指導(dǎo)書大壩剖面尺寸擬定

職業(yè)教育水利水電建筑工程專業(yè)《水工建筑物工程化實(shí)訓(xùn)包》實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書土石壩構(gòu)造設(shè)計(jì)《水工建筑物工程化實(shí)訓(xùn)包》工程組20233月目 錄1 壩 頂 高 程e Kv2Dcose 2gHm

e——最大風(fēng)壅水面高度，即風(fēng)壅水面超出原庫(kù)水位高度的最大值，m;H——壩前水域平均水深，沿風(fēng)向做出地形剖面圖求得，計(jì)算水位與相應(yīng)m的設(shè)計(jì)狀況下的靜水位全都，m;〔～106K=106;——風(fēng)向與水域中線〔或壩軸線的法線〕的夾角，度；v——計(jì)算風(fēng)速，m/s；120的~345倍，格外運(yùn)用條件下，取多年平均最大風(fēng)速；D——風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度或吹程，m；1計(jì)算狀況壩的級(jí)別1計(jì)算狀況壩的級(jí)別1234、5設(shè)計(jì)校核山區(qū)、丘陵區(qū)平原、海濱區(qū)確定波浪爬高R。它與壩前的波浪要素〔波高和波長(zhǎng)、壩坡坡度、坡面糙率、壩前其具體計(jì)算方法如下：〔1〕 Rm

Rm

計(jì)算公式：KKKK w1m2hLm mm1 1 1 1

(3)m2m m上 下

(4)式中 K ——斜坡的糙率滲透性系數(shù)，依據(jù)護(hù)面的類型查表2-2；K——閱歷系數(shù)，由計(jì)算風(fēng)速v(m/s)、水域平均水深Kw 0v

gHmH0gHm組成的無維量 按表30gHmm=ctg；在帶有馬道的復(fù)坡上，馬h1%

范圍內(nèi)，可按式〔4〕確定該壩坡的折算單坡坡度；hLm

m 上于。

m下

、m都應(yīng)不小上 下表2 糙率及滲透系數(shù)K護(hù)面類型K護(hù)面類型K護(hù)面類型K光滑不透水護(hù)面砌石護(hù)面～(瀝青混凝土)拋填兩層塊石混凝土板護(hù)面～(不透水根底)拋填兩層塊石草皮護(hù)面～～(透水根底)VgH≤1＞m表VgH≤1＞mK 1w薄田試驗(yàn)站的波高和波長(zhǎng)計(jì)算：平均波高h(yuǎn)m

