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文檔簡介

水庫堆石混凝土重力壩計算書水庫工程堆石混凝土重力壩計算書1計算依據(jù) 計算依據(jù)1.1工程概況水庫工程為?。?)型水利工程,工程任務(wù)為灌溉。水庫正常蓄水位為826.40m,設(shè)計洪水位為826.95m,校核洪水位為827.10m,水庫總庫容為20.22萬m3。1.2工程等別和標(biāo)準(zhǔn)1.2.1工程等別、建筑物級別及防洪標(biāo)準(zhǔn)水庫于2023年8月取得初設(shè)批復(fù),批復(fù)中明確水庫為Ⅴ等小(2)型水利工程,樞紐主要建筑物大壩級別為5級,次要建筑物級別為5級。樞紐主要建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇洪水設(shè)計,100年一遇洪水校核;消能防沖建筑物采用10年一遇設(shè)計。1.2.2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)批復(fù)中明確工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05g,相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,可不進行抗震計算。1.2.3設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(1)大壩安全超高按照《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》SL319-2018表4.2.1關(guān)于安全超高的規(guī)定,大壩安全加高見表1-2。建筑物安全超高表1-2建筑物類型建筑物級別相應(yīng)工況安全超高(m)混凝土重力壩5設(shè)計0.4校核0.3(2)壩體混凝土抗壓及壩基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)擋水建筑物根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》SL319-2018,混凝土重力壩混凝土抗壓、壩基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)及應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)見表1-3、表1-4、表1-5。重力壩抗壓及壩基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)表表1-3項目基本組合特殊組合壩體混凝土抗壓安全系數(shù)4.003.50壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K′3.002.50壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K1.051.00混凝土容許應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)表表1-4混凝土標(biāo)號混凝土容許應(yīng)力(MPa)基本組合特殊組合C153.754.28C2055.71C256.257.14C307.58.57注:混凝土的容許應(yīng)力應(yīng)按大壩混凝土的極限強度除以相應(yīng)的安全系數(shù)確定。重力壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)表1-5項目運用期施工期壩踵垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力壩趾垂直應(yīng)力小于壩基容許應(yīng)力小于0.1MPa拉應(yīng)力壩體上游面垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力壩體下游面應(yīng)力不大于0.2MPa拉應(yīng)力壩體最大主應(yīng)力不大于砼允許壓應(yīng)力值1.2.4工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(1)工程合理使用年限本工程等別為Ⅴ等小(2)型水利工程,根據(jù)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范》(SL/T654-2014),工程合理使用年限為50年,水庫擋水建筑物和泄水建筑物合理使用年限為50年,其余水工建筑物合理使用年限為30年。(2)耐久性設(shè)計水工建筑物的耐久性設(shè)計應(yīng)根據(jù)其合理使用年限和所處的環(huán)境條件進行,主要明確建筑物所處的環(huán)境條件,提出有利于減輕環(huán)境影響的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施及材料的耐久性要求;明確鋼筋的混凝土保護層厚度、混凝土裂縫控制等要求。根據(jù)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范》(SL654-2014)表4.1.9之規(guī)定,所處環(huán)境為屬于二類環(huán)境。在二類環(huán)境條件下,鋼筋混凝土構(gòu)件耐久性基本要求:混凝土最低強度等級為C25;最小水泥用量260kg/m3;最大水膠比0.55;最大氯離子含量0.3%;最大堿含量3.0kg/m3。混凝土表面最大裂縫寬度限值為0.30mm。板和墻的混凝土保護層厚度不小于25mm,梁、柱、墩的混凝土保護層厚度不小于35mm,截面厚度不小于2.5m的底板及墩墻混凝土保護層厚度不小于40mm。本工程屬溫和地區(qū),混凝土抗凍等級采用F50。本工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的擋水面,水頭H<30m,混凝土抗?jié)B等級采用W4。1.3水文資料水大丘水庫壩址位于南川區(qū)石溪鎮(zhèn)鹽井村十字溝流域,十字溝為鹽井溝右岸一級支流,龍川江左岸二級支流,大溪河左岸三級支流。大溪河發(fā)源于南平鎮(zhèn)嶺壩金佛山老龍洞,抵武隆新廟出境,流域總面積1786km2,河道總長123km,河口平均流量為33.6m3/s。區(qū)境內(nèi)流域面積409km2,占全區(qū)幅員面積的15.72%,河道長25.06km,主河道流經(jīng)南平鎮(zhèn)、南城街道、西城街道、東城街道、鳴玉鎮(zhèn)、民主鎮(zhèn)至騎龍鎮(zhèn)魚跳水庫大壩進入武隆區(qū)境內(nèi)。龍川江發(fā)源于南川區(qū)興隆鎮(zhèn)三和村,經(jīng)興隆鎮(zhèn)、木涼鎮(zhèn)、大觀鎮(zhèn)、河圖鄉(xiāng),于鳴玉鎮(zhèn)文化居委匯入大溪河。河流長度50.10km,流域面積240km2。鹽井溝發(fā)源于石溪鎮(zhèn)涪立樹附近,往西南方向流經(jīng)白鶴林溝、瓦屋咀、小屋基,在龍洞灣右納工程壩址所在支溝后,流經(jīng)花鋪竹豐寺、河咀、院子坪、石合橋,在小河碥匯入龍川江。河道總長9.96km,流域總面積17.514km2。十字溝發(fā)源于石溪鎮(zhèn)上蜂桶巖,往東南方向流經(jīng)風(fēng)口巖、大屋基、新廟,在龍洞灣匯入鹽井溝。河道總長2.34km,流域總面積1.64km2。水大丘水庫壩址位于南川區(qū)石溪鎮(zhèn)鹽井村大屋基處,壩址集雨面積0.408km2,河長1.058km,比降96.86‰。流域水系見附圖2-1。水大丘水庫所在十字溝流域地勢西高東低,屬低山中深丘地貌,河流流向為由西向東。從十字溝水源海拔高程933m,至匯入鹽井溝處海拔720m左右,相對高差為213m。土地利用率低,植被較好。