(水利工程)万家寨水利枢纽混凝土重力坝设计
万家寨水利枢纽水工建筑物设计及主要工程技术问题
万家寨水利枢纽水工建筑物设计及主要工程技术问题
郭潇;滕玉军;丁双跃;张军劳
【期刊名称】《施工组织设计》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】万家寨水利枢纽工程位于黄河北干流托克托至龙口峡谷河段内，是国家重点建设项目。
主要水工建筑物包括混凝土重力坝、坝后式地面厂房、GIS开关站及引黄入晋取水口等。
根据工程特点，对存在的主要技术问题采取了相应的工程措施，如为提高大坝抗滑稳定安全系数采用半整体式重力坝、电站坝段抗滑稳定采用厂坝联合受力、电站引水采用浅埋式压力钢管及补偿收缩混凝土应用、组合蜗壳结构等。
【总页数】4页(P21-24)
【作者】郭潇;滕玉军;丁双跃;张军劳
【作者单位】黄河万家寨水利枢纽有限公司;水利部天津勘测设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.3
【相关文献】
1.南水北调中线京石段应急供水工程设计和施工中的主要技术问题 [J], 汪易森
2.万家寨水利枢纽的设计特点及引黄入晋工程的主要技术问题 [J], 陆宗磐;闵家驹
3.水利水电工程主要水工建筑施工中常见技术问题分析 [J], 钟斌强
4.三峡工程主体建筑物设计主要技术问题 [J], 郑守仁;刘宁
5.万家寨水利枢纽水工建筑物设计及主要工程技术问题 [J], 郭潇[1];滕玉军[2];丁双跃[3];张军劳[4]
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云南省万家口子水电站工程碾压混凝土拱坝无盖重固结试验施工措施31
云南省万家口子水电站大坝无盖重固结灌浆试验施工措施1.概述本工程为Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型工程，主要建筑物为Ⅰ级建筑物，工程枢纽由碾压混凝土拱坝、水垫塘、泄水建筑物及引水发电建筑物等组成。
工程按正常蓄水位1450m设计，最大坝高为167.50m。
电站装机容量为180MW。
枢纽区位于宝山东西向构造带与新华夏系杨家村背斜两种构造体系交织地带，在构造单元上以摩戛断层(位于下坝轴线下游约800m处)为界。
摩嘎断层以南为宝山东西向构造带，呈单斜构造表现形式；摩嘎断层以北为杨家村背斜南西侧倾伏端，基本和清水河流向一致，局部形成次一级的小褶皱。
发现断层主要为NW和近EW向两组，距下坝轴线下游约0.8km的摩戛断层规模最大，系区域性压扭性断裂构造，错距上千米，延伸长大于20km。
坝基处河床宽35m～45m，最低高程1295.86m，两侧岸坡较陡，部分为陡崖，强风化厚度4.0m～12.0m，河床中无强风化层，弱风化岩体厚4.0m～10.0m，微风化岩体完整性较好。
左坝肩地形坡度35°～53°，局部为陡崖，山坡上除零星分布有厚0.5m～2.0m的坡残积混碎石粘土外，大部分基岩裸露，左坝肩强风化带岩体厚度8.0m～14.0m，弱风化岩体厚8.0m～18.0m。
微风化岩体完整性较好，强度较高，工程地质条件良好。
右坝肩地形坡度34°～55°，部分地段陡崖连续分布，基岩裸露，无断层通过，强风化带岩体厚度8.0m～18.0m，弱风化岩体厚6.0m～13.0m。
微风化岩体完整性较好，强度较高，工程地质条件良好。
坝基岩体总体岩溶发育较弱，但沿部分层面溶蚀发育仍较强，岩体透水性亦较强。
坝基开挖后，须对坝基进行固结灌浆处理以提高基础的完整性、均匀性和抗渗能力。
按照设计图纸要求拱坝固结灌浆绝大部位为无盖重固结灌浆，必须进行生产性无盖重固结灌浆试验（是否设计要求做试验一定要搞清楚）。
以期取得合理的技术参数，为施工拱坝固结灌浆提供基本依据。
万家寨水利枢纽3200／400kN坝顶门机设计与应用
析 ，利 用 模 拟 仿 真 直 观 地 看 到 门架 的 变 形 和 稳 定 性 情 况 ， 传 统 的计 算 进 行 比较 ， 门 机 造 型 和截 面 选 与 使
