宁村水库重力坝设计说明书(4)

2019-09-01 22:27

t s=KSq0.5Z0.25=1.2*280.5*38.150.25-8=7.78m

冲坑后坡: L/ts=7.56m>3m 满足要求

四.导墙设计

边墩或导墙顶高程应根据计算水面线加上?h=0.5m超高确定。对非直线段适当增加。

1计算公式:

H212 ?i?(1?0.11)q3

Vi??i2gHi hi?q/Vi

??V?hb??1?i?h?100? h墙=hb??h

注:hi:不计入掺气和波动时的水深;

hb:计算点计入掺气和波动时的水深; Vi:不计入掺气时计算点的平均流速; Hi:校核水位与计算点高差; 具体计算结果见表10

表10 导墙计算表格: hi Hb Hi(m) φi q(m3/s·m) V(m/s) ζi Δh(m) h墙(m) (m) (m) 5 0.960 6 0.946 10 0.934 15 0.923 25 0.914 29 0.905 34 0.897 37 0.893 28 10.1 2.8 1.2 3.1 13.3 2.1 1.2 2.4 16.0 1.7 1.3 2.1 18.3 1.5 1.3 1.9 20.2 1.4 1.3 1.7 22.0 1.3 1.4 1.7 23.5 1.2 1.4 1.6 24.4 1.1 1.4 1.5 0.5 4.3 4.0 3.5 3.1 2.7 2.7 2.6 2.6

导墙宽度b∈(0.5,1)m,取b=0.5m

五.溢流坝强度和稳定性校核;

1)计算过程及结果

溢流坝作用荷载:静水压力,动水压力,坝体自重,扬压力,淤沙压力。计算过程与前面的挡水坝相同,故这里不再复述,各作用力具体的计算公式和计算结果见计算书。

其中溢流坝取整体计算,故可先根据CAD直接求出单位体积和重心位置,具

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体结果如下:

不加导墙的单位体积---------------- 面域 ---------------- 面积: 884.5656

边界框: X: 2798.8081 -- 2838.3901 质心: X: 2813.7893

加上导墙后的单位体积 ---------------- 面域 ---------------- 面积: 1052.4159

边界框: X: 2798.8081 -- 2838.3901 质心: X: 2814.3956 故,导墙的单位体积: V导=1047.05m

3

无导墙溢流坝单位体积:V溢流=884.57m3

V平均=(1052.42+884.57*21)/22=892.20m3

重心距离坝踵距离:取l=2813.7893-2798.8081=14.9812m,取15m 溢流坝计算结果满足稳定性和强度要求。

第五章 坝基处理

1、基础开挖及清理

(1)、开挖标准

考虑的原则是在地基加固处理后,满足坝的强度和稳定性前提下减少开挖量。对于宁村水库重力坝,本设计坝高H=134.04-85.00=49.04m,坝高小于70m,可建在弱风化中部及下部基岩上,根据上述原则,对与坝段较高,承受水头较大的地段可开挖至弱风化层的下部;而对与两岸岸坡较高部位的坝段,其利用基岩的标准可适当放宽,开挖到弱风化层中部及上部。 (2)、开挖体型

a、顺河流流向的基岩面尽可能略向上游倾斜,以增强坝体的抗滑稳定性;若无法开挖成水平或向上游倾斜形状,那么应开挖成阶梯形,阶梯处包角应大于120°,从而满足抗滑稳定要求。

b、坝轴轴线方向,岸坡一般采用大台阶开挖,台阶处不能成锐角或出现倒悬现象,所成梯面与踏面夹角不宜小于120°,台阶高差不宜过大,台阶尽量与分缝相协调,在横缝处,台阶宽度为坝段宽度的33% ~50%.