用式〔5〕計(jì)算：

gD0.45 0.0018 gh gH 0.7

v2 m0.13th0.7 m

0 〔5〕v2

v2

gH 0.700 0 0.13th0.7 m 0式中符號(hào)意義同前

v2 注：雙曲正切函數(shù)thx(或tanhx)的計(jì)算公式。平均波長(zhǎng)Lm

TmHm

按下述理論公式計(jì)算：平均周期 T=h0.5

(6)m mH當(dāng) m 時(shí)，稱為深水波，其波長(zhǎng)與周期有關(guān)：LmgT2L 2m 1.56T2

〔7〕m mH當(dāng)m<時(shí)，稱為淺水波，其波長(zhǎng)與周期和水深都有關(guān)：LmgT2L m

th

m 〔8〕m可用逐步近似法計(jì)算。

2 LmgD

gH074510當(dāng) 1760th0.710

時(shí)，式〔5〕可簡(jiǎn)化為：0v2 0

v2

gh gD0.45m0.0018

〔9〕v2 v20 0〔2〕計(jì)算設(shè)計(jì)爬高值RRRp m4

的比，可依據(jù)爬高統(tǒng)計(jì)R Rh /Hm m表4 爬高統(tǒng)計(jì)分布〔ph /Hm mR R K K10 50 0 0KK))R(m)e(m)A(m)△h(m)防浪墻頂高程(m)壩頂高程(m)設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位正常高水位下，壩頂應(yīng)高出靜水位，在格外運(yùn)用條件下，壩頂應(yīng)不低于靜水位。壩頂寬度當(dāng)沿壩頂設(shè)置大路或鐵路時(shí)，壩頂寬度應(yīng)依據(jù)有關(guān)的交通規(guī)定選定。10～15m，5～10m足夠的厚度以保護(hù)粘性土料防滲體免受凍害。壩坡土石壩的壩坡初選一般參照已有工程的實(shí)踐閱歷擬定，最終壩坡需要經(jīng)過壩體滲流、穩(wěn)定計(jì)算后確定。均坡度約為1:3。其他壩坡一般在1:2～1:4之間。表2-7、2-8分別給出心墻壩、均質(zhì)壩壩坡參考值。1:～1:，承受土料時(shí)，1:2～1:；1:～1:,1:～1:。斜墻壩放緩，土質(zhì)壩坡放緩。1:～1:；如為卵礫石時(shí)，可放緩至1:～1:；壩超群過110m7心墻壩壩坡參考值壩殼局部壩殼局部心墻局部壩高平臺(tái)頂寬上游坡下游坡頂寬邊坡〔m〕〔m〕數(shù)〔由上而下〕〔由上而下〕〔m〕1〔~〕1〔~〕＜15級(jí)數(shù)1：1〔~〕 1〔~〕1〔~〕1〔~〕15~251~21〔~〕1〔~〕 1〔~〕1〔~〕1〔~〕25~3521〔~〕1〔~〕1〔~〕1〔~〕1〔~〕塑性指數(shù)較高的亞黏土塑性指數(shù)較低的亞黏土8塑性指數(shù)較高的亞黏土塑性指數(shù)較低的亞黏土壩高平臺(tái)上游坡下游坡壩高平臺(tái)上游坡下游坡〔m〕頂 寬級(jí)數(shù)〔〔〔〔〔〔〔m〕而下〕而下〕〔m〕而下〕而下〕下〕下〕1：1：1：1：＜151＜1511：1：1：1：15~25221：1：15~25221：1：1：1：1：1：1：1：1：1：25~35231：1：25~35231：1：1：1：1：1：1～2上游壩坡視狀況亦可增設(shè)馬道。依據(jù)建筑材料、壩高、壩型等參照已有工程的實(shí)踐閱歷選擇適當(dāng)?shù)膲纹?。防滲體型式及尺寸確定壩體防滲：防滲體的尺寸以滿足構(gòu)造、施工、防止開裂等要求為原則,還要滿足=5，承受的最大水頭為，墻厚需大于。參考以5m，3411墻或斜墻的頂部高程不低于以設(shè)計(jì)洪水位為原則，取，其上面有厚的保護(hù)層。壩基防滲依據(jù)壩基處的地址條件確定壩基防滲處理方案。底寬：滲徑不小于(1/3~1/5)H，H一最大作用水頭。L長(zhǎng)為〔~〕4關(guān)于地基防滲的型式及尺寸詳見《水工建筑物根底》土石壩一章。排水體型式及尺寸確定貼坡排水不能降低浸潤(rùn)線。多用于潤(rùn)浸線很低和下游無水的狀況。1:;外1:；頂部高程須高出下游最高水位~m。在排水設(shè)備與壩體和土基接合處，設(shè)反濾層。土石壩剖面圖實(shí)例以以下圖土石壩實(shí)例均為近些年來國(guó)內(nèi)外建成并運(yùn)行良好的壩。2013750m，2100m，2800m3。圖2 冀01土壩2-3690m3，壩長(zhǎng)467m，河床掩蓋33m95cm?；鶐r為玄武巖，防滲墻嵌入半風(fēng)化巖。3毛家村土壩4m3310m。4橫山土壩534m，壩長(zhǎng)2170m。壩基掩蓋層厚8~17m，河槽段為砂卵石，臺(tái)地段頂部為重粉質(zhì)壤土，以下為砂卵石。基巖為花崗巖、云煌巖和石33K/s。5昭平臺(tái)土壩601101m，300m，395m3。601土石壩973m，400m3，壩基砂礫石沖積層厚3m，基巖為花崗片麻巖，截水槽開挖到弱風(fēng)化巖，澆混凝土蓋板，上面回填粘土。702土壩8m52m，頂部寬度8m500m。上游壩坡坡度為320m310mm、293m處設(shè)有馬道。下游壩址處設(shè)有貼坡排水，其頂部高程 m。8陸渾土壩700m，20m5600m3780m3340m33380m38~9