2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目 錄</b></p><p>  第一章 設(shè)計(jì)基本資料—————————————————— 1</p><p>  第二章 工程等別及建筑物級(jí)別—————————————— 2</p><p>  第三章 壩型選擇及樞紐布置——————————————— 2</p><p> 

2、 第四章 大壩設(shè)計(jì)———————————————————— 3</p><p>  第五章 泄水建筑物設(shè)計(jì)————————————————— 10</p><p>  第六章 取水建筑物設(shè)計(jì)————————————————— 12</p><p>  第七章 工程造價(jià)分析—————————————————— 13</p><p>  

3、第一章 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>  一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>  朝陽水庫工程位于開縣趙家鎮(zhèn)朝陽村境內(nèi),屬長江上游小江水系浦里河朝陽</p><p>  溝支流。水庫距離開縣縣城28.7km。</p><p>  (一)、工程任務(wù)及規(guī)劃數(shù)據(jù)</p><p>  本水利樞

4、紐以灌溉為主,兼顧防洪。</p><p>  設(shè)計(jì)灌溉面積為0.85萬畝,設(shè)計(jì)放水流量0.6m3/s。</p><p>  根據(jù)興利及調(diào)洪演算,確定出該水庫規(guī)劃指標(biāo)為:水庫正常蓄水位378.00m時(shí)相應(yīng)有效庫容186.48萬m3;30年一遇設(shè)計(jì)洪水位379.18m(溢洪道最大下泄流量約為20m3/s);300年一遇校核洪水位379.63m時(shí)相應(yīng)總庫容218.44萬m3(溢洪道最大下泄流量3

5、2 m3/s);水庫死水位362.00m。</p><p> ?。ǘ?、地形地質(zhì)條件</p><p>  壩址處河谷斷面河床寬度約為20~30m,兩岸岸坡基本對(duì)稱,坡角約為35°。</p><p>  河床基巖高程350m,巖基為弱風(fēng)化巖層,k=10-6cm/s。地基表面高程355m,高程350~355m為沙礫石覆蓋層。地形地質(zhì)情況詳見圖紙。</p&

6、gt;<p><b> ?。ㄈ?、水文氣象</b></p><p>  水庫集雨面積為3.67km2,流域?qū)儆趤啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛。多年平均降雨量1236.4mm,多年平均徑流深590.0mm。</p><p>  庫區(qū)汛期多年平均最大風(fēng)速10.5m/s,方向垂直壩面,水庫吹程0.3km。</p><p>  

7、(四)、 天然建筑材料</p><p>  工程區(qū)附近土料及天然沙礫石、塊石、石渣料均較為豐富。上游1~1.5km范圍內(nèi)可供開采的土料,主要為棕紅色砂質(zhì)粘土,粘性很強(qiáng),是很好的防滲材料,總儲(chǔ)量約9萬m3;壩址下游1~2km范圍內(nèi)有約6萬m3的石料可供開采,該石料主要為石英砂巖;在壩址下游2~2.5km范圍內(nèi)有豐富的石渣料,儲(chǔ)量約10萬m3.砂礫石覆蓋層及天然材料物理力學(xué)性質(zhì)見表1。</p><

8、p>  表1 天然材料物理性質(zhì)表</p><p><b> ?。ㄎ澹⑵渌Y料</b></p><p>  當(dāng)?shù)赜休^豐富的土石壩施工經(jīng)驗(yàn),缺少混凝土壩施工經(jīng)驗(yàn)。</p><p>  工程單價(jià)可按下式估算:粘土填筑35元/m3;干砌塊石48元/m3;石渣料填筑25元/m3;土石方開挖15元/m3。

9、</p><p><b>  二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>  根據(jù)提供的設(shè)計(jì)資料和圖紙,確定較為合理可行的樞紐布置,即確定大壩、泄水建筑物、取水建筑物等樞紐建筑物的位置。大壩選定為土石壩,在此基礎(chǔ)上確定泄水建筑物、取水建筑物的位置及形式及基本尺寸。</p><p>  通過壩型方案比較,確定推薦壩型,并對(duì)推薦壩型進(jìn)行計(jì)算分析和詳細(xì)設(shè)計(jì)

10、。三、 參考資料</p><p>  本設(shè)計(jì)主要參考以下資料:SL252—2000《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》,SL274—2001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》,SL189—96《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》以及教材《水工建筑物》。</p><p>  第二章 工程等別及建筑物級(jí)別</p><p>  根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分依據(jù),綜合考慮水