择 更 为合 理 。
２２ ． 主 小 车
１ 主 要技 术 参 数
主 起 升 机 构 ： 定 启 闭 力 ３２０ ｋ 额 ０ Ｎ；起 升 速 度
工作 。这 样 门架 设 计 除满 足 强 度 、 度外 ， 需 满 足 刚 还 水 平 刚 度 、 体 稳 定 和 防止 倾 翻 的要 求 。 整 该设 计 利 用 图 形 的结 构 建 模 程 序 进 行 有 限元 优 化 设 计 ，并 通 过 三 维 几 何 建 模 用 于 门 架 的 整 体 造 型 与结 构 动 力 学 分
刘 健
（ 河 万 家 寨 水 利 枢 纽 有 限 公 司 ， 西 偏 关 黄 山 ０￣ １ ３ ２）
［ 要 ］ 黄 河 万 家 寨 水 利 枢 纽 位 于黄 河 北 干 流 ， 摘
电 站 装 机 容 量 １ ０ ０ ＭＷ ， ０ ／ Ｏ Ｎ 坝 顶 门 机 ８ ３２ ０ ４ ０ｋ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｉｓ Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ０ ０ ｋＮ ｍ ｔ ｆｉ ｇ Ｄｅ ｉ ｅ ｓｇ ｎ ｔ ｌｃ ｔｏ ｆ３ ２０ ／４ ０ Ｄａ Ｇａ ｅ Ｌｉｔｎ ｖ ｃ
ｉ ｎｉｚ ａ Ｈｙ ｒｕｉ Ｐｖ ｔ ｎ Ｗａ ｊ ｈ ｉ ｄ ａ ｌ ｉｏ ａ ｃ
温 达 一 １ｃ ３２ ０ ４ ０ ｋ ４ ｃ， ０ ／ ０ Ｎ坝 顶 门 机 是 万 家 寨 水 利
顶 轨 器 及 其 它 安 全 设 施 等组 成 。
２ １ 门 架 ．
门架 是 本 门机 中 最 重 要 的 金 属 结 构 件 ， 由上 部 结构 ， 腿 ， 、 、 梁 ， 门 中 下 横 回转 支 承 梁 ， 子 ， 杆 ， 梯 栏 电 气 间 等 组 成 ， 常情 况 下 ， 通 只需 对 门机 进 行 静 强 度 和
万家寨水利枢纽工程水工建筑物设计及主要工程技术问题
万家寨水利枢纽工程水工建筑物设计及主要工程技术问题作者：郭潇， 张军劳， 张志强， 顾春利， 吴正桥作者单位：水利部天津水利水电勘测设计研究院相似文献(10条)1.期刊论文林德芳.LIN De-fang长洲水利枢纽工程水工建筑物设计优化-红水河2008,27(5)长洲水利枢纽工程是广西落实西部大开发战略,实施"西电东送"的重要电源建设项目,被列为广西"十五"期间投产的重大基础建设项目.工程设计概算总投资约73.9亿元.工程开发设计历时漫长,投入人力物力众多.各阶段完成了数量可观的优化设计.施工详图阶段,在上级主管部门的推动、业主的大力支持、设计单位人员创造力的充分发挥和施工监理单位的配合下,使得多项优化设计顺利实施.文章回顾了本工程水工建筑物优化设计背景,阐述了优化设计思路和重要优化设计项目,总结了顺利实现优化设计的经验.2.期刊论文何善国左江水利枢纽坝址选择及水工建筑物布置-广西水利水电2003,""(1)左江水利枢纽系一低水头低Fr数(0.2～4.7)水流的大(Ⅱ)型水利工程.通过对坝址地形、地质、水文、交通、施工等条件的分析论证,选择辉村坝址并优选及调整了下坝线,确定左岸过坝建筑、河中溢流闸坝、右岸电站厂房的枢纽布局,采用大孔口低堰闸坝、河床式电站轴流转桨式厂房、水坡升船、消力戽消能工等建筑布置形式.工程建成后效果良好.3.期刊论文E·H·别宁捷尔.夏云翔伊尔加奈水利枢纽水工建筑物综合调查-水利水电快报2005,26(12)伊尔加奈水利枢纽位于俄罗斯达吉斯坦共和国苏拉克河支流阿瓦尔斯科耶科伊苏河上,具有发电、灌溉、供水、交通等综合效益.枢纽水工建筑物主要包括沥青混凝土心墙土坝、施工及运行期共用的导流和泄水隧洞、引水道和安装4台机组的电站厂房.2003年8月对该水利枢纽水工建筑物的工况进行了综合调查,阐述了调查过程及评估结果.4.会议论文郭潇.张军劳.张志强.顾春利.