28.21000145017002050595013501600188089001150155018501187011001500180014850104514501700178201000140016703、泥沙：該盆地泥沙顆粒較粗，粒徑中等0.0375mm。全年的泥沙大部分來自汛期的七八月份。主要產(chǎn)于一個或幾個洪峰，年際變化較大。據(jù)測算，多年平均懸沙輸移量為1825萬噸多年平均含沙量7.45kg/m3。缺乏床上用品的觀察數(shù)據(jù)?？捎嬋肭罢叩?0%，這樣入庫的沙子總量為2010萬噸。淤泥的容重為0.9t/m3，摩擦角為2.天氣：庫區(qū)10℃年平均氣溫100%左右，1月份最低月平均氣溫在零以下6.8℃，絕對最低氣溫在21.7℃零以下39℃（1969年表5.多年平均溫度和水溫。單位：℃月123456789101112氣溫-6.8-3.43.5512.1119.1422.8625.1124.016.6710.202.85-4.4水溫10.417.121.424.623.618.511.63.4該流域無霜期短（90-180天），冰凍期長（120-200天）。嘉口站附近的河流一般在12月結(jié)冰，次年3月初解凍。冰凍期約70-100天，冰層厚度為0.4—，0.6米支撐1米。冬季流域盛行偏北風(fēng)，風(fēng)速可達七八級，有時更大。春秋兩季風(fēng)向變化很大。夏季多為東南風(fēng)。年平均最大風(fēng)速為21.流域年平均降雨量約400-700mm，年平均降雨天數(shù)及降水量見表6：月123456789101112降低水天空數(shù)字月平均1.72.53.64.66.711.015.512.67.147.32.61.1最長天數(shù)59981117二十一20141154最少天數(shù)000111451000降低水?dāng)?shù)量毫儀表月平均1.45.68.225.739.089.1277.3215.268.830.19.22.0最大4.833.524.274.291.3217.8548.5462.8181.976.1134.611.4最低限度0000.912.520.0101.194.21.7000表6多年平均月降水日數(shù)及降水規(guī)模單位：毫米3.工程地質(zhì)：1、庫區(qū)地質(zhì)情況：甲口水庫及庫區(qū)屬中高山區(qū)。大部分河谷是峽谷。只有西城峪到北臺子的范圍比較廣。岸邊和滲水問題。2.壩址地質(zhì)：（1）地貌：壩址位于羊扎子村南部，300m屬低谷丘陵區(qū)。兩側(cè)相對高度差不大。河谷開闊，寬度600m在上下兩公里左右137m。旱季河床較寬100m，兩岸地勢因河流橫向侵蝕而不對稱。右岸坡度較陡約60°，左岸坡度較緩約20°。除了河床的泛濫平原，140m左岸還有三個梯田160m。三層梯田與山頂?shù)木徠孪噙B。礫石和卵石沖積層，覆蓋層厚度為7-。12m(2)巖性：壩區(qū)巖性主要為太古代拉馬古片麻巖，其次為第四系松散沉積。對比不同時期的侵入堤，壩區(qū)周邊片麻巖根據(jù)其巖性變化情況可分為六層，其中一、四、六層巖性較好，而一、六層巖性較好。由于地形限制，圖層非常大。第四大巖層（ArI4）是閃石斜長片麻巖。具有粗粒至中細粒的纖維狀花崗巖變質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長石、石英、閃石。工程地質(zhì)條件好，總厚度185m約。3、構(gòu)造：壩址雖然斷層裂隙較多，但大多規(guī)模較小，對工程影響不大。其中F2、F5、F11、f26、f27和f28斷層對壩體有一定影響。上述故障的特點如下表（表7）所示。其所在部分見結(jié)構(gòu)分析圖。表7各故障特征編號向傾向于傾角寬度(米)自然對建筑物的影響F2_85°東北—275°西北南70—80°2.5—12.5___按下并扭轉(zhuǎn)關(guān)于200米F5_東北20度東南30度1—8.0捻位于溢流壩段，從上游到下游斜貫2-3個壩段，降低巖層的機械強度。影響完整性和均勻性。F11_東北10度東南75度1.5—2.5捻F11和F26彼此靠近并相交。它們位于溢流壩上，向兩個壩段傾斜。26_東北16度東南75度0.3—1.2捻27_西北320度東北80度0.3—0.6捻f27和f28也比較接近。有1號巖堤與壩體呈53度角相交120米28_西北320度東北75度1.3捻4、水文地質(zhì)：壩基的透水性一般不大，但不均勻，主要決定了裂縫的發(fā)育程度和性質(zhì)。在平面上，一級階地基巖的透水性大于其他地貌單元。從垂直方向看，-標高單位吸水率小于0.01升/分鐘的屋面透水層105m厚度為83m40-50m。如果去掉開挖部分，厚度會變薄。兩岸透水層應(yīng)以天然地下水位為下限，一般大于50m，詳見地質(zhì)剖面。5、巖石物理力學(xué)性質(zhì)：巖石容重為2.68-2.70t/m3，飽和抗壓強度、弱風(fēng)化和微分化巖石均在650kg/cm2以上，部分可達1100kg/cm2，摩擦混凝土與巖石之間的系數(shù)在微分異和弱風(fēng)化的下部，f=1.10和c=7.5kg/cm2是優(yōu)選的。6、地震：庫區(qū)附近的歷史地震活動較為頻繁，近年來已不常見。弱地震繼續(xù)發(fā)生。其中，1936年和1976年發(fā)生了兩次6度左右的地震。1977年6月，國家地震局地震地質(zhì)大隊確定了該地區(qū)的地震問題。水庫基本強度為7度?？紤]到樞紐的重要性，8度用于攔河壩的設(shè)防強度，以及水庫觸發(fā)地震的可能性。4、當(dāng)?shù)亟ú模簤沃犯浇饕?個砂石采石場，儲量足以建壩。各采石場的物理性能和試驗指標基本滿足技術(shù)要求，可作為大壩混凝土骨料使用。并且沒有大量的粘性土和砂壤土材料，可作為圍堰的防滲材料。5、交通情況：對外交通在右岸，公路和鐵路距離壩址較近。稍加改造或擴建即可直接通向壩址，對壩頂無重要交通要求。6、水庫水位、庫容與淤積期的關(guān)系曲線如下表所示：（表8）表8水庫水位與庫容關(guān)系曲線及沉降期水庫液位(米)自然存儲容量（億立方米）增量法萬氏法沉降年限十年20年五十年五十年136.000000150.00.310.210.1000160.01.030.870.650.190170.02.362.131.861.030180.04.464.163.852.710.04190.07.407.016.535.001.23200.011.2510.639.837.764.23210.016.0916.0614.0111.078.94220.022.0020.5019.2015.4014.83230.029.1927.6526.2822.1022.02壩前淤積海拔（米）141.2144.0153.8177.57.好處：水庫建成后，將與大黑亭、邱莊、斗河等下游水庫配套使用，并承擔(dān)多年整治。保障率P=75%時，可調(diào)節(jié)水量20.05億立方米，計劃年供應(yīng)工業(yè)和城市生活用水7可灌溉農(nóng)田10萬余畝，電站3座遇旱裝機，總?cè)萘?8萬千瓦，年均發(fā)電3.45億千瓦時。表九家口水庫水位-庫容關(guān)系表水位(米)容量（億立方米）水位(米)容量（億立方米）水位(米)容量（億立方米）136.00164.01.50192.08.10139.00.01166.01.78194.08.90141.20.03168.02.10195.09.20143.00.07170.02.36200.011.25145.00.11172.02.75210.016.09147.00.19174.03.20220.022.00148.00.22176.03.60150.00.31178.04.00152.00.42180.04.46154.00.55182.05.00156.00.70184.05.65158.00.85186.06.20160.01.03138.06.90162.01.20190.07.408、淹沒損失：庫區(qū)淹沒包圍圈包括全省兩區(qū)4縣（興隆、寬城、黔西），11個公社41個大隊，移民2.07萬人，淹沒土地3.34萬畝，房屋及道路1.91萬戶25km。