水库枢纽挡水坝毕业设计

PAGEPAGE28本科生课程设计任务书2013—2014学年夏季学期水利与土木工程学院农业水利工程专业课程设计名称：水工建筑物课程设计设计题目：温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-6）完成期限：自2014年7月15日至2014年7月26日，共2周1．枢纽概况本工程以形成环境景观水库为主，工程建成后，可以形成60000~70000m2面积的水域，蓄水30万m3，可以在一定程度上减少流域内的水土流失，减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害，进一步改善和美化环境，调节小气候，改善周边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。2.设计要求根据所给资料进行枢纽工程设计，要进行设计构思、方案论证、计算分析、编制工程图、编制毕业设计说明书等。各阶段要求详见课程设计指导书。3.设计内容（1）枢纽布置，包括枢纽方案选择，大坝的平面布置。（2）挡水坝的剖面和构造设计（3）挡水坝的渗流设计症（肯4香）方挡水坝的稳定纪设计废4能.建设计成果及要牵求争（琴1害）烤计算说明书一孙份，字数不应花少于柄1猎万字违。随（拍2泥）吉CAD歌绘天制南A2荒号图纸一张澡：炉在地形图上绘与制枢纽平面布揭置图，在地质毫剖面图上绘制百下士游立视图砖，交电子版图虹纸弊。恐手绘但1也号爪图纸一张咬：卡大坝典型剖面伟图抄，呈细部结构图旅2~3盼个（项目自定宫），比例尺自笑定。斗5亮．矛主要参考文献池（骡1扭）挎碾压式土石坝劝设计规范（逢SL274-框2001续）裳.买北京：中国水站利水电出版社舟，朋2002邮（两2冻）林继镛主编睁.护水工建筑物（爪第四版）腹.跪北京：中国水堡利水电出版社柜，策2006心指导教师（签隔字）：彩系主任（签字听）：烂批准日期：懂2014滴年杯6沫月吐25赢日目录慌1母．设计基本资喜料暴3帽1框．窝1黎枢纽概况搬3累1剥．腰2找流域概况蹦3些1补．右3控枢纽任务和规贪划数据她3勤1狡．概3明．京1敲特征水位司3命1闷．均3万．微2冈防洪标准与安歌全泄量阅3住1宅．火4隐自然条件乏4荷1会．恋4乱．经1梅地形楼4值1旅．你4偿．绳2硬地质子4半1奔．嘴4续．佩3元水文气象诞5形1汁．趋5袖建筑材料阵6途1先．坡6胀其它资料展7轨1顺．定6钩．互1愁外来材料皱7拢1迁．勤6窝．豪2桶交通鸽7甲1嚷．弱6典．酬3哭施工动力、劳罗动力情况爹7祥2延．枢纽布置粥7访2贷．降1肉工程等别及建课筑物级别友7寸2机．乘1往．另1夸水库枢纽建筑恋物组成黄8或2住．性1状．见2丽工程规模迷8闻2甘．强2界坝址及坝型的巷选择狮9释2暖．毛2除．脂1咱坝址的选择慰9刚2望．如2译．穗2尊坝型选择肿9湖2献．显2寄．困3杠泄水建筑物型乡式的选择扭9坡2煌．终3铸枢纽建筑物的稼平面布置春10通3抓．坝工设计疫10则3偏．剧1姓坝型选择恶10鸡3率．画2派坝体断面设计盆11出3能．业2盖．吩1桶坝顶宽度倚11窄3致．瓜2芦．孝2矩坝底高程台11竿3赞．钱2情．调3今坝坡与马道列11练3扑．裁2做．驴4秧坝顶高程碌12县3后．义2静．副5饶防渗设施丙16抚3逼．隆2脖．抖6汗排水设施夸17钩4挣．挡水坝渗流灌计算友18厨4寒．穴1株单宽渗流量计个算渣18惊4．2策总渗流量绸计算康26夫5漫．稳定计算只25帝5衡．反1掩基本原理与计铅算方法妨25亏5衫．线2且安全系数试算者26拼1．设计基本蒸资料缓1．1枢纽井概况桂本工程以形成套环境景观水库单为主，工程建注成后，可以形扫成60000虹~文70000m行2宁面积的水域，屿蓄水30万m建3，可以在一如定程度上减少串流域内的水土凤流失，减轻山秋洪对下游村镇尚、交通线路的吼危害，进一步名改善和美化环截境，调节小气娘候，改善周边毅植物生长条件嫂。同时为农业心灌溉和生活用赛水提供补充水严源。水库枢纽碗主要秘建筑物有挡水愉坝灶、溢洪道、引宅水管等。饱1．2流域旷概况滑白家孩疃钓沟发源于京郊晴香山北麓，自术南而北流经海竖淀区温泉镇，摘为温榆河水系炸之南沙河的支损流，流域面积毁4.2km堪。惕拟建的温泉水失库坝址位于温免泉镇白家紧疃斗村南、白家河疃沟出庆山口的河道狭桂窄处。距温（恶泉）然颐球（和沉园）团公路约弃1.5km假，有简易公路彻相通。工程区牵距中关村科技恒开发区约循15km淋，距上地科技达园区约惑10km幼，距颐和园亦央仅盛13km晕，水库上游及足下游均有密集租的住宅区。坝横址以上主沟长稳2.95km北，流域面积阔2.90km吊2造，沟底平均坡际降11.3%帅。真1．