片上土石壩樞紐畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 采用折線法進行穩定計算。 對于前兩種工況僅需計土自重，壩體浸潤線以上的部分按濕容重計，浸潤線以下與壩外水位之間的部分按飽和容重計，壩外水位以下部分按浮容重計。 取最大剖面進行計算。樁號0+。 容許最小抗滑穩定安全系數運用條件工 程 級 別ⅠⅡⅢⅣ正常運用非常運用正常運用加地震 部分浸水的無黏性土壩坡穩定分析。對于部分浸水的無黏性土壩坡，因水上水下土壤力學性能不同，滑裂面近似為一折面，折點高程大致在水位附近。（1）滑動土體在折點處還形成塊間破裂面DE，破裂面的方位當壩基土料內摩擦角大于壩體土料內摩擦角時傾向上游；反之傾向下游。為分析方便取為鉛直方向。 （2）破裂面作用力P與該面法線的夾角等于土料的內磨擦角，為方便計算，假定P與上滑塊底裂面平行。用折線法計算滑動土體的穩定安全系數時，采用“安全的極限平衡法”。所謂“極限平衡”是認為滑動面上的靜摩擦力達到最小值。“安全”是指上述極限平衡是在一定安全儲備條件下的。假定各滑動面上有相似的安全系數K。滑動面上土料的抗剪力除以K后作為計算抗剪力。圖51無粘性土壩坡穩定計算圖設圖中ADC為任一滑動面，折點在D點，塊間破裂面DE將滑動土體分為兩塊，其重量分別為W、W，兩塊間作用力為P，起方向平行與DC。兩塊土體底面土料內摩擦角分別為、。圖52 無黏性土壩坡分塊受力分析圖 用試算法，先假設一個K，帶入下式求出P (51)再將求得的P帶入下式可求得別一個K，比較這兩個K，試算直到這兩個K無限接近即可停止試算 (52) 在上述計算中,水位及、都是任意假定的。為求得最小安全系數,應假設不同的水位和、,先假定若干個水位和、值具體計算時，先假定若干水位(至少3種個)，在每一水位下假定至少3個，對每個至少假定3個，分別計算安全系數，其中最小者即為所求壩體穩定安全系數。 52 ，上游坡的穩定計算結果及成果分析 當時，， 折線法計算最不利水位下壩體穩定計算成果表 當時，時， 當時，， 折線法計算最不利水位下壩體穩定計算成果表 當時，時， 當時，， 折線法計算最不利水位下壩體穩定計算成果表 當時，時，； 當時，， 折線法計算最不利水位下壩體穩定計算成果表 當時，時，. 綜上數表知，不利水位下游壩坡的穩定符合要求。 滑裂面折點高程定為120m，， 當，時，即穩定滲流期下游坡的穩定滿足要求。 滑裂面折點高程定為120m，， 當，時，即穩定滲流期下游坡的穩定滿足要求。6細部構造 參照水工設計手冊，對擋水壩做細部構造設計【6】 【11】。為防止防滲體干裂和雨水沖蝕，滿足維修和防汛要求，壩頂做柔性護面，以適應壩頂變形和及時發現壩體裂縫。為排除雨水，壩頂做成向下游側的斜坡，坡度為2%。坡面末端設排水溝，匯集壩頂積水。在壩頂上游側做穩定、堅固和不透水的防浪墻。基礎牢固地埋入壩內并與防滲體緊密結合，墻底與防滲體頂部接觸滲徑滿足： (61)式中：防浪墻底面承受的水頭m，算至波浪水面。； 防浪墻底與防滲體接觸滲徑長度，m； L=b，s—為水平和垂直滲徑 萊因系數。 則有：，滿足要求。 萊因經驗系數Ka墻基土類中砂粗砂細礫礫石粗礫石大塊、中塊碎石和礫石混合軟黏土中等硬度黏土硬黏土極硬黏土Ka防浪墻用漿砌石構筑，，墻內設伸縮縫，間距為15m，縫內設止水。壩頂下游側設邊石或欄桿，邊石采用漿砌石修筑。邊石內每隔60m設排水孔，以將壩頂排水溝的雨水排至下游，防止壩頂積水。 壩頂細部構造圖 單位：cm 上游壩面設計干砌石護坡，，護坡范圍上至壩頂、下至壩腳。 