注：移民安置標準：經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)審核，決定清河塘以下水庫段（約壩線附近40km）按正常高水位加風(fēng)浪浸沒方式淹沒2m。50年一次的回水線作為移民安置線，5年一次洪水的回水線作為征地線。9、本項目由水電部工程局承建，機械化程度高。根據(jù)區(qū)域內(nèi)氣溫、降雨等自然條件，施工天數(shù)見表10。表10全年有效施工天數(shù)統(tǒng)計季節(jié)項目Ⅰ二ⅢⅣ全部的月亮123456789101112混凝土澆筑8111927272420二十一25262815251填土0013252420131723252710197其他的項目20二十二2427272420二十一2626282528910、工期：根據(jù)施工組織設(shè)計，項目總工期為8年。十一、其他：施工期間，下游無供水需求，無需考慮通航、過木問題。附錄二水庫規(guī)劃建設(shè)特色指標項目單元指數(shù)評論水少量檢查洪水位儀表227.2設(shè)計洪水位儀表224.7p=0.01%正常水位儀表224.7p=0.1%汛期水位限制儀表216.0死水位（發(fā)電）儀表180.0檢查洪水位和尾水位儀表156.8設(shè)計洪水尾水位儀表152.0正常尾水位儀表138.4圖書館內(nèi)容總存儲容量億立方米25.5包括十年的淤積蓄洪能力億立方米7.4欣李久榮億立方米19.5共享存儲容量億立方米5.6死存儲容量億立方米4.2包括十年的淤積壩型混凝土重力壩壩頂標高儀表228.0最大壩高儀表103.0壩頂長度儀表1024.0壩頂溢流孔數(shù)洞19堰頂標高儀表210.0每個孔的凈寬儀表15.0工作澆口尺寸MXM15×15弧形鋼門提升機（2×70噸）塔19固定絞盤設(shè)計泄洪能力立方米/秒32300檢查水位泄漏42900排水限制275003項目單元指數(shù)評論發(fā)泄水洞入口底部標高儀表160.0底孔數(shù)洞4工作門分辨率尺寸（寬x高）MXM5×7弧形鋼門提升塔4設(shè)計水位排放能力立方米/秒4340檢查水位和排水能力立方米/秒4430電站立帶領(lǐng)水管子路引水管道進口底標高儀表170.0三根水管線長儀表121.0管徑儀表5.0最大引水流量立方米/秒104每個渡槽工作門風(fēng)扇-mxm3-5×7扁鋼大門工作門葫蘆塔3240×70噸液壓平面檢修門MXM5×8.5分享一個粉絲檢修門提升機塔1400/25噸門式起重機電站立主廠房尺寸（長×寬×高）mxmxm72×19.1×39。單位間距儀表16水輪發(fā)電機組塔3安裝容量百萬瓦3×6=18渦輪機型號HL702-LJ-330額定輸出百萬瓦6.18發(fā)電機型號TS-750/190-36__額定輸出百萬瓦6.0主壓機型號SSPL-80000/220電源線電壓千伏220共3個※遇千年一遇洪水，水庫最大流量和區(qū)間內(nèi)同頻洪水將超過大黑亭水庫設(shè)計洪水。為此，應(yīng)控制排放流量不超過27,500m3/s，以滿足大供暖水庫的設(shè)計標準。第2章壩軸線比較、壩型選擇及樞紐布置方案壩址、壩型選擇和樞紐布置是水利工程設(shè)計的重要方面，三者相互關(guān)聯(lián)。在選擇壩址/壩型和樞紐布置時，不僅要研究樞紐附近的自然條件，還要考慮樞紐的建設(shè)條件、運行條件、綜合效益、投資指標和遠期規(guī)劃。被考慮。在所有階段都是一個非常重要的問題。不同的壩址適合不同的壩型和樞紐布置，所以在選擇壩址和壩型時，應(yīng)同時做好樞紐布置。根據(jù)不同壩址，制定不同壩型的各種樞紐布置方案，并進行技術(shù)經(jīng)濟比較。最后選擇理想的壩軸線位置和相應(yīng)的壩型和樞軸布置。壩軸線第一段的選擇壩址和軸線的選擇是綜合考慮地形、地質(zhì)、河流走向等條件。在地形方面，壩址一般選擇在狹窄的河谷，以節(jié)省工程量；但對于具體的樞紐，必須從各個方面綜合考慮：排洪和發(fā)電建筑的布置是否方便，施工導(dǎo)流是否方便，技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性等綜合措施。壩址地質(zhì)條件是水利工程設(shè)計的重要依據(jù)之一，對壩型的選擇和工程的布置具有決定性的作用。壩址的最佳地質(zhì)條件是巖基強度高、透水率低、不易風(fēng)化、無結(jié)構(gòu)缺陷。但理想的天然地基很少，因此壩址的選擇應(yīng)根據(jù)實際情況，根據(jù)不同情況采用不同的地基處理方法，以滿足工程的需要。也可以選擇不同的壩型或轉(zhuǎn)動壩軸以適應(yīng)地質(zhì)條件。同時考慮兩岸地質(zhì)因素，使庫區(qū)和兩岸邊坡有足夠的穩(wěn)定性，防止蓄水造成滑坡。就河流情況而言，壩址應(yīng)選擇在河流直線段，避開壩址上下游河流附近的急灣是最不利的；兩岸溝壑較遠；水庫周圍不應(yīng)有難以處理的縫隙。通過對夾口水庫壩址區(qū)基本地質(zhì)地貌的研究分析，確定合理的壩軸線選擇必須滿足以下四個原則：1、壩基全部位于第四大巖層上根據(jù)甲口水庫基礎(chǔ)地質(zhì)資料，壩區(qū)巖性主要為太古代拉馬溝片麻巖，其次為第四系松散沉積。物性變化可分為六層，其中一、四、六層巖性較好，但一、六層受地形限制非常大，第四大巖層（ARL4）為角閃光。斜長片麻巖具有粗粒至中細粒的纖維狀花崗巖變質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要礦物有斜長石、石英和閃石。該層巖體厚而塊狀，質(zhì)地均勻，巖性堅硬。耐候性強，解理裂痕少，小型工程透水性好?？偤穸?85m約100%，其特性滿足大壩施工要求。因此，壩基建在第四大巖層上，有利于壩體的穩(wěn)定。2.左岸與第三大巖層保持一定距離從《壩址河谷斷面分析圖》可以看出，第四大巖層由右岸向左岸逐漸北移，寬度略有變窄。毗鄰第三大巖層。從地質(zhì)資料可以看出，第三大巖層比較薄弱，不適合建壩，所以需要將大壩軸線偏移，與第三大巖層保持一定距離.根據(jù)地質(zhì)剖面資料分析，壩體軸線在左岸時向上游移動，避開了弱第三大巖層，為今后壩體的穩(wěn)定運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。3.避免大故障F2從壩址河谷段結(jié)構(gòu)分析圖可以看出，雖然壩址斷層裂隙較多，但大多規(guī)模較小，對工程影響不大。其中F2斷層最大。走向為東北85°至西北275°，南傾，傾角70～80°，寬2.5°-12.5m。是壓扭斷層。斷面長度200m接近上游壩跟，對基礎(chǔ)巖石的力學(xué)強度和壩基的完整性和均勻性都有影響。因此，壩軸線應(yīng)避開F2斷層并保持一定距離。4.避開右岸不穩(wěn)定的巖體從壩址河谷段結(jié)構(gòu)分析圖可以看出，右岸F2斷層上方有一個由ALI5和Qpl組成的不穩(wěn)定巖體，庫區(qū)附近的歷史地震活動相對較多。經(jīng)常。因此，大壩軸線需要避開右岸陡岸上的局部不穩(wěn)定巖體，在右岸向上游彎曲，有利于今后大壩的安全。綜上所述：為滿足壩基位于第四大巖層的要求，左岸應(yīng)與第三大巖層保持一定距離，右岸應(yīng)避開不穩(wěn)定巖體，上游壩腳應(yīng)避開河床處的F2斷層。基本原則。另外，為了避開F2斷層，左岸向下游移動避開F2斷層，而右岸下游多為破碎帶，因此向上游移動，造成壩體軸線傾斜偏離兩岸的山丘。