水大丘水庫壩址以上流域目前無水利工程。水大丘水庫特征水位、庫容表1-6正常蓄水位(m)826.40正常庫容(萬m3)18.16設(shè)計洪水位(m)826.95設(shè)計庫容(萬m3)校核洪水位(m)827.10總庫容(萬m3)20.22死水位(m)815.10死庫容(萬m3)2.1調(diào)節(jié)庫容(萬m3)16.15泥沙淤積高程(m)812.511.4地質(zhì)資料大壩軸線走向180°,大壩所在河谷段走向90°,巖層近水平狀緩傾下游,巖層走向5°~15°,河流走向與巖層走向近垂直,為橫向谷,壩址所在河谷段形態(tài)類型為“V”形,兩岸谷坡形態(tài)呈對稱狀。河谷谷底高程809.3~810.8m,谷底寬度19.0~21.0m,現(xiàn)狀有水河床寬0.3~1.0m,現(xiàn)狀水流位于谷底右側(cè),水深0.2~0.4m。谷底覆蓋層為坡洪積粉質(zhì)黏土夾細(xì)砂及殘坡積粉質(zhì)黏土,厚度6.0~6.8m。谷坡多為殘坡積粉質(zhì)黏土夾碎石及崩坡積含碎石粉質(zhì)黏土,覆蓋層厚度約0~1.0m,基巖出露相對良好,岸坡表存在小型孤石,塊徑0.5~1.5m。壩基基巖主要為侏羅系上統(tǒng)遂寧組上段(J3sn2-1)泥巖,泥巖為極軟巖~軟巖,弱風(fēng)化泥巖巖體較完整,壩址區(qū)未見斷層發(fā)育,泥巖中構(gòu)造裂隙不發(fā)育。無軟弱夾層發(fā)育。壩基基巖透水率大于10.0Lu的7段,合計總長34.9m,占總段數(shù)的19.6%;q=5.0~10.0Lu共計7段,合計總長34.3m,占總試段的19.3%,q=1.0~5.0Lu共計22段,合計總長108.8m,占總試段的61.1%;q<1.0Lu共計0段,合計總長0.0m,占總試段的0.0%。壩址巖體透水性整體而言,壩址區(qū)巖體總體滲透性一般,多為中等透水和弱透水,局部存在微透水層。壩址區(qū)相對透水含水地層為侏羅系上統(tǒng)遂寧組強風(fēng)化~弱風(fēng)化砂巖及泥巖,以及第四系松散堆積的殘坡積粉質(zhì)黏土層、坡洪積粉質(zhì)黏土夾碎石角礫,以及崩坡積含碎石粉質(zhì)黏土。壩址區(qū)整體透水性弱,且富水性弱,屬貧水地層。壩址區(qū)兩岸巖體強風(fēng)化帶厚度2.8~4.6m,谷底基巖強風(fēng)化帶相對兩岸較薄,厚度1.4~3.2m。壩址區(qū)岸坡存在小型孤石,除此以外,壩址區(qū)內(nèi)無活動斷裂、構(gòu)造破碎帶通過,亦未發(fā)現(xiàn)巖溶、采空區(qū)、滑坡、泥石流、塌岸、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害。大壩巖體工程分類為CⅤ、CⅣ類,弱風(fēng)化巖體較完整,多呈厚層狀結(jié)構(gòu),巖體工程地質(zhì)分類CⅣ,建議以弱風(fēng)化巖體作為壩基持力層;左、右岸壩肩為巖質(zhì)邊坡,邊坡結(jié)構(gòu)為近水平厚層狀巖質(zhì)邊坡,開挖邊坡巖體存在快速風(fēng)化問題,邊坡穩(wěn)定受巖體強度控制,建議按開挖坡比進行放坡并及時進行防護。此外,壩基巖體為工程性質(zhì)存在差異的泥巖,壩基存在一定的不均勻變形問題,需進行一定深度的固結(jié)灌漿處理。壩基抗滑穩(wěn)定的主要模式為壩體與基巖接觸面的抗滑穩(wěn)定問題;混凝土壩體與基巖接觸面的抗剪強度為控制大壩穩(wěn)定的主要因素,需對大壩進行抗滑穩(wěn)定驗算,抗滑穩(wěn)定計算參數(shù)c′取0.30MPa,f′取0.55,f取0.39。整體來講,地質(zhì)條件滿足抗滑穩(wěn)定要求。壩址存在壩基及壩肩滲漏問題,壩址存在主要滲漏形式為壩基及繞壩肩滲漏問題,需對壩基及兩岸壩肩進行防滲處理。建議帷幕防滲下限深入5Lu相對隔水層以下5~8m且不小于規(guī)范規(guī)定的深度。調(diào)查料場的骨料儲量與質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。人工粗骨料及塊石料可選取重慶市明焱礦產(chǎn)品有限責(zé)任公司(簡稱明焱料場)作為外購料源,運距約46km;可選取重慶市慶巖建材有限公司料場(簡稱慶巖料場)作為備用料場,運距約50km。混凝土細(xì)骨料選取了兩處細(xì)骨料場,一處為重慶市明焱礦產(chǎn)品有限責(zé)任公司(明焱料場),一處為重慶市督楊建材有限公司機制石英砂料場(簡稱督楊砂料場),運距分別為46km及34km。另外,針對商品混凝土進行調(diào)查后,距壩址區(qū)較近為斗大商砼,其粗細(xì)骨料主要來源為南川區(qū)明焱料場,日產(chǎn)量大于1000m3,綜合運距20km。質(zhì)量、儲量均能夠滿足本工程所需。壩址區(qū)巖體物理力學(xué)參數(shù)地質(zhì)建議值表地質(zhì)單元名稱地質(zhì)特征物理性質(zhì)巖石單軸抗壓強度允許承載力巖體變形指標(biāo)抗剪強度計算參數(shù)天然密度飽和密度天然飽和變形模量彈性模量泊松比抗剪斷抗剪(g/cm3)(g/cm3)MPaMPaMPaGPaGPaνf'c'(MPa)fJ3sn2泥巖強風(fēng)化*2.252.32--0.3弱風(fēng)化2.552.588.415.460.850.550.30.39砂巖強風(fēng)化*2.32.38--0.3弱風(fēng)化2.552.5740.0128.772.850.660.70.45泥巖層面弱風(fēng)化0.450.20.35泥巖和砼結(jié)合面弱風(fēng)化0.550.30.391.5主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范(1)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)(2)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范》(SL654-2014)(3)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2017)(4)《水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB51247-2018)(5)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL319-2018)(6)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL/T191-2008)(7)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253-2018)(8)《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》(SL744-2016)(9)《水利水電工程進水口設(shè)計規(guī)范》(SL285-2020)(10)《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》(SL386-2007)(11)《水利水電工程工程量計算規(guī)定》(SL328-2005)(12)《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》(SL379-2007)(13)《堆石混凝土筑壩技術(shù)導(dǎo)則》(NB/T10077-2018)2.建筑物設(shè)計計算2.1壩頂高程復(fù)核水大丘水庫擋水建筑物為C15堆石砼重力壩,根據(jù)確定水庫規(guī)模和調(diào)洪計算,水庫正常蓄水位為826.40m,設(shè)計洪水位為826.95m,校核洪水位為827.10m,根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL319-2018)規(guī)定,壩頂高程=水庫靜水位+h,其中h為壩頂距水庫靜水位(正常蓄水位或校核洪水位)的高度,h由下式確定:h=h1%+hZ+hC式中:h1%──百年一遇波高(m),按官廳公式計算;hZ──波浪中心線至水庫靜水位高差(m);hC──安全超高(m),壩的安全級別為Ⅲ級,正常蓄水位和校核洪水位下分別取0.4m和0.3m。