水利樞紐工程設計畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目 順場灘水利樞紐工程設計（堆石壩方案） </p><p>　　學 院 水 利 水 電 學 院 </p><p>　　專 業(yè)

2、 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 年 級 </p><p>　　指導教師 <

3、/p><p><b>　　二Ο一三年六月七日</b></p><p>　　順場灘水利樞紐工程設計（堆石壩方案）</p><p>　　摘要：順場灘樞紐位于順河中游，是一座以灌溉為主，兼以發(fā)電的綜合利用水庫。水庫正常蓄水位為469.50m，灌溉面積為8萬多畝，電站裝機容量為4000KW。本設計內容分為四個部分：水文水利計算、壩型論證選擇、深入細部設計、

4、施工初步設計。通過水文水利計算，確定了工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，泄洪方式為開敞式溢洪道（5孔）泄洪。通過壩型比較，從順場灘水利樞紐工程的地形條件、工程地質等方面選擇了堆石壩和重力壩兩種方案。通過調洪演算求出特征水位，進而確定壩頂高程。依據(jù)設計規(guī)范和已建工程經驗完成樞紐布置、壩體結構設計、泄水建筑物設計。通過兩種方案工程量的比較及綜合分析，最終選擇堆石壩方案。參照已建工程對堆石壩的周邊縫、垂直縫、止水結構

5、進行詳細設計。施工初步設計確定了導流標準及導流設計流量，選取了導流方案，確定了導流建筑物的型式和位置。設計成果包括說明書一份、計算書一份、圖紙6張。</p><p>　　關鍵詞：面板堆石壩、順場灘水利工程、水文水利計算、樞紐布置、深入細致設計、施工初步設計；</p><p><b>　　工程主要特征參數(shù)表</b></p><p><b&g

6、t;　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前 言1</b></p><p>　　1.1 面板堆石壩的發(fā)展1</p><p>　　1.2 面板堆石壩的主要特點1</p><p>　　1.2.1面板壩具有良好的抗滑穩(wěn)定性1</p><p>　　1.2.2堆石壩具

7、有良好的滲流穩(wěn)定性2</p><p>　　1.2.3面板壩具有良好的抗震性2</p><p>　　1.3 本設計的主要研究內容、思路及方法2</p><p>　　1.3.1主要研究內容2</p><p>　　1.3.2主要研究思路及方法3</p><p><b>　　2 工程概況4</b&

8、gt;</p><p>　　2.1 樞紐位置及任務4</p><p>　　2.2 地形條件4</p><p>　　2.3 工程地質及水文地質4</p><p>　　2.4 水文氣象5</p><p>　　2.4.1水文特征5</p><p>　　2.4.2氣象特征5</p>

9、;<p>　　2.4.3泥沙情況6</p><p>　　2.5 施工條件6</p><p>　　2.5.1建筑材料6</p><p>　　2.5.2交通及施工場地6</p><p>　　3 水文水利計算7</p><p>　　3.1 工程等別及建筑物級別7</p><p&

10、gt;　　3.1.1工程規(guī)模和工程等別7</p><p>　　3.1.2水工建筑物級別8</p><p>　　3.1.3洪水標準9</p><p>　　3.2 水文計算9</p><p>　　3.2.1洪水過程線推求方法9</p><p>　　3.2.1洪水過程線推求過程10</p><

11、p>　　3.3 水利計算11</p><p>　　3.3.1泄洪方式的選擇11</p><p>　　3.3.2泄洪建筑物的孔口尺寸11</p><p>　　3.3.3調洪演算11</p><p>　　4 樞紐布置及壩型論證16</p><p>　　4.1 樞 紐 布 置16</p>&

12、lt;p>　　4.1.1樞紐布置的任務16</p><p>　　4.1.2樞紐布置的原則16</p><p>　　4.1.3樞紐建筑物的組成16</p><p>　　4.2 壩 型 選 擇17</p><p>　　5 面板堆石壩設計18</p><p>　　5.1壩頂高程設計18</p>

13、<p>　　5.2壩頂構造18</p><p>　　5.3上下游壩坡19</p><p>　　5.4 筑壩材料及壩體分區(qū)19</p><p>　　5.5混凝土面板設計21</p><p>　　5.5.1面板厚度21</p><p>　　5.5.2面板分縫21</p><p&

14、gt;　　5.5.3面板混凝土設計及配筋22</p><p>　　5.6趾板設計22</p><p>　　5.6.1 趾板的布置23</p><p>　　5.6.2 趾板結構設計23</p><p>　　5.6.3 趾板分縫及配筋23</p><p>　　5.7溢洪道設計24</p><

15、p>　　5.7.1引水渠24</p><p>　　5.7.2控制段24</p><p>　　5.7.3泄槽設計25</p><p>　　5.7.4消能防沖段設計27</p><p>　　5.8施工初步設計27</p><p>　　5.8.1導流標準27</p><p>　　5.

16、8.2導流方式29</p><p>　　6 重力壩設計31</p><p>　　6.1剖面設計31</p><p>　　6.1.1剖面設計原則31</p><p>　　6.1.2重力壩的基本剖面31</p><p>　　6.1.3重力壩的實用剖面31</p><p>　　6.1.4

17、壩頂高程31</p><p>　　6.1.3壩頂寬度33</p><p>　　6.1.4非溢流壩最大壩高斷面33</p><p>　　6.2非溢流壩段穩(wěn)定分析33</p><p>　　6.2.1重力壩穩(wěn)定分析目的33</p><p>　　6.2.2荷載組合34</p><p>　　6

18、.2.3沿壩基面的抗滑穩(wěn)定分析34</p><p>　　6.3溢流壩段設計36</p><p>　　6.3.1溢流壩的工作特點和設計要點36</p><p>　　6.3.2溢流壩剖面設計37</p><p>　　6.3.3溢流壩段穩(wěn)定分析41</p><p>　　7 方案比較42</p>&

19、lt;p>　　8 面板堆石壩深入設計43</p><p>　　8.1趾板基礎43</p><p>　　8.2止水設計44</p><p><b>　　參考文獻45</b></p><p><b>　　結束語46</b></p><p><b>　　

20、1 前 言</b></p><p>　　1.1 面板堆石壩的發(fā)展</p><p>　　堆石壩從公元前兩百多年的四川都江堰水利工程到現(xiàn)代的各水利樞紐都以“可充分利用當?shù)靥烊徊牧?、能適應不同的地質條件、施工方法比較簡便”等優(yōu)點著稱。在相當長的一段時間內，堆石主要采用碼砌或自高處向下拋填，再輔以壓力水沖實的方法施工，著名的有四川獅子灘水電站大壩。20世紀60年代以后，壩體堆石的施

