香山水利樞紐—重力壩設計畢業(yè)設計(參考版)

　　

【正文】 在此 我鄭重 向幫助和指導過我的各位老師 和同學表示 忠心的感謝！ 。 圖 54 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 參 考 文 獻 [1] 潘家錚．重力壩設計．水利電力出版社， 1987 [2] 張建文 .龍灘水電站碾壓混凝土重力壩施工與管理 .中國水利水電出版社，2020 [3] 中華人民共和國水利電力部 .混凝土重力壩設計規(guī)范 SDJ 出版社， 1979 [4] 中華人民共和國水利水利部 .水工碾壓混凝土試驗規(guī)范 SL 出版社， 1996 [5] 張光斗 主編．水工建筑物（上冊）．水利電力出版社， 1994 [6] 天津大學 主編 ．水工建筑物 . 中國水利水電出版社， 2020 [7] 華東水利學院主編．水工設計手冊（ 17 卷 ）． 北京：水利電力出版社， 1989 [8]趙文華編 . 農(nóng)村水利技術實用手冊 . 北京：水利電力出版社， 1985 [9] 楊邦柱主編 .水工建筑物 .北京：中國水利水電出版社， 2020 [10] 武漢水力電力學院 編．水力計算手冊，水力電力出版社 ,1980 [11] 水利水電規(guī)劃設計總院 .水工設計手冊 .北京：水利水電出版社， 1983 [12] DL50771977 水工建筑物荷載設計規(guī)范 [13] DL51081999 混泥土重力壩設計規(guī)范 [14] 張志兵 主編． 水電站建筑物設計參考資料 ． 北京：水利水電出版社， 1985 [15] 清華大學 主編 .鋼筋混凝土壩設計參考圖冊 . 清華大學出版社 ,2020 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 致謝： 在這次畢業(yè)設計的設計過程中我遇到了無數(shù)的困難和障礙，但都在同學和老師的幫助下度過了。灌漿孔直徑取 80mm，方向豎直，孔距取 2m，設置一排。防滲帷幕 的 灌漿材料采用噴張水泥漿做 ，其位置建在 在靠近上游壩 面的壩基和壩 兩岸。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 圖 53 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 第 6 章 地基處理 : 由于壩址處 的 河床上有 8m 厚的覆蓋層， 還有 8m厚的風化層，地基開挖時必須要 全部挖出，所以壩基高程為 184m，順水流 的方向開挖成鋸齒狀， 在上下游壩基面開挖一個淺齒墻。 圖 52 ： 壩體防滲：在壩的上游面、溢流面和 下游面的最高水位以下部分， 都 采用一層厚 2m 的防滲帷幕。 壩體廊道：從 基礎廊道 開始 沿壩高每隔 30米建設 一層廊道，共四層。內(nèi)部上游側(cè)設排水溝，并在最低處設集水井。 （ 4）水平縫：混凝土澆筑塊厚度為 4m，縱縫兩側(cè)相鄰壩塊的水平縫錯開布置。止水片 用 厚的紫銅片，第一道止水片距上游面 1m。縱縫與壩面正交，縫 之間的間 距為 15m。工作閘門槽深 取,寬 取 。上游布置工作橋，頂部 的 高程取非溢流壩壩頂 的 高程，即 取 319m；下游布置交通橋，橋面高程為非溢流壩壩頂高程。工作閘門的上游設置 檢修閘門，二門 之間的 凈距 為2m。 溢流壩：溢流壩的上部設置閘門、閘墩、門機、交通橋等結(jié)構(gòu)和設備。 壩頂?shù)穆访嬖O置一定 的橫向坡度，坡度 設置 為 2%。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 第 5 章 細部構(gòu)造設計 ： 非溢流壩：壩頂?shù)纳嫌尾糠?設置防浪墻，采用與壩體 能夠 連接成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻厚度 為 米，高 為 米，在壩體的橫縫處留 一些 伸縮縫，并設置止水。 下圖就是本次設計的溢流壩曲面。 按下式計算： ? ?2222 1( ) ( )dddbH yxaH bH ??? 式中： daH 、 dbH — 橢 圓曲線 的 長半軸和短半軸，取 , ??。溢流壩的 上游面鉛直，溢流面由頂部的曲線 段 、中間的直線 段 、底部的反弧 段 三部分組成。 溢流壩 的 剖面擬定： 溢流曲線分為頂部曲線段、中間直線段和底部反弧段三部分 。 0 . 5 0 . 2 51 . 1 9 6 . 3 1 1 2 . 7 3 5 . 21 . 1 8 5 . 1 1 1 2 . 5 2 3 1 2 . 2kktm? ? ? ?? ? ? ? ? 39。/ 2 0 .3 2 .5 ~ 5 .0kLt ?? 所以：不影響大壩安全。 設計水位時沖刷坑安全驗算： 37660 8 5 .1 / ( )9 1 0q m s m? ? ?? 1 1. 1 1. 1 45 .1 7 49 .6 9 /v v m s? ? ? ? 01 c o s 2 .1 c o s 2 0 1 .9 7h h m?? ? ? ? 2 207 184 23hm? ? ? ? ?2 2 21 4 9 . 6 9 s in 2 0 c o s 2 0 4 9 . 6 9 c o s 2 0 4 9 . 6 9 s in 2 0 2 1 0 ( 1 . 9 7 2 3 ) 2 0 3 . 