重力坝设计方案
一、前言
1、流域概况及枢纽任务
××是罗江上的一条南北向大支流，河流全长295公里，流域面积850平方公里。流域形状略呈菱形，上下游狭窄，中游宽大，河道坡陡流急，具有暴涨暴落的特性。本枢纽工程以发电为主，兼顾防洪、灌溉，对航运和木材筏运也适当加以解决。水库总库容22.6亿立方米，装机容量24.8万千瓦，灌溉上游农田130万亩，确保减免昌州市（福州市）及附近50万亩农田和南江县（南平县）的洪灾。
2、经水文、水利调洪演算确定：
死水位200.15m；发电正常水位215.5m，相应下游水位163.88m；设计洪水位216.22m，相应下游水位169.02m，通过河床式溢洪道下泄流量5327.70m3/s；校核洪水位217.14m，相应下游水位169.52m，通过河床式溢洪道下泄流量6120.37 m3/s；泥沙淤积高程174.6m，淤沙干容重14.1KN/m3（浮容重=8.71 KN/m3），孔隙率n=0.45内摩擦角为φ=15o；电站进水口底板高程为186.20m（坝式进水口）。
3、气象资料
相应洪水季节50年重现期最大风速的多年平均值为17.3m/s，相应设计洪水位时吹程2.54km，相应校核洪水位时吹程2.66km。
4、地质勘测资料
坝址处河床地面高程为146.10m，河床可利用基岩高程为140m，坝与基岩之间摩擦系数为0.7，基岩允许抗压强度为6.3Mpa ,坝基渗透系数（扬压力折减系
数或剩余水头系数）α
1α
2
可分别取0.25，0.34。
5、建筑材料有关数据
5.1 龄期为90天，强度等级C15标号的混凝土允许抗压强度为4.3Mpa。
5.2 砂石料有3个主要料场：
5.2.1 房村料场位于坝上游右岸22公里处，与公路边小山丘相连，附近河岸地形开阔，可供加工堆存之用，分布呈长方形，长1350m，宽234m，表土层3～4m，露出水面0～7m。
5.2.2 张湖料场位于坝址下游62公里的江中靠右岸，附近有铁路干线的某一车站，全长1580m，宽390m，露出水面0～9m。
5.2.3 南浠料场位于坝址下游58公里江中靠右岸，全长1900m，宽300m，露出水面0～5m。
5.3 土料
分布于坝址上下游一公里范围内，分布高程为170～350m，有效储量达150万m3，其平均剥土层约1.5m左右，开采运输也方便。
5.4 石料及水泥掺和料
石料在坝址上下游一公里范围内，花岗岩储量丰富，且石质坚硬良好，但覆盖风化层厚，采料时剥土工作量大。无效储量与有效储量之比约1：7.4；水泥掺和料在坝址区10公里范围内，可用者有风化后的灰质页岩及泥煤。前者活性高，储量亦大，后者层薄，难开采，并含有少黄铁矿。
6、其他有关资料
根据国家建筑委员会所颁布的地震烈度图，本地区应属6度地震区，坝区设防烈度建议为7度。
坝顶有交通要求，行车宽度不少于8m。
二、设计说明书
1、工程综合说明
1.1 工程分等与建筑物分级
根据工程的效益，库容确定本枢纽属于Ⅱ等工程，其主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。
1.2 枢纽布置
本工程是以发电为主的综合利用工程，溢流坝段布置在主河槽处，冲沙孔布置在电站进水口附近。
本枢纽的主体工程由挡水坝段、溢流坝段、泄水底孔坝段、电站坝段及其建筑物组成，电站为坝后式。该重力坝由18个坝段组成，每个坝段的长度大约为20m，从左岸到右岸依次是1～6号坝段为右挡水坝段，7～9号为溢流坝段，10
号11号为底孔坝段，12～18号为右岸挡水坝段。该坝坝基面最低高程为140m，坝顶高程为217.8m，坝体总长度为370m，枢纽工程布置图附后。
非溢流坝段：右岸全长120m左岸全长190m，除10号坝段长30m外，其余坝段均长20m。坝顶宽度为10m，坝顶两侧各设一宽1m的人行道。坝顶的上游侧设置高1.2m宽0.5m的钢筋混凝土结构防浪墙，下游设置栏杆。沿坝轴线方向每隔20m设置一个照明灯。坝上游面为折线面，起坡点高程为185m，坡度为1：0.2，下游面坡度为1：0.7，折坡点高程为202.85m。
溢流坝段：该坝段全长60m，分3个坝段，每段长20m，共分3孔。溢流堰顶高程为201.07m。堰顶安装工作闸门和检修闸门，闸门宽×高=15×15。工作闸门为平面钢闸门，采用坝顶门机启闭。工作桥面与非溢流坝顶一致。堰顶设有两个中墩，其厚度为4.5m边墩厚3m，缝设在闸孔中间。溢流堰面采用WES曲线，过堰水流采用连续式鼻坎挑流消能，坎顶高程为170.52m，反弧半径为30m，挑射角为25o，边墩向下游延伸成导水墙，其高度为4m，断面为梯形，顶宽为0.5m 底边为3m，需分缝，缝距为15m。
电站坝段：电站的装机容量为4×6.2万千瓦，坝段总长30m，坝顶高程为217.14m宽度为20m，坝顶人行道与挡水坝段一致，门机与溢流坝段一致，上游突出2m为拦污闸槽，引水口中心线高程为160.07m，孔径为6m，进口为三向收缩的喇叭口，进口前紧贴坝面布置拦污栅，进口处设置事故闸门和工作闸门，均为平面闸门。在进口闸门后设置渐变段，渐变段为圆角过渡，长度为12m。电站厂房采用坝后式，位于左岸非溢流坝后，由主厂房、副厂房等组成。副厂房在主厂房的上游侧，厂房与坝之间用缝分开。
2、坝型、坝址选择
2.1 坝型选择
2.1.1 坝址地质条件
该河道河谷为壮年期类型，浅滩深渊交替，河道稳定，断面冲淤极微，河谷断面形状除上游和峡谷地区多呈“V”形外，中下游一带均为浅槽形或梯形，坝址区域多为花岗岩，完整性较好，覆盖层及风化层均较薄。
2.1.2 建筑材料
由前言所述“建筑材料有关数据”中知坝址附近砂石料较为丰富（3个主要料场）且运输也方便，土料次之，石料含量有限。
2.1.3 方案比较
根据以上情况综合分析如下：
拱坝方案：河谷面宽浅，不是“V”字形，两岸不对称，没有适宜的地形条件，故该方案不可取；
土石坝方案：坝址附近没有适宜的地方修建溢洪道，若开挖溢洪道则工程量较大，且当地土料含量不丰富，故该方案也不可取；
重力坝方案：混凝土重力坝和浆砌石重力坝都能充分利用当地的自然条件，泄洪问题易于解决，施工导流容易。浆砌石重力坝虽然可以节约水泥用量，但当地石料比较缺乏，而且此坝型不能实现机械化施工，速度慢，施工质量难以控制，故不可取。混凝土重力坝可以采用机械化施工，施工方便快捷，故本工程宜采用混凝土重力坝。
2.2 坝址选择
根据坝址地质勘测工作，××水电站选坝委员会在距南江县约6公里处选定了现坝址。坝址两岸地形较宽敞。河水面宽达70m～140m，右岸山坡坡度30o左右，而左岸较陡，约为40o。河床在此段内纵向呈“釜形”，是两头浅中间深，河流稍偏蚀右岸，致使右岸河水比左岸深。坝址区地层简单，表层大部分为第四纪残破积层所覆盖，由黏土、砂质黏土及花岗岩风化土所组成，厚度约8～16m。河床部分的冲积层厚度小于5m，下伏岩基均为上白垩纪花岗岩。综合防洪、灌溉等因素选坝委员会做了五条勘探线比较，最后选定第二坝轴线作为建坝的坝轴线。
3、非溢流坝设计
3.1 剖面尺寸拟定
3.1.1 坝顶高程的确定
波浪要素按官厅公式计算：h
l =0.0166V
o
D1/3m；
L=10.4（h
l
）0.8；
h z =（πh
c
2/L）cth（2πh/L）
L—波长，m；D—风区长度，m；
H—坝前水深，m；
h
l
—波浪高度，m；
h
z
—波浪中心线高于静水面的高度，m；
V
o
—计算风速，设计洪水位时宜用相应洪水期多年平均最大风速的1.5～2.0倍；校核洪水位时宜用相应洪水期多年平均最大风速，m/s。
坝顶或防浪墙高程=设计洪水位+△h
设
坝顶或防浪墙高程=设计洪水位+△h
校
△h= h
l + h
c
+ h
z
△h—坝顶高于静水位的超高值；
h
c
—坝顶安全超高（查非溢流坝坝顶安全超高表）。分设计情况和校核情况分别计算，计算成果见表2-1
表2-1 坝顶高程计算成果表
上游坝采用折线面，起坡点在（1/3～2/3）H处，其高程为185m，坡度为1：0.2；下游剖面采用基本三角形顶点与校核洪水位齐平的剖面形式，则有折坡处向上延伸与校核洪水位相交。取下游边坡系数为1：0.7，那么下游起坡点高程为202.85。
