土坝课程设计指导书.doc

土坝课程设计指导书 土坝课程设计指导书了解任务书并分析原始资料 一、了解设计的任务，熟悉坝址附近的水文和气象特性，枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据。 要求把必要的资料到说明书中。 二、坝型选择本着“技术可靠、经济合理、施工方便”的原则，通过经济和技术的综合比较确定坝型。 首先根据给出的土石料判断有可能选择的坝型，由水库最高水位初估坝顶高程，并按该种坝型的一般情况初拟其剖面尺寸，再按河谷形状估算所需的的土石方量，由此确定一种坝型。 (参照教材P81-82) 三、剖面设计土石坝的基本剖面尺寸主要包括坝顶宽度、坝顶高程、上下游坝坡。 1、坝顶宽度碾压式土石坝设计规范SL274xx规定，如无特殊要求，高坝的顶部宽度可选用1015m，中低坝可选用510m。 当坝顶有交通要求时，其宽度应按照道路等级要求遵照交通部门的有关规定来确定。 （参照教材P87） 2、坝顶高程 （1）坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和。 应考虑正常蓄水情况、校核洪水情况，取其最大值。 （2）坝顶超高的计算坝顶超高y按下式计算y=R+e+A R最大波浪在坝坡上的爬高e-计算点处的风雍水面高度A-安全加高计算成果如下表计算工况水库静水位（m)计算风速（m/s）吹程K（Km）波浪爬高R（m）风雍高度（m）安全加高A（m）计算坝顶高程（m）设计洪水校核洪水根据比较，确定坝顶高程。 当设防浪墙时，以上计算高程作为防浪墙顶高程，坝顶高程为防浪墙顶高程减去防浪墙高度（防浪墙高度一般为1.2m）。 同时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。 （参照教材P86-87） 3、坝坡及平台土石坝的坝坡一般与坝型、坝高、土石料的性质等因素有关，其范围大致在11.512.5，采用土料时，常用坡度为12.014.0之间。 当坝较高时，可每隔815m变一次坡，相邻坡率差取0.250.5，变坡处通常设置1.52.0m宽的马道。 设计坝坡时，可参照已建工程进行类比，初拟一个坝坡。 （参照教材P87-88） 四、细部构造设计 1、坝顶构造包括路面、排水、防浪墙、缘石等型式和尺寸的确定，并绘出坝顶构造示意图。 坝顶如果没有公路运输要求，可以不做特殊路面，只需铺设碎石、砾石即可。 若有公路通过，要按交通要求铺设。 坝顶上下游两侧要铺设缘石。 为了排水，坝顶应有2%-3%的倾斜度。 下游侧应设置沟槽，以汇集雨水，经坡面排水沟排走。 2、坝体排水设备进行方案比较（主要比较堆石棱体排水与贴坡排水），根据实际情况选择，并确定其构造尺寸，绘制其示意图。 为参照教材计算渗流量，建议采用贴破排水。 （参照教材P83-84） 3、护坡及坝坡排水型式选择和尺寸确定，并绘制示意图。 若坝址附近石料充足，通常选用砌石或堆石护坡，此时上下游护坡的下面需设碎石或砾石垫层。 下游坡面上要设置表面排水系统。 （参照教材P84-85） 五、渗流计算 1、渗流计算的目的、方法。 2、渗流计算的水位组合情况如下 （1）上游正常高水位与下游相应的最低水位 （2）上游设计洪水位与下游相应的最高水位 （3）上游校核水位与下游相应的最高水位 （4）库水位骤降时对上游坝坡稳定是最不利的情况因时间关系，要求只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。 3、计算步骤、公式 （1）计算单宽渗流量，并绘制浸润线。 绘出计算简图计算单宽渗流量绘出浸润线（参照教材P90-91） （2）渗透稳定验算判别渗透变形类型，计算临界坡降计算实际渗透坡降，进行渗透稳定验算。 （参照教材P95-97） 六、坝坡稳定计算 1、稳定计算的目的、方法原理。 2、计算情况正常蓄水位下稳定渗流期下游坝坡的稳定。 3、计算方法采用圆弧滑动法，具体计算时可采用条分法列表计算。 计算表格的格式见表。 4、进行校核（参照例题计算） 七、画图、设计说明书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、坝体及坝坡排水），要求内容全面，布局合理，计算机绘图或手绘均可。 设计说明书包括封面、目录、正文。 正文按章节编写，要包括设计中的全部计算步骤和过程，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。 设计说明书的最后应对设计成果进行分析和评论。 （采用A4纸打印）目录（供参考）第1章基本资料及设计内容1.1基本资料1.2设计内容第2章坝型选择第3章剖面设计3.1坝顶宽度的确定3.2坝顶高程的确定3.3坝坡及平台第4章细部构造设计4.1坝顶构造4.2坝体排水设备4.3护坡及坝坡排水第5章渗流计算5.1渗流计算的目的及方法5.2渗流计算的水位组合情况5.3单宽渗流量的计算5.4渗透稳定验算第6章坝坡稳定计算6.1稳定计算的目的及方法原理6.2抗滑稳定安全系数的计算6.3稳定校核坝坡稳定分析计算表格土条编号单宽土条各段重量坝体部分土条宽度bi Gi/sini cosi Gicosi GiGi/sini坝基部分浸润线以上浸润线与静水位之间静水位之下砂砾石h111h1h222h23h2h333h3h