青海省都兰县哇沿水库大坝设计沥青混凝土心墙坝 ㊣ 精品文档 值得下载

范最大风壅高度按公式式计算式中为风雍水面高度为风向与坝轴垂线的夹角为坝前水深为计算风速采用库区的年平均风速，为为风区长度，为综合摩阻系数，其值变化在之间，计算时般取，则本设计的最大风壅高度为设计情况下校核情况下正常工况下地震工况下最大风浪爬高该工程下游坝坡系数取，即，介于之间，则根据碾压式土石坝设计规范风浪爬高按公式式计算式中为斜坡的糙率渗透性系数根据护面类型由表确定为经验系数，由风速坝前水深重力加速度所组成的无维量按表确定。

为坝坡系数为斜坡角度，，分别为平均波高与平均波长。

表经验系数表糙率及渗透性系数∆护面类型∆光滑不透水护面沥青混凝土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平均波高和波长根据碾压式土石坝设计规范中的官厅鹤地公式计算平均波高用式计算平均波长用式计算。

式中符号意义同前。

设计工况下，风速为多年平均最大风速的倍，正常工况下，风速为多年平均最大风速的倍，校核工况下，风速为多年平均最大风速的倍，地震工况下，风速为多年平均最大风速的倍，欲采用干砌石护面，值为取。

取则本设计的设计工况下最大风浪爬高为正常工况下最大风浪爬高为校核工况下最大风浪爬高为地震工况下最大风浪爬高为安全加高根据水工建筑物第五版土石坝坝顶安全加高表得，设计工况下的安全加高值为，校核计工况下的安全加高值为，正常工况下的安全加高值为，校地震工况下的安全加高值为。

表土石坝的安全加高单位坝的级别正常运行条件非常运行条件非常运行条件表中非常运行条件适用于山区丘陵地区，非常运行条件适用于平原区滨海区。

该工程建在山区，按非常运行条件考虑。

根据地震烈度和坝前水深情况，地震涌浪高度可取为该工程位于地震活动相对缓和的地块上，相应的地震基本烈度为Ⅶ，可直接取地震涌浪高度为表坝顶高程计算结果表计算工况设计工况校核工况正常工况地震工况吹程坝前水深波浪爬高风浪雍高安全加高地震涌浪高度坝顶超高水位坝顶高程最终坝顶高程根据表，可得坝顶高程为，为安全起见坝顶上游侧宜设防浪墙，根据碾压式土石坝设计规范，墙顶应高于坝顶，本设计设置防浪墙高度为。

坝体高度坝顶高程建基面高程则最终确定的大坝最大坝高为坝顶宽度坝顶宽度根据运行施工构造交通和地震等方面的要求后综合研究后确定。

碾压式土石坝设计规范规定高坝坝顶可选为，中低坝坝顶宽度可取，大坝最大坝高为，属于中坝，坝顶宽度无特殊要求，根据规范取坝顶宽度等于。

大坝坝顶设公路，泥结碎石路面，厚，下铺设碎石。

大坝坝坡的确定坝坡破率对坝体的稳定以及工程量的大小均其非常重要的作用。

上游坝坡长期处于饱和状态，加之水库水位有可能快速下降，使坝坡稳定处于不利地位，故其坡率应比下游坝坡为缓。

沥青混凝土心墙坝的坝坡，可以参照已建工程的经验或近似方法初步拟定。

根据水工设计手册第卷初估坝坡参考表初步定坝坡为上游坝坡采用坡率为，下游坝坡坝坡系数取土石坝上游坡面要经受波浪逃刷冰层和漂浮物的撞击等危害作用下游坡面早遭受雨水大风尾水部位的风浪冰层和水流的损害以及动物冻胀干裂等破坏作用。

因此，上下游坝面都需要设置护坡。

上游坝坡用厚的干砌石护坡，并设置马道，根据规范，马道宽度不应小于，本设计设置的马道宽度为。

下游坝坡设厚干砌石护坡。

根据施工交通需要，本设计中下游坝坡设之字形上坝公路，宽度为坝顶构造大坝坝顶长度长，设坝顶公路，坝顶护面可采用密实的砂砾石碎石单层砌石或沥青混凝土等柔性材料以适应大坝的变形，并对防渗体起保护作用，防止干裂和雨水冲蚀。

根据当地材料，本设计采用厚砂砾石路面。

坝顶上游设置混凝土防浪墙，墙高，其基础牢固地埋入坝内，并每隔设置伸缩缝及止水，为了排除雨水，因坝顶上游设置了不透水防浪墙，所以坝顶面向下游倾斜，坡度为。

下游设路肩石。

坝体防渗根据地质探勘，工程区附近没有可集中机械化开采的大规模土料场分布，根据就近原则，在坝址上游两岸的阶地上各选了个防渗土料场，总计储量达，储量不满足规范规定的开采量要求，加之开采难度较大。

沥青混凝土的不透水性柔性抗侵蚀性耐久性优良的工作性无缝的层间结合以及由粘塑性和延展性所带来的裂缝自愈合性能，使得沥青混凝土心墙非常适用于地质条件差的河谷或地震区。