波浪要素按照官廳水庫公式計算:式中:h——當(dāng)gD/V02=20~250時,為累積頻率5%的波高h(yuǎn)5%;當(dāng)gD/V02=250~1000時,為累積頻率10%的波高h(yuǎn)10%;波浪中心線至水庫靜水位的高度hz按下式計算:經(jīng)計算,施工圖壩頂高程計算成果見表2-1。施工圖壩頂高程計算成果表表2-1單位:m計算水位水庫水位(m)計算風(fēng)速(m/s)吹程(m)h1%(m)hZ(m)hC(m)計算壩頂高程(m)正常蓄水位826.4022.52601.0080.7130.40828.52校核洪水位827.10152600.5490.3170.30828.27根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL265-2016)第4.2.22規(guī)定,工作橋、檢修橋和交通橋的梁(板)底高程均應(yīng)高出最高洪水位0.50m以上,根據(jù)交通橋結(jié)構(gòu)設(shè)計,溢流壩段人行交通橋的梁高為0.55m,人行交通橋頂高程取828.15m。本階段,經(jīng)復(fù)核,壩頂高程與初設(shè)階段計算成果一致。根據(jù)規(guī)范規(guī)定選取以上其中最大值作為設(shè)計運用值,即選校核洪水位加非常運用情況的超高0.4m,綜合考慮人行交通橋橋頂高程,最終確定828.60m作為壩頂高程。2.2擋水建筑物設(shè)計計算2.2.1結(jié)構(gòu)布置水大丘水庫壩樞工程為C15堆石砼重力壩和取水建筑物。攔河壩采用C15堆石砼無閘開敞式泄流實體重力壩,水庫正常蓄水位826.40m,設(shè)計洪水位826.95m,校核洪水位827.10m,大壩最大壩高29.5m,壩頂高程為828.60m,最低建基面高程為799.10m。壩體剖面呈三角形,壩軸線長94.0m,壩體共分為5個壩段。上游面從壩頂(828.60m)至812.90m為鉛直,812.90m至壩基墊層為1:0.2斜坡;下游面從壩頂至824.60m為鉛直,824.60m至壩基墊層為1:0.9斜坡,壩基墊層為2.0m厚C20混凝土基礎(chǔ)。上游壩面設(shè)1m厚C25W6鋼筋砼防滲面板,防滲等級W6,抗凍等級F50。溢流壩長12m,布置于3壩段,位于河床中部,溢流堰堰頂高程為826.40m,溢流壩建基面高程為799.10m,壩高27.30m,底寬33.09m。上游壩面812.90m高程以上鉛直,812.90m高程至壩基墊層坡比為1:0.2。溢流堰采用無閘開敞式寬頂堰,堰頂上游采用三圓弧連接,平直段為滿足溢流壩段穩(wěn)定要求,長5.8731m;堰頂下游冪曲線方程為1.28638y=X1.85,曲線下游于825.96m高程處接1:0.9直線段,直線段末端高程805.95m處接半徑為8m,中心角為48°的反弧段,反弧段末端接消力池。上游壩面設(shè)1m厚C25W6鋼筋砼防滲面板,防滲等級W6,抗凍等級F50,溢流堰采用C30W6鋼筋砼澆筑。2.2.2荷載計算設(shè)計參數(shù)①特征水位校核洪水位:上游827.10m下游806.56m設(shè)計洪水位:上游826.95m下游806.34m正常水位:上游826.40m下游806.5施工期水位:上游無水下游無水壩前淤沙高程:812.51m,φ=14°,泥沙浮容重8.0kN/m3,水容重9.81kN/m3。②地震設(shè)計烈度:Ⅵ度③建筑材料:C15堆石砼容重取24.5kN/m3。(根據(jù)《堆石混凝土筑壩技術(shù)導(dǎo)則》(NB/T10077-2018)4.3.2)壩體自重及永久設(shè)備自重壩體自重荷載計入壩體本身的重量。永久設(shè)備未計入。以壩橫0+054.75為例,自重W在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位完全一樣,計算步驟如下:壩體自重W(KN)的計算公式:W=Vrc式中:V—壩體體積,m3,取1m壩長,可以用斷面面積代替;rc—壩體混凝土的重度,取24.5KN/m3。靜水壓力及其推力靜水壓力P與作用水頭H有關(guān),所以在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位時靜水壓力P各不相同,應(yīng)分別計算,包括壩體上、下游面的水平向水壓力和豎直向的水重。水平向水壓力按三角形分布。計算公式:式中:w—水的容重,取9.81kN/m3。H—相應(yīng)計算工況的作用水頭(m)。揚壓力考慮采用防滲帷幕降壓措施,揚壓力圖形計算假定如下圖所示。—基礎(chǔ)灌漿排水幕揚壓力折減系數(shù),岸坡段取=0.35,河床段取=0.25。當(dāng)排水管失效時,=0.5。H—上下游水位差(m),即H=HuHd。Hu為上游水位,Hd為下游水位。泥沙壓力水平泥沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為:式中:γsb—泥沙浮容重(kN/m3),取8KN/m3。hs—壩前泥沙淤積高度(m)。s—淤沙內(nèi)摩擦角,取14°。浪壓力波浪要素按照官廳水庫公式計算:式中:h——當(dāng)gD/V02=20~250時,為累積頻率5%的波高h(yuǎn)5%;當(dāng)gD/V02=250~1000時,為累積頻率10%的波高h(yuǎn)10%;波浪中心線至水庫靜水位的高度hz按下式計算:浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算公式:土壓力土壓力計算公式:式中:γ—填土重度(KN/m3),取20KN/m3;H—填土高度(m);Ka—主動土壓力系數(shù)。地震作用壩址地震基本烈度小于Ⅵ度,故不計算地震作用。2.2.3擋水壩段抗滑穩(wěn)定及應(yīng)力計算計算方法(1)抗滑穩(wěn)定計算公式根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL319-2018),壩體抗滑穩(wěn)定計算主要核算壩基面的滑動條件,按抗剪強度公式或抗剪斷強度公式計算。抗剪強度公式:K'=(f×∑W)/∑H抗剪斷強度計算公式:K'=(∑W×f'+C'×A)/∑H式中:K—按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);K'—按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);f—壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù);f'—壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù);C'—壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷凝聚力;∑W—計算截面上全部法向力的總和;∑H—計算截面上全部切向力的總和;A—壩體混凝土與基巖接觸面的面積。(2)壩基截面垂直應(yīng)力計算公式式中:—壩基截面垂直應(yīng)力,KPa;;—作用在壩段上或1m壩長上全部荷載在壩基截面上法向力的總和;KPa;—作用于壩段上或1m壩長上全部荷載對壩基截面形心軸的力矩總和;KN·mx—壩基截面上計算點到形心軸的距離;mA—壩段上或1m壩長的壩基截面面積,m2;J—壩段上或1m壩長的截面對形心軸的慣性矩,m4;水大丘水庫工程擋水壩段根據(jù)地質(zhì)情況,以泥巖為主,壩體穩(wěn)定按照抗剪和抗剪斷公式進行計算。