折疊，右岸（西）需要做一個圓弧，避免巖體不穩(wěn)定，延伸到山頂，左岸（東）折疊延伸到山頂；因此，水流方向與壩軸線傾斜，雖然會產(chǎn)生水平水流，對壩體和岸坡有影響，但蓄水后庫容大，使壩前水流速度幾乎為零，受側(cè)向水流影響小，壩軸線的選擇合理可行。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造圖，壩軸線有以下要求：1、壩基應(yīng)全部位于第四大巖層（Ar14）。第四大巖層是閃石、石英和閃石。巖體厚而塊狀，質(zhì)地均勻，巖性堅硬。抗風(fēng)化能力強，工程地質(zhì)條件好，總厚度約185米，適合大壩建設(shè)。2、壩線應(yīng)避開大節(jié)理和斷層，并保持一定距離。根據(jù)壩址河谷斷面構(gòu)造分析圖，河谷上游有一個大斷層斷裂帶F2，從東北850度向西北2750度延伸。南面傾角70-800，寬度2.5-12.5m。它是一種壓扭斷層，影響基礎(chǔ)巖石的力學(xué)強度和壩基的完整性和均勻性。應(yīng)避開壩體，壩軸可順流移動。3、河岸右岸有不穩(wěn)定巖體，應(yīng)避免壩線布置，以保證右壩壩肩的穩(wěn)定，應(yīng)將右岸壩線向上游移動。4、河谷左岸有第三大巖層。其巖性較弱，應(yīng)避讓，左岸壩線宜上移。5、由于以上條件，壩線若采用直線，將無法通過兩側(cè)的丘陵。為滿足擋水要求，工程量大，材料量大?；【€與兩岸山丘相連，即左岸向下游彎曲，右岸向上游向山彎曲。結(jié)論：可以看出，給定的壩軸線滿足上述要求，壩軸線的選擇是合理的。第二節(jié)壩型選擇一、概述壩型的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地形條件、施工條件、建筑材料、綜合效益、泄洪能力、抗震能力等。對于符合工程要求且較為經(jīng)濟的壩型，經(jīng)濟比較只需對壩體混凝土體積和三種材料用量進行粗略計算比較即可。以下是各種壩型的對比分析。2.壩型選擇方案(1)土石壩土石壩又稱土石壩，是最古老的壩型。土石壩主要分為：均質(zhì)壩、芯（斜）墻壩和土石混合（堆石壩）壩。一、土石壩的優(yōu)勢（1）材料就近就近取材，大量節(jié)省水泥、木材、鋼材，減少工地對外運輸量，幾乎可以用任何土石料筑壩。(2)能適應(yīng)各種地形、地質(zhì)、氣候條件。任何不良的壩址基礎(chǔ)經(jīng)處理后均可建造。（3）大容量、多功能、高效工程機械的發(fā)展，提高了土石壩的施工質(zhì)量，加快了進度，降低了建設(shè)成本，促進了高土石壩的發(fā)展。(4)由于巖土力學(xué)理論、試驗方法和計算技術(shù)的發(fā)展，提高了大壩分析計算水平，加快了設(shè)計進度，進一步保障了大壩設(shè)計的安全性和可靠性。（5）土石壩適應(yīng)地基變形，施工方便，我國大壩建設(shè)經(jīng)驗豐富。與混凝土壩相比，土石壩的造價是混凝土壩的1/10，工程量是混凝土壩的4倍。2.缺點根據(jù)家口水庫的基本資料，壩址附近有7個大型砂石采石場，儲量足以建壩。材料使用。在材料方面，可以建造土石壩。但土石壩有其自身的特點，即壩體不能通水，泄水結(jié)構(gòu)需要設(shè)置單獨的溢洪道。從該樞紐的基本資料可知，兩岸均為高山，峰巒疊嶂，無崖口，無適宜地勢布置溢洪道。因此，從這方面來說，不宜建土石壩。由于壩址附近沒有大量粘性土和砂壤土，只能供應(yīng)圍堰防滲材料。無法滿足土石壩所需的大量粘性土和砂壤土。因此，從這方面考慮，建設(shè)土石壩的條件是不充分的。鑒于上述優(yōu)缺點，本設(shè)計不采用土石壩，而是采用混凝土壩。(2)混凝土壩如果選擇混凝土壩，則應(yīng)考慮拱壩、扶壁壩或重力壩。一、拱壩的優(yōu)缺點優(yōu)點：拱壩為高階超凈定空間整體結(jié)構(gòu)，壩體穩(wěn)定主要靠拱兩側(cè)山體的反作用力維持，不完全靠壩體自重.由于拱是一種主要承受軸壓的推力結(jié)構(gòu)，拱彎矩較小，受力分布比較均勻，有利于發(fā)揮材料的強度，從而可以減小壩體厚度可節(jié)省工程量。拱壩的體積比同高度的重力壩可節(jié)省1/3～2/3左右。從經(jīng)濟角度看，拱壩是一種非常優(yōu)越的壩型。而較好的超載能力可達設(shè)計載荷的5～11倍，抗震能力強。河谷820米高度以水庫壩軸線工程地質(zhì)剖面測量，高度87米L/H>4.5。河道寬淺，不宜建拱壩；拱壩不宜施工。要求壩肩巖體堅固完整，但從壩址河谷斷面結(jié)構(gòu)分析圖可以發(fā)現(xiàn)，河谷左岸存在綜上所述，該壩址不宜建混凝土拱壩。2、扶壁壩的優(yōu)缺點優(yōu)勢：對于扶壁壩，自重輕，壩體工程體積小。其中，多拱壩和平板壩可節(jié)約工程量10%～60%；扶壁的厚度可根據(jù)受力情況進行調(diào)整，充分利用砌體材料的抗壓強度。力量;節(jié)省大壩基礎(chǔ)開挖固結(jié)注漿工作量，可加快施工速度；由于壩體較薄，施工散熱條件較好。缺點：扶壁本身很薄，橫向剛度低于縱向剛度。在垂直水力流動方向發(fā)生地震時，抗震能力明顯低于重力壩；支墩受力較大，基礎(chǔ)要求高于重力壩；施工時壩體對溫度變化比較敏感，容易產(chǎn)生裂縫；模板復(fù)雜、用量大，混凝土標注要求高，單面混凝土配筋量大，施工難度大；資料顯示，扶壁壩有一個致命的缺點，就是抗壓能力差。庫區(qū)附近地震活動歷史較為頻繁。1977年6月，國家地震局地震地質(zhì)大隊對該地區(qū)和地震問題進行了鑒定。水庫的基本強度為7度?？紤]到樞紐的重要性和水庫引發(fā)地震的可能性，攔河壩的設(shè)防強度為8度。基于這種情況，不能就地選擇支墩壩。綜上所述，該壩址不宜建扶壁壩，宜采用重力壩型。3.重力壩重力壩體能通水，對地形地質(zhì)條件適應(yīng)性強，樞紐泄洪問題容易解決，可大規(guī)模機械化施工，施工速度快，所以重力壩已為此集線器選擇類型。重力壩又分為寬槽重力壩、空心重力壩和實心重力壩。需要對三種大壩類型進行比較才能得出結(jié)論：(1)寬縫重力壩的優(yōu)缺點：寬縫重力壩，壩體設(shè)置寬縫后，壩基的滲水可以從寬縫中排出，降低滲流壓力，但寬縫壩增加了模板量，垂直模板也比較復(fù)雜，分階段導(dǎo)流不方便，有資料顯示，當(dāng)?shù)責(zé)o霜期短（90~180天），凍結(jié)期長（120~200天），保溫措施寬縫壩需要采取，工程造價大大增加，不能進行大型機械化施工?？p重力壩。（2）空腹重力壩的優(yōu)缺點：與實心壩相比，空壩具有以下優(yōu)點：1）由于底板設(shè)置在空腹下部，減少了壩底面的抬升壓力，可節(jié)省壩體混凝土體積20%左右；2）減少壩基開挖量；3）壩體前后支腿嵌入巖體中，有利于壩體的抗滑和穩(wěn)定；4）前后腿受力分布均勻，壩跟壓應(yīng)力大；5）便于混凝土散熱；6）壩體施工中不得設(shè)置縱縫；7）易于監(jiān)控和維護；8）水電站廠房可空腹布置。缺點是：1）施工復(fù)雜；2）鋼筋用量大；3）水電站廠房空腹布置，施工擾動較大。基于以上缺點，將難以進行大型機械化施工，無法實現(xiàn)機械化程度高的快速施工。這種壩型的選擇既不經(jīng)濟也不合理。因此，不宜建空重力壩。(3)結(jié)論固體重力壩由于結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、對地形和地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，易于解決樞紐泄洪問題，便于施工導(dǎo)流，可大規(guī)模機械化施工。施工方便快捷，結(jié)構(gòu)清晰。綜合以上各壩型對比分析，本水庫選用混凝土重力壩是合理的。第三節(jié)樞紐布局圖首先根據(jù)樞紐的任務(wù)和要求確定樞紐建筑的組成，然后根據(jù)地質(zhì)、地形條件制定二至三個樞紐布局圖，并繪制草圖，更合理的樞紐規(guī)劃是通過定性分析確定的。