3膨枢纽任务和碌规划数据窝本工程以形成贯环境景观水库牧为主，工程建厕成后，可以形别成60000帆~墓70000m面2王面积的水域，明蓄水30万m捕3叨，可以在一定羡程度上减少流蹄域内的水土流抬失，减轻山洪茎对下游村镇、芒交通线路的危沸害，进一步改缸善和美化环境汗，调节小气候伪，改善周边植曲物生长条件。恋同时为农业灌皱溉和生活用水课提供补充水源拦。贝水利枢纽经过匹可行性研究，筛提出如下参数立作为建筑物设祝计依据。搭1．3．1岔特征水位扰表1-1水库歼特征水位剪正常蓄水位菊98.00m罢设计洪水位（竟2%）涉99.蓄7宵m夕校核洪水位（牵0.5%）锣100.0m注：下游无水失1．3．2饿防洪标准与安跑全泄量匙考虑到工程特狠点及工程区下芽游现状和未来驻的发展，设计骗洪水标准为5员0年一胡遇学，字校核洪水标准半为200年一避遇夺。炊表1-2防猎洪标准与安全馆泄量艺洪水标准物洪水流量否安全泄量勒50年一遇乐（叶P=2%）虹77m仓3殖/s争50证200年一遇呜（境P=0.5蚁%）杠100m兰3娘/s尤60驶1．4自然式条件势1．4．1布地形核工程区位于九式龙山——碧云腰寺向斜东北翼愧。在微地貌上稿处于山前过渡敢区，相对高度响20~毁100m邻。库区左岸为熄冲积——没洪积堆积阶地借，鹿阶面由耕北向南逐渐抬示升，高程自左白坝头至库尾由舍100m预递升至央120m倒，平均坡比0妖.056。库防盘区为河漫滩近。碰坝址位于沟口努河道狭窄处，即沟底河道宽约司35m夏，高程拐84.50m泊。锋1．4．2兼地质映（1）水库区轨工程地质条件砖水库趋区为一由西北扭方向（坝前）造向东南爽方向渐扩的沙扇形谷地，北灯、东、南三面罗环山，相对高少差20~蚀80m习，西面为山前贩堆积阶地，相道对高差10~腰15m物。端库区内第四纪首冲积——洪积黑层广为分布，拼厚度在商15m纠以上，水库的订北、东、南三径面及库盆下，栽基岩均为石炭答——二叠系或虹二叠系地层，貌透水性弱。西歌面广泛分布的收洪积碎石（含惠粉质土）层，叮以及坝下沉积蚕的粉质粘土、重漂石夹粉质粘译土层，是未来漠渗漏的主要设称防地段，也是曲影响大坝安全贯的主要因素。两淹没损失小，盼无浸没及大的岭库嗽岸稳定谦和淤积问题。慎在地杯质构造上，处间于九龙山——趟碧云寺向斜东厘北翼端部的转惰折端。基岩内码节理、裂隙发知育，但未发现崖较大规模断裂患构造，区域稳层定性好。泳基岩在中分布有裂隙搜潜水。第四系和松散层中有孔辫隙潜水，水面挨埋深13.4霉0~聪15.5m叛，其补给来源扑为大气降水及遮山区基岩裂隙系水，其排泄流护向基本上与河仁道流向一致。号（2）坝址工奸程地质条件挨坝址慢区呈“U”形疑河谷，谷底宽播约横35m肆，高程促84.50m坏。上部（高程丹100m巩处）宽约汇120m垄，主河道由南揉向北流经库区捡后，改向为由烈南东向北西方恋向穿过坝址。岗谷底沉积有深拥达呆19.60m壳的第四系沉积亚层。左坝头亦逗为山前冲积—宇—洪积阶地沉武积物。右坝头扰为古生代二叠缠纪板岩，其产驻状为倾向南，五倾角50爱。未发现较大铸规殖模断裂构造。废板岩蚂为黄绿色，主渐要成分为粘土篇矿物，含白云勺母、绢云母和在绿泥石等变质竖矿物，节理、纲板理发育烫，裂隙面上有贞氧化铁薄膜，娘裂隙中有红色逮粘土充填。露当头岩石呈强风蝶化。盗经分析和钻探乱资料证实，坝累基覆盖层下基领岩亦为板岩。吩坝基覆盖层表贫层为卵砾石，役向下依次为墨碎石、漂石、框粉土层总等，其中的孔宗隙潜水水面埋谋深袖13.5m凝。岩性在水平鼓方向和垂直方座向均存在明显柔的交替、穿插亦，透水性变化竟较大。闷对分布于坝基膨和左坝头的覆民盖层，需采取烧可靠有效的防拜渗措施，方能且确保大坝安全创和水库的正常久运转。站1．4．3穴水文气象拍流域内无水文乡测站和气象站骑。可参照借鉴寻的坛颐梅和东闸站和昌尘平站，至水库搅的直线距离分筋别为捏12km彼和尘20km析。葛（1）河流水完文特性：垮白家谜疃晕沟为间歇性河闭流，除遇较大沙降雨时沟中有溉径流外，一般度均为干沟。根瓣据北京市山区荒水文资料，流粮域多年平均降婶水量舱640mm钳，多年平均径抛流深为益240mm花（相应多年平临均年径流量为重69.6壶10混4名m躲3植）。代表性水旱文年的年径流肥量如表1-3川所列。军表1-3代斗表性水文年的身年径流量趁代表性水文年召丰水年（P=陡25%）题平水年（P=态50%）哪枯水年（P=幸75%）码年径流量(m宣3车)例91.4付10每4册55.1滤10台4霜30.5穴10货4（2）洪水：侵历史资料说明竟，洪水多发生斜在7~8月，离洪水过程多为银单峰型，一次殖洪水历时不超瑞过15h。设翼计洪水过程线缸见表1-4。鸦表1-4典抓型洪水过程线普时段（天）盘0辣0.5缩1.0床1.5判2踪3楼4普5赴6柔流量（m馒3挺/s）脆0躬17.3聋77.0威55.0超38.6堵25.2怪18.8摘14.2虑11.2兰（3）库水位毁与面积、库容班关系见表1-套5。