荷載組合計算荷載組合表表2.2.3-1荷載組合運用工況上游水位(m)下游水位(m)計算荷載自重靜水壓力揚壓力泥沙壓力浪壓力冰壓力土壓力基本組合正常運用水位826.40805.5√√√√√√設(shè)計洪水位(P=3.33%)826.95806.34√√√√√√特殊組合校核洪水位P=0.5%)827.10806.56√√√√√√施工期800.00800.00√√√√√設(shè)計參數(shù)弱風(fēng)化泥巖:f=0.39;f'=0.55,c'=0.3MPa計算簡圖圖1河床段(壩橫0+054.75)計算簡圖圖2溢流段(壩橫0+044.15)計算簡圖圖3岸坡段(壩橫0+067.41)計算簡圖計算成果與分析綜合考慮上游水壓力,淤沙壓力、下游水壓力、揚壓力、土壓力、自重,根據(jù)荷載計算成果得各壩段結(jié)果如下列表格。壩段安全系數(shù)成果表表2.2.3-2荷載組合運用工況上游水位(m)下游水位(m)非溢流壩段(河床段,最大壩高29.5m)非溢流壩段(岸坡段,壩高21.5m)溢流壩段(壩橫0+054.75)(壩橫0+067.41)(壩橫0+044.15)安全系數(shù)K安全系數(shù)K′壩踵應(yīng)力(MPa)壩趾應(yīng)力(MPa)安全系數(shù)K安全系數(shù)K′壩踵應(yīng)力(MPa)壩趾應(yīng)力(MPa)安全系數(shù)K安全系數(shù)K′壩踵應(yīng)力(MPa)壩趾應(yīng)力(MPa)基本組合正常蓄水位826.40805.504.3181.1530.3950.2645.4941.3580.3380.2454.1991.0970.3760.260設(shè)計洪水位(P=3.33%)826.95806.344.1461.0920.3790.2655.1971.2810.3240.2574.0701.0510.3590.266特殊組合校核洪水位(P=0.5%)827.10806.564.1011.0760.3750.2665.1201.2610.3200.2614.0371.0390.3540.268施工期809.00807.1039.3907.8940.5920.07465.39617.5260.5580.10433.6128.8920.5840.065岸坡壩段的抗滑穩(wěn)定復(fù)核岸坡壩段的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為:其中:W—壩塊總重;U—壩基面的揚壓力;P—水壓力;A—斷面面積;f'、C'—壩基面的抗剪強度參數(shù);N=Wcosθ,P=Wsinθ。對1號岸坡壩段校核工況下抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)進行復(fù)核計算:Ks'=5218.5/1630.81=3.20>[K']=2.5。因此,根據(jù)上述穩(wěn)定計算結(jié)果,1號岸坡壩段是穩(wěn)定的。2.3泄水建筑物設(shè)計計算2.3.1堰面曲線計算定型設(shè)計水頭的確定根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2018的要求,對于上游堰高P1≥1.33Hd的高堰,取Hd=(0.75~0.95)Hmax,Hmax為校核流量下的堰上水頭(0.7m),即Hd=(0.75~0.95)Hmax,取Hd=0.595m。冪曲線方程計算本工程溢流壩堰型采用WES實用堰,堰面曲線采用冪曲線,堰頂高程為826.40m,冪曲線按采用《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2018附錄A中(A1.1.1-1)公式計算。式中:Hd──堰面曲線定型設(shè)計水頭,本工程取Hd=0.595m。n、k──系數(shù),當(dāng)P1/Hd>1.0時,查表Δy/Δx=3:0,取值n=1.85,k=2;經(jīng)計算,冪曲線方程為:y=0.7774x1.8堰頂上游三圓弧曲線坐標(biāo)及半徑計算根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2018附表A.1.2條規(guī)定,溢洪道上游堰面采用三圓弧曲線,圓弧半徑R及其水平坐標(biāo)x如上圖所示,成果見下表。堰頂上游三圓弧曲線的半徑R及其水平坐標(biāo)x計算表表2-8Hd第一段圓弧第二段圓弧第三段圓弧X1=-0.175HdR1=0.5HdX1=-0.276HdR1=0.2HdX1=-0.282HdR1=0.04Hd0.595-0.10410.2975-0.16420.1190-0.16780.02382.3.2泄流能力復(fù)核根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253-2018)附錄A,泄流能力計算公式:式中:ε—側(cè)收縮系數(shù);B—溢流堰凈寬,取B=10m;m—流量系數(shù);H—堰上水頭,m;g—重力加速度,9.81m/s2;Q—流量,m3/s;本階段泄流曲線成果見下表。水大丘水庫施工圖階段溢流堰泄流曲線表2-9上游水位(m)H0(m)閘孔總凈寬B(m)淹沒系數(shù)σs側(cè)收縮系數(shù)εH0/HdP1/Hd流量系數(shù)m流量Q(m3/s)826.400.0010.001.001.0000.0044.170.3600.00826.450.0510.001.000.9980.0844.170.3600.18826.500.1010.001.000.9970.1744.170.3600.50826.550.1510.001.000.9950.2544.170.3600.92826.600.2010.001.000.9930.3344.170.3601.42826.650.2510.001.000.9920.4244.170.3601.98826.700.3010.001.000.9900.5044.170.3602.59826.750.3510.001.000.9880.5844.170.3603.26826.800.4010.001.000.9870.6744.170.3603.98826.850.4510.001.000.9850.7544.170.3604.74826.900.5010.001.000.9830.8344.170.3605.54826.950.5510.001.000.9820.9244.170.3606.38827.000.6010.001.000.9801.0044.170.3607.26827.050.6510.001.000.9781.0844.170.3608.18827.100.7010.001.000.9771.1744.170.3609.12827.150.7510.001.000.9751.2544.170.36010.10827.200.8010.001.000.9731.3344.170.36011.11827.250.8510.001.000.9721.4244.170.36012.14827.300.9010.001.000.9701.5044.170.36013.21827.350.9510.001.000.9681.5844.170.36014.30827.401.0010.001.000.9671.6744.170.36015.41827.451.0510.001.000.9651.7544.170.36016.56827.501.1010.001.000.9631.8344.170.36017.72827.551.1510.001.000.9621.9244.170.36018.91827.601.2010.001.000.9602.0044.170.36020.12827.651.2510.001.000.9582.0844.170.36021.362.3.3泄槽水面線推求參照《水工設(shè)計手冊7-泄水與過壩建筑物》(以下簡稱《手冊7》)中提供的計算水面線的方法。泄槽水面線根據(jù)能量方程和恒定非均勻漸變流公式,用分段求和法計算。