21、工薄層填筑碾壓代替了拋石填筑，其中混凝土面板堆石壩發(fā)展最為迅速，其中著名的有是墨西哥187m 的阿瓜米爾帕壩和中國178m 的天生橋一級壩。</p><p>　　中國的混凝土面板堆石壩起步較晚，第一座混凝土面板堆石壩柯柯亞壩壩高41.5m，建成于1982年，為方格式面板，但運用情況良好。中國156座面板堆石壩中，已建最高壩為233m水布埡壩。我國面板堆石壩發(fā)展過程中形成以下特點：①嚴格滲流控制②面板滲流量小及盡量

22、減小面板裂縫③施工設備不斷改進④止水材料的研制⑤建立起復合中國特點的導流設計⑥碾壓砂漿護坡⑦堆石預沉降時間。</p><p>　　在“八五”期間，我國在高堆石壩方面解決幾個關鍵的技術問題。如高堆石壩技術優(yōu)化設計軟件系統(tǒng); 利用寬級配礫石土作高堆石壩防滲體的成套技術; 砼面板抗烈措施和接縫止水結構的合理形式; 土工離心模型試驗技術; 堆石壩壩體堆石料供應規(guī)劃仿真模擬軟件系統(tǒng)和填筑壓實質量無損檢測技術;在堆石壩材料方

23、面，我國在利用寬級配土料作防滲體方面也已取得重大進展，如四川境內大渡河上瀑布溝水電站，利用附近料場的寬級配礫石土作防滲土料。此外我國在混凝土面板施工工藝與高堆合壩離心模型試驗研究上都有一定的成就。</p><p>　　國外研究方面，巴西的伊塔壩引入了一種改進型的混凝土路緣碾壓機，可降低成本, 加快堆石表面的鋪筑以便混凝土面板的澆筑。各國之間相互取長補短，共同促進著堆石壩的向前發(fā)展。</p><

24、p>　　1.2 面板堆石壩的主要特點</p><p>　　1.2.1面板壩具有良好的抗滑穩(wěn)定性</p><p>　　從面板壩的結構上來分析，壩體堆石全部在面板下游，水荷載作用于面板，整個堆石體重量及面板上部水重均在抵抗因水荷載作用所引起的水平推力。水荷載的水平推力大致為堆石體及部分水重的七分之一左右，而水荷載的合力在壩軸線以上傳到地基中，有利于壩體的穩(wěn)定。另一方面，分層碾壓的堆石具有

25、較高的密實度，從而提高了堆石的抗剪強度。再者，堆石具有較好的透水性，壩體堆石幾乎不受滲流力的影響。已建造的面板壩，大多數(shù)設計時不作穩(wěn)定分析，而是按照已建工程用類比法選定壩體坡度，基于上述原因，面板壩具有良好的穩(wěn)定性。</p><p>　　1.2.2堆石壩具有良好的滲流穩(wěn)定性</p><p>　　堆石體填筑一般采用“進占法”施工，即將料卸在已鋪好的層面上，然后用推土機朝卸料前進方向推平，此時

26、，大塊石跌落在每層底部，而小塊石及細料則滯留在每層的上部，充填表面坑洼及堆石體的空隙。每層石料出現(xiàn)分離，形成層狀堆石。這種成層堆石除表面平整，有利于施工外，還具有較好的透水性，因為通過堆石體的滲流在水平方向比垂直方向容易，使堆石體不被水飽和，當施工期面板未被澆筑前壩體擋水時，可增強壩體的穩(wěn)定性。成層堆石在通過振動碾壓實以后，由于石塊之間的相互擠壓作用，石塊之間緊密接觸，形成一種骨架，承受堆石體的重量。組成骨架的堆石間相互接觸面積小，產生

27、很高的接觸應力，從而使對時間產生很大的摩阻力，阻止骨架中的任一塊巖石對其周圍巖石作相對運動。這種使巖塊保持穩(wěn)定的摩阻力要比在滲流作用下、孔隙內水流的拖拽力大得多，即使存在于堆石體孔隙中而沒有參與形成骨架的小石塊、細粒及土狀巖屑，可能會被滲透水流帶走，但不會引起附加沉降。這種細粒碎屑被水流帶走，下游壩趾暫時滲出渾水，但很快就會變清。這說明壩體堆石料在滲流作用下能保持良好的穩(wěn)定性。</p><p>　　1.2.3面板

28、壩具有良好的抗震性</p><p>　　面板壩就抵抗地震而言，具有很高的安全性。這是因為：①面板壩的堆石體具有良好的排水性能，整個堆石體一般處于無水的狀態(tài)，不可能因地震而形成孔隙水壓力，因而也就不存在堆石體強度降低的趨勢而造成堆石體液化和壩坡失穩(wěn)。由于堆石體已壓實到密實狀態(tài)，地震也只能使壩體產生一些微小的變形。②經過幾次地震，混凝土面板壩也可以產生裂縫，引起漏水量增加，但這種漏水不會威脅壩體總的穩(wěn)定性，因為滲過面

29、板裂縫的漏水量因墊層反濾作用很容易得到控制，從而安全地滲過堆石體。</p><p>　　1.3 本設計的主要研究內容、思路及方法</p><p>　　1.3.1主要研究內容</p><p>　?。?）了解熟悉灘水利樞紐工程基本資料，借閱相關資料文獻；</p><p>　?。?）水文水利計算：確定樞紐的等別、建筑物級別、以及洪水標準，計算繪制洪

30、水過程線 ，水庫的特征水位和特征高程。</p><p>　　（3）樞紐布置：進行樞紐的布置及壩型的論證，確定壩體、泄水建筑物的位置，在地形圖上繪出樞紐布置方案草圖；</p><p>　?。?）深入細部設計：對堆石壩的趾板、周邊縫、垂直縫、各止水結構進行仔細設計；</p><p>　?。?）施工設計：導截流方式及導截流建筑物的初步。</p><p&

31、gt;　　1.3.2主要研究思路及方法</p><p>　　首先，根據(jù)所給資料及國家標準，確定樞紐的等別、建筑物級別以及洪水標準。通過水文水利計算，推求設計和校核兩種工況下的洪水過程線。利用程序進行調洪演算，確定水庫的各種特征水位、泄洪方案以及泄洪建筑物的尺寸。</p><p>　　然后，通過對工程基本資料包括樞紐位置處的地形條件、工程地質和水文地質、水文氣象、壩址處筑壩材料及施工條件等進

32、行認真研讀，對本工程所選取的堆石壩進行論證。然后再根據(jù)規(guī)范和已建工程確定各主要建筑物的剖面形式和具體位置。 </p><p>　　其次，通過翻閱教材和向指導老師請教，對壩體及溢洪道進行細致深入設計，對大壩進行穩(wěn)定滲流分析。</p><p>　　最后，參考國內外一些規(guī)模相近的工程，對大壩進行初步的施工設計。主要包括導截流方案、導截流時間的初步選擇、圍堰的選擇以及施工總進度計劃的初步擬定。&l