赚表1-5水共库高程与面积速、库容关系打高程(m)紫面积(m挣2吸)岩库容(m赌3胁)亡86朱785酿461载87幼3001炒2354忍88渴7249铁7479游89劝11715嚼16961厚90流17975翅31806外91怕20768盛51177威92惊26279衬74701挂93苦32390梯104035菜94厉34301材137381涌95棕38294促173678钟96数44086丢214868鬼97牌46898没260360姜98咏51246垮309432索（4）气候条失件甚据现有资料，不工程区属于温资带大陆季风气驰候，多年平均船气温谱11.7握C拌。多年平均陆栽面蒸发量碰450mm春。（5）泥沙思坝址以上流域与面积内，林木肿茂密，植被良黄好，水土流失截较轻。（6）蒸发门流域内多年平目均陆面蒸发量郑为龟450mm箩。根据北京市炼水文手册资料更，按饲20cm天口径蒸发器测滨量库区内多年遵平均水面蒸发胆量为墓1950mm迫。（7）其它舰洪水期多年平锣均离地面交10m慎高的最大风速贺v=20m/揭s，昨吹程乐D=400m迹，风向垂直上遭游坝面。冻土援深弓1.0m美。坝顶交居通要求息通行单行道（屠7m战）。坝、库区色基本地震烈度亭为6脂。含1．5建筑抚材料风坝基覆盖层表章层为卵砾石，谣向下依次为碎搏石、漂石、粉户土层等爸。土坝心墙脑或斜墙所需坑粘土料，可满盗足要求。水库遮西面广泛分布盲着洪积碎石（爱含粉质土）层耳，料场位于上拆游左岸恳1km登，交通方便，跌可利用的碎石茎储量可达12哑0万m怖3培左右。粘土料扣颗粒组成见表定1-6：僚表1-6粘贪土颗粒组成劫粒径碑20现-2mm遮2摆-0.5mm荐0.5诚-0.05m倒m丹0.05胃-0.005凳mm比<0.005白合计貌含量（％）文2.06撕9.20换2.03鲁35.4抖51.3置100醒各种材料的物残理力学性质见酿表7。姿表1-7各仔种材料物理力无学性质创从土料涛特性月粘土讯砂砾石、碎石斩钢筋混凝土行比重谣2.70箭2.64文干土容重（k都N/m改3割）伯16.66束19.6净天然容重（k桥N/m险3贯）帅19.5卵20.6殃浮庸容重（kN/产m忧3息）庙10.49潮12.35立含水量柔17%坚塑性指标耐11哈渗透系数（c际m/s）订5×10变-6桥坝身5×10淘-3集坝基1×10袍-3哲3.7×10荒-7汇内摩擦角φ卸’贵水上22°争水下19°焰水上35°糖水下32°降凝聚力c覆’饰（kN/m倒2菠）届水上16.5峰2水下13当.72赔1．6其它枯资料饥1．6．1鸣外来材料会工程使用的主脸材——水泥、付钢材等，均可帆市购。其他生码活、生产资料椒，均可由当地斗采购。顿1．6．2市交通馋工程场雷区位于白家架疃骨村南张1.0km可，距温（泉）域颐孤（和典园）捞干线公路促1.5km退，且有简易公捷路通过坝址和舒库区（其中有慌0.5km北公路需在工程览建设前改线建狗设）。帽1．6．3耽施工动力、劳猴动力情况客施工用水（仅雨限于搅制混凝刚土和生活用水胸）由当地供水裕管网供给。施查工用电直接接镰入当地电网，标只增加一台变浆压器与相应数难量的控制开关耳即可。当地有潜很多闲散劳动村力。沟持域港毛鲁恳2．枢纽布置垫2．1工程微等别及建筑物开级别擦2．1．1详水库枢纽建筑精物组成阁根据水库枢纽矿的任务，该枢粱纽组成建筑物坊包括：较挡水坝、溢洪勤道、引水管哗等。假2．1．2掌工程规模债枢纽布置应做今到安全可靠，惧经济合理，施材工互不干扰，晃管理运用方便返。根据《水利佣水电枢纽工程助等级划分及设毕计标准》以及万该工程的一些手指标确定工程粉规模如下：犁表2-1尤水利水电工纲程分等指标冈注：1、水库咬总库容指水库娱最高水位以下还的静库容；爬2、治涝面积椅和灌溉面积均葵指设计面积。副表2-2永泼久性水工建筑汇物级别找根据拟设计枢没纽的工程规模屠以及在国民经忘济有关部门的冬重要性进行分及等分级。枢纽徐等别根据《碾黑压式土石坝设筐计规范》（D龟L/T53宰95—200民7，后简称《茄规范》）中五把项指标中最大淡的一项确定，疼建筑物的级别练根据《规范》蝴相应确定。抓本工程以形成气环境景观水库题为主，工程建精成后，可以形房成60000山~70000携m翁2曾面积的水域，汪蓄水30万m拴3轿，可以在一定旗程度上减少流希域内的水土流慢失，减轻山洪广对下游村镇、钩交通线路的危蒙害，进一步改芬善和美化环境戴，调节小气候锣，改善周边植善物生长条件。朵同时为农业灌牧溉和生活用水凭提供补充水源州。茶由于蓄水面积筛在0.001捞~0.01匹×10输8袄m范3递范围内，但以徒景观为主，兼显有补充水源的嚼作用，故工程绿规模属小(1隆)型，工程等哭别为Ⅴ等，本惑枢纽中的主要取建筑物，除挡午水建筑物为4酸级水工建筑物行，溢洪道、灌复溉渠道、水库云放空隧洞为5窑级水工建筑物念，次要请建筑物筏道为笔5级水工建筑嘉物。绍2．2坝址朽及坝型的选择博2．2．1纪坝址的选择已《规范》要求主坝轴线应根据指坝址区的地形糟地质条件、坝章型、坝基处理趴方式、枢纽中泰各建筑物(特乖别是泄洪建筑薯物)的布置和乘施工条件等，有经多方案的综怪合技术经济比垮较确定。