水利工程布置的任務(wù)是合理確定工程中建筑物的相互位置。一、概述夾口水利樞紐工程的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，結(jié)合引水發(fā)電，兼顧防洪。包括溢流壩段、井底壩段、電站壩段和擋土壩段；擋水壩段位于河流兩側(cè)，溢流壩段位置與電站位置有關(guān)。樞紐及其相應(yīng)的水工建筑物的功能，夾口水庫樞紐的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，為城市和區(qū)域工農(nóng)業(yè)城市人民提供生活用水，結(jié)合引水，吸收考慮防汛。由于干水量年分布很不均勻，汛期主要集中在七八月份，年際變化也很大，所以樞紐的設(shè)計要具備多年調(diào)整的能力，可調(diào)節(jié)雨年至旱年的水量。大壩建設(shè)和河流蓄水形成的水頭，除供水外，還可用于建設(shè)電站。與引水發(fā)電相結(jié)合，可充分利用水頭，提高工程效益。電站裝機容量可達18萬千瓦。還有與電站合作的開關(guān)站、尾水等建筑物。根據(jù)樞紐的功能要求，項目設(shè)有擋土壩段、電站壩段、底孔壩段、溢流壩段等建筑。樞紐布置應(yīng)主要考慮：廠房段、底孔段、溢流壩段、擋土壩段的布置。2.樞紐的布局應(yīng)遵循以下原則1、壩址、壩段等主體建筑物的形式選擇和樞紐布置應(yīng)便于施工，工期短，造價低。2、樞紐的布局應(yīng)滿足各建筑物的布局要求，各建筑物能協(xié)調(diào)無干擾地工作，保證在任何其他工況下都能正常工作，滿足經(jīng)營管理的要求的樞紐。3、在滿足建筑物強度和穩(wěn)定性的條件下，降低樞紐的總建設(shè)成本和年運營成本。4、樞紐內(nèi)建筑物緊湊，應(yīng)盡量將同工種的建筑物布置在一起，減少連接建筑物的數(shù)量。5.樞紐內(nèi)的一些建筑盡可能早投入使用，可以提前實現(xiàn)效益（如早蓄水、早發(fā)電或灌溉）。6、輪轂的外觀要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能的條件下要注意美觀。三、各類建筑樞紐布局要求1.大壩截斷水流，形成水庫，布置在河岸兩側(cè)。通常沿直線布置，使壩軸線較短，壩體較小，有利于建筑物的受力狀態(tài)，便于與相鄰建筑物的連接。但有時受限于地質(zhì)和地形條件，大壩軸線可以布置成折線，本項目就是這樣。2.溢流壩溢流壩起泄洪作用，前緣應(yīng)面向上游河流的主流方向，下游出口方向最好與主河道水流方向一致。溢流壩應(yīng)設(shè)在堅硬、堅固的巖基上，以減少泄流對其建筑物的影響，解決下游消能和防沖刷問題。為了減少泄流對其他建筑物的影響，有時在溢流壩與這些建筑物之間設(shè)置導(dǎo)流墻。在本工程中，溢流壩的大小大致如下：從數(shù)據(jù)可以得出萬年洪水的洪水流量為59200m2/s。假設(shè)單個寬度的排放流量為200m2/s，一個15m凈寬約為的溢流孔300m，總共需要20個孔。泄洪時，若開底孔輔助泄洪，可不設(shè)溢流孔，需19個孔。中間和側(cè)墩較厚3m3、泄洪底孔及壩段泄洪底孔的入口標高往往接近水庫死水位，或接近河床，隨時可以放水。其功能包括：預(yù)排庫水，增加水庫的蓄水量；排空水庫以維護大壩；排沙，減少水庫淤積；隨時向下游放水以滿足航運或灌溉要求；定期泄洪和防空。根據(jù)本工程基礎(chǔ)資料，擬采用底孔泄洪作為二期導(dǎo)流渠道，現(xiàn)有工程孔口尺寸確定為5m寬×7m高。總共有四個孔。每兩個孔為一個壩段，使用兩個底孔。壩段中間的間隔墩較厚4m。因此，每個井底壩段寬度為2×5+3×4=22m，泄洪井底總寬度為24、電站廠房壩段水電站廠房壩段布置原則：要求水電站進水口水流平穩(wěn)，無渦流和橫流，尾水暢通；溢流壩與廠房平行布置時，應(yīng)盡量將溢流壩布置在河道深溝內(nèi)，以保證排水。光滑的;為減少泄流對發(fā)電和航運的不利影響，溢流壩與其他建筑物之間常設(shè)置導(dǎo)流墻；當(dāng)河流含沙量大，壩前泥沙嚴重時，應(yīng)采取清沙措施沖沙。廠房進水口附近常設(shè)孔或排砂孔，其標高應(yīng)滿足應(yīng)用要求。壩后廠房應(yīng)盡量靠近壩體，以減少引水管道的工程量和水頭損失。沉淀導(dǎo)致尾水停滯，降低發(fā)電水頭。廠房壩段與泄洪底孔段并排布置具有以下優(yōu)點：（1）可以保證電站經(jīng)常使用自來水，不會有泥沙淤積。(2)起閉設(shè)備可共用，節(jié)省投資。樞紐規(guī)劃安裝3臺機組，每臺機組斷面寬度16m100米，電站廠房壩段總長為48m.該樞紐電站廠房及壩段選址是樞紐整體布局的關(guān)鍵。一是擬定兩個方案進行比較，通過論證和比較，選出最優(yōu)方案，做到技術(shù)先進可行、投資少、建設(shè)周期短、運行管理可靠。方便等4.樞紐布局方案對比基于以上考慮，初步制定以下兩種方案：（一）方案一：電廠布置在右岸主河道內(nèi)可減少基礎(chǔ)開挖量，獲得高水頭。該區(qū)域主要用電用戶在右岸方向，有利于就近輸電，比較經(jīng)濟。但電站尾水位高，發(fā)電水頭小，尾水有側(cè)向流動，影響下游岸坡穩(wěn)定性。由于當(dāng)?shù)睾恿髂嗌沉看螅欧诺卓卓拷鼜S房，用于排沙和排水，避免泥沙淤積，降低電站效率。下游設(shè)置導(dǎo)水墻，其余為擋水壩段。（2）方案二：廠房布置在左岸，從左到右依次為底孔壩段、溢流壩段、擋土壩段。雖然溢流水流不會影響電站尾水，電站尾水流狀態(tài)良好，但開挖量大，發(fā)電水頭和裝機容量可以得到保證，即不經(jīng)濟。因此，選項1更合理。（3）經(jīng)濟技術(shù)比較從經(jīng)濟角度看，該電站不宜采用引水式，因為引水式電站需另設(shè)隧道和引水管道，工程造價高，而大壩-背式電站可采用壩埋管引水，更經(jīng)濟?？煽拷鼔误w，減少引水管道的工程量和水頭損失。廠房多占據(jù)主河道，可減少開挖量，獲得高水頭，靠近岸邊。排放底孔一般位于河床壩段。進口標高、尺寸、孔數(shù)和孔型應(yīng)根據(jù)其主要用途進行選擇。窄谷應(yīng)與溢流壩段相結(jié)合，在寬谷中可將兩者分開布置。非溢流壩段的排砂孔應(yīng)盡量靠近動力進水口、船閘頭等需要排砂的部位。應(yīng)避免無壓孔或壓孔，但應(yīng)避免有壓流與無壓流交替。近年來，未采用壓力孔。底孔也應(yīng)設(shè)置在主槽內(nèi)，以滿足除砂要求。在選擇溢流壩的位置時，應(yīng)考慮是為了泄洪。冰層排出時，水流可以順暢地連接到下游，不會直接沖走大壩基礎(chǔ)和其他建筑物的基礎(chǔ)。它的流動狀態(tài)和沖淤不會影響其他建筑物的使用。溢流壩也應(yīng)設(shè)在主槽內(nèi)，否則溢流壩兩側(cè)應(yīng)安裝導(dǎo)流墻，以控制水的流動狀態(tài)，導(dǎo)流墻高度應(yīng)高于溢流水面.資料顯示，外部交通在右岸，高速公路和鐵路距離壩址較近。稍作修改或擴建，即可直接通向壩址。如果選擇第二種方案，由于電力用戶聚集在右岸，會耗費大量電纜，而且電站安裝維護也不方便，應(yīng)從經(jīng)濟合理的角度選擇第一種方案觀點。對于方案一中存在的問題，可以采用以下方法進行處理：陡峭的不穩(wěn)定巖體被開挖成緩坡并由噴射混凝土支撐。電站與井底之間設(shè)置導(dǎo)流墻，直至尾水影響小。第三層巖層特殊處理，確保安全。從地質(zhì)剖面圖可以看出，為減少電站開挖，方便安裝室布置，電站壩段設(shè)置在BK1+006，底孔壩段設(shè)置BK1+054和BK1+118之間，溢流壩設(shè)置在BK1+006。壩段直到BK1+472。