新毕业设计(土石坝)2013末.doc

水利水电工程建筑专业毕业设计（二）任务及指导书（某水库（土石坝）枢纽除险加固工程初步设计）编写：梁 艺审查：田明武水工教研室二零一三年十二月水利水电工程建筑专业毕业设计（二）一、目的毕业设计是完成本专业目标培养的最后一个环节，是实现教学、科研、工程实践结合的重要结合点。其目的就是通过具体工程的设计，使学生了解和初步熟习水利工程设计的内容和要求；培养学生综合运用学过的基础理论及专业知识分析和解决实际工程问题的能力；提高计算、绘图、查阅资料、编写技术文件及协同工作的能力。通过毕业设计，进行工程知识和工程技能的综合训练，使学生一走上工作岗位，就具有较强的应用生产现场正在使用和近期可能推广使用的技术去解决工程实际问题的能力。二、设计题目某水库（土石坝）枢纽除险加固工程初步设计三、设计内容1、确定工程等别、建筑物级别及洪水标准2、大坝现状校核及加固设计3、坝体、坝基（肩）防渗处理4、泄洪建筑物5、除险加固工程量的计算6、绘制设计图纸、编写设计说明书。四、成果及设计要求1、图纸：现状图、平面布置图、土石坝最大横断面图、细部构造图（坝顶、护坡、排水沟等）、灌浆平面图和纵剖面图、溢洪道设计图。要求：图面整洁，布置合理、字迹端正；线条粗细分明、投影正确、符合水工制图要求，最好用工程CAD制图。共计一号图纸56张。注意：图名的正确命名，不要用原来的图名。图中的绘图比例。标题栏用水利工程制图与CAD中“图1.3 制图作业标题栏”。2、设计说明书的撰写1）毕业设计说明书的写作要求撰写毕业设计说明书是搞好毕业设计的一个重要方面。说明书是对所进行的设计进行解释与说明的书面材料，是反映学生毕业设计质量的一个主要内容，要求学生必须认真独立完成。说明书的具体写作要求是：l 统一格式、统一封面，用黑色钢笔书手写，装订成册。l 说明书撰写的页数一般要求不少于30页(A4)，并应有一定数量的图纸绘制工作。 l 文字简练、通畅，说理清楚、逻辑性强，书写工整，图样规范化、标准化，图面要清晰；l 论据充分，计算准确，使用公式正确并有据可查。2)毕业设计说明书的结构形式 说明书应有封面、目录，并分章节编写，作到条理清楚。章节的编写具体见“八、编写设计说明书参考提纲”。五、时间安排总时间为6周，计算应在前4周内完成，其余时间画图及整理计算说明书。六、基本资料（一）工程概况某枢纽系某河上的一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖的水利工程，总库容13.8万m3，兴利库容10.82万m3，死库容0.63万m3，正常蓄水位683.74m，死水位677.0m，设计灌面300亩。水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水设施组成，见枢纽平面布置图（图1）。某县水利局委托专家和工程技术人员对水库枢纽建筑物的安全进行了安全现场检查，并作了安全鉴定评价工作，评价结果认为该水库属于三类坝，为病险水库，宜尽早对水库工程病害进行除险加固整治，主要问题有：1）坝基、右坝肩及接触带存在渗漏。2）溢洪道底板及边墙衬砌破坏严重差，末段无消能设施。3）内坝坡冲刷严重、外坝坡变形严重，上下游坝坡均不满足稳定要求。4）坝体存在以散浸、浸润、面流等形式的渗漏。5）坝顶无防浪墙。6）无排水棱体。7）大坝无通讯及监测设施。（二）水文流域属湿润性亚热带气候，多年平均降水量为1182.6mm，流域内多年平均气温16.5，多年平均最大风速10m/s。坝址以上主河道长1.9km，平均坡降27.1，吹程310m，坝址以上集雨面积0.98km2。通过调洪计算，成果见下表。