吴正桥万家寨水利枢纽工程水工建筑物设计及主要工程技术问题1999万家寨水利枢纽工程位于黄河北干流托克托至龙口峡谷河段内,是国家重点建设项目.主要水工建筑物包括混凝土重力坝、坝后式电站厂房、GIS开关站及引黄入晋取水口等.重力坝最大坝高105m,坝顶长443m.电站厂房装机6台、单机容量180MW.根据工程特点,对存在的主要几个技术问题采取了相应的工程措施和新技术,如为提高大坝抗滑稳定安全采用半整体式重力坝、电站引水采用浅埋式压力钢管、电站坝段抗滑稳定采用厂坝连接联合受力、引黄取水口采用分层取水和补偿收缩混凝土应用、组合蜗壳结构等.5.学位论文赵永君四湖沟水利枢纽工程施工导流方案与对策2001该文首先介绍了四湖沟水利枢纽工程的天然地理概况,阐明了水工建筑物的等级及工程布置,说明了四湖沟工程建设的必要性和可行性.文中进一步阐明了土石坝施工导流发展的概况,为四湖沟水利枢纽工程施工导流作出了理论上的准备.该文论述了四湖沟水利枢纽工程施工导流方案和对策.文中说明了施工导流建筑物的等级、水工布置.通过水力学计算、结构设计、导流案投资比较、进度分析和投资风险分析,说明了四湖沟水利枢纽工程采用围堰挡汛后时段洪水导流方案的合理性和经济性,为施工决策提供理论依据.在寒冷的东北地区,该研究是对大流量条件下采用何种导流方式进行的有益探索.6.会议论文李作光.苗强.张喜峰.寇立斌尼尔基水利枢纽水工建筑物安全监测工程20082006年12月，丰满电厂水工部与嫩江尼尔基水利水电有限责任公司签订了《尼尔基水利枢纽水工建筑物安全监测规程》编写技术服务合同。
水工建筑课程课程设计-混凝土重力坝设计
设计防浪墙顶高程H设=70.8+3.25=74.05m，校核防浪墙顶高程H校=72.1+1.90=74m。
防浪墙顶高程取以上两者中的最大值，故四舍五入取大值，将防浪墙顶高程取为74.10m，完全符合“高出静水位最小超高1m”的要求。在现场条件允许的情况下，为了安全起见，本坝的坝基考虑下到微风化层顶部，故本坝的最大坝高为50.1m。
微风化岩顶面：150—160Mpa
3、坝体混凝土与岩基的摩擦系数
坝体混凝土与弱风化岩的抗剪断摩擦系数：0.85；抗剪断粘聚力1.0Mpa。
坝体混凝土与微风化岩的抗剪断摩擦系数：1.05；抗剪断粘聚力1.3Mpa。
二、水库特征
表1水库特征值
正常高水位
死水位
淤积高程
总库容
正常设计吹程
校核水位吹程
70.0m
为防止波浪漫过坝顶，防浪墙顶在各种水位以上还应有相应的超高
1、安全超高：
Δh正=hl+hz+hc(m)
式中：
hL——波浪高度，坝顶部上游面多为竖直方向，垂直方向传来的波浪在此坝面产生的驻波，浪顶高出波浪中心线的高度是其余波浪的两倍。
hz——波浪中心线至静水位的高度。
hc——安全加高，参照《水工建筑物》坝顶安全加高选取表，选坝的设计安全加高为0.5m，校核安全加高为0.4m。
47.0m
42.0m
9.21×108m3
4km
4.5km
表2各种频率下的水位和流量
频率（%）
5
1
0.1
0.05
上游水位（m）
70.0
70.8
72.1
72.8
下游水位（m）
35.0
万家寨水利枢纽3200／400KN坝顶门机设计与应用
实践 上解决 了大吨位 、 高扬程起 升机构 的合理布置 的难题 ， 使整 台门机结构 紧凑 ， 外形 尺寸 减小 ， 量大 幅度 降低 。 重
为大型水 电站门式起重 设备设计创 出 了一条 新路 。
中 图 分 类 号 ： ／６ ．（２ ） ＇ ６４ ３２ ５ １ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
收 稿 日期 ：０ ２０ —９ ２０ －３１
２ 门机 结 构 特 点及 技 术关 键
３２ ０４ ０ｋ ０ ／０ Ｎ门机 由门架 、 小车 、 ０ Ｎ吊具 、 ０ Ｎ抓 梁 、 ３２０ｋ ３２０ｋ 大小 车顶 轨器及 其 他安全
设施等组 成 。
２１ 门 架 ．
ｍ； 大车运行距 离 ４６ｍ， 距 １ 运行 速度 ２ ／ ｉ； ３ 轨 ４ｍ， ０ｍ ｍ ｎ 小车