開挖線基本按建議開挖線，最大開挖標高為126.0m.兩種備選設(shè)計的下游立面圖如下：最終選擇方案一。第三章大壩設(shè)計第一節(jié)大壩設(shè)計概述斷面設(shè)計是重力壩設(shè)計的重要組成部分。主要任務(wù)是選擇既能滿足穩(wěn)定性和強度要求，又能最大限度地減少壩體工程量、輪廓簡單、施工方便、運行可靠的斷面。影響截面設(shè)計的因素很多。如荷載、地形、地質(zhì)、應(yīng)用要求、壩體材料、施工條件等。本次設(shè)計首先考慮壩體的主要荷載，根據(jù)安全經(jīng)濟的要求編制基礎(chǔ)斷面.然后根據(jù)斷面設(shè)計原則，計算承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，并對壩體的強度和抗滑穩(wěn)定性進行校核。，反復(fù)修改，最終確定了一個經(jīng)濟合理的壩體斷面。重力壩段的設(shè)計原則是：=1\*GB3①滿足穩(wěn)定性和強度要求，保證大壩安全；=2\*GB3②工程量小；=3\*GB3③使用方便；=4\*GB3④施工方便。重力壩斷面設(shè)計的主要工作包括：（1）建議斷面尺寸參照類似條件的竣工工程、檢驗設(shè)計工程的壩體要求或簡化計算初步提出的斷面尺寸。(2)穩(wěn)定性分析承載力的極限狀態(tài)穩(wěn)定性計算是在永久和偶然條件下進行，以保證壩體不沿壩基面或地基中的弱結(jié)構(gòu)面滑動。(3)應(yīng)力分析使壩體在承載力和正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力滿足設(shè)計要求，保證壩體和基礎(chǔ)不受強度破壞。(4)確定設(shè)計斷面的經(jīng)濟斷面，在滿足設(shè)計原則的條件下確定為設(shè)計斷面。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)施工和應(yīng)用要求確定壩體結(jié)構(gòu)，如廊道系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、接縫、止水等。(6)地基處理包括地基防滲、排水、斷層破碎帶處理等。《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)程》（DL5108-1999）對壩段設(shè)計原則規(guī)定如下：“混凝土重力壩一般采用材料力學(xué)和剛體極限平衡計算結(jié)果作為確定壩段面的依據(jù)?！币话闶褂脭?shù)學(xué)。規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計方法獲得最優(yōu)輪廓。本設(shè)計應(yīng)用材料力學(xué)和可靠性理論對壩體進行設(shè)計。重力壩的基本斷面是指在自重、靜水壓力（水位與壩頂齊平）、頂壓，如圖3-1所示，在已知壩高H、水壓P、抗剪強度參數(shù)f、c和頂壓U的條件下，根據(jù)抗滑穩(wěn)定性和強度要求，取三角形截面可以得到工程量最小的尺寸。對于完整堅硬的基巖，f和c值都比較大，斷面尺寸主要受上游地表不產(chǎn)生拉應(yīng)力的條件控制。不利于施工，垂直模板澆筑混凝土有一定難度，庫空時壩址易產(chǎn)生拉應(yīng)力。對于完整性和軟性較差的巖基，f和c值較小，需要通過上游壩面水重來減緩上游壩坡，以幫助壩體保持穩(wěn)定。但當(dāng)n過大時，在滿水庫的情況下，合力可能超過底邊第三點，壩腳容易產(chǎn)生拉應(yīng)力。根據(jù)工程經(jīng)驗，一般情況下，上游壩坡率n=0～0.2，取n=0.2，常作垂直或上部垂直下部向上游傾斜；下游壩坡率m=0.6～0.8，取n=0.2m=0.7；底寬約為壩高的0.7～0.9倍。αγαγHψ圖3-1重力壩基本剖面圖第二節(jié)擋水壩剖面設(shè)計1.擋土壩段的初步起草本次擋壩斷面設(shè)計主要是擬定擋壩的最大斷面，并進行穩(wěn)定性和強度校核，利用計算機確定擋壩的最佳斷面。以下是手動計算部分。(1)壩基立面設(shè)計確定最大斷面的位置，首先要知道地基清理完畢后壩基最低點的位置。一、壩基設(shè)計原則一般來說，混凝土重力壩的地基經(jīng)處理后應(yīng)滿足以下要求：(1)有足夠的強度承受壩體的壓力；(2)具有足夠的完整性和均勻性，滿足壩基抗滑穩(wěn)定，減少不均勻沉降；(3)具有足夠的抗?jié)B性，以滿足滲透的穩(wěn)定性和控制滲流；(4)具有足夠的耐久性，防止巖體在水的長期作用下性能變壞。2、壩基開挖（1）混凝土重力壩的基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)壩體穩(wěn)定性、壩基應(yīng)力、巖體物理力學(xué)性能、巖土類型、基礎(chǔ)變形與穩(wěn)定性、上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的要求、地基加固處理和施工技術(shù)的效果，以及施工周期。成本等由技術(shù)經(jīng)濟比較確定。原則上，經(jīng)過技術(shù)加固處理后，應(yīng)在滿足大壩強度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上減少開挖。壩高超過100m，可建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化的下部基巖上。(2)重力壩基坑的形狀應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件和上部結(jié)構(gòu)的要求確定。傾斜時應(yīng)開挖成鈍角的大臺階狀。臺階的高差應(yīng)與混凝土澆筑塊的大小和接縫的位置相協(xié)調(diào)，并應(yīng)與壩址壩體的厚度相適應(yīng)。對于地勢懸殊位置的壩體，應(yīng)調(diào)整壩段接縫。（3）地基中存在的局部工程地質(zhì)缺陷，如地表泥裂縫、強風(fēng)化區(qū)、斷層斷裂帶、節(jié)理密集帶、巖溶充填物等，應(yīng)結(jié)合地基開挖清除。3、壩基標高根據(jù)水庫壩軸線工程地質(zhì)剖面，河床標高為137m左右，標準洪水位227.2m為基礎(chǔ)開挖時拆除（從地址剖面圖上測量）大部分都在10m上面），所以開挖應(yīng)按100m上述壩高標準考慮。圖中測得的電站壩段最小基礎(chǔ)面標高為▽126m(2)壩高的起草超高值Δh的計算(1)基本公式壩頂應(yīng)高于止水位，壩頂上游的防波墻頂標高應(yīng)高于壩頂標高2.1.1Δh=2hl+hz+hc(2.1.1Δh——防波墻頂部與正常水位或止水位的高度差m；h%——波高m；hz——波浪中心線到正常水位或歸一化洪水位的高度差m；hc——按表3-1采用安全超高，hc=一級工程設(shè)計，hc=0.5m特殊組合（校核）。0.7m表3-1大壩安全加高hc安全級別用法Ⅰ（1級）二（2級）Ⅲ（2級）正常水位檢查洪水位0.70.50.50.40.40.3需要注意的是，在計算h(1%)和hz時，正常水位和驗水位使用不同的計算風(fēng)速值。水位正常時，采用50年重現(xiàn)期的年最大風(fēng)速；檢查洪水位時，使用多年平均最大風(fēng)速。壩頂標高或壩頂上游防波墻頂標高計算如下：壩頂高程=正常水位+Δh正壩頂標高=檢查洪水位+Δh校準式中，Δh和Δh分別為壩頂（或防波堤頂部）按正常水位和驗水位計算的高度。由于計算壩頂超過靜水位Δh所用的風(fēng)速計算值不同于正常水位和止洪、正常蓄水條件（持續(xù)條件）和止洪的安全超高值條件（偶然條件）分別求得壩頂標高，但壩頂標高應(yīng)高于校核水位。首先計算波高2hl和波長2LI以及超出靜水表面的波浪中心線高度hz。