3.1.4 坝底宽度
由上下游起坡点高程、坡度、边坡系数等条件通过几何关系可得坝底宽度为63m，在（0.7～0.9）坝高=54.46～70.02范围内。说明坝底宽度符合要求。
3.1.5 地基防渗与排水设施拟定
由于防渗的需要，坝基面须设置防渗帷幕和排水孔幕，其中心线在坝基面处距离坝踵分别为12m和15m。初步拟定非溢流坝剖面尺寸如图2-1所示：
3.2 荷载组合及其计算（以下各组合情况均取单位坝长计算）
3.2.1 设计情况
上游设计洪水位为216.22m，相应下游洪水位为169.02m，坝基设有防渗帷
≧1.05。计算成果见表2-2（附后）。幕和基础排水措施。要求抗滑安全系数K
s
3.2.2 校核情况可分为以下两种
≧1.0。
3.2.2.1 设计洪水位情况下发生7度地震。要求抗滑安全系数K
s
计算成果见表2-3（附后）。
3.2.2.2 上游校核洪水位为217.14m，相应下游洪水位为169.52m。要求要求抗
≧1.0。计算成果见表2-4（附后）。
滑安全系数K
s
3.2.3 抗滑稳定验算与强度验算
=f(∑W-U)/ ∑P计算；
抗滑稳定系数按公式K
s
=(∑W′/B)+(6∑M/B2)计算；
上游边缘正应力按公式G
yu
=(∑W′/B)-(6∑M/B2)计算。
上游边缘正应力按公式G
yd
∑W—总铅直力；
∑P—总水平力；
∑W′—竖直方向合力；
B—坝底宽度；
∑M—对坝截面形心的总力矩。
3.2.3.1 设计情况
抗滑稳定验算：
=f(∑W-U)/ ∑P=0.7×（65.75-2.52）/28.88=1.53＞1.05
K
s
满足稳定要求。
强度验算：
=(∑W′/B)+(6∑M/B2)=63.23/63-6×
上游边缘正应力G
yu
261.17/632=0.61Mpa＞0
=(∑W′/B)-(6∑M/B2)=63.23/63+6×261.17/632=1.40 上游边缘正应力G
yd
Mpa＜4.3Mpa
满足强度要求。
3.2.3.2 校核情况
3.2.3.2.1 设计洪水位时发生7度地震
抗滑稳定验算：
K
=f(∑W-U)/ ∑P=0.7×（65.75-2.52）/32.36=1.37＞1.0
s
满足稳定要求。
强度验算：
=(∑W′/B)+(6∑M/B2)=63.23/63-6×
上游边缘正应力G
yu
378.53/632=0.43Mpa＞0
=(∑W′/B)-(6∑M/B2)=63.23/63+6×
上游边缘正应力G
yd
378.53/632=1.58Mpa＜4.3Mpa
满足强度要求。
3.2.3.2.2 校核洪水位时
抗滑稳定验算：
=f(∑W-U)/ ∑P=0.8×38.98/27.97=1.115＞1.0
K
s
满足稳定要求。
强度验算：
=(∑W′/B)+(6∑M/B2)=63.14/63-6×
上游边缘正应力G
yu
265.87/632=0.60Mpa＞0
=(∑W′/B)-(6∑M/B2)=63.14/63+6×
上游边缘正应力G
yd
265.87/632=1.40Mpa＜4.3Mpa
满足强度要求。
4、溢流坝设计
4.1 孔口设计
4.1.1 泄水方式的选择
重力坝的泄水主要方式有开敞式溢流和孔口式溢流，前者除泄洪外还可以排除冰凌或其他漂浮物。设置闸门时，闸门顶高程大致与正常高水位齐平，堰顶高
程较低，可利用闸门的开启高度调节水位和下泄流量，适用于大中型工程，所以为是水库有较大的泄洪能力，本设计采用开敞式溢流。
4.1.2 洪水标准的确定
本次设计的重力坝是2级建筑物，根据《水利工程水工建筑物洪水标准》采用500年一遇的洪水标准设计，2000年一遇的洪水标准校核。
4.1.3 流量的确定
经水文、水利调洪演算确定：设计情况下，溢流坝的下泄流量为5327.7m3/s；校核情况下，溢流坝的下泄流量为6120.37m3/s。
4.1.4 单宽流量的选择
坝址处基岩比较完整，根据综合枢纽的布置及下游的消能防冲要求，单宽流量取100～150 m3/（s.m）。
4.1.5 孔口净宽拟定
分别计算设计和校核情况下溢洪道所需的孔口宽度。计算成果见表2-5
表2-5孔口净宽计算成果表
初拟侧收缩系数ε=0.95，流量系数m=0.502。因过堰水流为自由出流，故ζs=1，由堰流公式Q=ζsεmnb（2g）0.5H01.5计算堰上水头H0，计算水位分别减去相应的堰上水头即为堰顶高程。计算成果见表2-6
表2-6堰顶高程计算成果表
t
k
—水垫厚度，自水面算至坑底，m；
t′
k
—冲坑深度，m；
q—单宽流量，m3/（s.m）；
H—上下游水位差，m；
H
2
—下游水深，m；
α—冲坑系数，坚硬完整的基岩取0.9～1.2，坚硬但完整性较差的基岩取1.2～1.5，软弱破碎裂隙发育的基岩取1.5～2.0。
得：t
k =1.2×1500.5×47.620.25=38.61m； t’
k
=38.61-23.42=15.19m L/ t
k
=3.07>2.5，说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝安全。挑流消能冲坑计算简
图如图2-2所示：
4.3 溢流坝剖面设计
首先绘出坝顶部的曲线，取堰顶部最高点为坐标原点，堰顶上游部分采用椭圆曲线，下游部分采用幂曲线。
幂曲线方程：y=x n/kH
s n－１椭圆方程：x2/(aH
s
)2+(bH
s
-y)2/(bH
s
)2=1
H
s
—定型设计水头，值为堰顶最大作用水头的75%～95%；n.k—取决于坝顶上游面的坡度，按表取用。
a≈0.28～0.3；a/b=0.87+3a
代入参数得幂曲线方程为y=x1.85/2×14.2(1.85-1)=0.052 x1.85
取a=0.3，b=0.17 则aH
s =5.68 bH
s
=2.41
得椭圆方程为：x2/5.682+(2.41-y)2/2.412=1
绘出其基本剖面，求得基本剖面的下游面与幂曲线的切点c的坐标为（20.01，13.28）。由于上游侧超出基本剖面，故需将溢流坝做成倒悬的堰顶以满足溢流曲线的要求，倒悬的高度为4.57m。最后作出反弧段，反弧半径为20m。溢流坝的剖面如图2-3所示：
5、泄水孔设计
本次设计中发电孔设计成有压孔，灌溉孔设计为无压孔，利用发电尾水供水。
5.1 有压泄水孔设计
发电孔的进口处设置拦污栅和事故闸门（兼做检修闸门用），工作闸门布置在出口，孔的断面为圆形，孔内用钢板衬砌。发电孔共设四条，为单元供水方式。
5.1.1 孔径D的拟定
最大发电流量632.61 m3/s，共设4台发电机组，由公式D=(4Q/πv
p
)0.5
Q—多个发电孔引取的流量，m3/s；
v p —孔内允许流速，m/s，对于发电孔v
p
=5.0～6.0m/s；
得P=[632.61/(3.14×5)]0.5～[632.61/(3.14×6)]0.5=6.34～5.79m 取
D=6.0m
5.1.2 进水口体形设计
进水口顶部采用椭圆曲线，方程为x2/a2+ y2/b2=1
a—椭圆长半轴，圆形进口时，a为圆孔直径；矩形进口时，顶面曲线a为孔高h，侧面曲线a为孔宽B ；
b—椭圆短半轴，圆形进口时，b=0.3a；矩形进口时，顶面曲线b=（1/3～1/4）a，侧面曲线b=a/5。
此处a=6，b=0.3a=1.8 则有 x2/36+ y2/3.24=1，列表计算曲线坐标值见表2-7
表2-7椭圆曲线坐标值
5.1.3 闸门与门槽
进水口设置拦污栅和平面事故闸门，平面工作闸门。事故闸门紧贴上游坝面布置，闸槽尺寸为0.8×0.5为矩形闸门槽。
5.1.4 渐变段
在进水口闸门后设置渐变段，渐变段采用圆角过渡，其长度为（2～3）D，此处取12m。
5.1.5 出水口
出水口前采用1：10压坡段，出口断面，面积为孔身断面的85%～95%，由于孔身断面面积为A=π（D/2）2=28.26m2。故出口断面面积为24.02～26.85 m2。
=25 m2。
出口断面为方形，其尺寸取5×5m，面积A
c
5.1.6 水力计算
5.1.