上游護坡構造圖 單位:cm 下游護坡也采用干砌石護坡，，護坡范圍上至壩頂，下至排水體頂部。 下游護坡構造圖 單位:cm 為防止雨水沖刷，下游壩面常設置縱橫連通的排水溝，沿壩體與岸坡的結合處，也設置排水溝以攔截山坡上的雨水。壩面上的縱向排水溝沿馬道內側布置，用漿砌石做成梯形或矩形斷面。沿壩軸線方向每隔80m設一條橫向排水溝。 壩面排水布置圖 單位:cm本設計防滲體采用黏土心墻防滲體。心墻位于壩體內靠近上游面，，心墻邊坡為1：。心墻上下游均設過渡層，過渡層兩側設反濾層，見細部構造設計圖。本設計采用貼坡排水設備，排水體頂部高程為120m，頂寬2m，邊坡為1:3。詳見細部構造設計圖。砂礫石地基承載能力大、壓縮性小，基本可以滿足修建本壩的要求，但透水性強，抗剪強度低，易發生砂土液化等影響壩體穩定的問題。故在砂礫石地基上建壩需要對地基做出一定的處理。為保證壩體的穩定和安全運行，采取的是在壩體內部設置混凝土防滲墻。在河床部位防滲墻深度取為20m，帷幕灌漿厚度取為40m。壩體兩端同岸坡相連，防滲墻深度及帷幕灌漿的厚度可以適當減少一些，具體布置為防滲墻深取為10m，帷幕灌漿厚度深取為20m。、岸坡的連接土石壩與壩基、岸坡、及其他建筑物的連接處是筑壩的關鍵部位，往往是大壩失事的根源之一，必須妥善設計與處理。這些連接面設計遵循的原則是：①防止連接面或靠近連接面處發生水力劈裂，以及防止鄰近連接面的巖石節理大量滲漏，引起壩體管涌；②防止壩基內殘存軟弱層面，影響壩體穩定；③防止岸坡形狀和坡度不當，引起不均勻沉降導致壩體裂縫。 在選定壩址上修筑土石壩，防滲體與基巖連接時，把巖基開挖至新鮮巖面并使巖面平整。筑壩前將地基表層腐殖土、稀泥、草皮、亂石等清除。清基厚度1m左右。 土石壩與壩基的連接 單位：m 土石壩的岸坡應清理成緩變的坡面，開挖邊坡不宜為階梯狀或反坡。對不宜清除的反坡用貼補混凝土修整，填補凹坑。當岸坡上緩下陡時，凸出部位變坡角應小于20176。巖石岸坡不能陡于1：：，土岸坡不陡于1：；砂礫壩殼部位的岸坡以維持岸坡自身穩定為原則。為延長滲徑，粘土心墻在岸坡結合處應適當加寬，心墻擴寬至少1倍，以漸變形式過渡到正常斷面，岸坡與壩基部位的防滲體應連成整體。7地基處理主壩地基左岸為崩積坡積物，最大厚度47m，右岸壩基有314m厚洪積土覆蓋層和單薄山脊，中間河床段為砂礫石覆蓋層，深1528m，壩基巖層為石灰巖，透水性大，最大可達100200升/分。河床段采用砼防滲墻處理，墻頂插入壤土心墻內6m，底部穿過23m厚的硅質灰巖，插入絹云母片巖內1m。左岸坡積物在心墻高程范圍內，其下做砼防滲墻處理，墻下帷幕灌漿，深度達1560m。坡積物截水槽部分的巖石陡崖按1:。主壩沿河床向下挖1m，除掉淤泥、亂石等。付壩因為谷底有砂質黏土覆蓋，厚度7m，所以向下挖7m做防滲墻，墻底以下基巖做帷幕灌漿。謝辭 在這次畢業設計中，非常感謝馬文英指導老師給予了我們莫大的幫助，使我們把所學到的理論知識運用于實踐中去，在這次設計中我們學會了如何去分析問題和解決問題。馬文英老師治學嚴謹、教學嚴格，以身作則很好的詮釋了一個學者的嚴謹作風，值得我們去學習，是我們的榜樣，這種學習和工作作風對我們以后的學習和工作將帶來很大幫助。在此，我再次衷心感謝馬文英老師的言傳身教。參考文獻 [1] 武漢大學， [2] 河海大學，清華大學， [3] 李亞杰， [4] 張麗， [5] 馬文英， [6] 馬文英，劉建中， [7] ：河海大學出版社，1988 [8] （四川大學）.高等教育出版社 [9] 河海大學，大連理工大學，西安理工大學，[10] [11] ：水利電力出版社，19