课程设计重力坝课程设计word文档（15页）

堰面曲线原点上游采用椭圆曲线，其方程为因上游面垂直，故取，图中可以通过描绘几个不同点来确定这个曲线。

详图见溢流坝剖面图。

反弧段反弧段是使溢流面下泄水况下坝体自重和泥沙压力相同，故仅计算水压力浪压力以及扬压力。

各种压力计算原理计算公式和计算参数同设计工况下荷载计算。

⒈水压力←⒉浪压力，←扬压力↑↑↑↑合力计算以及力矩计算如下页表所示。

库空情况下荷载计算库空情况下荷载只有坝体自重，力以及力矩值汇总如下非溢流坝荷载计算成果汇总校核工况坝体抗滑稳定分析重力坝沿坝面失稳机理是首先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝趾处基岩和胶结面出现局部区域剪切屈服，进而屈服范围逐渐增大并向上游延伸，最后，形成滑动通道，导致坝整体失稳。

表抗滑稳定安全系数荷载组合坝级别基本组合特殊组合特殊组合计算以个坝段单宽作为计算单元，公式采用抗剪强度公式，将坝体与基岩看成是个接触面，而不是胶结面。

当接触面呈水平时，其抗滑稳定安全系数为，取。

设计工况下抗滑稳定分析根据设计规范有以上计算可知，设计洪水情况下，坝基面满足抗滑稳定要求。

校核工况下抗滑稳定分析根据设计规范有以上计算可知，校核洪水情况下，坝基面满足抗滑稳定要求。

㈣应力分析应力分析目是检验所拟坝体断面尺寸是否经济合理，并为确定坝内材料分区些部位配筋提供依据。

应力分析采用材料力学法，其基本假定为坝体混凝土为均质连续各向同性弹性材料。

视坝段为固接于地基上悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力影响，并认为各坝段工作，横缝不传力。

假定坝体水平截面上正应力按直线分布，不考虑廊道等对坝体应力影响。

在般情况下，坝体最大和最小应力都出现在坝面，所以应该校核坝体边缘应力是否满足强度要求。

用材料力学分析坝体应力时，重力坝设计规范规定强度指标。

坝基面应符合下列要求运用期在各种荷载组合下地震荷载除外，坝基面最大铅直正应力应小于坝基容许应力计算时应计入扬压力。

最小铅直正应力应大于零计算时应计入扬压力。

施工期下游坝面允许有不大于拉应力。

坝体应力要求运用期。

坝体上游面最小主应力要考虑两种控制标准在作用力中计入扬压力时，要求，即为压应力当作用力中不计入扬压力时，要求。

坝体下游面最大主压应力，不得大于混凝土容许压应力。

施工期。

坝体主压应力不得大于混凝土容许压应力，在坝下游面可以有不大于主拉应力。

本设计分设计情况和校核情况两种情况分别分析水平截面上正应力。

因为假定按直线分布，所以按偏心受压公式计算上下游边缘应力和。

设计工况下校核工况下各项均满足要求六重力坝溢流坝段设计㈠孔口设计装设闸门溢流坝，常用闸门将溢流坝段分割成若干个等宽溢流孔口确定孔口尺寸时应考虑因素满足泄洪要求孔口宽度越大，闸门尺寸越大，启门力越大，启门和启闭机构造就较复杂孔口高度越大，大，溢流坝段越短孔口宽度越小，孔数多闸门多，溢流段总长也相应加大。

