土石壩課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一部分：基本資料</b></p><p>　　小浪底水利樞紐工程是以防洪（包括防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉、發(fā)電、蓄清排渾，除害興利的綜合利用的水利樞紐。小浪底水利樞紐工程屬一等工程，主要建筑物為1級(jí)，按千年一遇洪水設(shè)計(jì)，洪峰流量為40000m3/s（三門(mén)峽水庫(kù)不控制的情況下）。水庫(kù)防洪限制水位275m，總庫(kù)容126.5億m3，長(zhǎng)期有效庫(kù)容51億m3為不完

2、全年調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站總裝機(jī)容量180萬(wàn)千瓦，正常運(yùn)用期的保證出力為30萬(wàn)千瓦。</p><p>　　1.1 壩址區(qū)自然條件</p><p>　　小浪底工程位于黃河中游最后一個(gè)峽谷的出口，上距三門(mén)峽水庫(kù)130km，下游是黃淮海平原。壩址處河道自西向東，水面寬約200m，河床底寬400m～600m，河床最低高程約130m，河灘分布在南岸。距離地面十米處的風(fēng)速為15m/s，吹程為6km。<

3、/p><p>　　本地區(qū)地震基本烈度為7度，擋水建筑物要求按8度地震烈度設(shè)計(jì)，非擋水建筑物設(shè)防烈度為7度，峰值加速度為0.215g。</p><p>　　混凝土與基巖之間的抗剪摩擦系數(shù)f=0.65。</p><p>　　由于受地形、氣候、產(chǎn)流條件的影響，黃河徑流的地區(qū)分布很不平衡。大部分徑流來(lái)自蘭州以上及龍門(mén)到三門(mén)峽區(qū)間。受大氣環(huán)流和季風(fēng)的影響，黃河徑流的年際變化較大，

4、年內(nèi)分配很不均衡。干流及較大支流汛期徑流量占全年的60%左右，每年3月份-6月份，徑流量只占全年的10%-20%，小浪底水利樞紐控制黃河90%的水量。</p><p>　　黃河流域的洪水主要由暴雨形成，發(fā)生時(shí)間為6-10月，其中大洪水和特大洪水的發(fā)生時(shí)間，蘭州以上一般在7月-9月，三門(mén)峽-花園口之間在7月中旬到8月中旬。黃河洪水的洪峰形式，上游為矮胖型，洪水歷時(shí)較長(zhǎng)，洪峰較低。中游洪水形式為高瘦型，洪水歷時(shí)較短，

5、洪峰較高。</p><p>　　小浪底樞紐2000年水平年設(shè)計(jì)多年平均年徑流為277.6億m3，設(shè)計(jì)年均輸沙量13.5億t，年平均含沙量48.6kg/m3，在天然情況下汛期7月～9月來(lái)沙量占85%。不同頻率的洪峰流量見(jiàn)下。</p><p>　　表1-1 不同頻率的洪峰流量表</p><p>　　黃河徑流的泥沙含量居世界首位，多年平均含沙量37.6kg/m3，多年平均

6、輸沙量13.51億T。在一年之中，泥沙主要集中在汛期，干流站7-9月沙量占全年沙量的80%左右，支流站接近100%；汛期沙量又集中在幾次暴雨洪水之中。黃河泥沙約有1/4沉積在下游河床，致使下游河床每年以10cm速度抬高。小浪底水利樞紐控制近100%的沙量。</p><p>　　1.2 壩址區(qū)地質(zhì)條件</p><p>　　小浪底工程壩址河床覆蓋層最深達(dá)74m。壩址區(qū)出露基巖為二、三疊系砂巖