33、t;/p><p><b>　　2 工程概況</b></p><p>　　2.1 樞紐位置及任務</p><p>　　順場灘水利樞紐位于順河中游，距潭家場0.5km。上距白龍縣城20km，下距全明鎮(zhèn)約10km，均有公路相通。順場灘樞紐是一座以灌溉為主，兼以發(fā)電的綜合利用水庫。工程建成后，可以灌溉下游8萬多畝田地。發(fā)電站裝機容量為4000KW，電能主

34、要為附近城鎮(zhèn)的工農業(yè)及農村產品加工業(yè)提供能源。</p><p><b>　　2.2 地形條件</b></p><p>　　順河發(fā)源于南嶺山脈的南側，河流上游兩岸山勢陡峻，河床比降較大。中游如潭家場以上一帶，雖然山勢雄偉，但是相對上游而言較為開闊，河床比降顯著減小，并有小河灣存在，是水庫的主要蓄水區(qū)；在潭家場以下河段，地勢明顯開闊，左岸較陡，右岸相對較緩，是農田主要分布

35、區(qū)域。</p><p>　　樞紐壩址河谷呈“U’型。谷底寬約30m，在470m高程處寬約300m，兩岸不甚對稱。在右岸431m高程左右，分布有一寬約10m，長約40m的一級階地。河床左岸平均坡度為30°，右岸平均坡度為23°。主河槽偏向左岸，但是流經潭家場后偏向右岸，致使右岸坡變陡，左岸形成一沖積臺地。壩址上游左右兩岸有小山彎地形，下游潭家場附近有一較大的沖積地形，詳見地形圖示。由于壩址區(qū)段地

36、形條件的限制，壩軸線只可能在小范圍內變動。</p><p>　　2.3 工程地質及水文地質</p><p>　　經勘察及區(qū)域地質構造分析，庫區(qū)出露地層主要為下白堊系地層和中生代上侏羅紀系砂頁巖互層。砂巖中節(jié)理裂隙較發(fā)育，但是無大的斷裂構造切割，庫岸穩(wěn)定，地下水主要向庫內補給，不存在向鄰谷和下游滲流的問題。</p><p>　　根據(jù)省地震局有關資料及《中國地震烈度區(qū)劃

37、圖》綜合分析，該區(qū)地震活動較弱，屬相對穩(wěn)定區(qū)。流域地震烈度為5 度。</p><p>　　壩址河谷谷底以下為厚約30m以上的巨厚層石英砂巖，為大壩的主要持力層；中部為厚3m的砂質粘土巖，下部為厚30m厚的石英砂巖，中夾有薄層砂質粘土巖，兩岸以石英砂巖為主，中夾有砂質粘土巖，石英砂巖巖質堅硬，抗壓、抗拉及抗剪強度較高，但是其表層節(jié)理裂隙發(fā)育特別是左岸更甚。</p><p>　　壩基

38、巖體物理力學特性見表2.1所示：</p><p>　　表2.1 壩基巖體物理力學特性</p><p><b>　　2.4 水文氣象</b></p><p><b>　　2.4.1水文特征</b></p><p>　　順河流域屬亞熱帶氣候，由于受太平洋低壓槽影響，本區(qū)雨量較為充沛。根據(jù)壩址下游5km

39、處的桑坪水文站實測資料分析，多年平均降雨量為1020mm，雨量多集中在6～9月，占全年降雨量的80%。雨量年內分配不均，多年平均降雨數(shù)152天，多年平均氣溫15℃，極端最高氣溫36℃，極端最低氣溫-5℃，分別發(fā)生在7月和1月份，全年無霜期289天。多年平均相對濕度80%。</p><p><b>　　2.4.2氣象特征</b></p><p>　　根據(jù)當?shù)貧庀笳?95

40、7～1986年的實測風速資料，多年平均最大風速為7.2m/s，瞬時最大風速為16.9m/s，風向為西北風，與水庫吹程方向近乎一致，水庫吹程2km。</p><p>　　根據(jù)桑坪水文站1967～1986年完整的水文資料分析，多年平均流量為240.5m3/s，實測最大洪峰流量為1600 m3/s，詳見表2.2：</p><p>　　表2.2 實測洪峰流量</p><p&g

41、t;　　本河段曾進行多次洪水調查，查出具有代表性的兩次歷史洪水流量如表2.3所示，各月和各時段的施工洪水流量見表2.4所示：</p><p>　　表2.3 歷史洪水流量</p><p>　　表2.4 各月和各時段的施工洪水流量</p><p><b>　　2.4.3泥沙情況</b></p><p>　　順河發(fā)源于南

42、嶺山脈南側，由于受太平洋低壓槽影響，流域氣候溫和，相對濕度較大，適宜植物生長。因此沿河兩岸植被良好，無大面積固體徑流來源，所以沙量變化較平穩(wěn)。經分析，河流多年平均輸沙總量為2.1萬m3。淤沙浮容重0.75 t/m3，內摩擦角13°。</p><p><b>　　2.5 施工條件</b></p><p><b>　　2.5.1建筑材料</b&g

43、t;</p><p>　　順河流域地處山區(qū)，壩址上下游蘊藏有豐富的石英砂巖，表面覆蓋較薄，易于開采，運輸距離較近?；炷良吧皾{用的砂石料主要由壩址下游10km處的沙灣一帶采集，水泥由地區(qū)水泥廠供給（400#水泥），鋼材由縣物資局統(tǒng)一調撥，流域土料缺乏，雖有農田覆蓋，但是多為沙壤土，貯量小，土質差。</p><p>　　其建筑用料的物理力學特性詳見表2.5、表2.6：</p>

44、<p>　　表2.5 砌體與混凝土的物理力學特性</p><p>　　2.5.2交通及施工場地</p><p>　　樞紐左岸有公路自潭家場經壩頭通至縣城，右岸有公路通至全明鎮(zhèn)，并可以通往縣城，交通較為方便。以上公路除了個別地段加寬外，可以滿足施工運輸要求。</p><p>　　壩址上下游兩岸的開闊地形，特別是潭家場附近一帶，均可以布置施工場地，而且有部分

45、拆遷后的民房可供利用。</p><p><b>　　3 水文水利計算</b></p><p>　　3.1 工程等別及建筑物級別</p><p>　　3.1.1工程規(guī)模和工程等別</p><p>　　水利工程對社會經濟的影響巨大，因此，應從社會經濟全局的利益出發(fā)，將工程安全性與經濟合理性統(tǒng)一考慮，進一步將樞紐中的建筑物進

46、行分級。水利水電工程的等別，應根據(jù)其工程規(guī)模、效益及在國民經濟中的重要性，按中華人民共和國行業(yè)標準《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）（見表3.1）進行確定。</p><p>　　表3.1 水利水電工程分等指標</p><p>　　注：1.水庫總庫容是指最高水位以下的靜庫容； </p><p>　　2.治澇面積和灌溉面積均指設計面積。<