表2-1 水库洪水调节计算成果表频率P=0.5%P=5%P=10%P=20%起调水位（m）683.74683.74683.74683.74相应库容V起调(万m3)10.8210.8210.8210.82洪峰流量Qm(m3/s)21.414.412.410.2最大下泄流量qm(m3/s)16.510.28.246.44最高库水位Zm(m)684.88684.56684.45684.35最大库容Vm(万m3)13.813.012.712.4（三）工程地质1、库区：本区位于斜坡地段，受乌江深切的影响，地势一般由西北向东南逐步降低,高低山连绵不断,但起伏变化较大。区域内出露地层主要有寒武系中上统娄山关群和第四系。根据（GB183062001）1/400万中国地震动参数区划图，工程区地震动峰值加速度为0.05g，对应的地震基本烈度为度，区域构造稳定性好。2、坝体：坝体填筑料采集来自坝址附近内残坡积含砾砂质粘土，经人工及机械夯碾而成，允许渗透坡降J=0.38，其他物理力学参数见表1。表1 物理参数建议值表参数材料湿密度(g/cm)饱和密度(g/cm3)浮密度(g/cm3)渗透系数K(cm/s)非饱和固结快剪饱和固结快剪C(Kpa)(度)C(Kpa)(度)坝体土1.751.91.005.010-423.017.018.013坝基土1.952.31.002.010-417.015.015.013.0块石排体2.202.321.321.010-2/35/333、坝基：据现有的资料及走访调查结果分析，大坝始建于上世纪七十年代，限于当时的经济、技术条件，坝体施工主要依靠人工夯填，坝基未作防渗处理，施工质量较差。工程运行以来，坝基、右坝肩接触带存在渗漏。坝基岩石为白云岩，岩体中未发现对大坝稳定不利的结构面，坝基稳定。渗漏主要是大坝修建时未作有效的清基防渗处理引起的。 鉴于坝基、坝肩的渗漏问题，建议进行灌浆防渗，防渗标准按q10Lu，灌浆深度可进入相对隔水层顶界5m，并向两岸适当延伸。透水层深度见图2，物理力学参数见表1。4、溢洪道1988年3月进行除险加固，将土质溢洪道用混凝土衬砌加固，但现已破坏严重。溢洪道左边边坡较为平缓，为基岩和梯田，比较稳定，不存在发生滑坡，崩塌等不良地质现象的条件和结构面，溢洪道尾部无消能设施，尾部基岩为白云岩，冲刷较严重。建议彻底整治。5、天然建筑材料：工区条块石料、石渣料、粘土料资源丰富，能满足设计要求。（四）主要建筑物（1）大坝大坝为均质土坝，坝顶高程684.90m，坝底高程671.40m，最大坝高13.5m，坝顶宽4.5m，坝底宽55m，坝顶长69m。根据本次实测地形资料及现场检查，上游坡度为1:1.62，下游坝坡分2级，坡度分别为：1:1.88、1:2.05。坝顶及上、下游坝面不平整；大坝上游坝坡较陡，无任何护坡，且冲刷变形严重；下游无排水棱体；坝体坝基漏水。（2）溢洪道溢洪道位于大坝左坝肩，堰顶高程为683.74m，溢洪道全长35.4m，横断面为矩形。控制段为驼峰堰，堰宽7m，长1.6m，边墙高1.2m；渐变段长12.5m，底坡为i=0.2，横断面为矩形，宽由7m渐变为4m；泄槽长21.3m，底坡为i=0.2，横断面为矩形，宽为4m，边墙高1.2m，底板和边墙为混凝土衬砌，但是破坏严重，出口无消能设施。（3）放水设施放水设施完好，不需整治。七、参考书籍1、水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）2、碾压式土石坝设计规范（SL2742001）3、水力计算手册4、土坝坝体灌浆技术规范（“SD66-88”）5、水工建筑物水泥灌浆工程技术规范（DL/TS148-2001）6、教材：水工建筑物等八、编写设计说明书参考提纲1 总论1.1 概述1.2 基本资料1.3 枢纽工程除险加固设计2 水文3 工程地质4 大坝现状稳定安全复核4.1 大坝渗流复核4.2 大坝坝坡稳定复核4.3坝顶高程复核4.4 大坝主要存在问题5 大坝