11、庫的總庫容、防洪庫容、灌溉面積、電站的裝機(jī)容量等,工程規(guī)模有庫容決定,此水庫工程的正常蓄水位時(shí)有效庫容186.48萬m3,校核洪水位時(shí)相應(yīng)總庫容186.48萬m3,灌溉面積為0.85萬畝,故查參考資料可得其工程等別為Ⅳ,工程規(guī)模為?。?)型。又由水工建筑物的級(jí)別劃分依據(jù)得知,該類?。?)型的主要水工建筑物為4級(jí),次要建筑物為5級(jí),臨時(shí)建筑物為5級(jí)。</p><p>  第三章 壩型選擇及樞紐布置</

12、p><p><b>  壩型選擇</b></p><p><b> ?。ㄒ唬涡瓦x擇論證</b></p><p>  所選的壩軸線處河床沖積層較深,兩岸風(fēng)化巖石透水性大,基巖為弱風(fēng)化巖層,強(qiáng)度較低,地基到地表為砂礫石覆蓋層,地基不完整。從地質(zhì)條件看不宜建拱壩。較高的混凝土重力壩要求修建在巖石基礎(chǔ)上,且當(dāng)?shù)厝鄙倩炷翂问┕そ?jīng)驗(yàn),

13、因此也是不可行的。而土石壩適應(yīng)地基變形能力較強(qiáng),對(duì)地基的要求較低;從當(dāng)?shù)氐牟牧蟻砜赐潦牧媳容^豐富,況且土石壩有就地取材特點(diǎn);當(dāng)?shù)赜休^豐富的土石壩施工經(jīng)驗(yàn),為修建土石壩提供了施工基礎(chǔ)。通過各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較,綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素,最終選擇土石壩的方案。</p><p> ?。ǘ?、樞紐組成建筑物</p><p>  1、擋水建筑物。土

14、石壩。</p><p>  2、取水建筑物。取水隧洞。</p><p>  3、泄水建筑物。該工程兼顧防洪,故其包括泄洪隧洞和沖沙放空洞,均與導(dǎo)流隧洞結(jié)合。</p><p><b>  二、樞紐總體布置</b></p><p>  1、擋水建筑物─土石壩</p><p>  擋水建筑物按直線布置,

15、壩布置在河彎地段上。</p><p>  2、取水建筑物—取水隧洞</p><p>  進(jìn)行灌溉的取水采用隧洞形式,取水口布置在凸岸,隧洞出口與總干渠相連接。</p><p>  3、泄水建筑物—泄洪隧洞</p><p>  泄洪采用隧洞方案,為縮短長度、減小工程量,泄洪隧洞布置在凸岸,這樣對(duì)流態(tài)也較為有利,考慮到引水發(fā)電隧洞也布置在凸岸,泄

16、洪隧洞布置以遠(yuǎn)離壩腳和廠房為宜。</p><p>  綜合考慮各方面因素,最后決定樞紐布置如地形圖所示。</p><p>  第四章 大壩設(shè)計(jì)</p><p>  一、土石壩壩型的選型</p><p>  影響土石壩壩型選擇因素很多,最主要的乃至起決定性的是附近的筑壩材料,還有地形地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理等。應(yīng)選擇幾種比

17、較優(yōu)越的壩型,擬定剖面輪廓尺寸,進(jìn)行比較工程量、工期、造價(jià)、最后選定技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理的壩型。本設(shè)計(jì)限于資料只作定性的分析來確定土石壩壩型的選擇。</p><p>  均質(zhì)壩材料比較單一,施工簡單,但壩身粘性較大,斷面大,用料多,填筑施工易受將于和冰凍的影響。除此之外,該壩址處無足夠適宜的土料來作均質(zhì)壩(壩址附近可筑壩的土料只有9萬m3 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求),因此均質(zhì)壩方案不可行。</p>&l

18、t;p>  堆石壩壩坡較陡,工程量減小。堆石壩施工干擾相對(duì)較小。壩址附近有儲(chǔ)量為6萬m3 的石料,其主要為石英砂巖,開采條件較好,可作為堆石壩石料,從材料角度可以考慮堆石壩方案。但是由于河床地質(zhì)條件較差,巖基為弱風(fēng)化巖層,如果用堆石壩可能導(dǎo)致大量的開挖,此方案不予考慮。</p><p>  塑性斜墻壩(用沙礫料作為壩殼,以粘土料作防滲體設(shè)在壩體的上游做斜墻,見《水工建筑物》P127,圖3—2d,e)的斜墻與