堰頂與陡坡交界處斷面的臨界水深計算公式如下:式中:hk—堰頂與陡槽交界斷面臨界水深,m;Q—溢洪道下泄流量,m3/s;B—該斷面處凈寬,m。泄槽水面線根據(jù)能量方程,用分段求和法計算,計算公式如下:△l1-2=式中:△l1-2——分段長度(m);h1、h2——分段始、末斷面水深(m);v1、v2——分段始、末斷面平均流速(m/s);α1、α2——流速分布不均勻系數(shù),取1.05;θ—泄槽底坡角度(°);i—泄槽底坡,i=tgθ;—分段內(nèi)平均摩阻坡降;n—泄槽槽身糙率系數(shù);—分段平均流速,v=(v1+v2)/2,(m/s);—分段平均水力半徑,R=(R1+R2)/2,(m)。摻氣水深按以下公式計算:式中:v—不摻氣情況下泄槽計算斷面流速(m/s);ξ—修正系數(shù),可取1.0~1.4s/m,流速大者取大值;h—不摻氣水深(m)。泄槽水面線計算結(jié)果見下表。泄槽水面線計算成果表表2.3.3樁號計算水深(m)流速(m/s)摻氣水深(m)安全超高(m)計算邊墻高度墻(m)設(shè)計邊墻高度(m)溢0+006.040.452.100.470.50.971.0溢0+024.790.05518.360.070.50.571.0溢0+030.730.0812.630.090.50.591.02.3.4消能計算根據(jù)規(guī)范要求,消能防沖設(shè)計應(yīng)分別計算宣泄設(shè)計洪水流量及以下各級流量時消力池尺寸,選出最不利情況確定消力池尺寸。本工程溢流壩采用底流消能,消能防沖設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇,相應(yīng)下泄流量5.18m3/s。本工程樞紐方案采取底流消能聯(lián)合消能方式。等寬矩形斷面下挖式消力池的水躍形態(tài)下圖所示,池深,池長可按下列公式計算:式中:d—池深,m;σ—水躍淹沒度,可取σ=1.05;h2—池中發(fā)生臨界水躍時的躍后水深,m;ht—消力池出口下游水深,m;ΔZ—消力池尾部出口水面跌落,m;Q—流量,m3/s;B—消力池寬度,m;φ—消力池出口段流速系數(shù),可取0.95;L—自由水躍的長度。計算結(jié)果見下表。2-14消能計算成果表P下泄流量消力池寬躍后水深池深池長10%5.18101.450.879.825%6.39101.611.0512.161%9.18101.931.2414.62根據(jù)消能計算結(jié)果,在消能工況下,躍后水深為1.45m,設(shè)消力池長9.82m,池深0.87m,消力坎頂寬1.0m。消力池在校核工況下躍后水深1.93m,下游水位806.56m,考慮0.3m安全超高,消力池底板高程803.30,故消力池邊墻底板以上有效高度取3.5,邊墻頂高程為807.0m。2.3.5抗滑穩(wěn)定及應(yīng)力分析計算壩段選擇:溢流壩段“壩橫0+040.00~壩橫0+052.50”中選用最大斷面進行穩(wěn)定,本次設(shè)計選擇“壩橫0+044.15”斷面。根據(jù)地質(zhì)提供參數(shù),本次計算建基面采用值弱風(fēng)化泥巖:f=0.39;f'=0.55,c'=0.3MPa。綜合考慮上游水壓力,淤沙壓力、下游水壓力、揚壓力、自重,根據(jù)規(guī)范計算得抗滑安全系數(shù)結(jié)果如表。采用理正巖土計算6.5版計算溢流壩穩(wěn)定及應(yīng)力。計算結(jié)果見表表2.2.3-2。由表中可以看出,溢流壩段抗滑穩(wěn)定成果均能滿足規(guī)范要求。圖2溢流段(壩橫0+044.15)計算簡圖2.3.6消力池底板抗沖和抗浮計算要求按下式分別計算取大值。(1)抗沖:式中:t—消力池底板始端厚度(m);—泄水時的上、下游水位差(m);k1—消力池底板計算系數(shù);根據(jù)抗沖計算,消力池底板厚度為1.0m,即可滿足防沖要求,擬定厚度1.0m進行抗浮計算。(2)抗浮穩(wěn)定計算按照下式:式中:kf—消力池底板安全系數(shù);P1—底板自重(KN);P2—底板頂面上的時均壓力(KN);P3—采用錨固措施時,地基的有效重量(KN);Q1—底板頂面上的脈動壓力(KN);Q2—底板頂面上的揚壓力(KN);1)時均壓力計算公式:式中:p1—過流面上計算點A的時均壓強,N/m2h—計算點A的水深;θ—結(jié)構(gòu)物底面與水平面的夾角,為0°;式中:——脈動壓力,N;—脈動壓強,N/m2;—面積均勻化系數(shù),取0.37;A—作用面積,m2。Kp—脈動壓強系數(shù),取0.04;v—反弧最低點斷面平均流速。消力池底板各工況抗浮計算表表2.3.6工況下游水位(m)消力池寬(m)消力池長(m)下游水深(m)底板自重P1(KN)時均壓力P2(KN)脈動壓力Q1(KN)揚壓力Q2(KN)安全系數(shù)基本組合設(shè)計工況806.3410153.0436001208.31543.24755.21.73消能工況806.2410152.9436001087.61547.434638.21.74特殊組合校核工況806.5610153.2636001455.11560.65014.871.69排水管失效設(shè)計工況806.3410153.0436001208.31543.25944.861.46消能工況806.2410152.9436001087.61547.435797.71.47消力池排水檢修無水101503600001471.502.72通過計算,水大丘水庫消力池底板厚度取1.0m是滿足要求的。2.3.7消力池邊墻穩(wěn)定計算(1)消力池墻頂高程確定消力池邊墻級別與消力池級別一致為5級,根據(jù)《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》(SL379-2007)3.2.2規(guī)定,擋墻墻頂安全超高取值為0.5m。(2)邊墻擋墻計算工況、荷載組合及計算公式根據(jù)《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》(SL379-2007)8.2的規(guī)定,按基本組合和特殊組合分別計算邊墻抗滑、抗傾和地基最大應(yīng)力。消力池邊墻為重力式擋墻結(jié)構(gòu)。(1)計算工況:工況一:完建工況;工況二:校核下游水位(806.56m)工況;工況三:消能下游水位(806.24m)驟降工況。(2)擋土墻的穩(wěn)定驗算擋土墻穩(wěn)定驗算的主要內(nèi)容有:①抗滑穩(wěn)定驗算②抗傾穩(wěn)定驗算③地基承載力驗算穩(wěn)定驗算(抗剪公式)采用如下公式計算。其中:K—按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)f—基底與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)∑G—作用于擋土墻基底全部豎向荷載之和∑H—作用于擋土墻全部水平向荷載之和[Kc]—容許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)(3)擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定驗算抗傾覆穩(wěn)定驗算按下列公式計算。K0—計算抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)∑My—作用于墻身各力對墻前趾的穩(wěn)定力矩∑M0—作用于墻身各力對墻前趾的傾覆力矩[K0]—容許抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)(4)擋墻基底應(yīng)力驗算為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基承載力容許值,應(yīng)進行基底應(yīng)力驗算。①地基應(yīng)力及偏心距的計算地基應(yīng)力計算按下列公式計算。