运行 距离 ８６ｍ， ． 运行 速度 ６０ｍ ｍｎ 回转 吊起 升机 构 额定 ． ／ ｉ； 启闭力 ４０ ｋ ， 升速度 ５０ｍ ｒ ｎ轨 上扬 程 １ 全 扬程 ０ Ｎ 起 ． ／ ｉ， ａ ２ｍ， ５ 回转 机 构 回转 范 围 １０ ， ８ｍ； ８ ￣ 回转 半 径 ９ ｍ， 回转 速 度 ０４ ． ｒｍｎ 门机工作级别 ： ３ 一中。 ／ ｉ； Ｑ．
＊２０ 年 ｌ ０１ ２月被评为 山西省科技 进步二等奖 作者 简介 ： 刘健 （９４一 ）男 ， １５ ， 天津人 ， 教授 级高工 ， 黄河 万家寨 水利枢纽 有 限公 司 咨 询 公 司监 理 咨询 办 公 室 主 任 ； 朗 明 （９９ 李 １４
一
通 常情况下 ， 只需 对 门架 进 行静 强 度和 静 刚度计 算 ， 由
构建模 拟程序进行 有 限元 优化设计 ， 并通 过三维 几何建模 用 于 门架 的整体造 型与结构 动力学分析 ， 利用 模拟仿 真直观 地
万家寨水利枢纽底孔侧壁薄层混凝土浇筑施工
万家寨水利枢纽底孔侧壁薄层混凝土浇筑施工王开拓; 王银涛; 李福育【期刊名称】《《水电与新能源》》【年(卷),期】2019(033)010【总页数】4页(P34-37)【关键词】水利枢纽; 泄水底孔修复; 薄层混凝土浇筑【作者】王开拓; 王银涛; 李福育【作者单位】青海民族大学建筑工程学院青海西宁 810007; 济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司山东济南 250000【正文语种】中文【中图分类】TU528.36万家寨水利枢纽大坝为混凝土重力坝，工程自2002年竣工验收至今，已经过了10多年的凌汛和伏汛考验，泄水建筑物过流部位在经受10多年过流冲刷和冻融等作用后，不同程度地出现各种破损。
为保证泄水建筑物后期运行安全，需要对泄流面、护坦、导墙进行维修加固[1]。
其中对泄水底孔侧壁的修复方案为表层老混凝土凿除25 cm(保留钢筋网)，植入砂浆锚杆，铺设面层抗裂钢筋，浇筑表层高强混凝土至原设计面。
该设计方案中，因保留原钢筋网，又新加抗裂钢筋和砂浆锚杆，导致钢筋网分布密集，混凝土上料、入仓平仓和振捣困难，见图1。
按照设计方案，混凝土施工完成后需在表面进行涂抹2 cm厚环氧砂浆施工，环氧砂浆对于基底混凝土浇筑质量的要求较高，因此该项目混凝土施工是关系到工程整体质量好坏的重要环节。
王以斌等[2]通过对苏阿皮蒂大坝泄流底孔钢衬下部底板混凝土浇筑施工方案的研究，对存在钢筋网分布密集，混凝土下料、平仓和振捣难度大等困扰的工程混凝土施工，提供了经验。
图1 泄水底孔凿除修复布置图1 底孔侧壁薄层混凝土施工难点分析泄水底孔侧壁混凝土浇筑厚度仅为25 cm，凿除老混凝土后发现原钢筋网的保护层厚度为15 cm，原钢筋网与设计凿除面的间距仅有10 cm。
新加防裂钢筋网设计要求保护层厚度为8 cm，新老钢筋网的间距仅为7 cm，新钢筋网与模板的间距仅有8 cm，考虑钢筋直径后间距进一步缩减，新植入的砂浆锚杆对混凝土的施工也有非常大的影响。
水利枢纽碾压混凝土重力坝施工设计[详细]
第一章金河金水水利枢纽1.1 流域概况及枢纽任务万江是我国大河流之一,其干流全长1200公里,流域面积25400平方公里,上游95%为山地,河床狭窄,水流湍急；中游大部分为丘陵地带,河床较宽；下游岸为冲积平原,人口最密,农产丰富,为重要农业区域,且有一个中等工XX市,但下游河床淤高,主要靠堤防挡水,每当汛期,常受洪水威胁。
万江流域内物产以农产为主,有稻谷、小麦、玉米、甘薯等,矿产较少,燃料很缺乏。
金河是万江的重要支流,流经万江的上、中游地带,全长250公里,平均坡降为0.0009,流域面积为9200平方公里,河道两岸为山地丘陵,河道狭窄,水流较急,能量蕴藏甚大,但洪水涨落迅速,对万江中下游防洪相当不利。
金河开发计划是配合万江而制定的,为减轻金河洪水对万江中下游农田的威胁,且开发金河能够供应万江中下游工农业日益增长的动力需要,拟在金河与万江汇流处的金水兴建水利枢纽。