19、壩殼兩者施工的干擾較小,壩體可以先行施工,上升速度快,不會(huì)因冬季、雨季不宜施工等影響整個(gè)壩體的施工進(jìn)度,但對(duì)壩體、壩基的沉降比較敏感,抗震性能較差,易產(chǎn)生裂縫;塑性心墻(以砂礫料作為壩殼,以粘土料作防滲體設(shè)置在壩剖面的中部作心墻,見《水工建筑物》P127,圖3—2b,c)與斜墻壩相比工程量相對(duì)較小,適應(yīng)不均勻變形,抗震性能較好,但要求心墻粘土料與壩殼沙礫料同時(shí)上升,施工干擾大,工期長。從筑壩材料來看,由于壩址上游1~1.5km內(nèi)有可供開

20、采的筑壩的土料9萬m3 ,其粘性很強(qiáng),是很好的防滲材料,可作防滲體之用;又壩址下游1~2km范圍內(nèi)有約6萬m3 的石英砂巖和10萬m3的石渣料作為壩殼,由此可知心墻壩與斜墻壩都是可行的。從施工及氣候條件看,流域處于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛,為了提高施工進(jìn)度,故宜采用斜墻壩。</p><p>  斜心墻壩綜合了心墻壩與斜墻壩的優(yōu)缺點(diǎn):心墻有足夠的斜度,壩殼對(duì)心墻的拱效應(yīng)作用減弱;斜心墻壩對(duì)下游支承棱

21、體的沉陷不如斜墻那樣敏感,斜心墻壩的應(yīng)力狀態(tài)較好,因而最終采用斜心墻壩的方案。</p><p>  二、大壩輪廓尺寸的擬定</p><p>  大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程,壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體等排水設(shè)備。</p><p><b>  1、坡頂高程</b></p><p>  壩頂高程分別按設(shè)計(jì)工況、校核工況計(jì)算

22、大壩的高程,最后計(jì)算出數(shù)據(jù)取最大值,同時(shí)并保留一定的沉降值。壩頂高程在水庫正常運(yùn)用和非常─運(yùn)用期間的靜水位以上應(yīng)該有足夠的超高,以保證水庫不漫頂,其超高值y按下式而定:</p><p><b>  y=R+e+hc</b></p><p>  式中 R───波浪在壩坡上的設(shè)計(jì)爬高(m);e──最大風(fēng)壅水面高度;</p><p> 

23、 hc──安全加高(m),根據(jù)壩的等級(jí)及運(yùn)用情況按下表選用</p><p>  土石壩壩頂?shù)陌踩咧?lt;/p><p>  最大風(fēng)雍水面高度按下式計(jì)算 </p><p>  式中 K—綜合摩阻系數(shù),取3.6×10-6;—為計(jì)算風(fēng)速(m/s),本設(shè)計(jì)為多年平均最大風(fēng)速10.5 m/s;D─風(fēng)區(qū)長度(m),D=0.3km=300m ;─風(fēng)向與壩軸線的

24、法線方向所成的夾角,因風(fēng)向垂直于壩面,故=0°;—壩前水域的平均水深,可查地形剖面圖得。</p><p>  平均波浪爬高Rm可按下述公式計(jì)算:</p><p>  式中:───壩坡的糙率滲透性系數(shù),塊石為0.75~0.8;—經(jīng)驗(yàn)系數(shù),按《水工建筑物》P129表3—2取值,此處取1.0。──平均波高與平均波長,選用教材第一章第二節(jié)公式計(jì)算可得;m—邊坡系數(shù),據(jù)經(jīng)驗(yàn)取2.5。<

25、;/p><p>  壩頂高程結(jié)果取兩者之大者,并預(yù)留一定的沉降值.結(jié)果見下表,設(shè)計(jì)竣工時(shí)壩頂高程為380.22m.</p><p><b>  坡頂高程計(jì)算成果表</b></p><p><b>  2、壩頂寬度</b></p><p>  壩頂寬度主要取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件,同時(shí)還要考慮防