6.1 泄流能力验算
（2gH）0.5计算
泄水能力按管流公式Q=μA
c
μ—流量系数；
—泄水孔出口断面面积，m2；
A
c
H—库水位与出口水面之间的高差。
取u=0.853得Q=0.853×25×（2×9.8×20.48）0.5=427.25m3/s。
5.2 无压泄水孔设计
灌溉孔的工作闸门布置在进水口，工作闸门后的孔口顶部升高形成无压流。
5.2.1 进水口体形设计
进水口由进口曲线段、检修闸门槽和压坡段组成，进口曲线也用1/4椭圆曲线，其后接一段直线压坡段，坡度为1：5，长度为6m。
5.2.2 明流段设计
为使水流平顺，工作闸门后的明流段的底坡设计为抛物线形，其方程为：
y=x2/（6.25δ2 H）
H—工作闸门处的作用水头，m；
δ—孔口流速系数，一般为δ=0.90～0.96。
代入数据得y=x2/（6.25×0.81×1.07）=0.18 x2，孔身设计成城门洞形，拱脚距水面的高度可取不掺气水深的20%～30%。
5.2.3 水力计算
无压泄水孔的泄流能力也按公式Q=μA
（2gH）0.5计算
c
H—工作闸门处的作用水头，m；
—闸孔过水断面面积，m2；
A
c
μ—流量系数，当压力短管长度不超过10倍孔高时，有闸门槽时μ=0.8～0.85，无闸门槽时μ=0.9～0.95。
代入数据得Q=0.84×16×（2×9.8×21.52）2=270.03m3/s。
6、细部构造
6.1 坝顶构造
6.1.1 非溢流坝
坝顶上游设置防浪墙，与坝体连成整体，其结构为钢筋混凝土结构。防浪墙在坝体横缝处留有伸缩缝，缝内设止水。墙高为1.2m，厚度为50cm，以满足运用安全的要求。坝顶采用混凝土路面，向两侧倾斜，坡度为2%，两边设有排水管，汇集路面的雨水，并排入水库中。坝顶公路两侧设有宽1m的人行道，并高出坝顶路面20cm，坝顶总宽度为10m，下游侧设置栏杆及路灯，细部构造图附后。
6.1.2 溢流坝
溢流坝的上部设有闸门、闸墩、门机、交通桥等机构和设备。
6.1.2.1闸门的布置
工作闸门布置在溢流坝的顶稍微偏向下游一些，以防闸门部分开启时水舌脱离坝面而形成负压。采用平面钢闸门，门的尺寸为高×宽=15×15m，工作闸门的上游设有检修闸门，二门之间的净距为2m。
6.1.2.2 闸墩
闸墩的墩头形状为上游采用半圆形，下游采用流线型。其上游布置工作桥，顶部高程取非溢流坝坝顶高程即201.07m；下游布置交通桥，桥面高程为非溢流坝顶高程217.8m。中墩的厚度4.5m，边墩厚度3m，溢流坝的分缝设在闸孔中间，故没有缝墩。工作闸门槽深1m，宽1m，检修闸门槽深0.5m，宽0.8m。
6.1.2.3 导水墙
边墩向下游延伸成导水墙，其长度延伸到挑流鼻坎的末端。边墩的高度应高出掺气后水深0.5～1.5m，平直段掺气后水深估算公式为：
=h（1+ξv/100）
h
b
—掺气前、后的水深，m；
h、h
b
v—掺气前计算断面的平均流速，m/s；
ξ—修正系数，一般为1.0～1.4m/s，v＞20m/s时，取较大值。
=2.34×（1+ 1.4×31.60/100）=3.38m，则导水墙高度为代入数据得h
b
3.38+0.62=4m，导水墙需分缝，间距为15m，其横断面为梯形，顶宽取0.5m，细部构造图附后。
6.2 坝体分缝与止水
6.2.1 横缝
垂直于坝轴线布置，缝距为20m，缝宽2cm，内有止水。
6.2.2 止水
坝体设有两道止水片和一道防渗沥青井。止水片采用1.0mm厚的紫铜片，第一道止水片距上游坝面1.0m。两道止水片间距为1m，中间设有直径为20cm的沥青井，止水片的下部深入基岩30cm，并与混凝土紧密嵌固，上部伸到坝顶。
6.2.3 纵缝
纵缝为临时性缝，缝内设有键槽，待混凝土充分冷却后，水库蓄水前进行灌浆。纵缝与坝面正交，缝距为20m。
6.2.4 水平缝
混凝土浇筑块厚度为4m，纵缝两侧相邻坝块的水平缝错开布置，上下层混凝土浇筑间歇为5d，上层混凝土浇筑前对下层混凝土凿毛，并冲洗干净，铺2cm 厚的水泥砂浆。
6.3 廊道系统
6.3.1 基础廊道
位置：廊道底部距坝基面5m，廊道底部高程为145m，上游侧（中心点）距上游坝面4m；形状：城门洞形，底宽3m，高3.5m，内部上游侧设排水沟，并在最低处设集水井。平行于坝轴线方向廊道向两岸沿地形逐渐升高，坡度不大于40o。
6.3.2 坝体廊道
自基础廊道沿坝高每隔20m设置一层廊道，共设3层。底部高程分别为165m，185m，205m，形状为城门洞形，其上游侧（中心点）距上游坝面4m，底宽2m，高3m，左右岸各有一个出口。
6.4 坝体防渗与排水
6.4.1 坝体防渗
在坝的上游面、溢流面及下游面的最高水位以下部分，采用一层厚2m具有防渗性能的混凝土作为坝体的防渗设施。
6.4.2 坝体排水
距离坝的上游面7m沿坝轴线方向设一排竖向排水管幕。管内径为20cm，间距为3m，上端通至坝顶，下端通至廊道，垂直布置。排水管采用无砂混凝土管。
6.5 坝体混凝土的强度等级
坝体混凝土应满足强度、抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷、低热、抗裂、硬化时体积变小等性能的要求。为了合理使用材料，坝体混凝土可按不同部位、不同的工作条件采用不同强度等级，通常可分为下列区域：
Ⅰ区：上下游最高水位以上坝体外部表层混凝土；
Ⅱ区：上下游水位变化范围内坝体外部表层混凝土；
Ⅲ区：上下游最低水位以下坝体外部表层混凝土；
Ⅳ区：坝体基础混凝土；
Ⅴ区：坝体内部混凝土；
Ⅵ区：抗冲刷部位混凝土。
混凝土分区的尺寸：一般外部（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区）混凝土各区厚度最小2～3m，上游面的厚度比下游面大，基础混凝土（Ⅳ区）厚度为0.1B（B为坝体底宽），并不小于3m，不同强度等级混凝土之间要有良好的接触带。坝体分区图如图2-5所示：
7、地基处理
库区由于受多次造山运动的影响，致使一些地层缺失，但不至于造成水库渗漏而影响其蓄水。坝址处的花岗岩层表层风化较厉害，可分为全风化、半风化及新鲜花岗岩三层。地基开挖时应该把严重的风化层挖掉。坝基可利用基岩高程为140.0m，顺水流方向开挖成锯齿状，并在上下游坝基面开挖一个浅齿墙。沿坝轴线方向的两岸岸坡坝段基础开挖成有足够宽度的分级平台，平台的宽度至少为
1/3坝段长，相邻两级平台的高差不超过10m。
7.1 坝基的防渗处理
在基础灌浆廊道内钻设防渗帷幕和排水孔幕，其中心线距坝基处坝面分别为12m和15m。防渗帷幕采用膨胀水泥浆做灌浆材料，其位置布置在靠近上游坝面
的坝基及两岸。帷幕的深度取10～30m，河床部位深，两岸逐渐变浅，灌浆孔直径取80mm，方向竖直，孔距取2m，设置一排。
7.2 坝基排水
坝基的排水孔幕在防渗帷幕的下游，向下游倾斜，与灌浆帷幕的夹角为10o，孔距取3m，孔径为130mm，孔深为10～15m，沿坝轴线方向设置一排。
三、设计成果
总装机容量24.8万千瓦的××水利枢纽工程的主要任务是发电、防洪、灌溉、航运等，该电站采用系统最高负荷100万千瓦作为设计水平年，建成后发电保证率可达90%。本人承担的重力坝设计全长370m，最大坝高71.8m，可有效减免昌州市附近50万亩农田和南江县的洪灾，能满足水电站上游灌溉最低库水位195m的要求，下游灌溉保证率达80%，在特殊枯水年，可以九成供水。设计成果图附后。
水利水电工程毕业设计英文翻译,混凝土重力坝
Concrete Gravity Dam The type of dam selected for a site depends principally on topographic, geologic,hydrologic, and climatic conditions. Where more than one type can be built, alternative economic estimates are prepared and selection is based on economica considerations.Safety and performance are primary requirements, but construction time and materials often affect economic comparisons. Dam Classification Dams are classified according to construction materials such as concrete or earth. Concrete dams are further classified as gravity, arch, buttress, or a combination of these. Earthfill dams are gravity dams built of either earth or rock materials, with particular provisions for spillways and seepage control. A concrete gravity dam depends on its own weight for structural stability. The dam may be straight or slightly curved, with the water load transmitted through the dam to the foundation material. Ordinarily, gravity dams have a base width of 0.7 to 0.9 the height of the dam. Solid rock provides the best foundation condition. However, many small concrete dams are built on previous or soft foundations and perform satisfactorily. A concrete gravity dam is well suited for use with an overflow spillway crest. Because of this advantage, it is often combined with an earthfill dam in wide flood plain sites.