47、/p><p><b>　　工程分等指標：</b></p><p>　?。?）水庫總庫容：本工程基本資料里給出的正常蓄水位高程為469.50m，根據(jù)水位—庫容曲線，可以得知本工程總庫容為3640萬m3，0.1億m3<0.364億m3<1億m3，根據(jù)表3.1可查得本工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。</p><p>　?。?）電站裝機：根據(jù)已

48、給資料，發(fā)電站裝機容量為4000kW，根據(jù)表3.1可查得本工程等別為Ⅴ等，工程規(guī)模為?。?）型。</p><p>　?。?）灌溉：順場灘樞紐是以灌溉為主，工程建成后，可以灌溉下游8萬多畝田地。根據(jù)表3.1可查得本工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。</p><p>　　由《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）可知，對綜合利用的水利水電工程，當按各綜合利用項目的分等指標確定的

49、等別不同時，其工程等別應按其中最高等別確定。故由以上幾個判別標準，可確定本工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。 </p><p>　　3.1.2水工建筑物級別</p><p>　　水利是國民經濟的基礎產業(yè)，工作失常會導致社會經濟運轉受到阻滯和破壞，甚至造成社會問題。因此應從整個工程的安全出發(fā)，考慮到工程的經濟效益及運行時限，需要對水工建筑物進行分級。水利水電工程中的永久性和臨時性水工建筑物，根

50、據(jù)其所屬的工程等別及其在工程中的作用和重要性，根據(jù)中華人民共和國行業(yè)規(guī)范《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），分別劃分為5級和3級，見下表3.2和表3.3所示。</p><p>　　表3.2 永久性水工建筑物級別</p><p>　　表3.3 臨時性水工建筑級別</p><p>　　注：當臨時性水工建筑物根據(jù)上表指標分屬不同級別時，其級別

51、應按其中最高級別確定，但對3級臨時建筑物，符合該級別規(guī)定的指標不得少于兩項。</p><p>　　在本設計中工程等別為Ⅲ等，根據(jù)表3.2，可以得知該工程永久性水工建筑物中主要建筑物級別為3級，次要建筑物為4級；對于臨時性水工建筑物，從表3.3中得出的級別為4級。</p><p><b>　　3.1.3洪水標準</b></p><p>　　水利水

52、電工程永久性水工建筑物的洪水標準，查規(guī)范《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)分別確定。結合本工程基本資料，順場灘水利樞紐為山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程，所以永久性水工建筑物的洪水標準按表3.3確定。</p><p>　　表3.4 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標準 [重現(xiàn)期（年）]</p><p>　　順場灘工程永久性水工建

53、筑物級別為3級，根據(jù)表3.4可知，本工程正常運用（設計工況）下的洪水重現(xiàn)期為100~50年，非常運用（校核工況）下的洪水重現(xiàn)期為2000~1000年。</p><p>　　綜合考慮后本設計取永久性水工建筑物洪水標準為：設計洪水標準為100年一遇（p=1%），校核洪水標準為2000年一遇（p=0.05%）。</p><p><b>　　3.2 水文計算</b></

54、p><p>　　水文計算的主要目的是推求設計洪水過程線和校核洪水過程線。</p><p>　　3.2.1洪水過程線推求方法</p><p>　　設計洪水過程線和校核洪水過程線可由典型洪水過程線放大得到，其方法主要有兩種：同頻率放大法和同倍比放大法。本設計采用同倍比放大法。</p><p>　　同倍比放大法即按峰或量同倍比控制的方法，其優(yōu)點是可以較

55、好地保持典型洪水過程線的特點，對多峰洪水過程的流域或分析洪水地區(qū)組成時均可適用，缺點是常使設計洪峰或設計洪量的放大結果有偏大或偏小的現(xiàn)象。</p><p>　　同倍比放大法是按同一個倍比放大典型洪水過程線的各縱坐標值，從而得到設計洪水過程線。因此，方法的關鍵在于確定以誰為主的放大倍比值。放大倍比值的選用有兩種： </p><p>　　一是“以峰控制”，其放大倍比為：

56、</p><p>　　式中：Qmp—設計頻率的洪峰流量；</p><p>　　Qm—典型洪水過程線的洪峰流量。</p><p>　　二是“以量控制”，其放大倍比為：</p><p>　　式中：Wtp—設計頻率的設計時段洪量，設計時段長短一般是根據(jù)工程情況決定；</p><p>　　Wt—典型洪水過程線的設計時段洪量。&

57、lt;/p><p>　　3.2.1洪水過程線推求過程</p><p>　　根據(jù)本工程的水文資料及典型洪水過程線綜合分析，選取“以峰控制”的方法。</p><p>　　順場灘工程永久性主要建筑物等級是3級，正常運用（設計標準）下的洪水重現(xiàn)期為100年（P＝1％），非常運用（校核標準）下的洪水重現(xiàn)期為2000年（P＝0.05％）。由理論頻率曲線查得P=1%和P=0.05%對

58、應的流量分別為Q設=2341m3/s和Q校=3234m3/s 。 因此最大倍比為K設=2341/1600=1.46，K校=3234/1600=2.02。洪水過程線如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 洪水過程線</p><p><b>　　3.3 水利計算</b></p><p>　　3.3.1泄洪方式的選擇</p>

59、<p>　　泄水建筑物是水利水電樞紐工程中的重要組成部分，其型式的選擇與具體布置，需結合具體的水文、地形、地質、施工等條件及運用要求，通過技術經濟論證，從各種可行方案中，本著既安全又經濟的原則選定。</p><p>　　常見的泄洪建筑物有表面式溢洪道和深水式泄水洞。表面式溢洪道分為有閘溢洪道和無閘溢洪道。后者當庫水為超過溢洪道的堰頂高程時，即自行泄流。因此水庫只能延滯和調節(jié)洪水而不能控制洪水與興利庫容結

60、合。對于有閘溢洪道，盡管增加了泄洪設施的投資和操作管理工作，但能夠比較靈活地按需求控制流量和泄水時間，對大中型水庫的防洪效果和樞紐的綜合利用有較大的好處。對于本工程，從壩區(qū)地形圖可知，右岸壩肩高程約為460~470m之間有一寬約為70m的平緩地段，河流在壩軸線下游約為300m處向右岸拐彎，此處河道幾乎與壩軸線平行。因此擬在高程約為460~470m之間的平緩地段布置河岸開敞式正槽溢洪道。</p><p>　　3.3

61、.2泄洪建筑物的孔口尺寸</p><p>　　在確定泄洪建筑物孔口尺寸的時候，需要考慮以下幾方面因素：</p><p>　?。?）泄洪要求：為了維持一定的庫水位,在汛期泄洪建筑物要有一定的泄洪能力；</p><p>　?。?）閘門和啟閉機：啟閉力越大，工作橋的跨度相應地也就越大；</p><p>　?。?）樞紐布置：孔口高度越大，單寬流量就越