本枢纽的主要任务是防洪、发电等综合利用效益。
1.2 坝址地形在本坝址地区,河床狭窄,仅一百多米宽,但随着高程之增高两岸便趋于平坦。
两岸高度在200米以上,海拔高程在400米以上,在坝址处右岸较左岸为陡,右岸平均坡度为0.5左右,左岸为0.4左右。
坝址位于河湾的下游,在坝址上游十余公里有一开阔地带,为形成水库的良好条件。
1.3 坝址地质该区地质构造比较简单,主要岩层为黑色硅质页岩和燧石,上有3-9米左右的覆盖层,系河沙卵石,近风化泥土层及崩石。
其岩层性质为:黑色硅质页岩:属沉积岩,为硅质胶结物之页岩,根据勘测结果,该岩层性质坚硬致密,仅岩石上层10-18米深度存在有裂缝和节理,不很严重,但须加以处理,经过压水试验,岩石之单位吸水量为0.1公升/分钟。
燧石:其岩层不宽,分布于左岸,岩性较黑色硅质页岩为弱。
岩层走向:左岸为南300西,右岸为南50东,倾角为500-700,倾向正向上游:在坝址处,据目前资料尚未发现断层。
硅质页岩的力学性质:(1)天然含水量时的平均容重: 2600公斤/立方米(2)基岩抗压强度: 1000-1200公斤/平方厘米(3)牢固系数 12～15(4)岩石与混凝土之间的的抗剪断摩擦系数为f’=0.85,抗剪断凝聚力系数c’=7.0kg/cm2；抗剪摩擦系数ｆ＝0.65。
万家寨水利枢纽布置及主要技术问题
万家寨水利枢纽布置及主要技术问题张 毓 成(黄河万家寨水利枢纽有限公司,山西偏关,036412)何 志 华(水利部天津勘测设计研究院,天津,300222)关键词 枢纽布置 半整体式重力坝 蓄清排浑 浅埋式压力钢管 厂坝联合受力 升降式隔水闸门 万家寨水利枢纽摘 要 万家寨水利枢纽采用混凝土直线半整体重力坝,右岸河床坝后厂房布置方案。
重力坝最大坝高105m,坝顶长443m。
坝后厂房装6台、单机容量180MW机组。
根据工程特点,对存在的主要几个技术问题采取了相应工程措施和新技术,如采用“蓄清排浑”的应用方式、浅埋式压力钢管、厂坝连接联合受力、升降式隔水闸门、补偿收缩混凝土的应用、直线连通式拦污栅等。
万家寨水利枢纽属一等( )型工程,枢纽主要建筑物为 级水工建筑物,拦河坝设计洪水标准为千年一遇,校核洪水标准为万年一遇,入库洪峰流量分别为16500m3 s、21200m3 s。
坝址控制流域面积3915万km2,水库总库容8196亿m3,调节库容4145亿m3。
水库正常蓄水位977m,最高蓄水位980m。
坝址区岩层由寒武系灰岩、白云岩、页岩等组成,岩性致密坚硬,岩体完整,工程地质条件优良。
场区地震基本烈度6度,地震设防烈度为7度。
1 枢纽布置黄河为世界上罕见的多泥沙河流。
万家寨水利枢纽水库设计多年平均输沙量1149亿t,多年平均含沙量616kg m3,最大年输沙量416亿t,实测最大含沙量3716kg m3。
为确保水库长期保持有效库容和控制泥沙淤积末端上延,水库采用“蓄清排浑”的运行方式。
枢纽在总体布置上要满足水库防洪、防凌、排沙、供水和发电等方面的需要。
枢纽布置采用混凝土直线重力坝、河床右岸坝后式厂房布置形式。
布置紧凑、协调合理,设置了足够数量的泄水排沙建筑物,并采取了不同高程、不同形式的布置,以保证水库有效库容的运用。
万家寨水利枢纽由混凝土重力坝、坝后地面厂房、G IS开关站和引黄取水口等建筑物组成。
万家寨水利枢纽大坝接缝灌浆施工问题处理
万家寨水利枢纽大坝接缝灌浆施工问题处理孙新宁张嘉晔万家寨水利枢纽大坝为半整体式混凝土直线重力坝，坝顶高程982.00m，最大坝高105m，坝顶全长443m。
根据坝体稳定条件、温控要求、施工浇筑能力以及水工结构布置等条件，全坝自左向右共分为22个坝段。
设21条横缝，各条横缝均需部分进行灌浆。
其中河床坝段17条横缝灌浆高程为915.00m，两岸坝肩的4条横缝灌浆高程分别为948.00m和940.00m。
各条横缝灌浆高程以下部位设垂直梯形键槽，横缝灌区绝大部分采用塑料拔管形式。
通过横缝灌浆使各坝段间可以通过剪切和挤压传递荷载，改善坝体受力条件、提高坝基浅层抗滑稳定安全储备，使坝体具有一定的整体作用。