其中:B-擋土墻基底寬度∑G—作用于擋土墻全部豎向荷載之和∑M—各力對擋土墻基底中心力矩之和W—擋土墻縱向形心軸的截面距,偏心距的計算按下列公式計算其中:e—偏心距-各力對前趾端點力矩②擋土墻的地基應(yīng)力驗算土質(zhì)地基和軟質(zhì)巖石地基上的擋土墻基底應(yīng)力計算應(yīng)滿足下列要求:擋土墻平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力,最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍;擋土墻基底應(yīng)力的最大值與最小值之比在基本組合不大于2.5,在特殊組合不大于3.0。邊墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值詳見下表。邊墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值表2-18荷載情況抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)基本組合1.201.40特殊組合Ⅰ1.051.30②計算參數(shù)邊墻置于塊石碾壓換填基礎(chǔ)上,摩擦系數(shù)取0.38,地基承載力0.2MPa,墻后填土(開挖土石料)設(shè)計填筑參數(shù)為C=10kPa,Φ=30°(天然狀態(tài))。③計算結(jié)果本次設(shè)計對各標(biāo)準(zhǔn)斷面按規(guī)范作了各種工況的結(jié)構(gòu)計算,計算采用理正巖土計算軟件。計算結(jié)果詳見計算成果表2.3.7-1,計算結(jié)果表明各標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計滿足抗傾、抗滑穩(wěn)定及基底應(yīng)力要求。消力池邊墻計算簡圖重力式擋墻尺寸簡圖邊墻尺寸表表2.3.7-1序號擋土墻總高度H墻頂

寬S墻底

寬度B墻面

坡度n1墻背

坡度n2墻趾

寬度b1墻趾

高度h1墻趾

寬度b2墻趾

高度h2120.52.10.30.3230.63.1000.50.5邊墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)及應(yīng)力計算成果表表2.3.7-2高度(米)運行工況整體穩(wěn)定地基應(yīng)力滑動安全系數(shù)傾覆安全系數(shù)墻趾最大應(yīng)力墻踵最大應(yīng)力應(yīng)力比偏心距KcK0(KPa)(KPa)2工況一1.77110.47139.94827.431.460.066工況二1.4621.94828.08316.4681.710.092工況三1.1772.43336.47814.4992.520.1523工況一1.7139.1159.65437.8321.580.116工況二1.5281.76538.88721.4321.810.15工況三1.1611.9549.42222.162.230.259計算結(jié)果表明各標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計滿足抗傾、抗滑穩(wěn)定及基底應(yīng)力要求。2.4取水建筑物及放空底孔計算1)取輸水建筑物總體布置取水建筑物由取水口、輸水管道、閘閥房組成。取水口取水口布置在壩橫0+036.00m處。輸水管道輸水管道長55.00m。閘閥房在樁號Q0+044.50處T接閘閥房輸水管(D800×D250)。閘閥房為磚混結(jié)構(gòu)。經(jīng)水力計算,當(dāng)水庫高于815.10m時,庫水可經(jīng)取水管與輸水管自流至灌區(qū)。生態(tài)放水本工程預(yù)留10%的水量作為下游生態(tài)用水,以保護下游的生態(tài)環(huán)境。本工程預(yù)留生態(tài)流量為0.002m3/s。生態(tài)放水通過“T”接灌溉管道放水,閘閥控制放水,放水管道為D63鋼管,放水入消力池。2)放空底孔為保證水庫在特殊情況下能放空庫水,設(shè)置放空管。本工程放空管結(jié)合壩內(nèi)取水管設(shè)置,管道直徑800m,壁厚8mm。鋼管穿閘閥房,房內(nèi)設(shè)控制閘閥,出閘閥房后,鋼管轉(zhuǎn)入大壩消力池。2、設(shè)計計算水庫正常蓄水位826.40m,死水位815.10m,定點取水,取水口管頂高程813.60,設(shè)計取水流量為0.037m3/s(供水流量0.035m3/s,生態(tài)流量為0.002m3/s)。取水按淹沒水深1.5m進行設(shè)計,水力復(fù)核對死水位815.10m對應(yīng)取水口813.60進行復(fù)核。(1)進水口淹沒水深復(fù)核根據(jù)《水利水電工程進水口設(shè)計規(guī)范》SL285-2020,從防止產(chǎn)生貫通式漏斗漩渦考慮,最小淹沒水深S1按下式計算:式中:d--閘孔高度(m);V--閘孔斷面平均流速(m/s);C—系數(shù),對稱水流取為0.55;計算得出S1=1.05m。為保證取水管進口內(nèi)為壓力流,同時考慮最小淹沒深度按下式計算:S2=K(△h1+△h2+△h3+△h4+△h5+)式中:h1—攔污柵水頭損失,本工程進口設(shè)置濾頭,根據(jù)《水利水電工程進水口設(shè)計規(guī)范》(SL285-2020)附錄B.1計算公式計算,為0.13m;h2—有壓進水口喇叭段水頭損失,本工程為0.02m;h3—閘門槽水頭損失,本工程為0m;h4—壓力管道漸變段水頭損失,本工程為0;h5—水頭損失,取水管為0.46m;式中K—安全系數(shù),取為1.5計算得出取水管最小淹沒深度S2=1.22m。本工程死水位為815.10m,最低取水管管頂高程813.60,設(shè)計淹沒水深為1.5m,大于計算最小淹沒深度且滿足規(guī)范最小淹沒深度不小于1.5m要求。(2)水頭損失計算取水管水頭損失計算按沿程損失和局部損失分別計算后相加而得。鋼管單位管長水頭損失,根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL310-2019)可按下列公式計算:h沿—沿程水頭損失,m;L—計算管段的長度,m;i—單位管長水頭損失,m/m;當(dāng)ν<1.2m/s時,i=0.000912v2(1+0.867/v)0.3/d1.3當(dāng)ν≥1.2m/s時,i=0.00107v2/d1.3式中:ν—管內(nèi)流速,m/s;d—管道內(nèi)徑,m。局部水頭損失按下列公式計算h局—局部水頭損失,m;—局部阻力系數(shù);v—計算管段的流速,m/s。設(shè)計取水設(shè)計流量為0.037m3/s,取水管管長為55.0m,經(jīng)計算,h沿=0.0003m,h局=0.0009m。合計水頭損失0.0012m,小于死水位至管道出口高差,滿足要求。(3)取水管流量復(fù)核設(shè)計最小過水能力按死水位(815.10m)運行時管上水深計算,出水口采用取水管出口頂高程(806.83m)計算,流量計算采用有壓管流公式:;式中:μ——流量系數(shù),A——管道過水?dāng)嗝妫籋——上下游水面差;λ——沿程損失系數(shù);∑ξ——管道計算段中局部水頭損失系數(shù)之和,由《水力計算手冊》查表計算得攔污柵2.42,喇叭口進口0.2,直立鋼管進口0.5,彎管段每處0.29,共計∑ξ=3.7。經(jīng)計算,取水口在最高水位(正常水位)與最低水位(死水位)下的過流能力分別為:Q高=6.55m3/s、Q低=3.65m3/s,均大于所需設(shè)計流量0.037m3/s,滿足設(shè)計要求。(4)放空管與放空時間本工程放空管結(jié)合壩內(nèi)取水管設(shè)置,管道直徑800m,壁厚8mm。鋼管穿閘閥房,房內(nèi)設(shè)控制閘閥,鋼管出閘閥房后,入大壩消力池。