慧本工程坝址位久于沟口河道狭白窄处，沟底河鉴道宽约严35m信，高程皮84.50m怠。陈2．2．2纺坝型选择店坝型选择关硬系到整个地形覆的工程量、投海资的工期，除榴筑坝材料是坝紧型选择的主要岁因素外，还要箱根据地形地质允条件、气候条塑件、施工条件改、坝基处理方捎案、抗震要求甩等各种因素进校行研究比较，仆最后选定技术陶上可靠、经济啄上合理的坝型瞧本残工程场利区位于白家饶疃穗村南阻1.0km律，距温（泉）载颐故（和他园）艘干线公路秤1.5km墓，且有简易公六路通过坝址和劫库区（其中有锁0.5km省公路需在工程拦建设前改线建越设），交通较偶便宜。但从外疼运入筑坝材料帅，工程投资将估会有所增加，剖重力坝需要大奶量混凝土或浆宇砌石材料，不严能利用地基开街挖的材料，且旁材料造价较高承，因此不采用撞重力坝；拱坝耻对地质和地形副要求较高，本由工程坝轴位置辰地形不对称，登如采用拱坝，阴设计施工十分黎复杂，因此不碰宜选择拱坝；迈坝基覆盖层表贪层为卵砾石，他向下依次为碎贯石、漂石、粉殿土层等临，土坝心墙棵或斜墙所需粘鲜土料均可演满足要求，可妹就地取材，水司库西面广泛分芝布然着洪积迅碎石（含粉质卖土）层，料场估位于上游左岸志1km奉，交通方便，胡且在所有哄的坝型中，土塌石坝由于基础挑面积较大，承躲担的应力较低窄，对地基要求躲低嚷,所以选择土驻石坝。值2．2．3粉泄水建筑物型争式的选择薄泄水建筑物的携布置和结构型透式，应根据地叫形、地质条件把和泄洪规模、米水头大小和防臭沙要求饲等综合比较后拜选定。宫本工程中的土侦石坝可以采用袖岸边溢洪道进南行泄水。土石昌坝常采用正槽烤式溢洪道，即阔泄水槽与堰上剧水流方向一致断，水流平稳，唯泄洪能力大，铃结构简单，运背行安全可靠，晨适用于各种水置头和流量。右根据枢纽布置厚原则，枢纽中斥的泄水建筑物赏应做到安全可肢靠、经济合理晓、施工互不干戏扰、管理运用舞方便。枢纽布青置应满足以下布原则：礼枢纽中的泄水窗建筑物应满足才设计规范的运订用条件和要求船。选择泄洪建令筑物形式时，把宜优先考虑采逐用开敞式溢洪覆道为主要泄洪伴建筑物。泄水搬引水建筑物进挡口附近的岸坡丙应有可靠的防恨护措施，当有惑平行坝坡方向良的水流可能会享冲刷坝坡时，麻坝坡也应有防云护措施。应确土保泄水建筑物骄进口附近的岸樱坡的整体稳定喉性和局部稳定屡性。当泄水建榆筑物出口消能专后的水流从刷挤下游坝坡时，裹应比较调整尾割水渠和采取工发程措施保护坝册坡脚的可靠性挣和经济性，可夺采取其中一种蜜措施，也可同母时采用两种措厕施。对于多泥倘沙河流，应考杰虑布置排沙建趋筑物，并在进挖水口采取放淤屿措施。慧溢洪道应选择日在地形开阔、届岸坡稳定、岩同土坚实和地下饶水位较低的地怨点，宜选用地牢质条件好良好鞋的天然地基。差壤土、中砂、换粗砂、砂砾石屠适于作为水闸攀地基，尽量避胃免靠淤泥质土和歇粉砂、细砂地注基，必要时应思采取妥善处理吓措施。恭2．3枢纽绑建筑物的平面拦布置湾挡水建筑物：础土石坝按直线梦布置在坝址上雹。些泄水建筑物：晚开敞式正槽溢足洪道布置在大圾坝右侧。3．坝工设计锐3．1坝型改选择闲《规范》指出继，影响土石坝辽坝型选择的因基素很多，其主屑要的是坝址附旧近的筑坝材料旦，还有地形与蚂地质条件、气融候条件、施工嫁条件、坝基处磁理、抗震要求贷等。通过对各棵种因素进行比辉较，选定技术集上可行，经济帮上合理的坝型幕。笋上述因素中相美对而言，地质学条件、可用的谣建筑材料及费稼用估算更为重遍要。护心墙坝的心往墙位于律坝体中间而不哥依靠在透水坝晌壳上，其自重惩通过本身传到景基础，粘不受坝壳沉降夹影响，依靠心青墙填土自重，验使得沿心墙仿与地基接触面梯产生较大的接秩触应力，有利堵于心墙与地基脆结合，提高接全触面的渗透稳瓶定性；使其因槐坝主体教的变形而产生欺裂缝的可能性例小，粘土用量喇少，受气候影趁响相对小，粘胖土心墙冬季施胖工时暖棚跨度色比锐斜墙小息。移动和升高处较便利。谊而苗斜墙坝由于抗礼剪强度较低的第防渗体位于上岛游面，故上游沫坝坡较缓，坝没的工程量相对克较大。游斜墙岁霸体长的沉降变形也奥较为敏感，与棕陡峻河岸的冻连接较炸困难。啊本工程怨中酬场区标土料满足心墙澡坝的筑坝所用稍，且便于设计凉计算和施工，蛛因此采用心墙欢坝。哀3．2坝体爷断面设计群3．2．1痕坝顶宽度旨根据交通及运江用要求确定坝渡顶宽度。高坝抖（坝高>简70m捉）不小于岁10诚-位15m嗽；中、低坝不静小于畅5久-稠10m；稼《小型水利水味电工程碾压式浴土石坝设计导撕则》（SL1乡89-96）宾建议：坝高3彩0m以下的4家、5级幻坝其坝讲顶宽度可取庄3而-个6m。猫本工程要求坝杨顶交真通要求份通行单行道（警7m），他故坝顶宽饥度确定为7m傅。部3．2．2请坝底高程表地基覆盖层表财层为卵串砾梳石，需进行清伟除携。根据坝址工埋程地质剖面图丰，可知标卵繁砾搞石覆盖层深度问约为络1浴m，。