本设计采用沥青混凝土作为防渗体。

由于沥青混凝土渗透系数很小，所以断面很薄，般采用底部厚顶部窄的变厚度心墙。

对于中低坝，其底部厚度可采用坝高的或，且不小于顶部厚度可以减小，但不小于心墙两侧各设定厚度的过渡层。

本设计防渗体底部厚度为底，顶部厚度为坝高的，即底。

心墙两侧采用碎石过渡层，厚度取。

心墙底部顶面与清基线齐平，厚度取，向两边延伸。

坝体渗流稳定分析渗流计算计算情况选择渗流计算考虑下列的水位组合情况设计情况对应的设计水位与下游无水的情况。

校核情况对应的校核水位与下游无水的情况。

渗流分析心墙的渗透系数很小，渗流通过心墙的水头损失较大，浸润线在心墙中形成很大跌落，渗流量也减少很多。

由于本次所设计的坝是建在有限深透水地基上，般心墙的渗透系数很小，因此心墙前坝壳内的水位降落可忽略不计。

心墙厚度按上下游心墙平均厚度计。

通过心墙的包括防渗墙的单宽流量为式式中为通过心墙的单宽流量为心墙土料的渗透系数根据建筑材料水工沥青混凝土技术要求得防渗沥青混凝土心墙渗透系数，取为上游水深，设计情况下，校核情况下为透水地基厚度，为心墙后水深为心墙的平均厚度。

通过心墙下游的单宽流量为式式中为坝身砂砾石的渗透系数，为下游水深，为透水地基的渗透系数，取平均渗透系数为心墙下游边到下游水面线的距离，为下游坡坡率，。

根据连续条件，联立求解式和式，得墙后水深为式式中设计情况对应的设计水位与下游无水的情况，，校核情况对应的校核水位与下游无水的情况。

，层的坝基进行渗漏计算。

根据物探揭露，察汗乌苏隐伏断裂自坝线中部通过，断层宽度为左右，由于察汗乌苏隐伏断裂为正断层，因此影响带内透水性按强透水计，取值同上部覆盖层，计算时取断层上盘影响带宽度为，下盘影响带宽度取，总体深度按考虑。

初步估算坝基强透水层的渗漏量如下式中坝基单宽剖面渗漏量，透水层的渗透系数取坝上下游水位差坝底宽透水层厚度，总体平均厚度渗漏带宽度取计算得坝址区察汗乌苏河多年平均来水量为，坝基渗漏量占来水总量的，可见坝基渗漏量占来水量五分之强，渗透量较大，因此必须进行防渗处理。

坝基防渗主要有水平防渗和垂直防渗两种设施，水平铺盖的作用是延长渗径，从而使坝基的渗漏损失和渗流比降减小至容许范围内，但是它不能像垂直防渗设施那样可以完全截流，其防渗效果有定的限度，因此本设计采用垂直防渗体。

坝基透水层厚度为，采用混凝土防渗墙。

如用支撑法开挖直井，浇筑混凝土截水墙，则施工困难，工期长，造价高，故应采用机械造孔，浇筑混凝土防渗墙。

根据已建工程经验，混凝土防渗墙厚度般为，本次设计采用。

防渗墙顶部与沥青混凝土心墙底部连接，防渗墙高度应长于坝基透水层厚度，取。

防渗墙以下采用帷幕灌浆。

坝体与坝基岸坡连接处的处理坝体与坝基的连接对于土质坝基与岸坡，应进行表面的清理与压实。

坝体范围内的低强度高压缩性软土及地震时易液化的土层都应该清除或者处理。

填筑坝身之前，首先应将大坝断面范围内坝基与岸坡上的杂草树根含有植物的表土蛮石垃圾及其他废料清除，清理深度为，此后将坝基表面土层压实。

首先应清除大坝断面范围内坝基和岸坡上松动突出的石块以及凹处积土。

土质防渗体和反滤层宜与坚硬不冲蚀和可灌浆岩石连接，若风化层较深时，可开挖到强风化层下部，在清除的基础上再将表部较疏松的开深的漂卵石清除，在开挖的基础上对岩基重点部位再进行灌浆处理。

坝体与岸坡的连接为避免出现不均沉降引起土坝裂缝，与坝体连接的岸坡应削成倾斜面或折面。

土质防渗体与岸坡的连接处附近，可扩大防渗体的断面和加强反滤层，斜墙断面应扩大倍以上，以延长渗径。

结论及建议结论通过本次可行性研究工作可以得出结论水库坝址处具有较好的水量条件，可以满足项目区的用水要求水库地质条件良好，当地建筑材料丰富，有利于工程的兴建工程建设对环境的影响较小，环境的影响利远大于弊。

总体来说，项目具有良好的社会效益经济效益和环境效益。

建议哇沿水库坝址为深厚的砂砾石层，属强透水层，防渗墙的深度为，造价高，施工难度大，下阶段应进步分析坝基防渗措施，以节省投资。

哇沿水库坝