7、和粘土巖互層，壩址左岸岸坡較陡，由紫紅色砂巖夾薄層粘土巖組成，基巖出露高程為290m～300m，出露的地程其上為黃土覆蓋，厚10m～20m。壩址右岸岸坡較緩，離河岸較遠(yuǎn)處基巖出露高程為380m～400m，由青灰色砂巖和紫紅色粘土巖組成。</p><p>　　壩址區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，沿壩軸線有13條斷層，其中對(duì)大壩影響較大的F1斷層位于河床右岸岸邊，走向大致與河道平行，斷層帶物質(zhì)為斷層泥、角礫及巖粉，為一隔水?dāng)鄬印?l

8、t;/p><p>　　河床砂卵石覆蓋層厚度一般為30m～40m，最厚約80m，河床右側(cè)覆蓋層下有一基巖陡坎，壩軸線處陡坎高45m，坎的坡度約為1：0.35，向上游陡坎逐漸變緩直至消失。</p><p>　　壩址區(qū)兩岸及壩肩基巖泥化夾層發(fā)育，其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：f=0.23～0.28，C=10 kpa。夾層抗剪強(qiáng)度低，給壩體、壩肩均帶來(lái)嚴(yán)重的穩(wěn)定問(wèn)題。</p><p>　　1

9、.3 建筑材料物理力學(xué)指標(biāo)</p><p>　　粘土在天然狀態(tài)下：粘粒含量30%～40%；天然含水量23%～24%；塑性指數(shù)15～17；不均勻系數(shù)50；有機(jī)質(zhì)含量0.4%；水溶鹽含量2%；塑限17%～19%；比重2.7～2.72。擾動(dòng)后的主要物理力學(xué)指標(biāo)為干容重15.0kN/m3;飽和容重19.0kN/m3；浮容重11.0kN/m3；滲透系數(shù)1×10-6cm/s。</p><p&g

10、t;　　砂礫石滲透系數(shù)3×10-3cm/s；內(nèi)摩擦角：φ=25°；比重2.72，不均勻系數(shù)η=15。</p><p>　　表1-2 不同礫石含量設(shè)計(jì)干容重參考值表</p><p><b>　　1.4 其它資料</b></p><p>　　1.4.1 工程規(guī)模</p><p>　　小浪底水利樞紐位

11、于三門(mén)峽水利樞紐下游130公里、河南省洛陽(yáng)市以北40公里的黃河干流上，下距鄭州花園口128公里，工程以防洪（包括防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉、發(fā)電、蓄清排渾，除害興利，樞紐是由攔河大壩及泄水排沙等建筑物組成。攔河大壩總長(zhǎng)1667m，泄洪建筑物由泄洪底孔和溢洪道組成，溢洪道布置3孔閘門(mén)，閘門(mén)尺寸11.5×17.5m。</p><p>　　工程總庫(kù)容126.5億m3，按水利部、能源部頒布的水利水電工程的

12、分等分級(jí)指標(biāo)，確定樞紐為Ⅰ等工程，主要建筑物為1級(jí)，次要建筑物為2級(jí)，臨時(shí)建筑物為3級(jí)。洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按千年一遇設(shè)計(jì)，萬(wàn)年校核。</p><p>　　1.4.2 水文、水利計(jì)算及調(diào)洪演算成果</p><p>　　經(jīng)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定的水庫(kù)特征水位及庫(kù)容成果如下表所示：</p><p>　　表1-3 水庫(kù)水位與庫(kù)容表</p><p>　　根據(jù)

13、水庫(kù)防洪要求，遇千年一遇洪水，庫(kù)水位274m，要求總泄流量不得小于13480m3/s；遇萬(wàn)年一遇洪水，庫(kù)水位275m，要求總泄流量不得小于17000 m3/s，并應(yīng)留有足夠的余地。工程壩體部分設(shè)有9孔泄洪洞,泄流能力為13500 m3/s。</p><p>　　2 壩型選擇及布置</p><p><b>　　2.1 壩型選擇</b></p><