110L ? ? ? ? ? ? ? 0 . 5 0 . 2 539。 H0== 將以上數(shù)據(jù)代入計算得； V=h= 反弧半徑 R=（ 4~10） h=(~21)m，取 R=15m 挑距和沖坑的估算： 圖 41 挑流消能沖刷坑計算圖 連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距 L 的計 算公式為： 2 2 21 1 1 21 si n c os c os si n 2 ( )L v v v g h hg ? ? ? ???? ? ? ??? 最大沖坑水墊厚度估算公式為： q H?? / 2kt q H H??? 式中： L? 水舌 的 挑距， m； m /s1vv 坎 頂 水 面 流 速 ， , 按 鼻 坎 處 平 均 流 速 的 倍 計 ； 11 m c o sh h h ???坎 頂 垂 直 方 向 水 深 ， ， ； 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 2 m。 所以挑流 鼻坎 坎 頂高程 =205+=207m。本次設計 的挑流 鼻坎 的 挑射角取 200。本次設計 的消能形式 采用挑流消能 形式 。 100%Q? ?=3%5% 所以 本次 設計的孔口符合要求。 計算 堰頂高度的公式： 230 2QHnb m g???? ????溢 堰上最大水頭 maxH ，定型設計水頭 dH 的確定： maxH =校核洪水位 堰頂高程 dH =（ 75%90%） maxH 擬定側(cè)收縮系數(shù) ? =，流量系數(shù) m=. s? =1。 n=B/b=，取 n=9 確定溢流壩總長度： 擬 定 中墩厚 度為 d=3m，邊墩厚 度為 t=2m。 孔口尺寸確定和布置： 孔的單寬 B，由 /B Qq? ，在校核洪水 位的 情況下， 由公式 可計算出B=8665/100=。 根據(jù)基本資料可知，設計洪水時 ? 取 ，校核 洪水位 時取 。本設計采用 采用開敞溢流式。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 第 4 章 溢流壩壩體設計 ： 溢流壩不僅能夠擋水還要能泄水，必須要 滿足穩(wěn)定和強度要求，還要滿足泄水 的 要求。 1 . 2 1 2 5 7 3 2 . 2 5 1 5 0 0 1 0 2 3 . 3 9 2 . 58 9 7 3 5 . 7 9SK ? ? ??? 三種情況都符合穩(wěn)定要求 壩體不出現(xiàn)拉應力驗算只需要計算一種情況，就是在正常使用并且 計入揚壓力 時 的情況。 1 . 2 1 2 7 8 2 7 1 5 0 0 1 0 2 3 . 5 98 5 4 5 2 . 8 8SK ? ? ???3 設計洪水位時： 39。 Σ W—— 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力）對滑動平面的法向分值，kN； Σ P—— 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值， kN； 按抗剪斷強度公式計算的壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K′ 值應不小于 表 35的規(guī)定。 本次設計的 工程屬于大 (一）型工程，所以 采用抗剪斷強度公式。 基本荷載各種情況下 下的 W? 和 M? ： 表 34 合力匯總表 單位： kN 工況 正常蓄水位 設計洪水位 校核洪水位 壩體自重↓ 168480 168480 168480 靜水壓力（垂直↓） 1215 1500 靜水壓力（水平→） 82880 揚壓力↑ 39570 泥沙壓力 (→ ) 波浪壓力（→） ∑ W1（↓） 127827 ∑ P（→） : 抗滑穩(wěn)定分析主要就是核算壩體沿壩基面或地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全度。溫度荷載 可以采取 一定的措措施 來消除 ，穩(wěn)定分析和應力分析計算的時可以不考慮 。 圖 35 波浪壓力分布 浪壓力計算公式為： 力矩計算公式： 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業(yè)設計 時 ： Pl=γ Lm(h1%+hz)/4=10 (+)/4= 1y =+1/3(++)= 2y =()= M1=1/4 10(++) 10()2 M1= kNm? 時 ： Pl=γ Lm(h1%+hz)/4=10 (+)/4= 1y =+1/3(++)=130 2y =()= M1=1/4 10(++) 1301/2 10()2 M1=4156kNm? 時 ： Pl=γ Lm(h1%+hz)/4=10 (+) /4= 1y =+1/3(++)= 2y =()= M1=1/4 10(++) 10()2 M1=? 其它荷載： 因為 當?shù)氐牡卣鹆叶葹?60，所以 可以不考慮地震荷載。） = 403 0 4 9 4 0 6 5 33s k H s k H skM P L k N m? ? ? ? ? ? 浪壓力： （ 1）基本數(shù)據(jù) : 表 33 浪壓力計算基本數(shù)據(jù)表 正常蓄水位 設計洪水位 校核洪水位 計算風速 V0(m/s) 17 17 13