62、大，溢流堰寬度也就越??；孔口寬度越小，孔數(shù)就越多，閘敦數(shù)也越多，溢流堰總長度也就相應增大。</p><p>　?。?）下游的水流條件：單寬流量越大，下游的消能問題就越突出，為了對稱均衡地開啟閘門，以控制下游河床的水流流態(tài)，孔口數(shù)目最好采用奇數(shù)。</p><p>　　本設計參考國內外已建工程，初步擬定溢流堰凈寬為40m，單寬為8m。</p><p><b>

63、　　3.3.3調洪演算</b></p><p>　　（1）調洪演算基本原理：水庫調洪是在水量平衡方程和動力平衡（圣維南方程組的連續(xù)方程和運動方程）的支配下進行的。水量平衡用水庫水量平衡方程表示，動力平衡可由水庫蓄泄方程（或蓄泄曲線）來表示。調洪計算就是從起調開始，逐時段連續(xù)求解這兩個方程。</p><p>　?、偎畮焖科胶夥匠蹋?lt;/p><p>　?、?/p>

64、水庫蓄泄方程或水庫蓄泄曲線：</p><p>　　式中：、—時段△t始、末的入庫流量，m3/s；</p><p>　　、—時段△t始、末的出庫流量，m3/s；</p><p>　　、—時段△t始、末的水庫蓄水量，m3/s；</p><p>　　△t—計算時段，s。</p><p>　　其中，△t應以能較準確地反映洪水過

65、程線的形狀為原則。陡漲陡落的，△t取短些。反之，取長些。 </p><p><b>　?。?）列表試算法</b></p><p>　　本設計考慮靜庫容進行調洪計算。用列表試算法來聯(lián)立求解水量平衡方程和動力方程，以求得水庫的下泄流量過程線，其計算步驟如下：</p><p>　　a.根據(jù)庫區(qū)地形資料，繪制水庫水位容積關系曲線,并根據(jù)既定的泄洪建筑物

66、的型式和尺寸，由相應的水力學出流計算公式求得出庫流量和庫容的關系曲線。</p><p>　　b.從第一時段開始調洪，由起調水位（即汛前水位）查及關系曲線得到水量平衡方程中的和；由入庫洪水過程線查得和；然后假設一個值，根據(jù)水量平衡方程算得相應的，由在qV曲線上查得，若二者相等，即為所求，否則，應重設，重復上述計算過程，直到二者相等為止。</p><p>　　c.將上時段末的和作為下一時段的起

67、始條件，重復上述試算過程，最后即可得到出庫下泄流量過程線。</p><p>　　d.將入庫洪水和計算的兩條曲線點繪在一張圖上，若計算的最大下泄流量正好是二線的交點，說明計算的是正確的。否則，計算的有誤差，應改變時段重新進行試算，直至計算的正好是二線的交點為止。</p><p>　　e.由查曲線，得到最高洪水位時的總庫容，從中減去堰頂以下的庫容，得到調洪庫容。由查ZV曲線，得最高洪水位。顯然

68、，當入庫洪水為設計標準的洪水時，求得的、、即為設計標準的最大泄洪量、設計防洪庫容和設計洪水位。同理，當入庫洪水為校核標準的洪水時，求得的、、即為校核標準的最大泄洪量、設計防洪庫容和設計洪水位。</p><p>　　以設計洪水情況為例，計算結果為：</p><p>　　溢洪道最大下泄流量qm=1986m3/s，相應總庫容Vm=3631.3萬m3；</p><p>　　

69、堰頂高程以下的庫容得V設=1381.3萬m3；</p><p>　　由Z~V曲線查得Z設=469.4m。</p><p>　　求得設計洪水過程線及下泄流量過程曲線如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2設計洪水過程線及下泄流量過程線</p><p><b>　?。?）計算機調洪</b></p><

70、;p>　　擬定兩個方案，對設計洪水、校核洪水分別進行調洪演算。計算結果見表3.5。</p><p>　　表3.5 調洪演算結果</p><p>　　已知堰頂高程為461.50m，正常蓄水位為469.50m，則閘門高度至少為8m。方案二的設計洪水位和校核洪水位均只稍高于方案一，但是閘孔凈寬增加了10m，相應增寬了施工難度大的溢流壩面長度。通過比較分析，選擇方案一，即閘孔數(shù)為5孔，單寬為

71、8m，總凈寬為40m。設計情況和校核情況的洪水過程線及下泄流量曲線見圖3-3和圖3-4.</p><p>　　圖3-3 設計洪水過程線及下泄流量過程線</p><p>　　圖3-4 校核洪水過程線及下泄流量過程線</p><p>　　總結計算機調洪結果得到表3.6</p><p>　　表3.6選定溢流方案的特性表</p>

72、<p>　　4 樞紐布置及壩型論證</p><p>　　4.1 樞 紐 布 置</p><p>　　4.1.1樞紐布置的任務</p><p>　　為了滿足防洪要求，獲得灌溉、發(fā)電、供水等方面的效益，需要在河流的適宜地段修建不同類型的建筑物，用來控制和分配水流，這些建筑物統(tǒng)稱為水工建筑物，而不同類型水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。</p>

73、<p>　　水利樞紐按承擔的任務不同可分為防洪樞紐、灌溉（或供水）樞紐、發(fā)電樞紐、航運樞紐等。大多數(shù)情況下水利樞紐都是多目標的綜合利用樞紐。按其作用水頭的大小又可分為高水頭（H＞70m）、中水頭（30m＜H＜70m）和低水頭（H＜30m）水利樞紐。按其所在地區(qū)的地貌形態(tài)分為：平原地區(qū)水利樞紐和山區(qū)（包括丘陵區(qū)）水利樞紐；按攔河壩的形式還可分為重力壩樞紐、拱壩樞紐、土石壩樞紐及水閘樞紐等。</p><p&g

74、t;　　樞紐布置的任務概括地說就是分析某一具體水利樞紐的地形、地質、施工等條件，選擇合適的水工建筑物的形式并明確各水工建筑物的位置。</p><p>　　4.1.2樞紐布置的原則</p><p>　　水利樞紐的規(guī)劃和運行中，防洪、發(fā)電、灌溉等部門對水的要求不盡相同，為了協(xié)調上述各個部門供需之間的矛盾，需要進行合理的樞紐布置，統(tǒng)籌安排，最合理的開發(fā)利用水能資源，做到以最少的投資，最大限度地滿

75、足國民經濟各個部門的需要。在樞紐布置中應當遵循以下原則：</p><p>　　（1）水利樞紐布置須充分考慮地形、地質條件，使各種水工建筑物都布置在安全可靠的地基上，并能滿足建筑物的尺度和布置要求以及施工的必要條件。</p><p>　　（2）樞紐布置必須使各個不同功能的建筑物在其位置上各得其所，在運行中相互協(xié)調，充分有效地發(fā)揮所承擔的任務。</p><p>　?。?