本工程放空管過流能力參考取水管,各水位下過流能力及放空時間見下表表2.4-1放空管及放空時間庫水位(m)放空管過流能力(m3/s)放水工況放空時間T1(s)放空時間T2(h)校核洪水位(0.1%)827.106.59校核水位降至死水位283167.87設(shè)計洪水位(5%)826.956.55設(shè)計水位降至死水位278937.75正常水位826.406.44正常水位降至死水位262427.29死水位815.103.65-庫底809.510.0-2.5人行交通橋計算溢洪道交通橋位于溢洪道控制段,寬8m,一跨,凈跨10m,采用空心板,橋板厚0.55m,為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),兩端搭接于邊墩上。汽車荷載等級:公路-II級;環(huán)境類別:I類環(huán)境;安全等級:二級γ0=1.0跨徑:L0=10m;搭接長度:1m;計算跨徑:L=10m;橋板板厚d2=55cm;橋板寬b=8m;鋼筋保護層厚度c=3cm;混凝土強度等級為C30;軸心抗壓強度fcd=13.8Mpa;軸心抗拉強度ftd=1.39Mpa;ξ=0.56主拉鋼筋等級為HRB335;抗拉強度設(shè)計值fsd=280Mpa;1、已知條件及計算要求:(1)已知條件:T形梁b=300mm,h=550mm,bf上=2000mm,hf上=200mm,dh上=0mm。砼C30,fc=14.30N/mm2,ft=1.43N/mm2,縱筋HRB400,fy=360N/mm2,fy'=360N/mm2,箍筋HPB300,fy=270N/mm2。彎矩設(shè)計值M=303.00kN.m,剪力設(shè)計值V=15.00kN,扭矩設(shè)計值T=0.00kN.m。計算簡圖2抗彎計算:按工字形截面計算,無翼緣側(cè)翼緣高度取0,翼緣寬度取腹板寬(1)求相對界限受壓區(qū)高度ξb:εcu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5=0.0033-(30-50)×10-5=0.00350εcu>0.0033,取εcu=0.00330按《混凝土規(guī)范》公式(6.2.7-1)ξb>hf'/h0,按第二類截面進行計算(2)計算Mbc:Mbc=Mc1+Mc2=1969.11+419.75=2388.86kN.m(3)計算判斷受壓鋼筋計算判斷:Mbc=2388.86kN.m≥303.00kN.m,受壓區(qū)鋼筋按構(gòu)造計算(4)計算受壓鋼筋A(yù)s'以及受拉鋼筋A(yù)s受壓鋼筋A(yù)s':As'=ρminbh=0.20%×300×550=330.000mm2Ms1=As'fy'(h0-as')=330×360.00×(505-45)=54.648kN.m按第一類截面計算受拉鋼筋:αs=0.0341≤αsmax=ξb(1-0.5ξb)=0.518×(1-0.5×0.518)=0.3837As3=As'fy'/fy=330×360.00/360.00=330mm2受拉鋼筋:As=As1+As3=1390+330=1720mm2(5)配筋率驗算受拉鋼筋配筋率ρ=As/bh=1720/300×550=1.04%>ρsmin=max{0.0020,0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.0018}=0.00203、抗剪計算:(1)截面驗算,按《混凝土規(guī)范》公式(6.3.1)V=0.25βcfcbh0=0.25×1.000×14.30×300×505=541613N=541.61kN>V=15.00kN截面尺寸滿足要求。(2)配筋計算,按混凝土規(guī)范公式(6.3.4-2)V<αcvftbh0+fyv(Asv/s)h0Asv/s=(V-αcvftbh0)/(fyvh0)=(15.00×103-0.70×1.43×300×505)/(270×505)=-1.00221mm2/mm=-1002.21mm2/m配箍率ρsv=Asv/s/b=-1.00221/300=-0.33%<ρsvmin=0.13%不滿足最小配箍率抗剪箍筋按構(gòu)造配筋:Asv/s=ρsvmin×b=0.13%×300=0.38133mm2/mm=381.33mm2/m4配置鋼筋:(1)上部縱筋:構(gòu)造As=330mm2,實配6E20(1885mm2ρ=1.14%),配筋滿足(2)下部縱筋:計算As=1720mm2,實配4E32(3217mm2ρ=1.95%),配筋滿足(3)箍筋:構(gòu)造Av/s=381mm2/m,實配d8@300四肢(670mm2/mρsv=0.22%),配筋滿足5裂縫計算:(1)截面有效高度:(2)受拉鋼筋應(yīng)力計算,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.4-3:(3)按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-4:(4)裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù),根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-2:受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deq:根據(jù)《混凝土規(guī)范》表7.1.2-1構(gòu)件受力特征系數(shù)αcr=1.9:(5)最大裂縫寬度計算,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-1:σs=σsqWmax=0.202mm<Wlim=0.250mm,滿足(按裂縫控制配筋)。強條自查工程項目名稱水大丘水庫工程設(shè)計階段施工圖設(shè)計設(shè)計文件及編號施工圖設(shè)計圖紙及計算書標(biāo)準(zhǔn)名稱1《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)編號SL252-2017序號條款號強制性條文內(nèi)容執(zhí)行情況設(shè)計人簽字13.0.1水利水電工程的等別,應(yīng)根據(jù)其工程規(guī)模、效益和在經(jīng)濟社會中的重要性,按表3.0.1確定??値烊?0.22萬m3,最大壩高為29.5m。樞紐工程為Ⅴ等小(2)型工程。水大丘水庫工程永久性主要建筑物重力壩和取水建筑物等按5級設(shè)計,消能防沖建筑物按5級設(shè)計,臨時建筑物按5級設(shè)計。23.0.2對綜合利用的水利水電工程,當(dāng)按各綜合利用項目的分等指標(biāo)確定的等別不同時,其工程等別應(yīng)按其中最高等別確定。34.2.1水利水電工程的永久性水工建筑物的級別,應(yīng)根據(jù)其所在工程的等別和建筑物的重要性,按表4.2.1確定。45.2.1山區(qū)、丘陵區(qū)水庫工程的永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按表5.2.1確定。本工程洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇洪水設(shè)計、100年一遇洪水校核。標(biāo)準(zhǔn)名稱2《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)編號SL319-2018序號條款號強制性條文內(nèi)容執(zhí)行情況符合/不符合/不涉及設(shè)計人簽字14.2.1壩頂高程應(yīng)高于水庫最高靜水位。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的高差,可由公式(4.2.1)計算,應(yīng)選擇兩者中防浪墻頂高程的高者作為最低高程。