坝体设1～3条纵缝，其中除#22坝段取消纵缝实现通仓浇筑外，#1、#21坝段设１条纵缝，#12～#18坝段设3条纵缝，其余坝段均设2条纵缝。
#12～#18坝段设厂坝接缝，通过灌浆形成整体连接，使厂坝联合受力。
全部纵缝、厂坝接缝缝面设水平三角形键槽，均采用预埋出浆盒形式。
全坝共有纵、横缝灌区277个，其中纵缝灌区150个，横缝127个，总灌浆面积63097.1m2。
横缝灌区一般高度为10～12m，少数灌区高度达到15m。
纵缝灌区高度为7～20m，第Ｉ纵缝灌区高度较大，一般在15～17m，底孔坝段受底孔孔口限制，每个坝段有一个灌区高度达20m。
大坝下闸蓄水前完成全部纵缝灌区以及河床坝段横缝灌区的灌浆工作，边坡坝段横缝和厂坝接缝安排在水库蓄水至960.00m以后灌浆。
大坝接缝灌浆温度采用坝体稳定温度，各灌区灌浆温度为8℃～13℃。
一、施工存在问题与处理万家寨大坝接缝灌浆由于前期诸多因素影响，截至1997年底，共完成56个灌区，工期滞后近一年。
根据1998年10月1日下闸蓄水、11月28日发电的形象目标要求，加之灌浆系统本身不完善等问题，致使大坝接缝灌浆工作成为制约建设总体计划的重要因素之一。
为确保阶段形象目标，除采取赶工措施外，施工过程中存在的有关技术及组织问题，必须得到解决。
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（水利工程）万家寨水利枢纽混凝土重力坝设计摘要关键词: 混凝土重力坝溢流坝挡水坝本设计为万家寨水利枢纽设计.万家寨水利枢纽工程位于黄河托克托至龙口峡谷,其控制流域面积395000平方公里,正常蓄水位977m,校核蓄水位980.4m,该坝为实体混凝土重力坝,最大坝高为928.16m,设计完成后的万家寨重力坝具有供水,发电,防洪的作用.设计内容包括枢纽布置,枢纽泄水能力验算,坝体剖面设计,导墙设计,消能设计,坝体应力与抗滑稳定验算,细部构造,与地基处理.其中溢流表孔采用WES曲线设计,底流消能;底孔采用无压形式,底流消能.设计过程中我们大量翻阅了大量的文献、资料，并对实际工程做了改进。
设计过程包括初稿，修改，复稿，再修改，成稿的过程。
AbstractKey words: concrete gravity dam spillway retaining damThe design for the Wanjiazhai Water Control Project Design. Wanjiazhai Water Control Project on the Yellow River valley Tuoketuo to Longkou, its control drainage area 395,000 square kilometers, the normal water level 977 m, checking water level 980.4 m, the dam of concrete entities Dam, the largest dam height to 928.16 m, after the completion of the design of the Wanjiazhai Dam with water supply, power generation, flood control role.Design elements include the general layout, checking hub discharge capacity, the dam profile design, training wall design, energy dissipation design, the dam stress and sliding stability checking, detail construction, and ground treatment. Overflow