清基后属坝底高程为8姜3.5泳m。型3．2．3祸坝坡与马道踢（1）坝坡坡听度钟跟表3-1国上下游边坡比锦坝高(m)竖上游武下游<旁10防1：2～1：霉2.5炉1：1.5～兽1：2党10～20起1：2.25龟～1：2.7惰5衣1：2～1：碌2.5揭20～30寒1：2.5～盗1：3盛1：2.25拿～1：2.7答5>页30与1：3～1：汗3.5钟1：2.5～兵1：3顷根据资料，本先工程土石坝高脸度在10~2握0m范围内，适故定上游坝坡橡取1：2.5膜，下游坝坡给1：2.25墙。（2）护坡撒《规范》要求篇坝表面为土、蚊砂、砂砾石等后材料时应设专径门护坡，本工更程土石坝选用匹砌石护坡，单鱼层砌石石块直配径选为0.2斑~0.35m诞，下面垫0.底15~0.2促5m的碎石或笨砾石。役根据《规范》碧护坡的覆盖范渔围应按以下要剂求确定：排1、上游面上段部应由坝顶算群起，如设防浪我墙时应与防浪于墙连接：下部混至死水位以下易不宜小于2.烧50m，对4火级、5级坝可据减至1.50怜m，最低水位究不确定时应至虽坝脚。收2、下游面应赵由坝顶至排水盆棱体，无排水视棱体时应至坝启脚。寿因此，本工程浇土石坝上游面债护坡选为单层聪直径为0.3毁m左右的浆砌崭石，下面邀垫0.2m厚停的碎石，下部抛至坝脚；下游公面选为单层直后径为0.3m院的干砌石，下湾部至排水棱体填。（3）马道爽马道的设计应粗考虑坝型、坝扬高、坝体及坝匠基土石的性质栗与其密实度、叉坝体所承受的劝荷载以及坝的惜施工和运用条指件等因素拟定太坝坡或根据经辣验拟定等。如楚果需要设置马邮道应在上胜下游变坡处桐设置。贫《规范》规定喊，土质防渗体盼分区坝和均质滴坝旧上游坡宜少设糊马道。一般在那下游坡每隔1园0m~30m环设置一条马道甜，根据目前坝平的发展，上游酱坝坡除观测需如要外，已趋向盾不设马道，下药游坝坡也趋向羊于不设和少设睬马道。摔本工程土石坝耻为10~20洗m的低坝，故搂上游不设马道头，下游1/2窑高度处设怪一损宽勇度为2m的马分道，且于马道各内侧设摘一爽排水沟，坡度斜不变。床图3-1澡坝坡尺寸示意令图常3．2．4寒坝顶高程量根据坝顶高程脉在地形图上沿环坝轴线选取最范大高度的土坝加断面进行设计种。程根据已给的洪垂水位，考虑风予浪及安全加高粘等，确定坝顶倚及防浪墙顶高辣程等。姑坝顶高程或坝治顶上游防浪墙红顶的高程按下志式计算，并选辱用较大值：爹坝顶高程=猴设计洪水位+美正常运用条件童的挖=校核洪水位付+非常运用条键件的张坝顶静水位超殖高值：包式中：英——波浪在坝竟坡上的设计爬衣高，m；阿——风壅水面插高度，m，即冬风壅水面蜓超出原库水位瞧的高度；炎——安全加高念，m，根据坝忽的级别按规范免选取。寨计算皮详见表3-4彼。尚（1）安全加湾高证表3-1肢安全加高A值泰工况饭坝的级别哪1级向2级听3级毛4、5级伏设计、正常嗓1.5薪1.0名0.7孙0.5俊校核兰0.7狼0.5财0.4温0.3送本工程土石坝毁坝云的级别为秤5东级，则正常使之用工况和设计谎工况的安全加先高A=0.5课m，校核工况皇的安全加高A侧=纵0.3m闯。笔（2）风壅水弄面高度轧式中：K——效综合摩阻系数汪，取阳；刑v——计算风复速，5级坝予在正常运用条章件下，采用多乏年平均离地面据10m崇高的最大风速吐的1.5倍；弦非常运用条件仍下，采用多年井平均年最大风遮速，离地面需10m循高的最大风速铜为20.0m捞/s；焰D——风区长帖度，为400督m；剑β——计算男风向与坝轴线萍法线的夹角，梢风向垂直上游兄坝面，即β为从0渣o驼；尽H浮m歌——水域平均堪水深，取坝前阵水深H的2/蓬3。桂表3-2储风壅水面高度况计算表格央项目逃设计洪水位述校核洪水位巡高程/m泻99.7膝100.0骗坝前水深H/急m涌16.2网16.5没平均水深殿H迹m租/m梳10.8耐11.0伟风壅水面高度认e/m歼正常运用x1兵0锻-3服/m软6.12慈非常运用x1萍0奶-3遗/m上2.67舰（虽3赵）波浪平均波忽高和波长的计帜算莆田公式：颂v——计算风闻速，5级坝助在正常运用条巡件下，采用多南年平均离地面游10m液高的最大风速失的1.5倍；巨非常运用条件猴下，采用多年沈平均年最大风艳速，离地面胁10m阿高的最大风速特为20.0m猛/s；芹本设计采用累关计频率5％时奖的平均波高，掠查《规范》得芬：耳。柳计算详见表3填-3。瓦最所棋（珍4兰）平均波浪爬鹅高的计算虎裳思屠摔助靠式中：朽——平均波浪妖爬高，m；讯——单坡的坡善度系数，为2捷.5；冈——斜坡的糙燥率渗透性系数如，根据护面类电型为砌石，取叉；影——经验系数识，查表得到。城本设计采用累艘计频率5％时蛋的平均爬高，伙查《规范》得辰：劳计算详见表3俊-3。铲表3-3昆波浪爬高计算狭表捐项目族设计洪水位（杏正）侄校核洪水位（问非）丹高程/碗m课99.7堵0业100.0凤0绸坝前水深H/晌m胖16.2衰0限16.5册0嘴v/√站gH思2.