④大，消能困难，为了对称均衡开启闸门，以控制下游河床流态，孔口数目最好采用奇数。

泄水方式选择。

为使水库具有较大超洪能力，采用开敞式孔口。

工程实践证明软弱岩石或裂隙发育岩石较好岩石坚硬或完整岩石，。

此取。

流量确定。

设计情况下，溢流坝下泄流量为校核情况下，溢流坝下泄流量为。

孔口净宽。

根据调洪演算，在设计情况和校核情况下孔口净宽为和蔼根据以上计算，假设每孔宽度为，则孔数为。

堰顶高程确定。

初拟侧收缩系数ε，流量系数，因为过堰水流为自由出流，故，由堰流公式计算堰上水头，计算水位分别减去其相应堰上水头即为堰顶高程。

，堰顶高程计算表计算情况流量侧收缩系数流量系数孔口单宽堰上水头堰顶高程设计情况校核情况根据以上计算，取堰顶高程为。

㈡溢流坝剖面设计溢流坝剖面除应满足强度稳定性和经济条件外，其外形尚须考虑水流运动要求。

通常它也是由基本三角形修改而成，内部与非溢流坝相同。

溢流面由顶部溢流段中部直线段及挑流鼻坎组成，上游面为直线或折线。

溢流曲线要求有较高流量系数水流平顺，不产生空蚀。

溢流面常用曲线曲线克奥曲线。

本设计采用溢流坝基本剖面为三角形。

其上游面为折线面，其起坡点高度和坡率与非溢流坝保持致，即取上游坡率为，溢流面由顶部曲线中间直线底部反弧三部分组成。

顶部曲线段我国现行规范推荐采用幂曲线，即曲线，其曲线方程为式中系数定型设计水头般为校核水位十堰顶水头坐标原点在堰顶在本次设计中，按计算，即。

经计算，该方程可写为坐标原点为堰顶，同时确定上游面是铅直椭圆曲线。

堰面曲线原点上游采用椭圆曲线，其方程为因上游面垂直，故取，图中可以通过描绘几个不同点来确定这个曲线。

详图见溢流坝剖面图。

反弧段反弧段是使溢流面下泄水接排入把体内。

当设置人行道时，宜高出坝顶路面。

对于溢流重力坝，溢流坝上部构造，应根据运行要求布置。

有交通要求时，应按公路等级设置交通桥无交通要求时，需设置人行道。

对于大中型工程溢流坝，坝顶常设置闸门闸敦工作桥启闭机等。

本工程有双线交通要求，故取路面宽，两旁设人行道各人，人行道上设栏杆，路面呈弧形，以将路面积水排向两侧，以排水管排向上游水库。

㈡坝体分缝及止水为了防止坝体因温度变化和地基不均匀沉陷而产生裂缝，满足施工混凝土浇筑能力和施工期温控需要，坝体需要分缝。

常见缝有横缝纵缝水平施工缝。

横缝。

垂至于坝轴线，将坝体分成若干各坝段。

间距般是相等为，缝宽。

横缝般为永久性缝，缝面为水平面，缝内设置止水。

纵缝。

般为竖缝形式，缝面应设置键槽，并埋设灌浆系统，并在蓄水前进行灌浆。

纵缝与坝面应垂直相交，避免浇筑块有尖角。

间距为，深孔坝段寒冷地区，宜选用较小间距。

水平施工缝。

坝体上下层浇筑块之间结合面称水平施工缝。

般浇筑块厚，靠近基岩面层厚度为，同坝相邻浇筑块水平施工缝高程应错开。

止水与坝级别和高度有关。

高坝止水采用两道止水片，止水片间设沥青井，两道止水片均为紫铜片，厚度为。

中低坝止水可适当简化，中坝第道止水片为紫铜片，第二道止水片可采用塑料或橡胶止水片横缝止水必须与坝基岩石妥善连接，止水片般埋入基岩内深度为，沥青井也埋入基岩内对于本枢纽，为满足混凝土浇筑能力和温度控制需要，沿坝轴线方向每隔设横缝厂房坝段考虑机组间距取，上下游方向因坝段宽度较大，设两道垂直纵缝，遇钢管处，纵缝与钢管轴线垂直。