76、）各個水工建筑物單獨使用或聯(lián)合使用的水流條件良好，上下游的河道沖淤變化不影響或少影響樞紐的安全運行。結構強度滿足要求，即技術上安全可靠。</p><p>　　（4）在滿足基本要求的前提下，力求建筑物布置緊湊，一物多用，減少工程量，充分發(fā)揮綜合效益，降低造價。盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產，提前發(fā)揮效益。</p><p>　?。?）要充分考慮運行管理的便利和施工的方便，樞紐的外觀與周圍環(huán)

77、境協(xié)調，在可能的情況下盡量考慮美學要求。</p><p>　　4.1.3樞紐建筑物的組成</p><p>　　本工程是以灌溉為主、兼以發(fā)電的綜合利用水利樞紐。樞紐主要建筑物有：</p><p>　　（1）擋水建筑物：面板堆石壩；</p><p>　　（2）泄水建筑物：溢洪道；</p><p>　?。?）輸水建筑物：引水

78、鋼管等；</p><p>　?。?）水電站建筑物：壩后式廠房；</p><p>　　（5）臨時建筑物：施工圍堰、導流洞。</p><p>　　4.2 壩 型 選 擇</p><p>　　大壩按筑壩材料主要分為：拱壩、重力壩、土石壩以及堆石壩等壩型。本工程壩址區(qū)河谷呈“U”型，谷底寬約30m，在470m高程處寬約300m，兩岸不甚對稱，因此本工

79、程不適合修建拱壩。初選重力壩、土石壩、堆石壩三種壩型進行比較。根據(jù)壩址區(qū)地質條件，土石壩及堆石壩均能修建，但堆石壩相比土石壩有一定優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：</p><p>　　堆石壩比土石壩的壩坡穩(wěn)定性好。</p><p>　　(2)堆石壩的防滲板位于堆石體上面，承受水壓力的性能好，壩體透水性比心墻壩好，幾乎不受滲透水壓力的影響。</p><p>　　(3)堆石壩比土石壩

80、的抗震性能好、地震變形小，不易因地震而產生孔隙水壓力。</p><p>　　(4 )堆石壩比土石壩的施工導流與度汛方便。</p><p>　　(5)堆石壩比土石壩受氣候的影響較小。</p><p>　　(6)堆石壩比土石壩施工干擾少。</p><p>　　堆石壩分為面板堆石壩和土心墻堆石壩，二者對壩址地質、地形條件的適應性都比較強，但是順場灘

81、水利樞紐壩址處缺少土心墻料，且面板堆石壩工期比土心墻堆石壩短得多，這是由于壩體填筑與基礎灌漿互不干擾，面板堆石壩的填筑不受下雨天氣影響，壩體體積較小，壩體分期靈活，墊層料可以擋施工期洪水，部分堆石的填筑可以在導流前進行。故放棄土心墻堆石壩方案。</p><p>　　因此，本工程主要選擇混凝土面板堆石壩與重力壩方案進行比較。壩型選擇要根據(jù)壩址區(qū)地形條件、地質條件、筑壩材料、施工條件、氣候條件及工程量等多方面因素綜合

82、進行比較，選定技術上可靠、經濟上合理的壩型。</p><p>　　5 面板堆石壩設計</p><p><b>　　5.1壩頂高程設計</b></p><p>　　壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，應分別按以下運用情況計算，取其最大值：</p><p>　?、僬Ｐ钏患诱＿\用情況的壩頂超高；</p>

83、<p>　?、谠O計洪水加正常運用情況的壩頂超高；</p><p>　?、坌：撕樗患臃浅＿\用情況的壩頂超高；</p><p>　?、苷Ｐ钏患臃浅＿\用情況的壩頂超高。</p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（SL274-2001），壩頂超高y的計算公式為</p><p>　　式中：y —壩頂超高，m；</p>

84、;<p>　　R —最大波浪在壩坡上的爬高，m；</p><p>　　e —最大風壅水面高度，m；</p><p>　　A —安全加高，m。</p><p>　　根據(jù)SL274-2001《碾壓式土石壩設計規(guī)范》，在4種運用條件下的壩頂高程計算如表5.1。</p><p>　　表5.1 壩頂高程計算表</p>&l

85、t;p>　　壩頂上游側應設置防浪墻，防浪墻的底部高程宜高于正常蓄水位（469.75m）,墻頂高出壩頂1m。故最后確定壩頂高程為473.00m，防浪墻頂高程為474.00m，防浪墻墻高為4m。</p><p><b>　　5.2壩頂構造</b></p><p>　　壩頂寬度應根據(jù)運行需要、壩頂設施布置和施工要求確定，壩頂寬度一般為5m~8m。當壩頂有交通需要時，壩

86、頂寬度應滿足交通要求。順場灘水庫為中型水庫，參照工程經驗，確定壩頂寬度為6.0m，壩頂鋪有厚度為30cm的碎石墊層，路面混凝土厚度為30cm。為了排除雨水，壩頂面向下游側傾斜，做成2%的坡度。</p><p>　　壩頂上游側應設置防浪墻，墻頂高出壩頂1m~1.2m。防浪墻與混凝土面板頂部的水平接縫高程，宜高于水庫正常蓄水位。防浪墻底部高程以上的壩體，應用細堆石料填筑，并鋪設路面。防浪墻立墻上游的底板上，宜設寬度0

87、.6m~0.8m的檢查用人行便道。本工程設計采用L型防浪墻，墻高4.0m，墻頂高出壩頂1.0m。檢查用人行便道寬度為0.6m。防浪墻采用鋼筋混凝土結構，墻頂部厚0.5m。防浪墻底高程469.50m，頂高程473.50m。壩頂細部構造如圖5-1。</p><p>　　圖5-1 壩頂結構圖</p><p><b>　　5.3上下游壩坡</b></p><

88、;p>　　對于混凝土面板壩，當筑壩材料為質量良好的硬巖堆石料時，上、下游壩坡可采用1：1.3~1:1.4，當用質量良好的天然砂礫石料筑壩時，上、下游壩坡可采用1：1.5~1：1.6。軟巖堆石料筑壩和軟基上建壩，壩坡由穩(wěn)定計算確定。</p><p>　　本工程筑壩材料為砂巖，參照已建工程經驗，滿足規(guī)范要求，擬定上游壩坡為1：1.4，下游壩坡1：1.5。上游為鋼筋混凝土面板，無需護坡，下游采用干砌石護坡，厚0.

