土石壩課程設(shè)計任務(wù)書

土壩課程設(shè)計大綱黑龍江農(nóng)墾林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院土壩課程設(shè)計大綱一、課程地位、作用與任務(wù)土石壩課程設(shè)計是《水工建筑物》教學中的一個重要的教學環(huán)節(jié)之一，它是高職教育中培養(yǎng)水利水電工程專業(yè)應(yīng)用型高等專門人才的一次專題實訓環(huán)節(jié)，是在定崗實踐的基礎(chǔ)上通過對典型的，有代表性的已建或在建工程的實際資料分析，結(jié)合生產(chǎn)實際，進行水利水電工程樞紐設(shè)計，提高專業(yè)基本技能及工作能力的一次指導(dǎo)性實訓課程。其任務(wù)主要有：1、通過課程設(shè)計使學生學會綜合運用基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識，進行水利工程設(shè)計的方法和步驟。2、培養(yǎng)學生善于運用設(shè)計圖冊、國家標準規(guī)范、熟悉計算方法，提高計算能力，專業(yè)繪圖以及編寫設(shè)計文件等基本技能。3、提高學生分析問題、解決問題、獨立工作的能力。4、通過課程設(shè)計全面考察，了解學生在校期間的學習質(zhì)量，從而發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題，為進一步進行教學改革提供依據(jù)。二、內(nèi)容和要求（一）確定斷面尺寸及平面布置：1、根據(jù)規(guī)范要求，參照已建工程并考慮本工程的具體情況，確定壩坡、壩頂高程、壩頂寬度、防滲體及排水體尺寸，確定大壩最大壩高的斷面尺寸。2、繪出壩的剖面及平面布置圖。（二）滲流計算：用水力學法，計算正常高水位、設(shè)計洪水位、或校核洪水位時最大斷面的浸潤線及單寬滲流量。并按一定比例繪出壩體內(nèi)的浸潤線圖（三）壩坡穩(wěn)定計算：繪圖并計算最大壩高斷面的上、下游壩坡的穩(wěn)定系數(shù)，判斷壩坡是否穩(wěn)定或說明判斷壩坡是否穩(wěn)定的判斷方法。（四）細部構(gòu)造設(shè)計1、包括壩頂、護坡、反濾層、壩體及壩基有防滲透、排水、壩坡排水溝等。2、繪出各個細部構(gòu)造圖三、成果要求1、設(shè)計圖設(shè)計圖是課程設(shè)計的主要成果，用1#圖紙、繪圖鉛筆繪制或用autocad繪圖。要求制圖正確，圖面飽滿，沒有重復(fù)，線條分明，字體工整，尺寸齊全，比例尺及材料符號等應(yīng)符合《水利水電工程制圖》要求。每個同學應(yīng)完成設(shè)計圖1張，2、設(shè)計說明書與計算書設(shè)計說明書也是課程設(shè)計的主要成果，要求章節(jié)分明，文字簡練通順；字跡工整，內(nèi)容著重分析論證，并說明計算條件、假定方法和成果。還要引用必要的附圖及表格。說明書應(yīng)用鋼筆書寫，每章、節(jié)應(yīng)有標題，頁數(shù)統(tǒng)一編號，一般以30頁為宜。計算部分應(yīng)盡量匯總成表格形式，計算簡圖應(yīng)用方格紙按比例繪制，計算過程應(yīng)書寫清楚。四、時間安排本課程設(shè)計時間為一周。具體學時分配如下：序號內(nèi)容時間（d）1剖面尺寸的擬定、滲流計算0.5d2穩(wěn)定分析0.5d3土壩的細部結(jié)構(gòu)0.5d4繪圖2.5d5整理說明書1d合計5d土石壩課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計任務(wù)及基本要求（一）設(shè)計任務(wù)1、根據(jù)地形、地質(zhì)、筑壩材料、水文氣象、施工條件和樞紐建筑物的組成等因素進行壩軸線選擇。2、根據(jù)已知基本資料選擇壩型。3、根據(jù)樞紐建筑物的組成，進行樞紐布置方案的比較，確定樞紐布置方案。繪制樞紐平面布置圖4、壩工設(shè)計，包括：斷面設(shè)計、滲透計算、穩(wěn)定計算、細部構(gòu)造設(shè)計、基礎(chǔ)處理、壩與兩岸的連接。（二）設(shè)計要求1、設(shè)計者必須發(fā)揮獨立思考能力，2、設(shè)計成果：設(shè)計說明書一份；設(shè)計圖1張。圖題欄如下格式：二、基本資料（一）、工程概況某水庫位于某河流的中游，控制流域面積4990平方公里，最大庫容2.1億立方米。水庫以灌溉為主，并防洪、發(fā)電，可引水灌溉土地面積20萬畝，水電站的總裝機容量9萬千瓦，以解決高灌及工業(yè)用電。水庫建成后能收到灌溉、發(fā)電、防洪、解決工業(yè)用水和人蓄吃水等多方面效益，是一座綜合利用的水庫。（二）、地形、地質(zhì)：1、地形：見1:2000壩址地形圖。2、庫區(qū)工程地質(zhì)條件。河床高程72m，約有1.5~5m的砂卵石覆蓋層，其下為砂巖，較完整，節(jié)理不發(fā)育，在大地構(gòu)造上處于相對穩(wěn)定區(qū)，未發(fā)現(xiàn)有大的斷裂構(gòu)造跡象。