坝顶施工方案
大坝工程坝顶施工方案 、编制依据 1新疆下坂地水利枢纽大坝工程招投标文件; 2、新疆下坂地水利枢纽大坝工程坝顶设计图; 3、现场施工条件。 二、工程概况 大坝坝顶工程包括坝顶下游墙、坝顶道路等施工内容。具体型式见图1《坝顶下游墙 及坝顶道路设计断面图》。 下游墙及坝顶道路设计断面图 町副！「叱圓-帕0： 5“ “ 咏〕1, 而一~ .巧單； ~~< ■：■ - ■ .■ 图1坝顶下游墙及坝顶道路设计断面图 1、坝顶下游墙工程概况 大坝下游墙的起止桩号为坝0+030 （坝下贴坡道路与坝顶道路交汇处）~坝0+406,全长376m 顶面高程2966.923m （超高部位根据超高高程增加），坝顶下游墙沿轴线方向按每10m 一段进行分段，段间设置20mm的横缝，缝间采用高密低发泡聚乙烯泡沫板填充。下游墙分两部分进行施工，底部为混凝土现浇钢筋混凝土墙，采用C25混凝土（二级配，W6F300,混凝土墙顶面高程2966.523。 坝顶下游混凝土墙基础厚度为40cm墙身高度80cm宽度为30cm墙体下游设置电缆沟，宽度为52cm高度59.2cm。电缆沟下游小墙为砖砌体，厚度12cm电缆沟内按照《坝顶及防浪墙体型图》中的桩号布置设置灯座基础。
下游墙上游侧拐角处设置排水沟
下游墙的细部结构见图2《坝顶下游墙细部结构图》。 8M L 300 丄400 JM） 图2坝顶下游墙细部结构图 2、坝顶道路工程概况 根据设计变更，坝顶路面结构形式由沥青混凝土变更为水泥混凝土。 路面混凝土标号为C20F200（根据《新疆下坂地水利枢纽工程粉煤灰混凝土配合比设 计试验研究》，选用P77页第4项配合比，因工地无粉煤灰供应，采用等量水泥代替粉煤 灰，外加剂选用《中葛［2009］大坝报告037号》文确定的品种及掺量，施工配合比为：水： 团结P.O.32.5 :砂：小石：中石：外加剂=138：354：690：506：619：4.25，其中外加剂为喀什晋伟生产的高效早强减水引气剂），厚度20cm路面分块尺寸为400X 330cm道路上游设置人行道，表面铺设3cm厚毛面花岗岩板，人行道与路面之间设置路缘石。混凝土路面底部回填砂砾石路基，其中沥青心墙顶部铺设8cm厚的高密度苯板，苯板宽度为2.6m。 3、主要工程量 坝顶主要工程量见下表:
混凝土重力坝毕业设计计算书
1 目录 目录 (1) 第1章非溢流坝设计 (4) 1.1坝基面高程的确定 (4) 1.2坝顶高程计算 (4) 1.2.1基本组合情况下： (4) 1.2.2特殊组合情况下： (5) 1.3坝宽计算 (6) 1.4 坝面坡度 (6) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (7) 第二章非溢流坝段荷载计算 (8) 2.1 计算情况的选择 (8) 2.2 荷载计算 (8) 2.2.1 自重 (8) 2.2.2 静水压力及其推力 (8) 2.2.3 扬压力的计算 (10) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (12) 2.2.5 波浪压力 (13) 2.2.6 土压力 (14) 第3章坝体抗滑稳定性分析 (16) 3.2 抗滑稳定计算 (17) 3.3 抗剪断强度计算 (18) 第4章应力分析 (20) 4.1 总则 (20) 4.1.1大坝垂直应力分析 (20) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (21) 4.2计算截面为建基面的情况 (21) 4.2.1 荷载计算 (22) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (23) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (23)
4.2.4 施工期 (23) 第5章溢流坝段设计 (25) 5.1 泄流方式选择 (25) 5.2 洪水标准的确定 (25) 5.3 流量的确定 (25) 5.4 单宽流量的选择 (25) 5.5 孔口净宽的拟定 (26) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (26) 5.7 堰顶高程的确定 (27) 5.8 闸门高度的确定 (27) 5.9 定型水头的确定 (28) 5.10 泄流能力的校核 (28) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (29) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (29) （1）正常蓄水情况 (29) （2）设计洪水情况 (30) （3）校核洪水情况 (30) 第6章消能防冲设计 (31) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (31) 6.2 反弧半径的确定 (31) 6.3 坎顶水深的确定 (32) 6.4 水舌抛距计算 (33) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (34) 第7章泄水孔的设计 (36) 7.1有压泄水孔的设计 (36) 7.11孔径D的拟定 (36) 7.12 进水口体形设计 (36) 7.13 闸门与门槽 (37) 7.14 渐宽段 (37) 7.15 出水口 (37) 7.15 通气孔和平压管 (38) 参考文献 (39)
水工建筑物重力坝课程设计报告书
水工建筑物课程设计 ——重力坝 ：武亮 学号： 2011101812 班级： 11水利水电工程（本）04 指导老师：洁
目录 一、原始资料(数据) (2) 二、坝体剖面拟定 (3) 三、稳定分析 (5) 四、应力分析 (13) 五、溢流坝面设计 (15) 六、细部构造设计 (17) 七、地基处理设计 (19) 附录1：参考资料 (21) 附录2：坝体剖面图 (21)
一、原始资料(数据) 某枢纽以发电为主，兼顾防洪灌溉。水库建成后，还可以提高下游二个水电站的出力和发电量。该工程坝型为混凝土重力坝。 1、水库特征： 1.1、水库水位： ①正常蓄水位—349米 ②设计洪水位—349.9米 ③校核洪水位—350.4米 1.2、下泄流量及相应下游水位：①千年一遇洪水的下泄流量13770s m 3，相应下游水位271.90米；②五千年一遇洪水的下泄流量15110m 3，相应下游水位27 2.63米 1.3、库容：总库容为17.9亿立方米 考虑开挖后，坝基面高程269m 2、综合利用效益： 2.1、装机容量20万千瓦，年发电量7.4亿度。 2.2、防洪：可将千年一遇洪峰流量以18200s m 3削减至13770s m 3；可将五千年一遇洪峰流量从21200s m 3削减至15110m 3；可灌溉农田30万亩；此外还可改善航运条件，库区可从事养殖。 3、自然条件： 3.1、地形：坝址位于峡谷出口段，左岸地势较低，山坡较缓；右岸地势较高，山坡较陡。 3.2、地质：坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩。岩性坚硬完整，新鲜岩石饱和极限抗压强度在60-80Mpa 以上，坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩, 饱和极限抗压强度为30-40 Mpa 。 坝基坑剪断摩擦系数f 经野外试验及分析研究确定为1.0-1.1；坝基坑抗剪断凝聚力为0.6-0.8 Mpa 。 3.3、水文地质：坝址水文地质较简单。相对不透水层埋藏深度一般在35米以，
混凝土重力坝设计
XXXXXX 继续教育学院 毕业论文 题目 XXX水库 混凝土重力坝枢纽设计 专业水工 层次专升本 姓名 学号
前言 关键词：重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理 本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽，坝型选择为混凝土重力坝，坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。 整座重力坝共分53个坝段，主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段。其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米，分布于大坝两端；厂房坝段每段宽16米，布置在靠近右岸的主河床上，装机3台机组；底孔坝段每段宽22米，布置在厂房坝段左侧的主河床上；溢流坝段每段宽18米，布置在滦河主河床上。详见1号图SG-02下游立视图。 挡水坝段最大断面的底面高程为128米，坝顶高程为228米，防浪墙高1.2米，最大坝高为101.2m，属高坝类型。坝顶宽12米，最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2，上游折坡点高程为181米，下游坝坡坡率为1:0.7，下游折坡点高程688.98英尺，详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。 溢流坝段最大断面的底面高程为126米，堰顶高程210米，溢流堰采用WES曲线设计，直线段坡率为1：0.7，反弧段半径取25.0米，鼻坎高程取159米，上游坝坡坡率取1：0.2，折坡点高程为181米，上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连，详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。 本枢纽溢流堰采用挑流方式消能，挑角取250。止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。坝基防渗处理（主要依据上堵下排的原则），上游帷幕灌浆（两道），下游侧设置排水管。 以非溢流挡水坝段为计算选择断面，进行了抗滑稳定分析和应力分析，分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算，最终验算满足抗滑稳定，上游坝踵没有出现拉应力，设计剖面合理可行。 本次设计只是部分结构物设计，考虑问题较单一，采用基础资料一般以书本为主，跟实际情况难免有出入，敬请读者批评指正。 编者 2008.9