89、4m，在高程為445.00m處，設寬為2.0m的馬道，其中包括了寬0.4m的排水溝。</p><p>　　5.4 筑壩材料及壩體分區(qū)</p><p>　　堆石體在自重、水壓等荷載的作用下，各部分的應力和變形特性不同，對面板工作產生的影響也不同，各部分對材料性質、級配、壓實度和施工工藝的要求也各不相同，因此應根據(jù)料源及對壩料的強度、壓縮性、滲透性、施工方便和經濟合理等要求對壩體進行分區(qū)。一般

90、，將壩體分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)及下游堆石區(qū)。填筑料的分區(qū)原則如下：</p><p>　?、俑鞣謪^(qū)壩料的透水性宜滿足水力過渡的要求，從上游到下游，壩料的滲透系數(shù)遞增（軟巖除外），下游堆石區(qū)下游水位以上的壩料不受此限制。相鄰區(qū)下游壩料應對其上游區(qū)有反濾保護作用，防止產生滲透變形和滲透破壞；</p><p>　?、谝罁?jù)對面板的影響程度，從上游到下游壩料變形模量可遞減，以保證蓄水后壩體變形盡

91、可能小，從而減小面板和止水系統(tǒng)遭到破壞的可能性；</p><p>　?、鄢浞趾侠淼睦媒鼔尾牧虾蜆屑~的開挖石渣料，以達到經濟的目的。</p><p>　　（1）鋪蓋區(qū)（1A區(qū)）、壓重區(qū)（1B區(qū)）</p><p>　　設置1區(qū)的目的是用不透水料去覆蓋周邊縫及高程較低處的面板，當面板出現(xiàn)裂縫和板間縫、周邊縫張開時，防滲土料將隨水流進入縫中，并受面板下墊層料的反濾作用而淤

92、堵裂縫使其自愈而恢復防滲性能。然后于其上再覆蓋任意料，以防防滲土料失穩(wěn)。</p><p>　　參見已建工程，在本工程建坡度為1：1.6的黏土鋪蓋區(qū)和坡度為1:2的石渣壓重區(qū)。</p><p><b>　　墊層區(qū)（2A區(qū)）</b></p><p>　　設置墊層區(qū)的目的是為混凝土面板提供一個均勻穩(wěn)定的、具有低壓縮性的優(yōu)良基礎，并實現(xiàn)從面板至過渡區(qū)和

93、堆石區(qū)間的均衡過渡，適應壩體的變形而不出現(xiàn)裂縫。要求墊層料具有良好的顆粒級配、母巖本身強度較高、破碎率低、壓實性能好、壓實后變形模量和抗剪強度較高。同時，墊層料應為半透水料，滲透系數(shù)應控制在10-3~10-4cm/s范圍內，以期在面板出現(xiàn)裂縫時，墊層區(qū)能起到第二道防線的作用。</p><p>　　規(guī)范規(guī)定：墊層區(qū)的水平寬度應由壩高、地形、施工工藝和經濟比較確定。當用汽車直接卸料、推土機平料的機械化施工時，墊層區(qū)的

94、水平寬度不宜小于3m。</p><p>　　本工程墊層區(qū)水平寬度設計為4.0m，采用石英砂巖人工開采加工砂料。最大材料顆粒直徑取60到80mm，小于50mm的顆粒含量取30%到50%，小于75mm的顆粒含量去5%到8%。壓實后墊層的滲透系數(shù)取1.0×10-4m/s。為了防止周邊縫張開而導致漏水，在趾板周邊縫的下側，設置特殊墊層區(qū)（2B區(qū)），用粒徑小于40mm的細墊層料填筑，以易于邊角處填筑密實，減少周邊

95、縫的相對變形。</p><p>　　（3）過渡區(qū)（3A區(qū)）</p><p>　　該區(qū)位于墊層區(qū)與主堆石區(qū)之間，其變形特點和強度介于墊層與主堆石之間，作用是保護墊層區(qū)的滲透穩(wěn)定，即使面板開裂漏水，也不會因高壓水流作用將墊層料帶走。該區(qū)材料，應是新鮮、堅硬、級配良好的石渣，其粒徑級配應滿足墊層區(qū)與主堆石區(qū)的過渡要求，符合反濾原則，一般不必采用破碎加工，常以主堆石料剔除較大粒徑后直接填筑。<

96、;/p><p>　　規(guī)范規(guī)定：硬巖堆石料作主堆石區(qū)時，它與墊層區(qū)之間應設過渡區(qū)，為方便施工過渡區(qū)的水平寬度不宜小于3m。</p><p>　　本工程過渡區(qū)水平寬度設計為4.0m，最大顆粒直徑取200mm到300mm之間，采用專門開采的人工加工細堆石料。</p><p>　?。?）主堆石壩區(qū)（3B區(qū)）</p><p>　　主堆石區(qū)是面板壩的主體，是

97、承受水荷載及其他荷載的主要支撐體。設計要求主堆石體壩料應具有低壓縮性、高抗剪強度、透水性和耐久性。堆石壩的力學性質在很大程度上取決于壩料的級配，開挖料的級配與母巖巖性、巖層產狀和構造以及爆破工藝等因素相關。壩料級配設計中，目前多數(shù)是根據(jù)巖性相近的工程資料進行類比確定。本工程選擇級配為小于5mm的顆粒含量小于20%，小于0.1mm的顆粒含量小于10%。 </p><p>　?。?）次堆石壩區(qū)（3C區(qū)）</p&

98、gt;<p>　　該區(qū)承受的水荷載很小，其壓縮性對面板變形影響較小，因此可以采用強度較低的石料如軟巖筑壩。該區(qū)可充分利用料場中開挖出來的較次石料或者樞紐建筑物的開挖石料，但下游水位以下應設立專門的水下堆石區(qū)，其基本要求是級配良好，抗沖蝕性好，滲透系數(shù)大。</p><p>　　主、次堆石區(qū)分界線：以壩軸線高程462m點為起點，以1：0.5傾向下游坡線分界。</p><p>&l

99、t;b>　?。?）下游排水棱體</b></p><p>　　為了大壩排水通暢和下游壩坡穩(wěn)定，在壩體下游高程為427.80m處設置下游堆石區(qū)，用于排水，頂部寬度為6m，上游坡度為1:0.5，下游坡度為1：1。</p><p>　　5.5混凝土面板設計</p><p>　　對于面板壩，面板是防滲的主體，對其質量有較高的要求，應具有良好的防滲性能，足夠的

100、耐久性，足夠的強度和防裂性能。</p><p><b>　　5.5.1面板厚度</b></p><p>　　面板的厚度和它的應力關系很小，主要由下列要求確定：</p><p>　　施工要求，應有足夠的厚度，以滿足施工方便和保證質量的需要；</p><p>　　結構要求，所采用的厚度應能便于在其內布置鋼筋和止水；</

101、p><p>　　耐久性要求，應有足夠厚度，以控制面板滲透水力比降低于滿足耐久性的允許值。</p><p>　　在達到上述要求的前提下，應盡量選用較薄的面板，它不僅柔性好，而且還能節(jié)約材料，降低造價。</p><p>　　規(guī)范規(guī)定：中低壩可采用0.3~0.4m厚的等厚面板。</p><p>　　結合工程經驗，本工程設計擬定采用厚度為0.3m的等厚度