正常水位下的Δh計算風(fēng)速采用50年一遇的風(fēng)速，為多年平均最大風(fēng)速的1.5～2.0倍，即：風(fēng)速V=2.0×21.5=43m/s，風(fēng)距D=3km各波元的計算如下：波高2hl=0.0166V5/4D1/3=0.0166×435/4×31/3=2.64m（官方公式）波長2Ll=10.4(2h1)0.8=10.4×2.640.8=22.6mho=4πhl2/2Ll=0.97規(guī)定使用累積頻率為1%時的波高，對應(yīng)5%的波高，乘以1.24；對應(yīng)10%波高，乘以1.41；V——計算風(fēng)速，設(shè)計情況采用50年一次的風(fēng)速，風(fēng)速為多年平均最大風(fēng)速的1.5～2.0倍，校核情況采用平均最大風(fēng)速速度多年；D——吹水距離，壩前水庫至對岸水面的最大直線距離；hz=ho=0.97hc=0.7mΔh=2hl+hz+hc=2.64+0.6+0.7m=4.31檢查洪水位時的Δh計算風(fēng)速采用多年平均風(fēng)速，即：V=21.5m/s,D=3km2hl=0.0166V5/4D1/3=1.11m0.0166×21.55/4×31/3=（政府官員）2Ll=10.4(2h1)0.8=10.4×1.110.8=11.31m(政府官員ho=4πhl2/2Ll=0.34所以;hz=ho=0.34hc=0.Δh=2hl+hz+0.5mhc=1.11+0.34+2、壩頂標高計算Δh，得到兩種條件下的壩頂高程。(1)正常水位時壩頂標高：▽壩頂=正常水位+Δh=224.7+4.31=229.01(2)查洪水位時的壩頂標高：▽壩頂=檢查洪水位+Δh=227.2+1.95=229.15為保證大壩的安全運行，▽壩頂=應(yīng)選擇較大的值229.15m。當(dāng)壩頂設(shè)置與1.2m壩體一體的防波墻（取）時，可降低壩頂標高，故壩頂取為頂標高為▽228m。基礎(chǔ)面最小開挖標高▽126m，最大壩高▽，102m屬于高壩。(3)截面尺寸的起草根據(jù)DL5108-1999規(guī)定，普通混凝土固體重力壩的非溢流壩段上游面可以是垂直面、斜面或折面。上游壩坡應(yīng)為n=0—0.2，n=0.2；設(shè)置縱縫時，應(yīng)考慮縱縫注漿前施工期對壩體受力的影響，壩坡不能太平緩。坡點標高應(yīng)結(jié)合大壩發(fā)電進水管和泄水樓進水考慮。下游壩坡可采用一處或多處坡段。斜率應(yīng)為m=0.6-0.8，m=0.7；整體重力壩橫縫有鍵槽灌漿，壩坡可適當(dāng)加陡。據(jù)《水工建筑》（明權(quán)主編，第72頁），有時為了滿足壩體的穩(wěn)定性和抗滑強度和穩(wěn)定性的要求，同時也為了避免壩體下游面的拉應(yīng)力。施工時，邊坡起始高度應(yīng)與導(dǎo)流管相結(jié)合。、泄水孔進水口布置等由優(yōu)化設(shè)計確定，一般為壩前最大水頭的1/2-1/3。上游設(shè)置為折面，可利用淤泥增加177.5m壩體自重。斷點設(shè)置在淤泥水位以上。從數(shù)據(jù)可以看出，180m大壩前五十年的淤泥高程為181m.上游壩坡為1：0.2，下游壩坡為1：0.7。(4)提出壩頂寬度壩頂寬度應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置、運行、維護、施工和交通等需要確定，并應(yīng)滿足大洪水時的抗震和維護要求。在嚴寒地區(qū)，當(dāng)冰壓很高時，還應(yīng)計算管片表面的強度。以增加波峰寬度。3m不小于10～15m（舊規(guī)定為壩高的1%），本工程以壩頂寬度為壩寬12m。扣除上游防波墻、下游側(cè)護欄和排水槽的厚度后，壩頂鋪裝的寬度為10m.由于兩岸沒有通行要求，10m寬闊的道路可以滿足大壩維修作業(yè)的通行需求。(5)基礎(chǔ)灌漿廊道尺寸的起草高中壩必須設(shè)置基礎(chǔ)灌漿廊道，同時用于灌漿、排水和檢查。基礎(chǔ)灌漿3.5m廊道的長度應(yīng)根據(jù)灌溉設(shè)備的大小，即工作要求來確定。寬度可以是2.5m～3.0m，高度可以是3.0m～3.5m。外形采用澆口式。5m6.5m1：0.71：0.2廊道及上游側(cè)應(yīng)滿足防滲要求。壩跟與上游壩面的距離為作用頭的0.05～0.1倍，且不小于45m561：0.71：0.2圖3-2擋土壩剖面圖第3節(jié)溢流壩剖面圖溢流壩的實用斷面既要滿足穩(wěn)定性和強度要求，又要滿足泄洪要求。溢流面的曲線由頂部曲線段、中間直線段和下部反弧段三部分組成。1.部分起草溢流曲線由頂部曲線段、中間直線段和底部反弧段三部分組成。設(shè)計要求：（1）流量系數(shù)高，排放量大；(2)水流順暢，不會造成不利的負壓和氣蝕損壞；(3)外形簡單，成本低，施工方便。1.壩頂曲線剖面溢流壩頂部曲線是控制流量的關(guān)鍵部分。頂部曲線常用的形式有Ke-Austrian曲線和WES曲線。由于WES壩頂曲線流量系數(shù)大，截面薄，工程量少，施工方便，故在設(shè)計中采用WES曲線。在原點上游使用一條橢圓曲線，其方程為：X2/(aHs)2+(bHs-y)2/(bHs)2=1其中：aHs和bHs分別是橢圓曲線的長軸和短軸Hs——設(shè)計水頭，按堰頂最大作用水頭的75%～95%計算a——取0.28～0.30，這里取a=0.29a/b——取0.87+3a，則b=0.17αHsαHs圖3-3WES實用堰面曲線圖定型設(shè)計水頭的選擇及堰頂可能的最大負子值見表Hs/Hzmax0.750.7750.800.8250.850.8750.900.951.0最大負壓值（m）0.5Hs0.45Hs0.4Hs0.35Hs0.3Hs0.25Hs0.2Hs0.1Hs0.0Hs227.2-210.0=17.2mHs=0.9×Hzmax=0.9×17.2=15.48m0.2Hs=0.2×15.48=3.96m<3～6m，符合規(guī)程要求。因此：橢圓曲線的長軸aHs=0.29×15.48=4.49mbHs=0.17×15.48=2.63m上游橢圓曲線方程為：X2/(4.49)2+(2.63-y)2/(2.63)2=1X-0.5-1-1.5-2-2.5-3-3.5-4-4.49是的0.0160.0660.1510.2750.4450.6730.9831.4352.632.堰頂下游段堰面曲線根據(jù)DL5108-1999混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范，堰頂下游段堰面曲線可采用以下功率曲線：式中：hs——設(shè)計水頭，米，按堰頂最大作用水頭hsmax的0.75-0.95倍計算，設(shè)計時取XC倍。K，n——與上游堰面傾角有關(guān)的參數(shù)，本設(shè)計分別取2.0和1.85。x,y——以溢流堰頂部坐標為坐標原點，x為下游正，y為下游正。即：y=x1.85×0.0487對這個方程求導(dǎo)，得到切點B的坐標dx/dy=0.0478×1.85x1.85=1/0.8所以：xc=22.05yc=14.89X1358101215172022.05是的0.04870.3720.9562.2823.4484.8317.39.20214.42914.893、中間直段中間直線段與壩頂下游曲線和下部反弧段相切，坡度與擋土壩相同，取0.6～0.8。中間直線段的坡度由擋土壩剖面優(yōu)化程序選取，最終取值為0.8。4.反轉(zhuǎn)弧段(1)倒圓弧半徑溢流壩面倒弧段是使泄流沿溢流面順利導(dǎo)流的工程措施。通常采用圓弧曲線，反圓弧半徑R在《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（DL5108-1999）中有規(guī)定：R=(4-10)小時式中：h——驗水時閘門全開時反弧處的水深。逆弧流速越大，需要的逆弧半徑越大。