水大丘水庫正常蓄水位為826.40m,校核洪水位827.10m,壩頂高程(未設(shè)防浪墻)為828.60m,滿足要求。符合16.3.3計算的重力壩壩基面壩踵、壩趾的垂直應(yīng)力應(yīng)符合下列要求:1運用期:1)在各種荷載組合下(地震荷載除外),壩踵垂直應(yīng)力不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力,壩趾垂直應(yīng)力不應(yīng)大于壩體混凝土容許壓應(yīng)力,并不大于基巖容許承載力。2施工期:壩趾垂直應(yīng)力允許有小于0.1MPa的拉應(yīng)力。1運行期:1)壩踵垂直應(yīng)力未出現(xiàn)拉應(yīng)力,壩趾最大垂直應(yīng)力為0.395MPa小于弱風(fēng)化泥巖允許承載力及C15砼允許壓應(yīng)力3.75MPa(極限抗壓強度除以安全系數(shù)4)。2施工期:壩趾垂直應(yīng)力0.592MPa,未出現(xiàn)拉應(yīng)力.符合26.3.4重力壩壩體應(yīng)力應(yīng)符合下列要求:1運用期:1)壩體上游面的垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力(計揚壓力)。2)壩體最大主壓應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的容許壓應(yīng)力值。2施工期:1)壩體任何截面上的主壓應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的允許壓應(yīng)力。2)在壩體的下游面,允許有不大于0.2MPa的主拉應(yīng)力。1運用期:1)壩體上游面的垂直應(yīng)力未出現(xiàn)拉應(yīng)力(計揚壓力)。2)壩體最大主壓應(yīng)力分別為0.395MPa、0.268MPa,小于C15混凝土的允許壓應(yīng)力值3.75MPa(極限抗壓強度除以安全系數(shù)4)。2施工期:1)壩體任何截面上的主壓應(yīng)力均小于混凝土的允許壓應(yīng)力。2在壩體的下游面未出現(xiàn)拉應(yīng)力。符合36.3.10混凝土的允許應(yīng)力應(yīng)按混凝土的極限強度除以相應(yīng)的安全系數(shù)確定。壩體混凝土抗壓安全系數(shù),基本組合不應(yīng)小于4.0;特殊組合(不含地震情況)不應(yīng)小于3.5。局部混凝土有抗拉要求時,抗拉安全系數(shù)不應(yīng)小于4.0?;炷恋脑试S應(yīng)力為3.75Mpa,按C15混凝土的極限強度15Mpa除以安全系數(shù)4.0確定。本工程未涉及地震情況。符合46.4.1壩體抗滑穩(wěn)定計算主要核算壩基面滑動條件,應(yīng)按抗剪斷強度公式(6.4.1-1)或抗剪強度公式(6.4.1-2)計算壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。1抗剪斷強度的計算公式:K′=f′ΣW+c′A/ΣP(6.4.1-1)2抗剪強度的計算公式:K=fΣW/ΣP(6.4.1-2)3抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的規(guī)定1)按抗剪斷強度公式(6.4.1-1)計算的壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K′值應(yīng)不小于表6.4.1-1的規(guī)定。2)按抗剪強度公式(6.4.1-2)計算的壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K值應(yīng)不小于表6.4.1-2規(guī)定的數(shù)值。壩體抗滑穩(wěn)定計算按抗剪斷強度公式計算壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。岸坡?lián)跛畨味谓ɑ鍷、K′值在正常蓄水、設(shè)計、校核、施工期工況下均不小于規(guī)定的數(shù)值,河床溢流壩段建基面K、K′值在正常蓄水、設(shè)計、校核、施工期工況下均不小于規(guī)定的數(shù)值,淺層抗滑K′值不小于規(guī)定的。均滿足規(guī)范要求符合57.4.4帷幕的防滲標(biāo)準(zhǔn)和相對隔水層的透水率根據(jù)不同壩高采用下列控制標(biāo)準(zhǔn):1壩高在100m以上,透水率q為1Lu~3Lu;2壩高在50m~100m之間,透水率q為5Lu~3Lu;3壩高在50m以下,透水率q為5Lu。本工程壩體高為29.5m,透水率為<5Lu。符合標(biāo)準(zhǔn)名稱3《水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)編號GB51247-2018序號條款號強制性條文內(nèi)容執(zhí)行情況符合/不符合/不涉及設(shè)計人簽字11.0.5地震基本烈度為Ⅵ度及Ⅵ度以上地區(qū)的壩高超過200m或庫容大于100億m3的大(1)型工程,以及地震基本烈度為Ⅶ度以上地區(qū)的壩高超過150m的大(1)型工程,其場地設(shè)計地震動峰值加速度和其對應(yīng)的設(shè)計烈度應(yīng)依據(jù)專門的場地地震動安全性評價成果確定。本工程為?。?)型水庫,壩高29.5,。不執(zhí)行此條。23.0.1水工建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性和工程場地地震基本烈度按表3.0.1確定其工程抗震設(shè)防類別。本工程地震基本烈度為Ⅵ度,工程建筑物級別為5級,查表3.0.1,本工程建筑物不考慮抗震設(shè)防。33.0.4根據(jù)專門的場地地震安全性評價確定其設(shè)防依據(jù)的工程,其建筑物的基巖平坦地表水平向設(shè)計地震動峰值加速度代表值的概率水準(zhǔn),歲工程抗震設(shè)防類別為甲類的壅水和重要泄水建筑物應(yīng)取100年Neo超越概率P100為0.02;對1級非壅水建筑物應(yīng)取50年內(nèi)超越概率P50為0.05;對于工程抗震設(shè)防類別及其他非甲類的水工建筑物應(yīng)取50年內(nèi)超越概率P50為0.1,但不應(yīng)低于區(qū)劃圖相應(yīng)的地震動水平加速度分區(qū)值。本工程為?。?)型水庫,工程建筑物級別為5級,屬于丁類。43.0.5對應(yīng)作專門場地地震安全性評價的工程抗震設(shè)防類別為甲類的水工建筑物,除按設(shè)計地震動峰值加速度進行抗震設(shè)防外,應(yīng)對其在遭受場址最大可信地震時不發(fā)生庫水失控下泄的災(zāi)變安全裕度進行專門論證,并提出其所依據(jù)的抗震安全性專題報告。其中最大可信地震的水平向峰值加速度代表值應(yīng)根據(jù)場址地震地質(zhì)條件,按確定性方法或100年內(nèi)超越概率P100為0.01的概率法的結(jié)果確定。本工程設(shè)計烈度為6度,不執(zhí)行此條。53.0.9對于壩高大于100m,庫容大于5億m3的新建水庫,應(yīng)進行水庫地震安全性評價;對有可能發(fā)生震級大于5.0級,或震中烈度大于Ⅶ度的水庫地震時,應(yīng)至少在水庫蓄水前1年建成水庫地震監(jiān)測臺網(wǎng)并進行地震監(jiān)測。本工程地震基本烈度為Ⅵ度,小(2)型水庫,不執(zhí)行此條不執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱4《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)編號SL191-2008序號條款號強制性條文內(nèi)容執(zhí)行情況符合/不符合/

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