堆38挤1.减57县K撞v取1.141换1.023觉平均波长L乓m粥/m乎9.75做6.26承平均波高冻h胆m扔/m定0.32艰0.20励频率波高h毛p吐/m己0.62跌0.39价平均爬高确R归m与/m徒0.58馆0.33您频率爬高是R使p吼/m扯1.07首0.61丝表3-4真坝顶高程计算曾表遍项目厦设计洪水位雅校核洪水位寨高程/m斤99.7牢100.0阀波浪爬高纪R/m芒1.07镇0.61洞风壅水面高度咏e/m只6.12×1昂0利-3俩2.67×1嚼0排-3垫安全加高A/精m厚0.5端0.3政△h/m零1.58枯0.91杀坝顶高程/m醉101.28边100.91毕由计算表格可剂知，坝顶高程半应不小于蔑101.2余8英m。咏所求坝顶高程丝是指坝体沉降昌稳定以后的数渡值。竣工时的脖坝顶高程应有务足够的预留沉艇降值，约占坝隙高的0.2%另~0.4%。疯则计入沉降量嘱，可得竣工高撤度为届101.3×楼(1+0.4渴%)=101银.7（m）槽综上，坝顶高免程取弄101.晃3秆m，坝高为肥17.伙8责m。（5）防浪墙贫《规范》指出只，坝顶上游侧权可设防浪墙，巨墙顶一般示高于坝项房1．00m～议1．20m。扶防浪墙应与防粮渗体紧密结合逐。防浪墙应坚匆固全不窑透水，其结构葛尺寸应根据稳崖定、强度计算包确定，并应设朽置伸缩缝，做定好止水。任本工程在坝顶浆设置高为1.泊00m、宽为骗0.4m的混闻凝土防浪墙，景其下部与心墙雹相接。醋3．2．5筛防渗设施犬（1）坝体防笼渗：各种防渗寇体的比较；祖本工程选用黏铃土心墙。心枣墙位于霸体料中央或稍偏向鹿上游，有透水党性很小的粘性授土筑成，土料鉴可就地取材。捡尺寸设计根据罩《规范》有如宣下要求：珠顶部高程：心斧墙顶部在静水定位以上的超高喉，在正常运用艘情况下不小于昼0.3~0.残6m，非正常偏运用情况下不盏得低于非正常姓运用的静水位映。当防渗体顶杰部设有稳定、贡坚固、弟不透水且何与防渗体紧密在结合的防浪墙吼时，可将防渗闪体顶部高程放骗宽至正常运用族的静水位以上炼即可。本工程肠选为100m族。封顶部厚度：按店构造和施工要驻求部的小于1所.0~3.0祝m，本工程选派为苹2具.0m。纸底部厚度：根满据防渗要求及罩涂料的允许渗恭透坡降决定，惑一般不小于水别头的1/4且佣不得小于3.仍0m。宫取下游无水工拉况，底部厚度淹:d2≧1/栋4×(101俱.3-83.雪5)=4.4崇5(m)挺本工程选为8饥.0m。泄边坡坡度：通各常采用1：0晚.15~0.味25。验算坡权度，锅m=(8-2欣)/2×(1句00-83.邻5)=0.1蜂8矛满足要求。栽砂性土保护层遍：厚度应大于糟冰冻或干裂深旁度，通常不小壳于1.0m，北本工程中为1旬.2m，上部嫂碎石厚0.7赖0m，下部砾盛石睡石贺厚0.50m责。市（2）坝基防帐渗：各种防渗还措施选择；嗓坝基地质条件耍为：坝基覆盖网层表层为卵砾煎石，向下依次逐为愿碎石、漂石、普粉土层等竹（坝坡——砂耀性土可采取较适陡值）野，暖其中的孔隙潜练水水面埋深执13.5m药。岩性在水平袖方向和垂直方雨向均存在明显场的交替、穿插架，透水性变化身较大。对分布汇于坝基和左坝驼头的覆盖层，暂需采取可靠有友效的防渗措施禽，方能确保大箩坝安全和水库践的正常运转。筹垂直防渗措施参，可根据工期范及所采用的施野工机械采用地截墓水槽、防渗墙虚和灌浆帷幕等水措施，并参照朴下列原则选用喝：对1、砂砾石层扰深度在20m务以内时，宜采射用明挖回填黏胆土剑截着水槽。超过2早0m时经技术铃经济比较，也茫可采用明挖回键填黏土借截吐水槽。僚2、砂砾石层茎深度在80m嗓以内时，可采角用混凝土防渗犯墙。超过80吴m时，经论证卡也可采用混凝夺土防渗墙。匠3、根据砂砾阿石层性质和厚架度，也可分段拉分层采用不同遣措施。谣由于本工程土拳石坝坝顶高度兔为摆17.期8坊m，属于低坝匙，从构造和施边工量等因素考跪虑，坝基防渗给采用混凝土防糠渗墙。亏（坝高在70悲m以上者为高惕坝，坝高在3宣0~70m之炭间者为中坝，孟低于30m者疯为低坝）不防渗墙顶部和笋底部是防渗的般薄弱部位，应滚慎重处理。凝广土防渗墙设计栗应遵守下列原敬则：宏1、防渗墙厚谷度应根据坝高嘱和施工条件确乐定，一般取0胡.6~0.8驻m。汁2、当混凝土乌防渗墙与土体夜为插入式连接朴方式时，混凝她土防渗墙项应换作成芒光滑的楔形，抚插入土质防渗纳体高度宜为1鄙/10坝高，遵低坝不应低于开2m。在环墙项宜途设填筑含水率哄略大于最优含屿水率的高塑性招土区。蜓3、墙底一般倒宜嵌入弱风化老基岩0.5m笛～1.0m。董对风化较深或响断层破碎带应材根据其性状及洲坝高予以适当虽加深。惭本工程选定混姥凝土防渗墙厚确度为0.8m格，墙顶插入防灾渗体高度为2牙.0m，墙底障插入岩基深度松为1.0m。拢在上游44m饶处修建防渗墙雾。薄（3）坝身与继坝基、岸坡及刮其它建筑物连觉接的接触防渗屿。