26、汛搶險(xiǎn)、防空、防震等特殊需要。壩頂?shù)淖钚挾劝聪旅娴姆椒ù_定:當(dāng)壩高H小于lOOm時(shí),壩頂最小寬度Bmin取為H/10,并不小于3m;本設(shè)計(jì)壩高約為379.63-355=24.63m,故擬定壩頂寬度為5.0m。</p><p><b>  3、壩坡設(shè)計(jì)</b></p><p>  土石壩的壩面坡度取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運(yùn)用情況、地基條件、施工方法及壩型等因素。其范

27、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,再通過計(jì)算分析,逐步修改確定。在滿足穩(wěn)定要求的前提下,應(yīng)盡可能使壩坡陡些,以減小壩體工程量。</p><p>  根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合,上游坡率取3.0。此壩高度不大,可僅在下游設(shè)置變坡,下游上部坡度2.5,下部坡率3.0。

28、</p><p>  在下游壩坡改變處,設(shè)置1.5~2m寬的馬道(戧道)以使匯集壩面的雨水,防止沖刷壩坡,并同時(shí)兼作交通、觀測、檢修之用,考慮這些因素其寬度取為2.0m。</p><p><b>  4、壩體排水</b></p><p>  本設(shè)計(jì)的壩體浸潤線位置不高,沒有必要降低壩體浸潤線,故采用貼坡排水。此種排水形式石料用量少,施工方便,便

29、于檢修。排水層厚度取為0.5m,頂部按規(guī)范要求高出浸潤線逸出點(diǎn)1.5m。</p><p><b>  5、大壩防滲體</b></p><p>  大壩防滲體的設(shè)計(jì)主要包括壩體防滲和壩基防滲兩個(gè)方面.</p><p><b> ?。?)、壩體的防滲</b></p><p>  壩體防滲的結(jié)構(gòu)和尺寸必須

30、滿足減小滲透流量、降低浸潤線控制滲透坡降的要求,同時(shí)還要滿足構(gòu)造、施工、防裂、穩(wěn)定等方面的要求.該壩體采用粘土斜心墻,其底部最小厚度由粘土的允許坡降而定,本設(shè)計(jì)土料為粘土,由粘土的性質(zhì)可知其滲透變形的形式主要為流土破壞,查教材P134知允許滲透坡降[J]=6,上游校核洪水時(shí)承受的最大水頭為24.63m,墻的厚度B﹥25.63÷6=4.3m。參考以往工程的經(jīng)驗(yàn),斜心墻的頂部寬度取為4m(滿足大于3m機(jī)械化施工要求),粘土斜心墻的

31、上游壩坡的坡度為1:0.4~1:1.0之間,本設(shè)計(jì)取為1:2.75,下游坡度取為1:2.5,底寬為m,大于4.3m。粘土斜心墻的頂部高程以設(shè)計(jì)水位加一定的超高(超高0.6m)并高于校核洪水位為原則,最終取其墻頂高程為379.78m(>379.63m),墻頂?shù)纳喜款A(yù)留有0.44m的保護(hù)層,并將粘土斜心墻稍斜向上游。</p><p><b> ?。?)、壩基防滲體</b></p>

32、;<p>  壩址河床的砂礫石層深度不是很大,垂直防滲設(shè)置截水槽。截水槽貫穿整個(gè)河床并延伸至兩岸。截水槽底寬由回填土料(與大壩防滲體相同)的允許滲透坡降(粘土為5~10,本設(shè)計(jì)取6)確定。則底寬為25.63/6=4.3m,取為5.0m(大于機(jī)械施工的最小寬度3.0m),邊坡坡度選為1:1.2。</p><p><b>  三、滲流計(jì)算</b></p><p&

33、gt;  土石壩的滲流計(jì)算主要確定壩體的浸潤線的位置,為壩體的穩(wěn)定分析和布置觀測設(shè)備提供依據(jù);同時(shí)確定壩體與壩基的滲透流量,以估算水庫的滲漏損失,而且還要確定壩體和壩基滲流區(qū)的滲透坡降,檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性,以便取適合的控制措施。</p><p><b>  1、計(jì)算方法</b></p><p>  選擇水力學(xué)法解土壩滲流問題。假定滲透水流為漸變流,過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)

34、滲透坡降和滲透流速都是相等的,將壩體分為若干段,根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流狀況的特點(diǎn),應(yīng)用達(dá)西定律近視解土壩滲流問題。計(jì)算簡圖如下圖:</p><p><b>  通過防滲體流量:</b></p><p>  通過防滲體后滲流量:</p><p>  其中 ——防滲體滲透系數(shù), 4.73×10-8 m/s;——上游水深;h——逸出水