（三）、水利規(guī)劃成果經(jīng)計算如下表：（四）、建筑材料壩址上、下游均有土料場、砂石料，儲量豐富，能滿足筑壩要求，平均運距小于1.5公里。土石料的物理、力學指標如下：

土壩課程設(shè)計指導(dǎo)書一、了解任務(wù)書及分析原始資料設(shè)計任務(wù)及原始資料是設(shè)計工作的依據(jù)，因此必須首先全面了解本設(shè)計的任務(wù)。熟悉該河流的一般自然地理條件，壩址附近的水文、氣象特性、樞紐及水庫的地形、地質(zhì)條件。當?shù)夭牧稀ν饨煌坝嘘P(guān)規(guī)劃設(shè)計的基本數(shù)據(jù)，只有在熟悉資料的基礎(chǔ)上才能正確地選擇建筑物的類型，進行樞紐布置、建筑物設(shè)計及施工組織設(shè)計，因此應(yīng)該把必要的資料整理到說明書中去，了解每一項資料在設(shè)計中的用處，通過對資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對設(shè)計和施工有較大的影響的主要因素和關(guān)鍵性的問題，為以后設(shè)計工作的進行和進一步深入掌握資料打下基礎(chǔ)。二、壩軸線選擇根據(jù)壩址地形、地質(zhì)、建筑材料、施工條件、工程量、投資并結(jié)合樞紐布置，對給出的上、下兩條壩軸線進行比較，選定一條有利的壩軸線。三、壩型選擇選取三種壩型，根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、氣候條件、施工情況及工程量、投資等方面，綜合比較，選定壩型。首先根據(jù)給出的土石料判斷有可能選擇的壩型，由水庫最高水位初估壩頂高程，并按該種壩型的一般情況初擬其剖面尺寸，再按河谷形狀估算所需的土石方量，由此確定一種壩型。四、樞紐布置根據(jù)選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運用等方面大致確定建筑物的相對位置、建筑物形式，并加以定性分析和論述，確定樞紐工程的等別及建筑物級別。五、建筑物設(shè)計（一）、確定斷面尺寸及平面布置：根據(jù)規(guī)范要求，參照已建工程并考慮本工程的具體情況，確定壩坡、壩頂高程、壩頂寬度、防滲體及排水體尺寸，確定岸坡壩段的壩型及斷面尺寸。繪出壩的剖面及平面布置圖(考慮河岸壩段與巖坡壩段的連接)。（1）、壩坡設(shè)計。土石壩的壩坡一般與壩型、壩高、土石料的性質(zhì)等因素有關(guān)，其范圍大致在1：2-1：4之間。當壩較高時，可每隔8-15m變一次坡，相鄰坡率差取0.25-0.5，變坡處下游通常設(shè)置1.5—2.0m寬的馬道。設(shè)計壩坡時，可參照已建工程進行類比，初擬一個壩坡。（2）、確定壩頂高程。計算水庫靜水位以上的超高值時，風速值的選取采用多年平均最大風速。