但是，如果反向弧過大，機頭會向下游延伸很多，增加工作量，耽誤工期。其值為R=25.0m。(2)山脊標高工程中一般采用在下游最高尾水位以上1-2m處。由于下游最高尾水位156.8m為159.0，因此山脊標高設(shè)定為159.0。(3)挑角挑角越大，射程越大，但挑角越大，進水角β越大，水下射程越小。同時，進水角增大后，沖刷坑深度增加；此外，隨著挑角的增大，流動的能量開始形成，即所謂的挑能也隨之增大。θ一般在150到300之間，這里取250。(4)反弧段坐標的確定中心O'yo'G158+24×cos25o=179.8m反向弧最低點E和E=179.8-24=155.8M相對于xoy坐標和o'=30.2m和E=54.2mxE=xB+(yE–yB)×0.8+R×tg(51.340/2)=22.05+(54.2-14.89)×0.8+24×tg(51.340/2)=65m切點cxC=R=25×1.28=32m。根據(jù)以上公式和數(shù)據(jù)，可以確定溢流壩的表面。下圖是本次設(shè)計的溢流壩表面。hh圖3-4溢流壩實用堰剖面圖2.消能防震設(shè)計因工程所在地基巖性好，抗沖刷能力強，水頭高，參照既有工程DL5108-1999條7.1.6：消能型式應(yīng)根據(jù)地形和區(qū)域條件，布置樞紐、運行條件、下游水深和能量耗散?？箾_擊要求等綜合考慮，通過經(jīng)濟技術(shù)比較選擇。由于溢流壩的水流動能很大，往往高達幾百萬甚至幾千萬千瓦，如此巨大的能量，如果處理不當(dāng)，勢必導(dǎo)致下游河床沖刷嚴重，甚至造成塌方和山體滑坡。大壩故障。因此，合理選擇和設(shè)計消能措施對樞紐布局、大壩安全和工程量具有重要意義。根據(jù)《水工結(jié)構(gòu)》和《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（DL5108-1999），消能的設(shè)計原則是：1）盡量使泄流的大部分動能消散在壩體的湍流運動中。2）不危及壩體安全的河床或岸坡局部沖刷；3）排放流量穩(wěn)定，不影響樞紐內(nèi)其他建筑物的正常運行；4）結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，工程量小。1.確定能量耗散的形式(1)漂流消能：漂流消能是利用機頭將高速水流投射到空氣中，使水流擴散，混入大量空氣，然后落入空氣中。下游河床水墊形成強大的漩渦，沖刷河床形成水坑。隨著沖刷逐漸加深，水墊越來越厚。大部分能量消耗在滾動水的摩擦中，水坑逐漸變得穩(wěn)定。，結(jié)構(gòu)簡單，維護施工方便。但下游局部沖刷是不可避免的，一般適用于巖基較堅固的高、中壩。(2)底流消能：底流消能是在壩址下游設(shè)置消力池、消力坎等，促使水流在有限的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生水躍，通過渦流、摩擦力消耗能量。，曝氣和水流的影響。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定、消能效果好、對地質(zhì)條件和尾水幅值變化適應(yīng)性強、水流霧化等優(yōu)點。但由于工程量大，不適合放流或放冰。對于水壩或基巖薄弱的河流，需要對高壩利用底流消能進行論證。(3)面流消能：面流消能是在溢流壩下游面設(shè)置低于下游水位、截角小的鼻脊，將主流提升至水面，形成主流下有一個旋流，其流速低在水面上，旋流水體底部流向指向壩址，主流沿下游水面逐漸擴散，減少了對水體的沖刷。河床，達到消能防沖的目的。面流消能適用于水頭小、要求下游水位穩(wěn)定、尾水深、河道筆直、河床、河岸抗沖能力強的中低壩，能排出浮冰。地表流消能雖然不需要作為保護池，但由于高速水流在地表，伴隨著強烈的波動，流態(tài)復(fù)雜，使得下游水流長期不穩(wěn)定距離，這可能會影響電站的運行和下游航運。海峽兩岸都被沖走，因此也必須采取一定的保護措施。（4）消能消能：溢流壩址設(shè)置半徑較大的反弧鏟，鏟突出的鼻部淹沒在水下，不能形成自由水舌，水流在水里。勺子產(chǎn)生漩渦和滾動，高速主流通過鼻子被拾到表面。水流的漩渦和滾動會消耗大量能量，因為高速水流到地表，減少了河床的侵蝕。靜力滑板車適用于尾水較深、變化小、無航運要求、下游河床及兩側(cè)有一定抗沖刷能力的情況。靜止滑板車的優(yōu)點是：工程體積小于底流消能；沖刷坑比尖流消能淺；不存在霧化問題。缺點是：下游水面波動大，周長長，岸坡易沖走，不利于航運。(5)確定消能類型對上述消能器的優(yōu)缺點進行了分析比較，考慮到本次設(shè)計的重力壩為高壩，下游地質(zhì)條件較好。決定選擇消能流。漂流消能是將下游水流利用排水結(jié)構(gòu)出口處的吸水頭拋向空中，然后落入遠離建筑物的河床與下游水流連接的消能方式。.根據(jù)文章DL5108-19997.1.2：耗能適用于堅硬巖石上的高中壩。示范后需選擇低壩。當(dāng)壩基結(jié)構(gòu)薄弱，傾角平緩，向下游延伸，可能形成對面時，不宜使用。.設(shè)計項目地質(zhì)條件較好，故選擇消能。2.消流消能設(shè)計傾翻消能的設(shè)計能力包括：選擇合適的鼻梁形式、反圓弧半徑、鼻梁仰角和傾翻角，計算各種排放量時計算傾翻距離和最大坑深?？紤]到大壩的安全，希望拍攝距離更長，沖坑更淺。(1)鼻梁形態(tài)和鼻梁高度的確定撲鼻的形式有很多種，主要有擴散型、連續(xù)型、微分型和斜型。坡地坎結(jié)構(gòu)簡單，容易避免氣蝕損壞；噴流可在斜鼻梁前均勻化，水流也可輕微霧化。長排水結(jié)構(gòu)。由于設(shè)計工程地基巖性好、抗沖刷能力強、水頭高，應(yīng)參照現(xiàn)有工程采用最常用的偏轉(zhuǎn)消能形式，必須設(shè)置偏轉(zhuǎn)鼻。按規(guī)定159m取為下游尾水位加1-2m超高1.5m。(2)反弧段半徑的計算反圓弧半徑計算公式：R=(4-10)H，取25mR。(3)挑角的計算鼻脊角度越大（小于45度），射程越遠，但由于此時落水舌向下游的入射角越大，沖刷坑也越深。根據(jù)實驗，鼻脊拾取角度取θ=250。3.檢查沖刷坑的計算1.水舌射擊距離L，L,=L+ΔLL=1/g[v12sinθcosθ+v1cosθ+√v12sin2θ+2g(h1+h2)]ΔL=Ttanβ式中：L——沖孔最深點至大壩下游垂直面的水平距離；L——拍動水舌外緣進入下游水面后，壩下游垂直面至與河床面交點的水平距離；ΔL——水舌外緣與河床面的交點到?jīng)_坑最深處的水平距離；v1——窗臺頂部水面流速，按窗臺平均流速的1.1倍計算；θ——機頭的挑角；h2——山脊頂部與河床表面的高度差；h1——脊頂垂直方向的水深；φ——堰面速度系數(shù)，取值0.9-1.0；β——水舌外緣與下游水面的夾角；將數(shù)據(jù)代入公式，我們得到：L=1/9.8[392sin25cos25+39cos25(392sin225+2×9.8×15)1/2]=1ΔL=10×tan50=12mL,=L+ΔL=150+12=162m2.最大沖洗水墊厚度tk=kq0.5H0.25式中：tk——水墊層的厚度，從水面到坑底；H——上下游水位差；q——單幅面流量；k——沖刷系數(shù)；取1.1；將數(shù)據(jù)代入公式得到：tk=1.1×33.40.5×70.40.25=583.沖坑校核計算L,/tk=162/58=2.79計算可知：L,/tk=2.79，在內(nèi)容范圍內(nèi)，設(shè)計合理。四、閘機的設(shè)置閘門分為工作閘門、事故閘門和維修閘門。工作閘門用于調(diào)節(jié)排放流量，需要在流動水中啟閉，需要較大的啟閉力；維修閘門用于短期保水，使工作閘門、建筑物和機械設(shè)備在靜水中進行維修和啟閉。，啟閉力??；事故閘門在緊急情況下使用，可在流水中關(guān)閉。1.工作門常用的工作閘門有平面閘門和弧形閘門。