均质土石坝毕业设计(4)

123456：均质土石坝枢纽建筑物设计

多，坝体应力较低，材料强度不能充分发挥，坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利，坝体体积大，在浇筑混凝土时，需要有较严格的温度控制。

拱坝：对地形的要求是左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷各段。坝端下游侧要有足够的岩体支撑，以保证坝体的稳定。该坝段左右两岸不对称分布，不适宜修建拱坝。

土石坝：对地质的要求：河谷两岸的岩基必须能承受由拱端传来的推力，要在任何情况下都能保证稳定，不致危害坝体的安全。理想的地质条件是：基岩比较均匀、单一，坚固整齐，有足够的强度，透水性小，能抵抗水的侵蚀，耐风化，岸坡稳定、没有大断裂。 土石坝的优点是可以就地取材，就近取材。节省大量水泥、木材和钢材。减少工地的外线运输量，能适应不同的地形、地质和气候条件。大容量、多功能、高效率施工机械的发展，提高了土石坝建设的发展。

通过以上比较，综合考虑工程施工的经济、安全、便利等因素，所以此处修建土石坝可行。

影响土石坝坝型选择的因素很多，最主要的是坝址附近的筑坝材料，还有地形地质条件、气候条件、坝基处理、抗震要求等。本设计限于资料制作定性分析确定土石坝坝型选择。均质坝材料单一，施工简单，且有足够适宜的土料来做均质坝。

综合考虑,选择修建均质土石坝的方案。

2.4枢纽布置

枢纽布置做到安全可靠，经济合理，施工互不干扰，管理运用方便。高、中坝和地震区的坝，不得采用布置在非岩石地基上的坝下埋管型式，低坝采用非岩石地基上的坝下埋管时，必须对埋管周围填土的压实方法，可能达到的压实密度及其抵抗渗透破坏的能力能否满足要求进行保证。枢纽布置要考虑建筑物开挖料的应用。土石坝枢纽通常包括拦河坝、溢洪道、泄洪洞输水或引水洞及水电站等，应通过地形地质条件以及经济和技术等方面来确定。

坝址选在地形地质有利的地方，使坝轴线较短，库容较大，淹没少。附近有丰富的筑坝材料，便于布置泄水建筑物。在高山深谷区常将坝址选在弯曲河段，把坝布置在弯道上，利用凸岸山脊抗滑稳定和渗透稳定，并采取排水灌浆等相应加固措施，尽量避免将坝址选在工程地质条件不良的地段。如活断层含形成整体滑动的软弱夹层，以及粉细砂、软粘土和淤泥等软弱地基上。

根据枢纽布置原则：枢纽中的泄水建筑物应做到安全可靠、经济合理、施工互不干扰、

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管理运用方便。

枢纽中的泄水建筑物应满足设计规范的运用条件和要求。选择泄洪建筑物形式时要优先考虑采用开敞式溢洪道为主要泄洪建筑物。泄水引水建筑物进口附近的岸坡应有可靠的防护措施。应确保泄水建筑物进口附近的岸坡的整体稳定性和局部稳定性。当泄水建筑物出口消能后的水流冲刷下游坝坡时，要比较调整尾水渠和采取工程措施保护坝坡脚的可靠性和经济性，可采取其中一种措施，也可同时采用两种措施。对于多泥沙河流，要考虑布置排沙建筑物，并在进水口采取放淤措施。

溢洪道选择在地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实和地下水位较低的地点，宜选用地质条件好良好的天然地基。壤土、中砂、粗砂、砂砾石适于作为水闸地基，尽量避免淤泥质土和粉砂、细砂地基，必要时应采取妥善处理措施。从地质地形图可知坝体左岸地质条件好，且有天然的石料厂，上下游均有较缓的滩地，两岸岩体条件好，施工起来更快捷更经济合理。

因此，溢洪道修建于右岸山坡上。由于闸址段地形条件好，所以采用正槽式溢洪道。

3坝工设计 3.1坝体剖面设计

3.1.1坝顶高程的确定

由基本资料可知，该流域多年平均最大风速23.7m/s,水库吹程为2km。 3.1.2坝顶高程计算

坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，按以下四种计算条件计算，取其大值：①设计洪水位加正常运用条件的坝顶超过；②正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；③校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；④常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全加高。

坝顶超高d按式（3-1）计算，对于特殊的重要工程，可取d大于计算值。

d=R+e+A （3-1）

式中：R为波浪在坝坡上的设计爬高，m；e为风浪引起的坝前水位雍高，m；A为安全加高，m，根据坝的级别按表3-1选用，其中非常运行条件（a）适用于山区、丘陵区，非常运行条件（b）使用于平原区、滨海区。

式（3-1）中R和e的计算公式多很多，重要是经验半经验性的，适用于一定的条件，可按SL 274-2001《碾压式土石坝设计规范》推荐的计算公式确定。

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涉及的坝顶高程是针对坝沉降以后的情况而言的，因此，竣工时的坝顶高程应预留足够的沉降量。根据以往工程经验，土石坝预留沉降量一般为坝高的1%。

表3-1 土石坝安全加高 单位 m

坝的级别 正常运用条件 非常运用条件（a） 非常运用条件（b）

1 1.50 0.70 1.00

2 1.0 0.5 0.7

3 0.7 0.4 0.5

4、5 0.5 0.5 0.5

e=

式中：

e ----- 的风雍高度

D------ 水面吹程 g----- 重力加速度

h----- 延水库吹程方向平均水域深度 v----- 计算风速

β----- 计算风向与坝轴线法线的夹角（。），取为0度- K----综合摩阻系数，取3.6×10

3.6×10 -6?4.72?3?103KvDcosβ正常情况：e= = =0.022 m

2?9.81?572gh3.6×10 -6?23.72?3?103KvDcosβ 非正常情况: e= e= ==0.005 m

2?9.81?58.32gh?6KvDcosβ （3-2） 2gh由官厅水库公式：

h=.0166vD （3-3） l=10.4h

初拟m=3, 用Rm =式中：

Rm -----平均波浪爬高；

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0.85413 （3-4）

KwK?1?m2hmlm （3-5）

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m------单坡坡度系数；

K?---斜坡的造率渗透系数，根据护坡类型由表3-2查的； Kw---经验系数，根据表3-3查的.

v正常运用情况下：

47.4gh=9.81?141.0=1.28 Kw=1.01

v非正常运用情况下：

23.7gh=9.81?143.3=0.63 Kw=1.0

查表3-2 本设计采用砌石护坡，K?=0.80

表3-2 造率及渗透性系数K?

护坡类型

光滑不透水护面 混凝土或混凝土板

草皮 砌石

抛填两层块石（不透水基础） 抛填两层块石（透水基础）

表3-3 经验系数Kw

K?

1.00 0.90 0.85～0.90 0.75～0.80 0.60～0.65 0.50～0.55

vgh

≤1 1.00

1.5 1.02

2.0 1.08

2.5 1.16

3.0 1.22

3.5 1.25

4.0 1.28

≥5.0 1.30

Kw

平均爬高：

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