35、深;——防滲體有效厚度; α——防滲體等效傾角;——截水槽滲透系數(shù),跟防滲體滲透系數(shù)相同;T——沖積層厚度,由地形剖面圖可以得知最大深度為5m;——防滲體底寬;——防滲體后的滲透系數(shù),7.2×10-6 m/s;——下游水深;——防滲體后的滲透長度;——下游邊坡系數(shù);——沖積層的滲透系數(shù),1.6×10-4。</p><p><b>  假設(shè):</b></p>

36、<p>  1).不考慮防滲體上游側(cè)壩殼損耗水頭的作用;</p><p>  2).由于沙礫料滲透系數(shù)較大,防滲體又損耗了大部分水頭,逸出水與下游水位相差不是很大,認(rèn)為不會(huì)影響逸出高度;</p><p>  3).對(duì)于岸坡斷面,下游水位在壩底以下,水流從上往下流時(shí)由于橫向落差,此時(shí)實(shí)際上不是平面滲流,但計(jì)算仍按平面滲流計(jì)算,近視認(rèn)為下游水位為零。由于河床沖積層的作用,岸坡實(shí)際不會(huì)

37、形成逸出點(diǎn),計(jì)算時(shí)假定浸潤線末端即為壩址。</p><p>  2、計(jì)算斷面及計(jì)算情況的選擇</p><p>  對(duì)河床中間斷面I—I,及左右岸壩肩處的兩典型特殊斷面II—II、III—III進(jìn)行滲流計(jì)算,計(jì)算主要針對(duì)正常蓄水及設(shè)計(jì)洪水時(shí)進(jìn)行。</p><p><b>  3、計(jì)算結(jié)果:</b></p><p>  滲流

38、計(jì)算結(jié)果匯于下表</p><p><b>  滲流計(jì)算結(jié)果表</b></p><p><b>  4、滲透穩(wěn)定演算</b></p><p>  斜心墻之后的壩殼,由于水頭大部分在防滲體損耗了壩殼滲透坡降及滲透速度甚小,發(fā)生滲透破壞的可能性不大,而在防滲墻與粘土斜墻的接觸面按允許坡降設(shè)計(jì)估計(jì)問題也不大。在斜墻逸出點(diǎn)滲透坡降較

39、大,予以驗(yàn)算。</p><p>  滲透坡降的計(jì)算公式:</p><p>  式中 ──上游水深減逸出水深;</p><p>  ──防滲體的平均厚度。

40、

41、 </p><p><b>  計(jì)算成果見下表</b>

42、</p><p>  各種工況滲流逸出點(diǎn)坡降</p><p>  填筑土料的安全坡降,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)一般為5~10,故而認(rèn)為滲透坡降滿足要求,加上粘土斜心墻有反濾層,故而認(rèn)為不會(huì)發(fā)生滲透破壞。</p><p><b>  5、成果分析與結(jié)論</b></p><p>  以斜心墻、截水槽與兩岸壩肩開挖風(fēng)化巖填以粘土形成粘土斜

43、墻的垂直防滲帶作為防滲措施??倽B流在正常蓄水時(shí)為10.03m3/d,設(shè)計(jì)洪水時(shí)為11.15m3/d,與同類工程相比顯然是很小的。在計(jì)算中并考慮繞壩滲流及巖基透水,截水槽的滲透系數(shù)應(yīng)取較大值,4.73×10-8 m/s,這樣取值估計(jì)的滲流量可能大于實(shí)際滲流量,但壩的滲透坡降仍滿足設(shè)計(jì)要求,說明取值合理。</p><p><b>  五、穩(wěn)定分析計(jì)算</b></p>&l

44、t;p><b>  1、 計(jì)算方法</b></p><p>  在正常水位工況時(shí)(穩(wěn)定滲流期)取下游壩坡的一個(gè)滑移面核算土石壩的穩(wěn)定。斜心墻壩的下游壩坡滑動(dòng)時(shí)形成近于圓弧形滑動(dòng)面。運(yùn)用瑞典圓弧法(不考慮土條間的作用力)計(jì)算土坡出最小安全系數(shù),并據(jù)此確定出土壩的滑移面。 </p><p> 