板式閘門的主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，閘墩受力條件好，每個孔口可共用一臺活動葫蘆；缺點是：啟閉力大，閘墩厚?；⌒伍l門的主要優(yōu)點是：啟閉力小，閘墩薄，無閘槽，水流順暢；缺點是：閘墩較長，受力條件差。設(shè)計項目具有汛期峰高大、波動快的特點。與平閘門相比，缺點：啟閉力大、墩厚較突出；而弧形閘門具有啟閉力小、閘墩薄、無門槽、水流順暢等優(yōu)點。選擇弧形閘門還可以在有限的壩軸線斷面上布置更多的閘孔，更有利于泄洪。經(jīng)比較，確定溢流壩閘門的工作閘門應(yīng)為弧形閘門。2.維修和事故閘門常見的維修閘門可以是平板閘門、浮箱閘門和較簡單的疊梁閘門。根據(jù)設(shè)計工程實際情況分析，由于壩面足夠?qū)?，布置弧形工作閘門后，無法布置帶門槽的平檢修門，平檢修門也有開閉設(shè)備，交通橋梁布置維修不便。第4節(jié)擋土壩的穩(wěn)定性計算荷載計算及其組合載荷組合可分為基本組合和特殊組合?；窘M合是設(shè)計工況或正常工況，由同時發(fā)生的基本載荷組成。特殊組合是檢查條件或異常條件，由基本載荷和同時出現(xiàn)的一種或幾種特殊載荷組成。設(shè)計時，應(yīng)從這兩類組合中選取幾個最不利和控制的組合進行計算，使其符合法規(guī)規(guī)定的要求。1、設(shè)計水位(1)壩體重量W1=12×100×24=28800KNW2=1/2×57.4×82×24=56520.96KNW3=1/2×53×10.6×24=6741.6KN(2)水平水壓上游水平水壓：P1=1/2×10×96.7×96.7=46754.45KN下游水平水壓：P2=1/2×10×24×24=2880KN(3)垂直水壓上游垂直水壓：Q1=10.6×43.7×10=4632KNQ2=1/2×10.6×53×10=2809KN下游垂向水壓：Q3=1/2×24×16.8×10=2016KN(4)提升壓力排水提升壓力降低系數(shù)：a=0.3UI=80×24×10=19200KNU2=1/2×69.5×72.7×0.3×10=7579KNU3=10.5×72.7×0.3×10=2290.05KNU4=1/2×10。5×72.7×0.7×10=2671.73KN圖3-5頂壓計算示意圖(5)波壓防洪高水位風(fēng)速采用50年一次的風(fēng)速，即：V=32.25m/s，D=3km2hl=0.0076V-1/12(gD/V2)1/3×V2/g=0.0076×32.25-1/12(9.81×3000/32.252)1/3×32.252/9.81=1.2Ll=0.331V-1/2.15(gD/V2)1/3.75×V2/g=0.331×22.5-1/2.15(9.81×3000/22.52)1/3.75×22.52/9.81=16.939ho=4πhl2/2Ll=3.14×1.842/16.939=0.式中：2hl——當(dāng)gD/V2=20～250時，為累積頻率5%的波高；當(dāng)gD/V2=250～1000時，為累加頻率10%的波高。規(guī)定使用累積頻率為1%時的波高，對應(yīng)5%的波高，乘以1.24；對應(yīng)10%波高，乘以1.41；V——計算風(fēng)速，設(shè)計情況采用50年一次的風(fēng)速，檢查情況使用多年平均最大風(fēng)速；D——吹水距離，壩前水庫至對岸水面的最大直線距離；壩前深度H1=224.7-128=96.7因為gD/V2=29，在20~250之間，所以累積頻率為1%時的波高為：2hl(1%)=1.84×1.24=2.28由于防洪水位高，半波長Ll=16.939/2=8.47m，H1>Ll，Pl=ro(Ll+2hl(1%)+ho)Ll/2-roLl2/2=10×[(8.47+2.28+0.6)×8.47/2-8.472/2]=122KN_(6)泥沙壓力水平泥沙壓力：Pml=rnhn2tan2(450-φ/2)/2=8×25.82tan2(45-18/2)/2=1405.47KN垂直泥沙壓力：Pm2=1/2×8×0.2×25.82=532.51KN式中：rn——泥沙的浮重；hn——沉積物的沉積厚度；φ——沉積物的摩擦角。詳見載荷計算圖和載荷計算表1（見計算手冊第二部分）。2.檢查洪水位(1)壩體重量W1=12×100×24=28800KNW2=1/2×57.4×82×24=56520.96KNW3=1/2×53×10.6×24=6741.6KN(2)水平水壓上游水平水壓：P1=1/2×10×99.22=49203KN下游水平水壓：P2=1/2×10×28.82=4147KN(3)垂直水壓上游垂直水壓：Q1=10.6×46.2×10=4897KNQ2=1/2×10.6×53×10=2809KN下游垂向水壓：Q3=1/2×28.8×20.16×10=2903KN(4)提升壓力排水提升壓力降低系數(shù)：a=0.3UI=80×28.8×10=23040KNU2=1/2×69.5×70.4×0.3×10=7339KNU3=10.5×70.4×0.3×10=2218KNU4=1/2×10。5×70.4×0.7×10=2587KN(5)波壓查洪水位時，風(fēng)速為多年平均風(fēng)速，即：V=21.5m/s，D=3km2hl=0.0076V-1/12(gD/V2)1/3×V2/g=0.0076x211.5-1/12(9.81x3000/211.52)1/3x21.52/9.81=1.12Ll=0.331V-1/2.15(gD/V2)1/3.75×V2/g=0.331×21.5-1/2.15(9.81×3000/21.52)1/3.75×21.52/9.81=11.ho=4πhl2/2Ll=3.14×1.1082/11.29=0.3式中：2hl——當(dāng)gD/V2=20～250時，為累積頻率5%的波高；當(dāng)gD/V2=250～1000時，為累加頻率10%的波高。規(guī)定使用累積頻率為1%時的波高，對應(yīng)5%的波高，乘以1.24；對應(yīng)10%波高，乘以1.41；V——計算風(fēng)速，設(shè)計情況采用50年一次的風(fēng)速，檢查情況使用多年平均最大風(fēng)速；D——吹水距離，壩前水庫至對岸水面的最大直線距離；壩前深度H1=227.2-128=99.2因為gD/V2=65，在20~250之間，所以累積頻率為1%時的波高為：2hl(1%)=1.108×1.24=1.又因為在查洪水位的情況下，半波長Ll=11.29/2=5.65m，H1>LlPl=ro(Ll+2hl(1%)+ho)Ll/2-roLl2/2=10×[(5.65+1.37+0.34)×5.65/2-5。652/2]=48KN_(6)泥沙壓力水平泥沙壓力：Pml=rnhn2tan2(450-φ/2)/2=8×25.82tan2(45-18/2)/2=1405.47KN垂直泥沙壓力：Pm2=1/2×8×0.2×25.82=532.51KN式中：rn——泥沙的浮重；hn——沉積物的沉積厚度；φ——沉積物的摩擦角。詳見載荷計算圖和載荷計算表1（見計算手冊第二部分）。2.穩(wěn)定性分析現(xiàn)行法規(guī)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（DL5108-1999）規(guī)定，重力壩抗滑穩(wěn)定性驗算應(yīng)采用概率極限狀態(tài)設(shè)計原則。該方法反映了壩體上作用（荷載）的不確定性和可變性，荷載均為隨機變量。重力壩的抗滑穩(wěn)定計算是根據(jù)承載力的極限狀態(tài)計算和校核的?？够€(wěn)定性分析的目的是計算壩體沿壩基面或沿地基深層弱結(jié)構(gòu)面的安全性。在抗滑穩(wěn)定性計算中，以壩段或單幅寬為計算單位。計算公式選用抗剪公式：K's=[f'(∑WU)+c'A]/∑P關(guān)于安全系數(shù)