102、面板。</p><p><b>　　5.5.2面板分縫</b></p><p>　　隨著建壩地區(qū)的氣候條件、地基類型、施工條件的不同，在面板內部及其周邊上將產生不同的溫度應力的沉降變形應力。這些應力有可能導致產生極其有害的裂縫發(fā)生。為了保證混凝土面板的整體性和滿足防滲要求，通常采取的措施有：</p><p>　　提高壩體和壩基的密實性，減少在荷

103、載作用下的變形；</p><p>　　提高面板混凝土的均勻性，保證其具有較高的延展性和軸心抗拉強度，并在可能出現(xiàn)裂縫的部位布設鋼筋；</p><p>　　降低墊層對面板的基礎約束應力；</p><p>　　根據(jù)壩體和壩基可能產生變形的情況，對面板及其周邊進行合理分縫，以增加面板整體柔性，并在縫中設立止水設施，防止?jié)B漏，</p><p>　　顯

104、然，分縫的目的是為了消除有害裂縫的發(fā)生，在人為的縫中有設防的條件下，保證面板在壩體變形、溫度及其他因素作用時具有整體性，滿足工作要求，有時接縫有時根據(jù)施工條件來布置的。</p><p>　　按照接縫在面板中的位置和作用，可以分為：</p><p><b>　　周邊縫</b></p><p>　　它是趾板與面板間的接縫，由于面板與趾板分別位于碾壓

105、堆石體和基巖上，即兩種變形模量截然不同的地基上，在水荷載作用下，其變形性質不會相同，并使面板與趾板間產生明顯的相對位移。周邊縫兩側變形的不連續(xù)性，導致其變形差遠大于其他接縫。從防滲的角度看，這是面板壩最薄弱環(huán)節(jié)。在張開、沉降、剪切三個方向都有變形發(fā)生。根據(jù)規(guī)定，50-100m高度的壩設兩道止水才可滿足大壩運行的要求。該設計的最大壩高為56.5m，故除在底部設止水外，在頂部設柔性填料止水，并在周邊縫下設特俗墊層區(qū)，用瀝青砂填筑，以易于邊角

106、處填筑密實，減少周邊縫的相對變形。</p><p><b>　　（2）垂直伸縮縫</b></p><p>　　這種縫從壩頂沿壩坡一直延伸到周邊縫，方向與壩軸線垂直，只在接近周邊縫0.6m處轉彎，便之垂直于周邊縫。由于壩體產生位移的影響，位于面板中部的垂直縫將收到擠壓，這種縫稱為B縫?？拷鼉砂镀赂浇拇怪笨p，則由于所有面板都向面板中部產生位移而受到拉伸，這種縫被稱為A縫

107、。本工程壩頂長336m，參照已建工程，右岸設總長度為80m的張性縫（A縫），縫間距為8m，左岸設總長度為64m的張性縫，縫間距為8m；面板中部設總長度為192m的壓性縫，間距為12m。</p><p>　　5.5.3面板混凝土設計及配筋</p><p>　　面板混凝土應具有較高的耐久性、抗?jié)B性、抗裂性及施工和易性。面板混凝土強度等級不應低于C25，抗?jié)B等級不應低于W8，抗凍等級應根據(jù)《水工

108、建筑物抗冰凍設計規(guī)范》（DL/T5082—1998）的規(guī)定確定。</p><p>　　面板宜采用單層雙向鋼筋。鋼筋宜布置于面板截面中部，每項配筋率為0.3%~0.4%，水平向配筋率可低于豎向配筋率。經論證，面板局部可采用雙層配筋。</p><p>　　本工程設計使用強度等級為C30的混凝土，抗?jié)B等級為W10，面板采用單層雙向鋼筋，配筋率由結構計算確定</p><p>

109、;<b>　　5.6趾板設計</b></p><p>　　趾板是布置在防滲面板的周邊、坐落在河床及兩岸基巖上的混凝土結構。趾板與面板共同作用，形成壩基以上的防滲體，同時趾板與經過固結灌漿、帷幕灌漿處理后的穩(wěn)定基巖連成整體，封閉地面以下的滲流通道，從而形成一個完整的防滲體系。趾板還是面板的底座，其作用是保證面板與河床及岸坡間的不透水連接，同時也作為滑模施工的起始工作面。</p>

110、<p>　　5.6.1 趾板的布置</p><p>　　趾板布置方式有三種方案：趾板等高線垂直于趾板基準線，即平趾板方案；趾板面等高線垂直壩軸線的斜趾板方案；趾板面等高線適應開挖以后的巖面的斜趾板方案。平趾板是應用得最廣的一種方案，其優(yōu)點：</p><p>　　便于趾板的施工，便于交通及鉆孔、灌漿作業(yè)；</p><p>　　提供排水通道，避免造成暴雨沖刷填

111、筑體；</p><p>　　趾板上游端基巖風化較淺，地質條件較好；</p><p>　　趾板可以用滑模施工。</p><p>　　本工程選擇平趾板布置方案。</p><p>　　5.6.2 趾板結構設計</p><p>　　巖石地基上的趾板寬度按容許水力梯度確定。巖石地基容許水力梯度如下表5.2所示。</p>

112、;<p>　　表5.2 巖石地基容許水力梯度</p><p>　　經過計算得趾板寬度為5m。</p><p>　　巖基上趾板厚度可小于與其連接的面板厚度，最小設計厚度應不小于0.3m。本設計趾板厚度取0.4m。趾板示意圖如下圖5-2</p><p>　　圖5-2 趾板示意圖</p><p>　　5.6.3 趾板分縫及配筋<

113、;/p><p>　　趾板結構早期為分段式，后來發(fā)展為連續(xù)式，現(xiàn)在連續(xù)式趾板已成為一種新的趨勢。連續(xù)式趾板允許溫度裂縫的出現(xiàn)，但按限制裂縫開展寬度的要求配筋，以保證趾板的耐久性。連續(xù)趾板的施工縫按冷縫處理，不設止水，鋼筋通過。</p><p>　　趾板僅需要配置溫度筋和灌漿蓋板的鋼筋，采用單層鋼筋，各向鋼筋量為設計厚度的0.3%，保護層厚度采用10cm，止水附近局部增加構造鋼筋。趾板的錨筋采用砂

114、漿錨桿，先灌漿再插入鋼筋，選取φ25普通螺旋鋼筋，間距1m。</p><p><b>　　5.7溢洪道設計</b></p><p>　　根據(jù)地形條件，設置岸邊開敞式溢洪道。溢洪道有引水渠，控制段，泄槽，出口消能段組成。溢洪道的布置和形式選擇應該根據(jù)水庫水文，壩址地形地質水流條件，樞紐布置，施工，管理條件以及造價等因素決定。從壩區(qū)地形圖可知，右岸壩肩高程約為460~47