土石壩課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

土壩課程設(shè)計(jì)大綱黑龍江農(nóng)墾林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院土壩課程設(shè)計(jì)大綱一、課程地位、作用與任務(wù)土石壩課程設(shè)計(jì)是《水工建筑物》教學(xué)中的一個(gè)重要的教學(xué)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(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，是在定崗實(shí)踐的基礎(chǔ)上通過對(duì)典型的，有代表性的已建或在建工程的實(shí)際資料分析，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行水利水電工程樞紐設(shè)計(jì)，提高專業(yè)基本技能及工作能力的一次指導(dǎo)性實(shí)訓(xùn)課程。其任務(wù)主要有：1、通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)，進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)的方法和步驟。2、培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用設(shè)計(jì)圖冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、熟悉計(jì)算方法，提高計(jì)算能力，專業(yè)繪圖以及編寫設(shè)計(jì)文件等基本技能。3、提高學(xué)生分析問題、解決問題、獨(dú)立工作的能力。4、通過課程設(shè)計(jì)全面考察，了解學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)質(zhì)量，從而發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，為進(jìn)一步進(jìn)行教學(xué)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(jì)算：用水力學(xué)法，計(jì)算正常高水位、設(shè)計(jì)洪水位、或校核洪水位時(shí)最大斷面的浸潤(rùn)線及單寬滲流量。并按一定比例繪出壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線圖（三）壩坡穩(wěn)定計(jì)算：繪圖并計(jì)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(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)1、包括壩頂、護(hù)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(gè)細(xì)部構(gòu)造圖三、成果要求1、設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)圖是課程設(shè)計(jì)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(hào)等應(yīng)符合《水利水電工程制圖》要求。每個(gè)同學(xué)應(yīng)完成設(shè)計(jì)圖1張，2、設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書設(shè)計(jì)說明書也是課程設(shè)計(jì)的主要成果，要求章節(jié)分明，文字簡(jiǎn)練通順；字跡工整，內(nèi)容著重分析論證，并說明計(jì)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(biāo)題，頁(yè)數(shù)統(tǒng)一編號(hào)，一般以30頁(yè)為宜。計(jì)算部分應(yīng)盡量匯總成表格形式，計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)用方格紙按比例繪制，計(jì)算過程應(yīng)書寫清楚。四、時(shí)間安排本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為一周。具體學(xué)時(shí)分配如下：序號(hào)內(nèi)容時(shí)間（d）1剖面尺寸的擬定、滲流計(jì)算0.5d2穩(wěn)定分析0.5d3土壩的細(xì)部結(jié)構(gòu)0.5d4繪圖2.5d5整理說明書1d合計(jì)5d土石壩課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求（一）設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)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(jì)，包括：斷面設(shè)計(jì)、滲透計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)處理、壩與兩岸的連接。（二）設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)者必須發(fā)揮獨(dú)立思考能力，2、設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)說明書一份；設(shè)計(jì)圖1張。圖題欄如下格式：二、基本資料（一）、工程概況某水庫(kù)位于某河流的中游，控制流域面積4990平方公里，最大庫(kù)容2.1億立方米。水庫(kù)以灌溉為主，并防洪、發(fā)電，可引水灌溉土地面積20萬(wàn)畝，水電站的總裝機(jī)容量9萬(wàn)千瓦，以解決高灌及工業(yè)用電。水庫(kù)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(kù)。（二）、地形、地質(zhì)：1、地形：見1:2000壩址地形圖。2、庫(kù)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(duì)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(jì)算如下表：（四）、建筑材料壩址上、下游均有土料場(chǎng)、砂石料，儲(chǔ)量豐富，能滿足筑壩要求，平均運(yùn)距小于1.5公里。土石料的物理、力學(xué)指標(biāo)如下：

土壩課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、了解任務(wù)書及分析原始資料設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料是設(shè)計(jì)工作的依據(jù)，因此必須首先全面了解本設(shè)計(jì)的任務(wù)。熟悉該河流的一般自然地理?xiàng)l件，壩址附近的水文、氣象特性、樞紐及水庫(kù)的地形、地質(zhì)條件。當(dāng)?shù)夭牧?、?duì)外交通及有關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)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(jìn)行樞紐布置、建筑物設(shè)計(jì)及施工組織設(shè)計(jì)，因此應(yīng)該把必要的資料整理到說明書中去，了解每一項(xiàng)資料在設(shè)計(jì)中的用處，通過對(duì)資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)工作的進(jìn)行和進(jìn)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(duì)給出的上、下兩條壩軸線進(jìn)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(kù)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(yùn)用等方面大致確定建筑物的相對(duì)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(jí)別。五、建筑物設(shè)計(jì)（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(jì)。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(dāng)壩較高時(shí)，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(jì)壩坡時(shí)，可參照已建工程進(jìn)行類比，初擬一個(gè)壩坡。（2）、確定壩頂高程。計(jì)算水庫(kù)靜水位以上的超高值時(shí)，風(fēng)速值的選取采用多年平均最大風(fēng)速。壩頂高程分別按正常情況和非正常情況計(jì)算。正常情況的庫(kù)水位可取設(shè)計(jì)洪水位，非正常情況的庫(kù)水位可取校核洪水位。按上述兩種情況計(jì)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(dāng)壩高"小于lOOm時(shí)，壩頂最小寬度bmin取為H／10，并不小于3m；當(dāng)壩高"大于100m時(shí)，壩頂最小寬度bmin取為，并不小于lOm；當(dāng)壩頂有公路通過時(shí)，應(yīng)滿足交通要求以及防汛搶險(xiǎn)等要求。（4）、排水體設(shè)計(jì)。可根據(jù)實(shí)際情況選擇貼坡排水或棱體排水，再進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)。（二）、滲流計(jì)算：用水力學(xué)法，計(jì)算正常高水位時(shí)最大斷面浸潤(rùn)線及單寬滲流量。（三）、坡穩(wěn)定計(jì)算：用圓弧滑動(dòng)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(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)包括壩頂、護(hù)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(yùn)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(dāng)上游設(shè)置防浪墻時(shí)，防浪墻應(yīng)由堅(jiān)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(shí)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(hù)坡設(shè)計(jì)。若壩址附近石料充足，通常采用砌石或堆石護(hù)坡；此時(shí)上、下游護(hù)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(jì)。選擇合適的土料，確定其各自的厚度。

六、“土石壩樞設(shè)計(jì)說明書”編寫提綱書中包括土壩的最大剖面、細(xì)部大樣、壩頂構(gòu)造、護(hù)坡、馬道、反濾層、排水、基礎(chǔ)防滲設(shè)施等細(xì)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(jì)算書包括設(shè)計(jì)中的全部計(jì)算步驟和過程，對(duì)自己的設(shè)計(jì)闡明設(shè)計(jì)思想，說明充分，文字既要簡(jiǎn)明扼要，又能表達(dá)出設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。說明與計(jì)算書的最后應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析和評(píng)論。第一章基本資料第二章

土壩設(shè)計(jì)第一節(jié)

壩型選擇第二節(jié)

壩的斷面設(shè)計(jì)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(jì)算一：計(jì)算情況二：計(jì)算方法及計(jì)算公式三：滲量及浸潤(rùn)線計(jì)算