坝体坝基排水为了减小坝体渗透压力，在靠近坝上游防渗层后面，沿坝轴线方向，布置排竖向排水管。

其中心线距离上游坝面倍坝前水深，般为。

排水管间距，采用无砂混凝土预制管，管径不小于，般取。

排水管上部延伸至最高水位以上，下部直通廊道，竖直布置，不宜有弯头。

坝基排水目通过排除渗水降低坝基底面渗透压力。

坝基排水范围基础排水般设排主排水孔。

对于地址条件良好基础应充分利用排水作用，除设主排水孔外，高坝可设置辅助排水孔排，中坝可设置辅助排水孔排。

排水孔位置及方向防渗帷幕下游设置主排水孔，辅助排水孔可设置在基础纵向排水廊道内。

在坝基面上，主排水孔与帷幕灌浆孔距离不宜小于。

主排水方向般向下游倾斜，与帷幕夹角为。

对于本工程，为减小坝体内渗透压力，在距上游面设排坝体排水管，与上游面平行布置，排水管与各层廊道内排水沟相连，渗水经排水管流至排水沟，再由排水沟流至集水井排走。

排水管间距，多孔混凝土管内径为。

由于存在，不设置坝基排水廊道。

㈣坝内廊道重力坝内有纵向沿坝轴线和横向垂至于坝轴线廊道，纵向廊道按高程分层设置，般沿坝高每隔设置层，其断面形状为城门洞形。

当有多层廊道时，应在两岸将各层互相连通。

若廊道较长，沿坝长每隔，应在上下层廊道之间设置交通通道。

对高坝应设置座电梯及便梯，对中坝和中型工程高坝，视需要设置电梯或便梯。

本工程坝内廊道包括基础灌浆廊道和坝体排水检查廊道，其设计按规范要求确定。

因坝体存在空腔，故重力坝廊道与各坝段空腔相通，在空腔内设置宽悬臂检查平台，形成环行通道。

跨横缝横向廊道可用三角形尖顶和平底断面。

十地基处理天然地基常存在着不同程度缺陷，必须经过处理才可作为基础。

常用处理方法有开挖与清理加固处理坝基帷幕灌浆基础排水等方法。

㈠坝基开挖高坝需修建在新鲜岩面上，故将覆盖层全部开挖，左岸覆盖层厚度较薄，高程以下几乎无覆盖层，高层以上逐渐加厚。

坝基开挖量主要集中在右岸，高程以上覆盖层厚约左右，故全部挖除。

为提高坝体测向稳定性，沿岸坡开挖成台阶状。

㈡固结灌浆为了提高基岩整体性和基岩承载能力，减少不均匀沉陷，提高地基表层防渗性能，需要对坝基进行加固处理。

固结灌浆孔时种用低压浅层灌水泥浆方法来加固地基，适用于裂隙发育又无其他缺陷时。

固结灌浆孔般布置在坝踵坝址附近，以及节理裂隙发育和破碎带范围内。

灌浆孔布置呈梅花形或方格形。

本工程采用浅孔低压灌注法灌入水泥浆，以提高基岩弹性模量抗渗性和强度等。

在坝踵坝址附近关注孔相对较密，呈梅花形布置，其他部位树疏些。

孔距排距由灌浆试验确定，般为。

帷幕灌浆帷幕灌浆目降低坝底渗透压力，减少绕坝渗透，防止坝基内产生渗透破坏，使幕后坝基面渗透压力降至允许值以内。

帷幕灌浆范围河床及两岸。

灌浆材料般采用水泥浆，必要时也可采用化学浆。

位置应在靠近上游坝面坝轴线附近，自河床向两岸延伸。

钻孔和灌浆常在基础廊道内，靠近两岸可在坝顶或平洞内进行。

帷幕灌浆钻孔方向原则上应尽量穿过最多裂隙和岩层层面。

般向上游倾斜角度为。

本工程为减小渗透压力对坝体稳定影响，减小扬压力，在灌浆廊道设排帷幕灌浆孔，利用高压灌浆填塞岩内裂缝和空隙等污水通道，帷幕深度打入相对不透水层。

况下坝体自重和泥沙压力相同，故仅计算水压力浪压力以及扬压力。

各种压力计算原理计算公式和计算参数同设计工况下荷载计算。

⒈水压力←⒉浪压力，←扬压力↑↑↑↑合力计算以及力矩计算如下页表所示。

库空情况下荷载计算库空情况下荷载只有坝体自重，力以及力矩值汇总如下非溢流坝荷载计算成果汇总校核工况坝体抗滑稳定分析重力坝沿坝面失稳机理是首先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝趾处基岩和胶结面出现南昌工程学院课程设计论文任务书课程设计论文题目重力坝课程设计课程设计论文使用原始资料数据及设计技术要求枢纽以了发电为主，兼顾防洪灌溉水库建成后还可以提高下游二个水电站出力发电量该工程坝型为混凝土重力坝水库特征水库水位正常蓄水位设计洪水位校核洪水位二下游流量及相应下游水位千年遇洪水下泄流量米秒相应下流水位米五千年遇洪水下泄流量米秒相应下流水位米三库容总库容为亿考虑开挖后坝基面高程二综合利用效益装机容量万千瓦，年发电量亿度，防洪可将千年遇洪峰流量以米秒削减至米秒可将五千年遇洪峰流量以米秒削减至米秒可灌溉农田万亩此外还可以改善航运条件，库区可从事养殖三自然条件地形坝址位于峡谷出口段左岸地势较低山坡较缓右岸地势较高山坡较陡地质坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩岩性坚硬完整新鲜岩石饱和极限抗压强度在以上坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩饱和极限抗压强度在坝基坑剪断擦系数经野外试验及分析研究确定为坝基坑剪断凝聚力为为水文地质坝址水文地质较简单相对不透水层埋藏深度般在米以内库区无渗漏问题气象资料最高气温为度最低气温为度多年平均最大风速为米