土坝课程设计.doc

湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power课程设计指导任务书课题名称 土石坝设计 适用专业： 指导老师： 设计开始日期： 年 月 日设计结束日期： 年 月 日水利工程系土石坝课程设计指导一、课程设计的目的和要求目的：融会贯通 、初步技能 、设计文件 要求：教师，内容 ，成果，成绩评定二、土石坝课程设计过程：1、选择坝型，拟定坝体剖面尺寸2、渗透计算3、坝坡稳定计算4、细部构造设计5、设计说明书与绘图1、坝型、坝体剖面尺寸坝型：按均质坝考虑。坝顶高程：同重力坝。考虑设计洪水位、校核洪水位、正常高水位加坝顶超高值。坝顶高程应加坝高的0.20.4%作为预留沉降值。以上高程作为防浪墙顶高程，同时还要求：正常情况下坝顶应高出静水位0.5m，在非常运用情况下，坝顶不低于静水位。 坝顶宽度：高坝坝顶最小宽度可选用1015m，中低坝可选用510m。坝坡：综合考虑各方面的因素。可先根据或近似方法初拟坝坡，然后经稳定计算来确定经济的坝体断面。常用土石坝坝坡见水工教材。排水体。可选择贴坡排水或棱体排水。 2、渗透计算分析方法：水力学法。 按不透水地基计算。计算内容：总渗流量及典型剖面的浸润线方程。3、坝坡稳定计算计算方法：采用不计条块间作用力的园弧滑动法，只要求按表格计算任一条滑弧。计算工况：正常高水位时下游坝坡的稳定，要求按表格只计算一条滑弧。 具体过程参见水工教材。4、细部构造设计1、坝顶构造。如没有公路运输要求，可只铺设碎石、砾石或草皮。若有公路通过，要按交通要求铺设。为了排水，坝顶应有2%3%的倾斜度。当上游设置防浪墙时，墙高自坝顶起应大于1m。坝顶下游侧应设置沟槽，以汇集雨水，经坡面排水沟排走。2、护坡设计。可采用砌石或堆石护坡，此时上、下游护坡的下面需设碎石或砾石垫层。下游坡面要设置表面排水系统(纵、横排水沟及坝坡与岸坡连接处的排水沟)和通行道路。5、设计说明书、绘图设计图中包括土坝的最大剖面、细部大样、坝顶构造、护坡、马道、反滤层、排水、基础防渗设施等，要求内容全面，但不重复。设计说明书包括设计中的全部计算过程，对自己的设计阐明设计思想，说明充分，文字既要简明扼要又能表达出设计者的设计思想。说明与计算书的最后应对设计成果进行分析和评论。三、参考资料及文献（1）GB5020194 中华人民共和国防洪标准； （2）SL2522000 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准； （3）SL2742001 碾压式土石坝设计规范； （4）SDJ21383 碾压式土石坝施工技术规范； （5）SL2371999 土工实验规程； （6）DL/T5073-1997 水工建筑物抗震设计规范； （7）SL4794 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； （8）DL/T50571996 水工钢筋混凝土结构设计规范；土石坝课程设计任务一、 设计内容1、 选择均质坝型，拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝坡比、排水体型和尺寸、基础防渗措施。2、 渗流计算用水力学方法计算河床最大剖面在水库正常蓄水位时坝体浸润线位置及单宽流量，因坝基础砂砾石覆盖层较薄，可近似按不透水地基计算。3、 坝坡稳定计算计算情况：正常蓄水位下稳定渗流期下游坝坡的稳定。计算方法：采用不计条块间的作用力的圆弧滑动法，只要求按表格计算任一条圆弧。4、 细部构造设计参照已建工程设计坝顶构造、上下游护坡马道、反滤层、排水等。5、 坝与地基两岸的连接处理包括清基、覆盖层的防渗处理、坝与两岸的连接处理。6、 绘图按工程制图要求制图。要求最终成果：1 设计说明书1份2 设计图1张，土坝剖面及细部构造图、土坝下游立视图。二、 基本资料1 地形地质情况坝址处河床宽约法三章90m，坝轴线处河床最低高程为306m，河床覆盖层上层为粘性黄土夹杂有砾石，下层为砂砾层，坝址基岩为花岗岩约为4 m，透水性很强。2 水位死水位 325m正常蓄水位 338m设计洪水位(1%) 341m校核洪水位（0.1%） 342m正常蓄水时下游水位 308m校核洪水时下游水位 313m3 气象资料多年平无最大风速 12m/s冻土深 1.2m4 筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质表2-5 筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质项目重度/（KNm-3）含水量（%）湿重度/（KNm-3）饱和重度/（KNm-3）浮重度/（KNm-3）凝聚力/（KNm-2）内摩擦角/（o）渗透系数/（cms-1）粘土26.91719.320.510.52.1/1.820/170.610-5砂砾石26.519.820.610.636210-2坝基砂砾石26.516.819.89.831210-2堆石20.720.021.011.040注：内摩擦角及凝聚力中分子为水上数值，分母为水下数值。5 其它工程等级：枢纽为二等，建筑物为二级。水库吹程：1km。地震基本烈度：6度。三、 设计进度安排根据教学计划完成本规划设计的时间共1（6天）周，由指导老师掌握进度分阶段布置任务，每阶段日程安排如下： 星期一星期二星期三星期四星期五备注熟悉基本资料剖面设计：坝坡设计；确定坝顶高程；坝顶宽度渗流计算：求出整个坝的渗流量及典型剖面的浸润线方程（程序）坝坡稳定计算：采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法（程序）绘图枢纽