【《某混凝土面板堆石坝坝体设计及枢纽布置计算案例》1600字】

某混凝土面板堆石坝坝体设计及枢纽布置计算案例枢纽整体布置枢纽布置应全面考虑设计、施工、运行等各方面的因素，既要满足技术可行性要求，在经济上也要合理。综合考虑种种因素，最后确定枢纽布置，在地形地质平面图上绘出大坝的布置位置，具体布置详见平面布置图。坝体剖面设计根据面板堆石坝的特点，将坝体划分为粘土铺盖层、盖重层，垫层料区、过渡区、主堆石区和下游面大块石护坡。工程等级为I等工程，工程规模为大（1）型，大坝和泄水建筑物均为1级建筑物，以洪水重现期1000年一遇为防洪标准。地震设防烈度为7度。分别按设计和校核两种情况计算坝顶高程，取两种计算结果的较大值，同时预留一定的沉降值，计算公式如下：d按如下计算式： 式中：为风浪引起的坝前水位壅高，m；为波浪的爬高，m；为安全加高，m。可按如下的经验公式计算： 式中：为综合摩阻系数，；为风向与坝轴线法线方向的夹角，初拟时取45°；为库面的波浪吹程，取4km；为计算风速，m/s；为坝前水域平均水深。应先由工程等级确定设计波浪爬高值的累积频率，得到累积频率爬高。可按以下经验公式计算： 式中：为考虑坝面糙率及渗透性的系数；为经验系数；为土坝上游坡度；为平均波高，m；为平均波长，m；为平均波周期，s。由莆田试验站公式计算其中的波高和平均波周期： 式中：为水域的平均水深，m。平均波长假设为深水波，可按以下公式计算： 经验算，满足深水波条件。可根据大坝等级和运用情况按规范确定，设计工况下安全超高；校核工况下安全超高。现将水库正常运用和非常运用两种情况，即设计洪水位和校核洪水位下的计算结果列于REF_Ref66714073\h表2.11中。表STYLEREF2\s2.1SEQ表\*ARABIC\s21坝高计算表坝顶高程计算设计工况校核工况水库静水位（m）471.90475.14河底高程（m）260.00260.00水域平均水深Hm（m）211.90215.14计算风速V（m/s）1812水库吹程D（m）40004000综合摩阻系数K0.00000360.0000036风吹壅高e（m）0.000794340.00034772坝面糙率及渗透性的系数KΔ0.90.9经验系数Kw11上游坡度m1.41.4平均波高hm（m）0.51250.3265平均波周期Tm（s）3.17872.5370平均波长Lm（m）15.759910.0390波浪爬高ha（m）1.48670.9470考虑累积频率的波浪爬高ha1％（m）3.31542.1119安全超高δ（m）1.50.7坝顶超高d（m）4.81622.8122坝顶高程计算（m）476.7162477.9522坝高（m）216.7162217.95220.2％坝高沉降量（m）0.43340.4359考虑沉降后坝顶高程（m）477.1496478.3881根据计算结果，初步拟定坝顶高程为478.39m。在坝顶设立防浪墙时，上述方法确定的坝顶高程实际上为防浪墙顶的高程。根据《SL228-2013混凝土面板堆石坝设计规范》，防浪墙应当高出坝顶，取为1.0m，防浪墙高度取5m，故坝顶实际的高程取为477.39m。坝高较高，为217.39m，坝顶宽度按公式计算，故本次坝顶宽度设计为14.74m。由于筑坝所用材料为硬岩堆石料，上下游坝坡的坡度可采用，在本设计中，上游坝坡坡度取1:1.4，下游坝坡坡度取1:1.35。为降低坝体浸润线，避免坝坡土料因为渗透作用而产生变形，对于较高的堆石坝，可以沿坝坡每30～40m的高度设置一个宽度不小于1.5m的马道，参考以往工程经验，本次马道宽度统一设为2m，坝坡面板不设马道，坝坡下游于高程295m、340m、385m、435m处设置4级马道。因为坝址地区存在节理裂隙发育现象，所以基岩内部要采取防渗措施，以减小渗透坡降。本工程在截水槽底部设置帷幕灌浆，本工程采用水泥灌浆,当相对不透水层较深时，帷幕深度应根据渗流条件等参考工程经验确定，一般取为0.3～0.7倍的坝高，所以本工程的帷幕深度拟取为90m。根据规范要求，对于坝高在150m以上的高坝，主次堆石区的分界面宜倾向下游，故采取坡度为1：0.5；盖重区顶宽14m，坡度1：2.0；铺盖区顶宽5m，坡度1：1.8；垫层料区的宽度应大于3.0m，故取垫层区取宽3.0m；过渡区宽度不小于垫层宽度，取4m。面板厚度由顶部向底部逐渐变厚，各不同高度的厚度可按照(2-3)式计算: 式中：为面板厚度，m；为面板顶厚，m；为计算断面至面板顶部的高度距离，m。取面板顶部厚度为0.5m，则计算得出底部厚度为1.2m。趾板的布置方式采用开挖后趾板面等高线适应岩面的斜趾板方案，趾板厚度与相邻的的面板等厚，取1.2m。