坝体施工方案
坝体（垃圾坝、截污坝）工程施工方案 一、工程概况 本坝体工程分为垃圾坝和截污坝，垃圾坝位于填埋区下游西北侧，截污坝设置在垃圾坝北侧，坝体均为为碾压土石坝，压实系数不小于，坝基持力层进入粘土夹碎石层内不小于1米。其中垃圾坝：坝顶轴线长米，坝顶宽7米，坝顶高程米。坝体上游侧以1:2放坡，坡面干砌块石300mm厚后铺设防渗膜及保护层；坝体下游侧分两级放坡，从坝顶至高程米以1:2放坡，坡面为植草护坡，高程米至坝底以1:放坡，坡面为调节池防渗层。截污坝：坝顶轴线长73米，坝顶宽6米，坝顶高程米。坝体以1:放坡，上游侧坡面为调节池防渗层，下游侧坡面为植草护坡。 根据设计图纸中对该工程场地地质描述，场地地层从上至下依次为： 第①层：表层耕植土。 第②层：粉质粘土，黄褐色，呈可塑～硬塑状，主要由黏土矿物组成。 第③层：粘土夹碎石土，灰褐色，主要由页岩碎块石及粘性土组成， f ak=140KPa。 第④层：强风化页岩，呈碎块状，碎粒状、岩质软，f ak=150KPa。 第⑤层：中风化页岩，芯多呈碎块状，薄饼状、短柱状、柱状， f ak=1566KPa。 二、编制依据 1、重庆市黔江一般工业固废填埋场（一期工程）施工图纸； 2、本工程经审核通过的施工组织设计；
3、招投标文件及施工合同； 4、国家现行有关施工技术标准、规范、规程。 三、总体施工安排 1、施工准备 、技术准备 组织施工技术人员3名和专职测量人员1名根据设计提供的测量导线，计划配置一台全站仪、一台DS3水准仪及钢尺若干对整个工程进行测量。 、劳动力准备 根据工期计划和各个分项工程开工时间及强度，组织各种技术工人提前5天进入施工现场，初期拟投入施工工人15人，再根据工作强度酌情增加。 、机械准备 根据工程内容及工程量大小,按照工期计划和施工强度配置足够的施工机械入场，以保证工程质量达到设计规范要求。 投入测量仪器、机械设备
A江坝后式厂房双曲拱坝设计计算书
目录 第一章调洪演算 ........................ - 3 - 1.1 调洪演算的原理.......................................... - 3 - 1.2 调洪方案的选择.......................................... - 3 - 1.2.1对以下四种方案进行调洪演算......................... - 3 - 1.2.2方案比较........................................... - 7 - 1.2.3 2浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算 .............. - 8 -第二章大坝工程量比较 .................. - 10 - 2.1 大坝剖面设计计算....................................... - 10 - 2.1.1混凝土重力坝设计.................................. - 10 - 2.2 大坝工程量比较......................................... - 17 - 2.2.1重力坝工程量...................................... - 17 - 2.2.2拱坝工程量........................................ - 18 - 2.2.3重力坝与拱坝工程量比较............................ - 19 -第三章第一主要建筑物的设计 ............ - 19 - 3.1 拱坝的型式尺寸及布置................................... - 19 - 3.1.1坝型选择.......................................... - 19 - 3.1.2拱坝的尺寸........................................ - 19 - 3.2 荷载组合............................................... - 23 - 3.2.1 正常水位+温降 .................................... - 23 - 3.2.2 设计水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.3 校核水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.4 正常水位+温降+地震 ............................... - 23 - 3.3 拱坝的应力计算......................................... - 23 - 3.3.1对荷载组合1，2，3使用FORTRAN程序进行电算........ - 23 - 3.3.2对荷载组合4进行手算.............................. - 24 - 3.4 坝肩稳定验算........................................... - 37 - 3.4.1计算原理.......................................... - 37 - 3.4.2验算工况.......................................... - 38 - 3.4.3验算步骤.......................................... - 38 - 4.1泄水建筑物的型式尺寸 ................................... - 42 - 4.2坝身进水口设计 ......................................... - 42 - 4.2.1管径的计算........................................ - 42 - 4.2.2进水口的高程...................................... - 42 - 4.3泄槽设计计算 ........................................... - 43 - 4.3.1坎顶高程.......................................... - 43 - 4.3.2坎上水深h ........................................ - 43 - c 4.3.3反弧半径R ........................................ - 44 -
浆砌石重力坝课程设计报告书
《水工建筑物》系列课程设计 --------重力坝电算课程设计 指示书
一、设计任务：浆砌石重力坝典型剖面设计 二、设计内容：根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上， 进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。主要设计内容为： 1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准 2、通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸； 3、通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案； 4、坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。 三、设计作法 分析基本资料，根据课堂所学内容，参照规范[1～3]各相应部分进行设计，对设计参数进行选取、方案进行拟定等。 设计中所需基本资料，除已给定之外，还有自行研究确定的。 四、基本资料 (一)、设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。拟建的水库总库容1.33亿立方米，电站装机容量9600kw。工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按现行的国家规范规范[4]自行确定。 (二)、坝基地质条件 1、开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.20m。 2、力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f＇=1.05，粘结力系数c＇＝ 900kPa。 3、基岩抗压强度：15002 kg /cm (三)、特征水位 经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下： P=0.1%校核洪水位为909.92m，相应下游水位为861.15m； P=1% 设计洪水位为907.32m，相应下游水位为859.80m； 正常挡水位为905.70m；相应下游水位为855.70m； 淤沙高程为842.20m； (四)、荷载及荷载组合 荷载组合根据实际情况并参照规范[1～3]要求。具体计算时选取了1种有代表性或估计
重力坝稳定及应力计算书..