忘坝身与坝基、乐岸坡的防渗：妙坝断面范围内餐清除坝基和岸怒坡上的草皮、故树根、表土和朱废料，并把坝饺基表面的土压山实，坝基与土叔石坝下游接触绍部位设置反滤既层。岸坡应该剩平顺，并要在内施工期保持稳隶定。心墙与基借岩连接时，应齿把岩基开挖至斧相对逢不钢透水的新鲜或承弱风化带上，拌并使岩面舅平整，对裂缝欣应用混凝土或临砂浆封堵。医坝身与其它建构筑物的防渗：纯坝体与其它建狱筑物连接时，姨防止接触面的全集中渗流，因赛不稳定沉降产瞎生的裂缝，以际及水流对上游裤坝坡和坝脚事的冲刷危害影债响。还反滤层每层的联厚度应根据材每料的级配、料氧源、用途、施怀工方法等综合瞧确定。本工程熄采用三层反滤锦，厚度分别为金0.25m、货0.15m、穷0.15m。盲3．2．6动排水设施俩本工程土石坝定采用棱体排水把。根据《规范贡》，棱体排水五设计应遵守下贞列规定：灵1、顶部高程响应超出下游最乱高水位，超过绢的高度，1级剂、2级坝不应且小于1．0m雅，3级、4级同和5级坝不应智小于0.5m仅，并应超过波暂浪沿坡面的爬右高。搂2、顶部高程轨应使坝体浸润笛线距坝召面的距离大于句该地区的冻结旱深度。窗3、项部宽度木应根据施工条钢件及检查监测己需要确定，其穗最小宽度不宜候小于1.0m捉。求4、棱捞体内破根据员施工条件决定按，一般为1：近1.0~1.筑5，外坡取为甩1：1.5~取2.0，棱体醋与坝体及土质慕地基之间均应策设置反滤层。福应避免在棱体盘上游坡脚处出闪现锐角。籍本设界计选定棱体排欺水的宽度为1具.0m，高度秧为1.0m，翅内坡为1：1蒜.5，外坡为白1：2.0。坝体剖面图14.540.3降图3-2弟心墙土石坝坝元体剖面图14.540.3括4．挡水坝渗像流计算心4勉．喊1浩浸润线计算绿有截水墙的心桥墙土石坝通过争坝体及坝基的扔渗流量q及墙反后渗流水深h潜2飞由下列方程组际计算：恰L捏es轻=0.44T祥+L港s始+买δ年1陈-δ净渗流通过截水绿墙的水头损失骂为：厅Δ胀h=（H俱1聋-h头2凯）*L吹s有/L炕es绢式中符号见图胖4-1。早图4-1进有截水墙的土陆石坝的心墙土灵石坝杂计算有限深透殿水地基上有截规水墙（截水槽黎、混凝土防渗俱墙、板桩或灌农浆帷幕等）的赶土坝渗流，截卵水墙可用相当躬于丹不瑞透水的底板（与或铺盖）的等排效长度来代替元。到不透水层字的完整截水墙晃，等效长度由杆下式确定：爷本工程中：下浮游无水，H出2少=0，盈偏安全取L秆1蜜=L=40.啊3m提；闻H徒1场——坝前水深殿，H趴1晶=14竟.5收m，轮——心墙顶部薄宽度，豆=2.0m，饲——心墙底部叮宽度，柏=8.0m，仙——防渗墙厚翁度，田=0.8m娃，盆T——透水层染深度，论k佛——防渗墙渗叙透系数，k啊=3.7×1崭0姑-7三，短k扬0浮——坝基渗透听系数，k躁0厚=1×10默-3姻，鸽k句1振——心墙渗透拾系数，k刮1团=5×10乱-6皮，毕k四2主——坝身渗透偶系数，k霉2移=5×10盈-3态。求解：榆取泄η=0.00饶037搂Ls说=世δ/端η凉=0.8/0薄.00037农=2162.五2(揪m盈)分L图es睁=0.44T谨+L演s仪+δ衔1哗-δ阔=0.44垮×校19.6+2踩162.2+黑8-2=21鸟76.8（m默）纺原一元二次方悲程可改写为其中；；委C=-[k飘1既H俗1狮2猜/色(δ玉0禾+δ牛1载)+k辉0属TH哪1抵/L躲es故]显。躁表4-1三截个水位的渗流查量计算障正常蓄水位时合设计洪水位时射校核洪水位时搬渗透层厚度籍T/m糕19.94帮19.94病19.94矩坝前水深途H/m主98.00婆99.70互100.00秋A偿6.25E-凶0展7彻6.25嫌E-0乱7棕6.赞2侨5起E-0兼7博B欧4.15叠E-0末6跪4.15炭E-蝇06倚4.15们E-0或6靠C蝇-系2.继38帜E-0板6兴-夜2.胆80计E-0拼6岁-店2.身87燕E-0怖6皆墙后渗流水深据h你2好/m柜0.53晴0.62兼0.63睁单宽渗流究量炸q/m榴3另s找-1翠2.油33报E-0上6崖2.铜74路E-06脑2.挨81味E-06浸润线方程：但式中：T—窄—透水层深度百，扑k浩——防渗墙渗稳透系数，k=青3.7×10辉-7害，巷k家0债——坝基渗透威系数，k抬0产=1×10吓-3宴，妨k堪2些——坝身渗透诵系数，k胀2丸=5×10利-3选,果h持2恶——墙后渗流警水深，错q唇——瓣单宽流量宿。画得浸润线方程责：酸正常蓄水位时姓：薪x=-10.遭73碌y炮2菊-读85.58脂y+48.3敞7勿表4-2浸育润线上的点（爆1）码x她0饼13.4雷26.9获40.3虑y昌0.53用0.39畜0.24飘0.09复设计洪水位时纵：样x=-牺9.12滥y羽2罩-鬼72.77腰y+愁50.78廊表4-3浸跑润线上的点（贤2）搁x判0秘13.4海26.9徒40.3弃y似0.62萌0.48岁0.32逐0.14鲁校核洪水位时吉：门x=-迟8.90架y袖2青-70.96译y+骨48.24蛛表4-4浸惑润线上的点（牙3）鸣x变0舌13.4肾26.9鬼40.3伞y棋0.63尝0.46乎0.29除0.11竖4．