45、 下游壩坡圓弧滑動(dòng)面計(jì)算結(jié)果如下圖所示。</p><p>  且計(jì)算所得滑動(dòng)安全系數(shù)Kmin=1.528,大于1.25,故其正常水位工況時(shí)安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>  3、穩(wěn)定成果分析</b></p><p>  由于下游坡較緩,正常情況Kmin=1.528,壩的穩(wěn)定安全系數(shù)偏大,就此而言,可以考慮加陡壩坡以減小工程量。但

46、鑒于各種因素考慮不全,比如下游浸潤線實(shí)際上可能比計(jì)算的要高些,故實(shí)際安全系數(shù)可能要小些,因此不改變壩坡,維持原擬訂的剖面。</p><p><b>  六、基礎(chǔ)處理部分</b></p><p><b>  1、河床部分</b></p><p>  砂礫石地基主要是解決滲流問題??煞譃榇怪狈罎B和水平防滲。</p>

47、<p> ?。?)垂直防滲控制方案。條件允許時(shí)優(yōu)先考慮垂直防滲方案。在透水層較淺(10~15m以下)時(shí),可采用回填粘土截水槽方案。截水槽貫穿整個(gè)河床并延伸至兩岸。槽中回填與大壩防滲體相同的土料,并分層壓實(shí)。底寬為24.63/6=4.3m,取為5.0m(大于3.0m),邊坡坡度選為1:1.2。不透水層為巖基,為了防止槽底的接觸面發(fā)生集中滲流而造成沖刷破壞,在巖基上建混凝土齒墻。</p><p>  (

48、2)水平防滲控制方案。由于站址處粘土的滲透系數(shù)為4.73×10-6 cm/s,大于鋪蓋填土要求的滲透系數(shù)1.0×10-6 cm/s,故不能使用該地材料進(jìn)行鋪蓋防滲。</p><p>  可以考慮在壩前使用混凝土進(jìn)行滲流控制。</p><p><b>  2、壩肩處理</b></p><p>  壩肩兩岸為覆蓋層及弱風(fēng)化巖層,

49、深約4m,承載力較好,但是透水性較差,故壩肩處理的主要任務(wù)也是防滲??梢圆捎冕∧还酀{提高巖層的不透水性,減少壩基的滲漏量。</p><p><b>  七、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)</b></p><p>  1、壩的防滲體,排水設(shè)備</p><p>  壩體防滲體內(nèi)斜心墻,斜心墻上下游設(shè)置反濾層;壩基防滲體為粘土截水槽;壩體排水為貼坡排水。在排水體與壩體

50、、壩基之間設(shè)置反濾層;下游戧道設(shè)置排水溝,并在壩坡設(shè)置橫向排水溝以匯集雨水,岸坡與壩坡交接處也設(shè)置排水溝,以匯集岸坡雨水,防止雨水淘刷壩坡,見細(xì)部構(gòu)造詳圖。</p><p><b>  2.反濾層設(shè)計(jì)</b></p><p> ?。?)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).對(duì)于被保護(hù)土的第一層反濾料,考慮安全系數(shù)為1.5~2.0,按太沙基準(zhǔn)確定,即</p><p>  式

51、中,為濾料粒徑,小于該粒經(jīng)土占總土重的15%,d85為被保護(hù)土粒徑,小于該粒徑的土占總土重的85%,d15為保護(hù)土粒徑,小于該粒徑的土占總土重的15%。</p><p>  第二層反濾料的選擇也按上述辦法進(jìn)行。</p><p>  按此標(biāo)準(zhǔn)天然砂礫料不能滿足要求,須對(duì)土料進(jìn)行篩選。 </p><p><b>  3、護(hù)坡設(shè)計(jì)&l

52、t;/b></p><p>  上游護(hù)坡用于砌石因其抵御風(fēng)浪的能力較強(qiáng),下游壩面直接鋪上20cm 的石料作為護(hù)坡。上游護(hù)坡上做至壩頂,下做至死水位以下(加設(shè)計(jì)浪高),為方便起見做至361.0m高程,見細(xì)部構(gòu)造詳圖。</p><p><b>  4.壩頂布置</b></p><p>  壩頂設(shè)置碎石路面,壩頂向下游設(shè)1%橫坡以便匯集雨水,并