5.1重力坝剖面设计及原则 5.1.1剖面尺寸的确定 重力坝坝顶高程1152.00m，坝高H=40.00m。为了适应运用和施工的需要，坝顶必须要有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取坝高的8%～10%，且不小于2m。若有交通要求或有移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。综合考虑以上因素，坝顶宽度m B10 。 考虑坝体利用部分水中增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡坡率n=0～0.2，下游边坡坡率m=0～0.8。故上游边坡坡率初步拟定为0.2，下游边坡坡率初步拟定为0.8。上游折坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄洪孔等建筑物的进口高程来定，一般折坡点在坝高的1/3～2/3附近，故初拟上游折坡点高程为1138.20m。下游折坡点的位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处），故初拟下游折坡点高程为1148.50m。 5.1.2剖面设计原则 重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持抗滑稳定；同时依靠坝体自重产生压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。 非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量小，造价低；③结构合理，运用方便；④利于施工，方便维修。 遵循以上原则拟订出的剖面，需要经过稳定及强度验算，分析是否满足安全和经济的要求，坝体剖面可以参照以前的工程实例，结合本工程的实际情况，先行拟定，然后根据稳定和应力分析进行必要的修正。重复以上过程直至得到一个经济的剖面。 5.2重力坝挡水坝段荷载计算 5.2.1基本原理与荷载组合 重力坝的荷载主要有：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、冰压力、地震荷载等。本次设计取单位长度的坝段进行计算。相关荷载组合见表4.5。 表4.5 荷载组合表 组合情况相关 工况 自 重 静水 压力 扬压 力 泥沙 压力 浪压 力 冰压 力 地震 荷载 动水 压力 土压 力 基本正常√√√√√√
重力坝毕业设计
第一章设计基本资料及任务 第一节设计基本资料 一、枢纽任务 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用。水电站装机容量为21.75万kW，装3台机组。正常蓄水位为110.5m，死水位为86.5m，三台机满载时的流量为405m3/s。采用坝后式厂房。工程建成后，可增加保灌面积90万亩，减轻洪水对下游城市和平原的威胁。在遇P=0.02%和P=0.1%频率的洪水时，经水库调节后，洪峰流量可由原来的18200m3/s、14100 m3/s分别削减为6800 m3/s和6350 m3/s；水库蓄水后形成大面积水域，为发展养殖业创造有利条件。 二、基本资料 1、规划数据 本重力坝坝高86.9m，坝全长368m，溢流坝位于大坝中段长度73米，非溢流坝分别接溢流坝两侧各147.5m，坝顶宽度8m，坝底宽度80.5m，坝底高程28m，坝顶高程114.9m，正常蓄水位110.5m，死水位86.5m。 坝址处的河床宽约120m，水深约1.5～4m。河谷近似梯形，两岸基本对称，岸坡取约35o。 2、工程地质 坝基岩性为花岗岩，风化较深，两岸达10m左右。新鲜花岗岩的饱和抗压强度为100～200MPa，风化花岗岩为50～80Mpa。坝址处无大的地质构造。 3、其他资料 - 1 -
（1）风向吹力：实测最大风速为24m/s，多年平均最大风速为20m/s，风向基本垂直坝轴线，吹程为4km。 （2）本坝址地震烈度为7度。 （3）坝址附近卵砾石、碎石及砂料供应充足，质量符合规范要求。 三、表格 表1比选数据 - 2 -
表2岩石物理力学性质 四、参考文献 1．混凝土重力坝设计规范水利电力部编 2．水工建筑物任德林河海大学出版社 3．水工设计手册泄水与过坝建筑物水利电力出版社 4．混凝土拱坝及重力坝坝体接缝设计与构造水电部黄委会编 第二节设计任务 一、枢纽布置 （1）拟定坝址位置 - 3 -
重力坝稳定分析方法及提高坝体抗滑稳定的工程措施
重力坝的稳定性 汪祥胜3008205112（46）前言： 重力坝是世界出现最早的一种坝型，早在2900年前在埃及就出现了最早的重力挡水坝。随着我国重力坝建设的繁荣，数量的增多和高度的不断提升，使得对稳定分析有着重要的理论和实践意义。大坝的稳定性直接关系到大坝安全性和人民群众的生命财产息息相关，而此次实习的三峡和向家坝皆是重力坝的代表杰作，通过实习定能从深层次上了解有关大坝稳定性的相关问题，包括什么是重力坝，重力坝稳定的意义，其稳定性分析方法和提高坝体抗滑稳定性的工程措施及在实际中的应用情况和应注意的问题。 一．什么是重力坝 1.重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。 重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。 2.优缺点： 重力坝优点：重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点：①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；④在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。 重力坝缺点：①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。 3.工作原理；重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足： A、稳定要求：主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。 B、强度要求：依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。 4.重力坝类型： 重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝；③空腹重力坝。 重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。 实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。①悬臂式重力坝：横缝不设键槽，不灌浆；②铰接式重力坝：横缝设键槽，但不灌浆；③整体 式重力坝：横缝设键槽，并进行灌浆 二．稳定性分析方法： 1.抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全度。当岸坡坝段地形陡峻时，还需核算这些坝段在三向荷载作用下的抗滑稳定。
重力坝毕业设计
目录 摘要： (1) 前言 (2) 第一部分设计说明书 (3) 1基本资料 (3) 1.1自然条件及工程 (3) 1.2坝址与地形情况 (3) 1.3工程枢纽任务与效益 (4) 2枢纽布置 (5) 2.1枢纽组成建筑物及其等级 (5) 2.2坝线、坝型选择 (5) 2.3枢纽布置 (8) 3洪水调节 (10) 3.1基本资料 (10) 3.2洪水调节基本原则 (13) 3.3调洪演算 (14) 3.4调洪计算结果 (17) 4非溢流坝剖面设计 (18) 4.1设计原则 (18) 4.2剖面拟订要素 (19) 4.3抗滑稳定分析与计算 (21) 4.4应力计算 (22) 5溢流坝段设计 (24) 5.1泄水建筑物方案比较 (24) 5.2工程布置 (25)
5.3溢流坝剖面设计 (25) 5.4消能设计与计算 (28) 6细部构造设计 (32) 6.1坝顶构造 (32) 6.2廊道系统 (33) 6.3坝体分缝 (34) 6.4坝体止水与排水 (35) 6.5基础处理 (36) 6.6混凝土重力坝的分区 (38) 第二部分计算说明书 (39) 1洪水调节 (39) 1.1调洪演算 (39) 1.2调洪计算结果及分析 (55) 2非溢流坝段计算 (57) 2.1非溢流坝段经济剖面尺寸拟定 (57) 2.2抗滑稳定分析 (60) 2.3 应力分析计算 (65) 3消能防冲设计 (68) 3.1消力池的水力计算 (68) 3.2辅助消能工设计 (71) 致谢....................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (73)
讲解重力坝设计例题
讲解重力坝设计例题：一．基本资料 某高山峡谷地区规划的水利枢纽，拟定坝型为混凝土重力坝，其任务以防洪为主、兼顾灌溉、发电，为3级建筑物，试根据提供的资料设计非溢流坝剖面。 1．水电规划成果上游设计洪水位为355.0 m，相应的下游水位为331.0 m；上游校核洪水位356.3 m ，相应的下游水位为332.0 m；正常高水位354.0 m；死水位339.5 m。 2．地质资料河床高程328.0 m，约有1~2 m覆盖层，清基后新鲜岩石表面最低高程为326.0m。岩基为石炭岩，节理裂隙少，地质构造良好。抗剪断强度取其分布的0.2分位 值为标准值，则摩擦系数 ' ck f=0.82，凝聚力' ck c =0.6MPa。 3．其它有关资料河流泥沙计算年限采用50年，据此求得坝前淤沙高程337.1 m。泥沙浮重度为6.5kN/ m3 ，内摩擦角φ=18°。 枢纽所在地区洪水期的多年平均最大风速为15m/s，水库最大风区长度由库区地形图上量得D=0.9km。 坝体混凝土重度γc =24kN/m3，地震设计烈度为6度。拟采用混凝土强度等级C10，90d龄期，80%保证率，fckd强度标准值为10MPa，坝基岩石允许压应力设计值为4000kPa。 二．设计要求： （1）拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程和坝顶宽度，拟定折坡点的高程、上下游坡度，坝底防渗排水幕位置等相关尺寸。 （2）荷载计算及作用组合该例题只计算一种作用组合，选设计洪水位情况计算，取