2吓总渗流量脖计算谎计算土石坝总野渗流量时，可澡根据地形、地肥质变化及坝体圣防渗、排水的吧情况，把土石牵坝沿长度方向怒分为若干段，浊计算出每个断顾面的单宽渗流纷量，然后按下絮式赚计算全坝的壶总渗流量：金式中：q1，喇q2，…，韵qn纸——断面1，而2，…，n的响单宽渗流量；肿梅l罗1，l2，…绸，ln+1—涨—相邻两断面倡之间的距离。趴分区情况见图叶4-3，q符0墓左侧部分水深办较低，忽略不膊计。亿(1)迈正常蓄水位谎的渗流计算豪图4-3羽土石坝总渗流级量币计算图烦（1朋）纯表4-1抽稳定渗流期单会宽昼渗示流量计算表湿（1）掏编号喷1息2逢3奔桩号番0+希68.80正0+箩101.28猛0+1借22.87豪心墙厚度事δ毁1舒/m衔3.31秤7.48谜7.24乡有效长度误L顿es担/m霞2174.9纪4横2177.5肠0份2173.9今7制L/m泥15.39傅41.06毁39.71白渗透层厚度干T/m希23.26膨18.77宾12.12纳坝前水深避H/m畅1.61咸14.05步12.40徐A榆1.63E-派06答6.14胞E-0恨7厅6.绒35朝E-0肃7年B读9.18万E-0俭6岸3.89疾E-唇06家2.75坑E-0享6结C循-屡1.97喂E-0涨7予-瞎2.21布E-0暑6而-僵1.52挣E-0胳6执墙后渗流水深屑h剂2努/m赵0.凑021材0.525断0.497追单宽渗流量麻q/m雄3摄s哥-1朋1.94唤E-0叨7倦2.17元E-06夸1.49蔑E-06黄注：表中A、邻B、C均为关骨于h用2淘的二元一次方班程系数，花；摘；贝C=-[k济1钻H竿1啊2形/债(δ炭0伤+δ颗1肆)+k替0裹TH障1星/L煌es雨]垂。逐由下列公式计厨算总渗流量如荐表4-2所示轿：骆表4-2帅土石坝总渗流佩量导计算表拒（1）喘编号掩1潜2痕3飞4偶渗流量鸦q/m断3移s您-1恶1.94疑E-07贩2.17军E-06坐1.49袭E-06磁0胶断面间距将l/m震11.34糠32.48愿21.60醒26.52茎（就q洒n-1乞+q牛n匪）尝l略n拣/m辽3夕s销-1艰2.20途E-06汉7.67E漏-05象7.91丸E-05卵3.96适E-05死总渗流量宪Q/m戒3蜡s雹-1柜9.88股E-05旱(2)设计洪箱水位偿的渗流计算自图芽4-4禾土石坝总渗流怀量翼计算图祖（2多）炸表4-3却稳定渗流期单玻宽晒渗嚼流量计算表（限2）点编号胞1鞭2僵3同桩号唱0+键68.80得0+仰101.28券0+1嫌22.87掩心墙厚度滔δ岔1口/m蜻3.31风7.48败7.24燃有效长度愉L石es屯/m倒2174.9沸4修2177.5报0汁2173.9粉7稠L/m黑15.39盐41.06产39.71夸渗透层厚度拖T/m处23.26剃18.77也12.12描坝前水深振H/m茶3.31遭15.75坐14.10折A乘1.63E-防06侧6.14护E-0假7庆6.伍35三E-0兴7讨B卸9.18保E-0环6旋3.89版E-犯06贼2.75丽E-0烟6应C析-4.57E酸-07控-2.62E坑-06喉1.86E-而06掏墙后渗流水深咱h群2刚/m荷0.049传0.613捎0.596饭单宽渗流量很q/m山3扰s琴-1榴4.52免E-07拳2.56辞E-06平1.83饱E-06淹表4-4斥土石坝总渗流利量饼计算表（2）小编号病1牺2织3羞4赢渗流量纹q/m抄3巨s港-1楼4.52灵E-07中2.56鱼E-06捐1.83禾E-06午0绢断面间距乐l/m种40.49迷32.48休21.60魄31.49堵（同q骡n-1条+q底n萝）熟l凭n杏/m图3舅s彩-1许1.83E-贷05作9.79偷E-05浮9.48涛E-05强5.75购E-05竖总渗流量倾Q/m软3耍s桐-1嗓1.34聋E-0江4泼(3)校核洪男水位射的渗流计算鞋图抬4-5末土石坝总渗流武量松计算图攻（3巡）益表4-5葬稳定渗流期单仇宽权渗旱流量计算表（沉3）硬编号懂1溪2垦3编桩号签0+崭68.80疗0+误101.28涨0+1晒22.87木心墙厚度原δ健1吩/m裳3.31县7.48味7.24溉有效长度拣L命es套/m寒2174.9不4纽2177.5伤0伯2173.9奇7浓L/m情15.39琴41.06兴39.71等渗透层厚度余T/m氧23.26妙18.77仍12.12焰坝前水深晒H/m逼3.61忍16.05危14.40澡A籍1.63E-乌06覆6.14扭E-0孕7孕6.凭35驾E-0挎7顿B飘9.18绘E-0拔6股3.89允E-嫩06舱2.75制E-0浑6勺C滋-5.09E洒-07擦-2.69E战-06缴-1.92E鹅-06养墙后渗流水深瓶