53、設(shè)置縱向排水溝,經(jīng)坡面排水排至下游,壩頂設(shè)置攔桿以策安全,見細(xì)部構(gòu)造詳圖。</p><p><b>  壩頂布置圖</b></p><p>  第五章 泄水建筑物設(shè)計(jì)</p><p><b>  一、泄水方案選擇</b></p><p>  壩址地帶河谷較窄、山坡陡峻、山脊高,經(jīng)過比較樞紐布置于河

54、彎地段。由于兩岸山坡陡峻,無天然埡口。如采取明挖溢洪道的泄洪方案,開挖量較大,造價(jià)較高,故采用了隧洞泄洪方案。隧洞布置于凸岸(左岸)。</p><p><b>  二、隧洞選擇與布置</b></p><p>  樞紐布置于河彎地段。從地形上來看隧洞應(yīng)當(dāng)布置于凸岸,這樣不僅工程量省,而且水力條件也較好。從地質(zhì)來看這個(gè)此處除表面有一層弱風(fēng)化巖外,.下部大部分為堅(jiān)硬的巖石,

55、強(qiáng)度較高,巖體中夾雜著幾條破碎帶,但走向大都與隧洞軸線成較大的角度。因此將泄洪洞布置于右岸凸出的山梁里面,見圖。</p><p><b>  三、隧洞的體型設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  1、進(jìn)口建筑物</b></p><p>  由于進(jìn)口岸坡地質(zhì)條件較好,巖體完整,岸坡穩(wěn)定,堅(jiān)固,因而采用豎井式進(jìn)口,井底設(shè)置閘

56、門,頂部安裝啟閉設(shè)備。</p><p><b> ?。?)進(jìn)口喇叭口</b></p><p>  AB段:平面上不擴(kuò)散,而立面上洞頂以橢圓方程連接。</p><p>  D─矩形孔口的高度或?qū)挾?,?.0m。橢圓方程為:。 </p><p>  BC段:B點(diǎn)的位置由下式確定</p><p>  式

57、中:—切線BC的坡度,一般取1:4.5~1:6.5,取1:5.0。</p><p>  解得B(4.63,2.57)。</p><p> ?。?)事故檢修門槽段:門槽前有一條空口,寬為5倍止水寬度,點(diǎn)C與E在同一高程。</p><p> ?。?)壓坡段:為了使壓坡段不產(chǎn)生負(fù)壓,其坡頂?shù)钠露壬远赣贐C段的頂坡。坡度取為1:4.5。</p><p&g

58、t; ?。?)閘門型式及尺寸。工作及檢修閘門均采用平板門,設(shè)在進(jìn)口處,閘門寬3m,高為4.5m。</p><p>  2、洞身斷面型式和尺寸</p><p>  根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),本無壓隧洞采用城門洞型斷面。</p><p>  水流流經(jīng)進(jìn)口段后擬定洞寬不變,高度漸變?yōu)?.0m,漸變段長度為3m。圓拱中心角選180°,半徑取1.5m,直墻高度為2.5m。

59、</p><p><b>  3、出口消能段。</b></p><p>  隧洞出口高程定為365.0m,由于下游出口離大壩較遠(yuǎn),較大的沖坑不致影響壩的安全,下游也沒有需要特別保護(hù)的建筑物,且地質(zhì)條件容許。因而采用挑流消能。由于隧洞出口寬度小,單寬流量集中,因而在出口設(shè)置擴(kuò)散段。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)挑角取°,因出口為平段,為了水流能平順挑出采用了較大的反弧半徑R=5

60、0m。</p><p><b>  四、隧洞水力計(jì)算</b></p><p>  水利計(jì)算包括洞內(nèi)水面曲線及出口消能計(jì)算兩部分。</p><p><b>  1、設(shè)計(jì)條件</b></p><p>  設(shè)計(jì)洪水位:379.18m;下泄流量:20m3/s;校核洪水位:379.63m;下泄流量:32 m3

61、/s。</p><p>  因在宣泄校核洪水時(shí)也要滿足各項(xiàng)要求。因而對(duì)校核情況進(jìn)行水力計(jì)算。</p><p>  2、平洞段底坡的確定</p><p>  計(jì)算得到臨界坡降。為不影響遂洞的泄流能力,隧洞應(yīng)做成陡坡。坡度太大施工不便,底坡取i=0.06。</p><p><b>  五、隧洞的細(xì)部構(gòu)造</b></p&