常用的五种荷载：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力。列表计算其作用标准值和设计值。 （3）抗滑稳定验算可用极限状态设计法进行可靠度计算。 （4）坝基面上下游处垂直正应力的计算，以便验算地基的承载能力和混凝土的极限抗压强度。 重力坝剖面设计图（单位：m） 三．非溢流坝剖面的设计 ●资料分析 该水利枢纽位于高山峡谷地区，波浪要素的计算可选用官厅公式。因地震设计烈度为6度，故不计地震影响。大坝以防洪为主，3级建筑物，对应可靠度设计中的结构安全级别为Ⅱ级，相应结构重要性系数γ0=1.0。坝体上的荷载分两种组合，基本组合（设计洪水位）取持久状况对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数γd =1.2；偶然组合（校核洪水位）取偶然状况对应的设计状况系数ψ=0.85，结构系数γd =1.2。坝趾抗压强度极限状态的设计状况系数同前，结构系数γd =1.3。 可靠度设计要求均采用作用（荷载）设计值和材料强度设计值。作用（荷载）标准值乘以作用（荷载）分项系数后的值为作用（荷载）设计值；材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值为材料强度设计值。本设计有关（荷载）作用的分项系数查表2-10得：自重为1.0；静水压力为1.0；渗透压力为1.2；浮托力为1.0；淤沙压力为1.2；浪压力为1.2。混凝土材料的强度分项系数为1.35；因大坝混凝土用90 d龄期，大坝混凝土抗压强度材料分项系数取2.0；热扎Ⅰ级钢筋强度分项系数为1.15；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为1.10。材料 性能分项系数中，对于混凝土与岩基间抗剪强度摩擦系数 ' ck f为1.3，凝聚力' ck c为3.0。
堰坝施工方案
诸暨市西岩龙潭生态环境综合整治工程 水工分部 堰 坝 工 程 施 工 方 案 绍兴华绿园林建设有限公司 驻诸暨市西岩龙潭生态环境综合整治工程项目部 2013.6.2
目录 一、工程概况 二、管理人员及用工配置 三、投入施工机械 四、计划工期及工期安排 五、施工方法 六、施工技术要求 七、质量保证措施 八、施工安全保证措施 九、环境保护措施 十、文明施工措施
一、工程概况 建设单位：诸暨市东白湖生态旅游区管理委员会。 设计单位：浙江林学院园林设计院。 监理单位：浙江中誉工程管理有限公司。 施工单位：绍兴华绿园林建设有限公司。 建设地点：诸暨市东白湖镇。 质量要求：合格。 安全文明要求：诸暨市安全文明标化工地。 为充分开发旅游资源，提升当地旅游品味，推动当地经济发展，诸暨市东白湖生态旅游区管理委员会实施了西岩龙潭生态环境综合整治工程。整治后的西岩龙潭景区包含古祠堂、听枫廊、卧狮岩、神猿沐浴、龙潭飞瀑、岩猿恋瀑、西岳寺等20处景点。工程按其类别分为园林绿化、园林景观、市政排水三类，包括生态游步道、枫廊、观瀑台、清凉亭、休闲长廊、道地铺设、空地绿化、堰坝、公厕、并对周边部分居民进行外立面整治等工程。 本堰坝工程位于景区上游水库泄水口，两段拦水混凝土堰坝。堰坝1长26.73米，设计坝身高度3米，黄海标高246米。堰坝2长13,9米，设计坝身高度1,5米，黄海标高239 米 二、管理人员及用工配置 1、项目经理：1人
2. 项目副经理：1人 3、技术负责人：1人 4、测量负责人：1人 5、施工（兼）质检负责人：1人 6、现场及安全负责人：1人 7、资料（兼）试验负责人： 8、机维修工： 1 人（两个班） 9、混凝土工： 7 人（两个班） 10、模工、架子工： 12 人 11.钢筋工： 1 人 三、投入施工机械 1、挖掘机一台，基槽土石方开挖及场平回填使用； 2、运输车2辆,土石方转运和材料转运使用； 3、发电机组1台，机械、照明用电使用； 4、风炮钻空机1台，钻空锚筋固脚使用； 5、电焊机1台，钢筋、栏杆焊接使用； 6、三相振动棒 2 台，混凝土振动使用； 7、水泵10台，抽水使用； 四、计划工期及工期安排： 计划总工期历时56天，施工时间段为2013年 6 月16日至2013年 8 月 10 日
混凝土重力坝毕业设计计算书
1 兵团广播电视大学开放教育（专科） 题目：混凝土重力坝设计 分校： 姓名： 学号： 专业： 指导教师：
目录 目录 (1) 第一章非溢流坝设计 (5) 1.1坝基面高程的确定 (5) 1.2坝顶高程计算 (5) 1.2.1基本组合情况下： (5) 1.2.1.1 正常蓄水位时： (5) 1.2.1.2 设计洪水位时： (6) 1.2.2特殊组合情况下： (6) 1.3坝宽计算 (7) 1.4 坝面坡度 (7) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (8) 第二章非溢流坝段荷载计算 (9) 2.1 计算情况的选择 (9) 2.2 荷载计算 (9) 2.2.1 自重 (9) 2.2.2 静水压力及其推力 (9) 2.2.3 扬压力的计算 (11) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (13) 2.2.5 波浪压力 (14) 2.2.6 土压力 (15) 第三章坝体抗滑稳定性分析 (17) 3.1 总则 (17) 3.2 抗滑稳定计算 (18) 3.3 抗剪断强度计算 (19) 第四章应力分析 (21) 4.1 总则 (21) 4.1.1大坝垂直应力分析 (21) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (22) 4.2计算截面为建基面的情况 (22)
3 4.2.1 荷载计算 (23) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (24) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (24) 4.2.4 施工期 (24) 第五章溢流坝段设计 (26) 5.1 泄流方式选择 (26) 5.2 洪水标准的确定 (26) 5.3 流量的确定 (26) 5.4 单宽流量的选择 (27) 5.5 孔口净宽的拟定 (27) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (27) 5.7 堰顶高程的确定 (28) 5.8 闸门高度的确定 (29) 5.9 定型水头的确定 (29) 5.10 泄流能力的校核 (29) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (30) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (30) （1）正常蓄水情况 (30) （2）设计洪水情况 (31) （3）校核洪水情况 (31) 第六章消能防冲设计 (32) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (32) 6.2 反弧半径的确定 (32) 6.3 坎顶水深的确定 (33) 6.4 水舌抛距计算 (34) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (35) 第七章泄水孔的设计 (37) 7.1有压泄水孔的设计 (37) 7.2孔径D的拟定 (37) 7.3 进水口体形设计 (37) 7.4 闸门与门槽 (38) 7.5渐宽段 (38)
水工建筑物重力坝设计计算书样本
一、非溢流坝设计 ( 一) 、初步拟定坝型的轮廓尺寸 (1)坝顶高程的确定 ①校核洪水位情况下: 波浪高度 2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.3m 坝顶高出水库静水位的高度△h校=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m ②设计洪水位情况下: 波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.4m 坝顶高出水库静水位的高度△h设=2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m ③两种情况下的坝顶高程分别如下: 校核洪水位时: 225.3+1.58=226.9m 设计洪水位时: 224.0+2.56=226.56m 坝顶高程选两种情况最大值226.9 m, 可按227.00m设计, 则坝高227.00-174.5=52.5m。
(2)坝顶宽度的确定 本工程按人行行道要求并设置有发电进水口, 布置闸门设备, 应适当加宽以满足闸门设备的布置, 运行和工作交通要求, 故取8米。 (3)坝坡的确定 考虑到利用部分水重增加稳定, 根据工程经验, 上游坡采用1: 0.2, 下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍, 挡水坝段和厂房坝段均采用1: 0.7。 (4)上下游折坡点高程的确定 理论分析和工程实验证明, 混凝土重力坝上游面可做成折坡, 折坡点一般位于1/3~2/3坝高处, 以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。 根据坝高确定为52.5m, 则1/3H=1/3×52.5=17.5m, 折坡点高程=174.5+17.5=192m; 2/3H=2/3×52.5=35m, 折坡点高程=174.5+35=209.5m, 因此折坡点高程适合位于192m~209.5m之间, 则取折坡点高程为203.00m。挡水坝段和厂房坝段的下游折坡点在统一高程216.5m处。 (5)坝底宽度的确定 由几何关系可得坝底宽度为T=( 203-174.5) ×0.2+8+(216.5-174.5) ×0.7=43.1m (6)廊道的确定 坝内设有基础灌浆排水廊道, 距上游坝面6.1m, 廊道底距基岩面4m, 尺寸 2.5× 3.0m( 宽×高) 。 (7)非溢流坝段纵剖面示意图