which used WES-table curve design, At the end of energy dissipation; Bottom adopts the form of pressure, at the end of energy dissipation.The design process, we read a lot a lot of literature, information and practical projects to do to improve. The design process, including draft amendments on rehabilitation, re-edits, a draft of the process.目录1.基本资料 (1)1.1.工程概况 (1)1.2.地形条件 (1)1.3.地质条件 (1)1.4.工程特性 (2)1.5.其他 (4)1.6.万家寨水利枢纽坝址形图和坝轴线地质剖面图 (5)2.坝段坝线坝型选择 (6)2.1.坝段选择 (6)2.2.坝线选择 (6)2.3.坝型选择 (6)3.枢纽布置 (7)3.1.方案比较 (7)3.2.泄洪调度方式 (7)4.调洪验算 (8)4.1.表孔过流能力计算 (8)4.2.中孔过流能力计算 (8)4.3.底孔过流能力计算 (8)4.4.排沙孔过流能力计算 (9)4.5.总泄流能力 (9)5.坝体布置 (10)5.1.地基开挖 (10)5.2.计算坝顶高程 (10)5.3.坝长及坝段布置 (11)6.剖面设计 (13)6.1.挡水坝段剖面设计 (13)6.1.1坝顶宽度的确定 (13)6.1.2折坡点位置及坝底宽度的确定 (14)6.2.中孔的设计 (15)6.2.1进水口设计 (15)6.2.2无压明流段 (17)6.2.3通气孔 (18)6.3.排沙孔的剖面设计 (18)6.3.1顶部直线段AB (18)6.3.2BC段 (19)6.3.3侧面曲线 (19)6.3.4无压明流段 (19)6.3.5通气孔 (19)7.消能设计 (20)7.1.消能工形式 (20)7.2.中孔坝段的消能设计 (20)7.2.1中孔设计洪水位下消能计算 (20)7.2.2中孔校核洪水位下消能计算 (23)7.3.排沙孔坝段的消能设计 (26)7.3.1排沙孔设计洪水位下消能计算 (26)7.3.2排沙孔校核洪水位下消能计算 (29)8.水力计算 (33)8.1.中孔水面线计算 (33)8.1.1不掺气水面线的确定 (33)8.1.2掺气水面线的确定 (35)8.1.3净空验算 (35)8.2.排沙孔水面线计算 (36)8.2.1不掺气水面线的确定 (36)8.2.2掺气水面线的确定 (37)8.2.3净空验算 (38)8.2.4修改方案 (38)9.抗滑稳定和应力分析 (39)9.1.概述 (39)9.2.计算内容 (39)9.2.1设计工况 (39)9.2.2抗滑稳定截面的选择 (39)9.3.计算公式及控制标准 (39)9.3.1抗滑稳定计算 (39)9.3.2应力计算 (40)9.3.3在水库运用期间的应力控制标准 (40)9.4.荷载组合 (41)9.5.挡水坝正常蓄水位情况下的稳定与应力计算 (42)9.5.1坝体自重 (42)9.5.2静水压力 (42)9.5.3扬压力 (43)9.5.4泥沙压力 (44)9.5.6荷载简化 (46)9.5.7挡水坝正常蓄水位的抗滑稳定计算 (46)9.5.8挡水坝正常蓄水位的应力计算 (47)9.6.挡水坝正常蓄水位加地震情况下稳定及应力计算 (48)9.6.1地震荷载 (48)9.6.2荷载简化 (50)9.6.3挡水坝正常洪水位加地震情况下稳定抗滑稳定计算 (50)9.6.4挡水坝正常洪水位加地震情况下应力计算 (50)9.7.计算结果分析 (52)9.7.1稳定抗滑分析表 (52)9.7.2应力分析结果 (52)10.细部构造 (54)10.1.