62、gt;<p><b>  1、洞身襯砌</b></p><p> ?。?)襯砌型式。本工程無壓泄洪隧洞采用城門洞形斷面,整體式單層混凝土襯砌。</p><p> ?。?)襯砌厚度。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),取1/12洞徑,最后取0.2m。</p><p><b>  2、襯砌分縫、止水</b></p>&l

63、t;p>  為適應(yīng)施工能力、防止混凝土干縮和溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫,沿洞軸線方向設(shè)置永久性橫向伸縮縫,分縫間距為10.0m,縫間設(shè)止水,詳見細(xì)部構(gòu)造圖。為防止不均勻沉陷而開裂,襯砌突變處設(shè)橫向沉降縫。</p><p><b>  3、灌漿</b></p><p>  洞頂部進(jìn)行回填灌漿,充填圍巖與襯砌的空隙,使之緊密結(jié)合,共同工作,改善傳力條件和減少滲漏.對(duì)圍巖進(jìn)

64、行固結(jié)灌漿,提高其整體性,保證圍巖的彈性抗力,減少滲漏?;靥罟酀{與固結(jié)灌漿孔間隔布置\。</p><p><b>  4、摻氣槽</b></p><p>  在反弧段前沿及其后設(shè)置摻氣槽,向水流邊界通氣,提高低壓區(qū)的壓力,緩沖氣泡潰滅時(shí)的破壞作用。</p><p>  第六章 取水建筑物設(shè)計(jì)</p><p>  一、取

65、水方案的選擇與布置</p><p>  觀察地形圖可知,左岸山體坡度陡峭,地質(zhì)條件穩(wěn)定,可以采用隧洞取水方案。為了節(jié)省工程量,縮短隧洞長度,故將其布置在凸岸。工作閘門設(shè)置在進(jìn)水口處。</p><p><b>  二、隧洞的體型設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  1、型式</b></p><p>

66、;  引水流量為0.6m3/s,仍做為豎井式無壓隧洞,洞身仍采用城門洞型斷面。</p><p><b>  2、尺寸確定</b></p><p>  根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),取隧洞的坡降為i=0.003,且采用混凝土護(hù)面,查得糙率系數(shù)n=0.017。</p><p>  取隧洞寬度為1.6m,高度為2.0m,圓拱段半徑為0.8m。</p>

67、<p><b>  3、流量校核</b></p><p>  假設(shè)水流只在直墻流動(dòng),則其水深為h=1.2m。</p><p>  按照明確均勻流公式進(jìn)行計(jì)算。。則A=bh=1.92m2,,據(jù)此得。,則</p><p><b>  >0.6m3/s。</b></p><p><

68、;b>  4、取水口位置</b></p><p>  因?yàn)樵撍畮斓乃浪粸?62m,為了滿足在死水位時(shí)能夠滿足設(shè)計(jì)流量,洞口應(yīng)該在死水位以下,設(shè)洞口在死水位以下0.7m,即高程為361.3m。校核在此水位能否取到引水流量。由公式,已知,b=1.6m,Q=0.6 m3/s,=0.5m,為閘門開度,經(jīng)試算=0.492,故閘室開度為0.492時(shí)可以取到設(shè)計(jì)流量,所以取水口在水下0.7m滿足要求。<

69、;/p><p><b>  5、出水口位置</b></p><p>  在地形圖上量得隧洞長度為247m,則出水口高程為:361.3—0.003×247=360.56m。</p><p>  第七章 工程經(jīng)濟(jì)計(jì)算</p><p><b>  一、土石填筑量計(jì)算</b></p>

70、<p><b>  1、粘土料填筑方量</b></p><p>  壩體橫斷面面積:m2,</p><p>  截水槽斷面積:m2,則粘土的最大填筑方量為:</p><p> ?。?74.7+42.84)×140=30455.6m3,因其類似于一個(gè)錐體,取其最大填筑方量的1/3,</p><p> 

71、 故有粘土填筑方量為:m3。</p><p><b>  2、石渣料填筑方量</b></p><p><b>  橫斷面面積:m2,</b></p><p>  石渣料最大填筑方量:1647.02×140=230582.8 m3,取其1/3,則有石渣料填筑方量為:m3。</p><p>&

72、lt;b>  3、干砌塊石填筑量</b></p><p>  橫斷面面積:m2,干砌塊石最大填筑方量:</p><p>  107.8×140=15102.8m3,取1/3,為15102.8÷3=5034.3m3。</p><p><b>  4、土石方開挖量</b></p><p>

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