坝顶施工方案
大坝工程坝顶施工方案 一、编制依据 1、新疆下坂地水利枢纽大坝工程招投标文件； 2、新疆下坂地水利枢纽大坝工程坝顶设计图； 3、现场施工条件。 二、工程概况 大坝坝顶工程包括坝顶下游墙、坝顶道路等施工内容。具体型式见图1《坝顶下游墙及坝顶道路设计断面图》。 图1 坝顶下游墙及坝顶道路设计断面图 1、坝顶下游墙工程概况 大坝下游墙的起止桩号为坝0+030（坝下贴坡道路与坝顶道路交汇处）~坝0+406，全长376m，顶面高程2966.923m（超高部位根据超高高程增加），坝顶下游墙沿轴线方向按每10m一段进行分段，段间设置20mm的横缝，缝间采用高密低发泡聚乙烯泡沫板填充。下游墙分两部分进行施工，底部为混凝土现浇钢筋混凝土墙，采用C25混凝土（二级配，W6F300），混凝土墙顶面高程2966.523。 坝顶下游混凝土墙基础厚度为40cm，墙身高度80cm，宽度为30cm，墙体下游设置电缆沟，宽度为52cm，高度59.2cm。电缆沟下游小墙为砖砌体，厚度12cm。电缆沟内按照《坝顶及防浪墙体型图》中的桩号布置设置灯座基础。 下游墙上游侧拐角处设置排水沟。
下游墙的细部结构见图2《坝顶下游墙细部结构图》。 2、坝顶道路工程概况 根据设计变更，坝顶路面结构形式由沥青混凝土变更为水泥混凝土。 路面混凝土标号为C20F200（根据《新疆下坂地水利枢纽工程粉煤灰混凝土配合比设计试验研究》，选用P77页第4项配合比，因工地无粉煤灰供应，采用等量水泥代替粉煤灰，外加剂选用《中葛[2009]大坝报告037号》文确定的品种及掺量，施工配合比为：水：团结P.O.32.5：砂：小石：中石：外加剂=138：354：690：506：619：4.25，其中外加剂为喀什晋伟生产的高效早强减水引气剂），厚度20cm，路面分块尺寸为400×330cm。道路上游设置人行道，表面铺设3cm厚毛面花岗岩板，人行道与路面之间设置路缘石。混凝土路面底部回填砂砾石路基，其中沥青心墙顶部铺设8cm厚的高密度苯板，苯板宽度为2.6m。 3、主要工程量 坝顶主要工程量见下表： 图2 坝顶下游墙细部结构图
江碾压混凝土重力坝设计计算书
目录 第一章工程规模的确定......................................................... - 3 - 1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分..................................... - 3 - 1.2 永久建筑物洪水标准................................................. - 3 -第二章调洪演算 .............................................................. - 4 - 2.1洪水调节计算....................................................... - 4 - 2.1.1 洪水调节计算方法........................................................ - 4 - 2.1.2 洪水调节具体计算........................................................ - 4 - 2.1.3 计算结果统计：.......................................................... - 8 -第三章大坝设计 .............................................................. - 9 - 3.1 坝顶高确定 ........................................................ - 9 - 3.1.1 计算方法................................................................ - 9 - 3.1.2 计算过程................................................................ - 9 - 3.2 坝顶宽度 ......................................................... - 10 - 3.3 开挖线的确定...................................................... - 10 - 3.4 非溢流坝剖面设计.................................................. - 10 - 3.4.1 折坡点高程拟定......................................................... - 11 - 3.4.2 非溢流坝剖面拟定....................................................... - 11 - 3.5 非溢流坝段坝体强度和稳定承载能力极限状态验算...................... - 17 - 3.5.1 荷载计算成果........................................................... - 17 - 3.5.2正常蓄水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 41 - 3.5.3正常蓄水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 42 - 3.5.4正常蓄水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 42 - 3.5.5正常蓄水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 45 - 3.5.6校核洪水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 46 - 3.5.7校核洪水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 46 - 3.5.8校核洪水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 47 - 3.5.9校核洪水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 49 - 3.5.10正常蓄水位地震时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算..................... - 51 - 3.5.11正常蓄水位地震时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 52 - 3.5.12正常蓄水位地震时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 52 - 3.5.13正常蓄水位地震时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 55 - 3.5.14设计水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算........................... - 56 - 3.5.15设计水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 58 - 3.5.16设计水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 58 - 3.5.17设计水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 60 - 3.6 应力计算 ......................................................... - 61 - 3.6.1 边缘应力............................................................... - 62 - 3.6.2内部应力 ............................................................... - 62 - 3.6.3 截面应力计算表......................................................... - 64 - 3.6.4 应力图................................................................. - 64 - 3.7 溢流坝段的设计.................................................... - 78 -