壩頂高程分別按正常情況和非正常情況計算。正常情況的庫水位可取設(shè)計洪水位，非正常情況的庫水位可取校核洪水位。按上述兩種情況計算后，取兩者中的高值。（3）、壩頂寬度。壩頂?shù)淖钚挾劝聪旅娴姆椒ù_定：當壩高"小于lOOm時，壩頂最小寬度bmin取為H／10，并不小于3m；當壩高"大于100m時，壩頂最小寬度bmin取為，并不小于lOm；當壩頂有公路通過時，應(yīng)滿足交通要求以及防汛搶險等要求。（4）、排水體設(shè)計?？筛鶕?jù)實際情況選擇貼坡排水或棱體排水，再進行構(gòu)造設(shè)計。（二）、滲流計算：用水力學法，計算正常高水位時最大斷面浸潤線及單寬滲流量。（三）、坡穩(wěn)定計算：用圓弧滑動有效應(yīng)力法校核最大壩高斷面的上、下游壩坡的穩(wěn)定。（四）、細部構(gòu)造設(shè)計包括壩頂、護坡、反濾、壩體及壩基有防滲透、排水。（1）、壩頂構(gòu)造。壩頂如果沒有公路運輸要求，可以不做特殊路面，只需鋪設(shè)碎石、礫石或草皮即可。若有公路通過，要按交通要求鋪設(shè)。壩頂上下游兩側(cè)要鋪設(shè)路緣石。為了排水，壩頂應(yīng)有2％-3％的傾斜度。當上游設(shè)置防浪墻時，防浪墻應(yīng)由堅固、穩(wěn)定、不透水并與防滲體緊密結(jié)合的漿砌石或鋼筋混凝土構(gòu)成。墻高自壩頂起應(yīng)高于1m。此時壩頂下游側(cè)應(yīng)設(shè)置溝槽，以匯集雨水，經(jīng)坡面排水溝排走。（2）、護坡設(shè)計。若壩址附近石料充足，通常采用砌石或堆石護坡；此時上、下游護坡的下面需設(shè)碎石或礫石墊層。下游坡面上要設(shè)置表面排水系統(tǒng)(縱、橫排水溝及壩坡與岸坡連接處的排水溝)。此外還應(yīng)布置階梯等通行道路。（3）、反濾層、過渡層、墊層的設(shè)計。選擇合適的土料，確定其各自的厚度。

六、“土石壩樞設(shè)計說明書”編寫提綱書中包括土壩的最大剖面、細部大樣、壩頂構(gòu)造、護坡、馬道、反濾層、排水、基礎(chǔ)防滲設(shè)施等細部構(gòu)造圖，要求內(nèi)容全面，但不重復(fù)。且圖幅布置勻稱美觀，可利用50x75cm方格紙繪制。說明與計算書包括設(shè)計中的全部計算步驟和過程，對自己的設(shè)計闡明設(shè)計思想，說明充分，文字既要簡明扼要，又能表達出設(shè)計者的設(shè)計思想。說明與計算書的最后應(yīng)對設(shè)計成果進行分析和評論。第一章基本資料第二章

土壩設(shè)計第一節(jié)

壩型選擇第二節(jié)

壩的斷面設(shè)計一：壩頂高程確定二：壩頂寬度確定三：邊坡確定四：防滲體尺寸確定五：排水設(shè)備的形式及其基本尺寸的確定第三節(jié)

土壩的滲透計算一：計算情況二：計算方法及計算公式三：滲量及浸潤線計算