c、坝基面应避免有高低悬殊的突变,以免造成坝体应力集中。 2、清基工作

在坝体浇筑前,需要对建基面进行彻底的清洗和冲刷,包括清除松动的岩块,打掉突出的尖角。基坑中层有的勘探钻孔、井、洞等均应回填、封堵。 3、基础固结灌浆

(1)部位:坝基范围内全部进行固结灌浆 (2)灌浆布置:

a、孔距、排距均取3.5m

b、形式:灌浆孔呈梅花状布置

c、孔深:坝底两边(上、下游侧)取8m;中间全部取为5m d、灌浆压力

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在无混凝土盖重灌浆,压力以不抬动地基岩石为原则,取0.2~0.4Mpa;在有混凝土盖重灌浆,压力取0.4~0.7Mpa e、孔径:150mm 4、帷幕灌浆 (1)、宁村水库重力坝为中低坝,排数设一排 (2)、孔距:取2m (3)、孔深:根据相对不透水层深度确定,深入到不透水层(单位吸水率w线)以下3~5m (4)、灌浆压力:以不破坏岩体为原则,帷幕表层段取1.4H校;孔底段取2.5H校,其中H校为校核洪水位时的静水头。 (5)、钻孔方向:取5°往上游倾斜 (6)范围:深入到两岸及河床 5、坝基排水 (1)、排数:取1排 (2)、孔距:3m (3)、孔深:取0.4~0.6h(其中h为帷幕深度),孔与帷幕在基岩处距离不小于2m (4)、倾向:排水孔幕略倾向下游,取10° (5)、孔径:取150~200mm 6、断层破碎带和软弱夹层处理 (1)、断层破碎带处理

从水库坝轴线工程地质剖面图上可以看到在左岸处有一倾角较陡的走向近于河流流向的破碎带,对这一破碎带的处理可采用回填混凝土措施,做成混凝土塞以将其置换:取塞的宽度B=破碎带宽度+1.2m ,塞的深度h=(1.5~2.0)B (2)软弱夹层的处理

坝址处未见有软弱夹层,可不进行处理

第六章 细部构造设计

1、坝顶布置

(1)、排水:往上游倾,坡度取3%。 (2)、栏杆:上游侧未设防浪墙,因此上下游侧栏杆高取1.2m。 (3)、为通行及检修等需要,坝顶设照明设施。 (4)、排水沟:设置于上游侧,高度、宽度均取为30cm。

2、坝内廊道

(1)、层数:只设1层 (2)、形式:采用城门洞形 (3)、尺寸:宽3m,高3.5m (4)、照明:廊道内用低压电照明,并要求通风良好。 (5)、廊道上坝坡段较长,间隔一段距离设置休息平台,陡段应设置扶手。

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(6)、廊道上游壁距上游面距离为(

110~

112)H校,且不小于等于3m,故取为

3.5m。 (7)、廊道底与建基面的距离不小于1.5倍廊道宽,又因b取为3,即廊道底与建基面距离不小于4.5m,取为6m。 (8)、廊道底坡不大于45° (9)、在排水孔上面廊道中设置排水道,尺寸为30cm×30cm 3、坝体分缝及止水 (1)、横缝间距:20cm,坝头段可适当放宽。 (2)、缝宽:20mm (3)、缝型:平缝 (4)、止水:只设置一道止水,材料为紫铜片,厚度1.2mm,距离上游坝面1.5m。 (5)、止水埋入基础底部1.0m,两侧埋入混凝土深度25cm,止水的顶部高度应超多最高水位,即校核洪水位Z校。 (6)、止水形状示意图如下:

4、坝体防渗与排水

(1)、坝体上游面3m处提高混凝土标号,可提高至C20。 (2)、坝体排水:上游面设排水孔,孔距取3.5m,孔径15cm。范围上至校核洪水位以上,下至廊道。施工方法:①拔管;②钻孔 (3)、布置方式:铅直布置 5、坝体混凝土分区

为了防止坝面冲刷严重,表面设有1m厚的抗冲耐磨层,并设防裂钢筋Φ10@200mm。 (1)、挡水坝混凝土分区。

Ⅰ区:上、下游水位以上坝体多部表面混凝土 Ⅱ区:上、下游水位变化区的坝体外表面混凝土 Ⅲ区:上、下最低水位以下坝体外部表面混凝土 Ⅳ区:基础混凝土

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第七章 工程量计算

由地质剖面图和各控制坝段剖面图,由CAD可以计算得到各坝段所对应的开挖面积和各坝段的面积,由于都沿坝轴线方向,故可近似当做梯形来求解开挖量和混凝土浇筑量。 开挖量:33815.34m3;混凝土浇筑量:56282.84m3。具体计算过程见计算书。

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