材料及坝顶构造 (54)10.1.1坝体材料 (54)10.1.2坝体材料分区 (54)10.1.3坝顶构造 (55)10.2.坝体分缝与止水 (56)10.2.1横缝 (56)10.2.2横缝止水 (56)10.2.3纵缝 (56)10.2.4水平施工缝 (57)10.3.廊道及排水系统 (57)10.3.1廊道系统 (57)10.3.2基础灌浆廊道尺寸拟定 (58)10.3.3排水系统 (58)11.地基处理 (60)11.1.开挖清理 (60)11.2.坝基的加固处理 (60)11.2.1基岩固结灌浆 (60)11.2.2断层破碎带的处理 (60)11.3.防渗帷幕 (61)结语 (62)谢辞 (63)参考文献 (64)1.基本资料1.1.工程概况万家寨水利枢纽位于黄河干流上、中游交接处，山西省关县境内，控制流域面积395000km2，总库容8.96亿m3，实测多年平均径流量246.3亿m3，设计多年平均径流量195亿m3，多年平均输沙量1.53亿吨，年平均含沙量6.24kg/m3。
两岸临近地区蕴藏着丰富的煤炭资源，本枢纽的主要任务是利用黄河水利资源安排调峰电站，担任华北电网102万kW的尖峰负荷，同时为山西雁北、晋中和内蒙准格尔能源基地及北京市提供工业和城市用水14亿m3。
水库枢纽由主坝、电站、溢流表孔、中孔、底孔及排沙孔等组成。
根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽为一等工程，主坝为1级建筑物。
1.2.地形条件黄河过龙羊峡、刘家峡、黑山峡后入宁夏自治区银川平原和内蒙自治区河套平原，到托克托县河口镇折会南流，穿行于山西、陕西黄土高原峡谷至潼关后再向东流，至河南小浪底出峡谷，到桃花峪后进入华北大平原。
万家寨水利枢纽位于黄河中上游的交接处，山西、陕西黄土高原峡谷的起点，流向由北向南，两岸坡势陡峭，山脉高程属于我国天然地势的第二阶梯，山顶高程1000～2000m，坝址处河谷呈扁宽U型，河谷宽高比为5.5。
当地属干旱半干旱性气候，平均气温低，约-4～14℃。
降雨量较少，区域内暴雨形成常发生在7、8月份。
年平均降雨量月500mm。
1.3.地质条件万家寨枢纽库区，黄河穿行于寒武系白云岩、灰岩和奥陶系灰岩地层中位于新华夏系和祁吕贺山字型两个构造体系展布范围内的相对稳定地块，区内寒武、奥陶系碳酸盐地层有溶岩发育，多表现为溶洞、溶槽、溶孔、溶蚀裂隙面，一般规模不大，多呈孤立状。
水库区的主要地质问题为库区右岸渗漏，水库蓄水后，自龙王沟下游2km处至黑岱沟口下游5.5km处长约13km一段中奥陶系马家沟组灰岩出露区入渗，顺右岸低槽带排向榆树湾黄河地段。
岩溶渗漏形式为岩溶裂隙式渗漏，其渗漏量在不考虑工程措施条件下，从宽估算最大值在10m3/s以下。
不致影响水库正常效益，如采取一定的堵漏工程措施尚可进一步减少其渗漏量。
坝址区两岸为下奥陶系、上寒武系白云岩、灰岩、页岩、泥灰岩。
坝基为中寒武系灰岩、页岩与泥灰岩。
岩性致密坚硬，地质构造简单，无较大断层。
河床坝基底部分布有张夏第六、四、二层为灰岩、泥灰岩、页岩互层，岩性相对较为软弱，其中张夏第四层在在坝基下埋藏较浅（基岩面下14.7～20.3m），位于持力层范围内，其层面局部范围内有剪切带和泥化夹层，是坝的深层滑动控制面，但该岩层岩石的最小饱和抗压强度任在80MPa以上。
控制深层滑动的张夏组第五层与第四层的交界面附近的钻孔岩芯多数界面胶结良好。
据18个河床中的钻孔统计，界面附近岩芯采取率为100%以及在岩芯上见到界面胶结良好者有13孔，界面岩芯采取率不足100%者5个。
为安全计，并综合考虑构造成因、两岸平峒、地表层间剪切带和泥化夹层连通率的统计值，深层滑动控制面的层间剪切带和泥化夹层的连通率按坝基宽的1/3考虑。
其滑动面的综合抗剪断强度参f=0.7,c=0.7MPa。
为实现水库年内冲淤平衡，控制淤积末端不上延，保持水库长期使用，本枢纽采用蓄清排浑运用方式，调节周期为8月至次年7月。
水库最高洪水位980.4m，汛限水位970m，最低冲沙水位948.0m。