14、p>　　圖2-1 所選壩址縱剖面圖</p><p>　　所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖石透水性大，基巖的強(qiáng)度較底，且不完整。從地質(zhì)條件看不宜建拱壩。支墩壩本身的應(yīng)力較高，對(duì)地基的要求也很高，在這種地質(zhì)條件下修建支墩壩也是不可能的。較高的混凝土重力壩也要求修建在巖石基礎(chǔ)上，因此也是不可行的。而土石壩適應(yīng)地基變形能力較強(qiáng)，對(duì)地基的要求較低。從當(dāng)?shù)氐牟牧蟻?lái)看材料比較豐富，土石壩又有就地取材特點(diǎn)。通過(guò)各種

15、不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩的方案。</p><p>　　2.2 樞紐建筑物及其布置</p><p>　　2.2.1 樞紐組成建筑物</p><p>　　（1）擋水建筑物：土石壩。</p><p>　?。?）泄水建筑物：包括泄洪隧洞和溢洪道結(jié)合。</p&

16、gt;<p>　　2.2.2 樞紐總體布置</p><p>　?。?）擋水建筑物─土壩</p><p>　　擋水建筑物按直線布置，壩布置在河彎地段上。</p><p>　?。?）泄水建筑物—溢洪道</p><p>　　泄水建筑物采用溢洪道，溢洪道布置在壩體的左側(cè)。</p><p>　　樞紐總布置圖見(jiàn)下圖

17、：</p><p>　　圖2-1 樞紐總平面布置圖</p><p>　　第二部分：設(shè)計(jì)過(guò)程及成果</p><p><b>　　一、樞紐布置</b></p><p><b>　　1.1 壩軸線選擇</b></p><p>　　壩軸線應(yīng)根據(jù)壩址區(qū)的地形地質(zhì)條件、壩型、壩基處理方式

18、、樞紐中各建筑物（特別是泄洪建筑物）的布置和施工條件等，經(jīng)多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。壩軸線應(yīng)因地制宜地選定。宜采用直線；當(dāng)采用折線時(shí)，在轉(zhuǎn)折處應(yīng)布置曲線段。</p><p>　　圖2-1 所選壩址縱剖面圖</p><p>　　所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖石透水性大，基巖的強(qiáng)度較底，且不完整。</p><p><b>　　1.2 壩型確定<

19、/b></p><p>　　由1.1知從地質(zhì)條件看不宜建拱壩。支墩壩本身的應(yīng)力較高，對(duì)地基的要求也很高，在這種地質(zhì)條件下修建支墩壩也是不可能的。較高的混凝土重力壩也要求修建在巖石基礎(chǔ)上，因此也是不可行的。而土石壩適應(yīng)地基變形能力較強(qiáng)，對(duì)地基的要求較低。從當(dāng)?shù)氐牟牧蟻?lái)看材料比較豐富，土石壩又有就地取材特點(diǎn)。通過(guò)各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最

20、終選擇土石壩的方案。</p><p>　　土石壩按壩高可分為：低壩、中壩和高壩。我國(guó)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SDJ218—84）規(guī)定：高度在30米以下的為低壩，高度在30～70米間的為中壩，高度超過(guò)70米的為高壩。土石壩壩高均從清基后的地面算起。</p><p>　　土石壩按其施工方法可分：碾壓式土石壩、充填式土石壩、水中填土壩和定向爆破壩等。應(yīng)用最為廣泛的是碾壓式土石壩。</p&

21、gt;<p>　　土石壩壩型的選擇的有關(guān)因素很多，其中主要的是壩址附近的筑壩材料。除了含腐殖質(zhì)太多的土料外，所有的土石料都可筑壩，只要適當(dāng)?shù)呐渲迷趬误w部位即可。不適合作防滲體的土料，用一定的施工方法或加工處理后也可作防滲料。除筑壩材料是壩型選擇的主要因素外，還要根據(jù)地形、地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理方案、抗震要求、人防要求等各種因素進(jìn)行研究比較，初選幾種壩型，擬定斷面輪廓，進(jìn)一步比較工程量、工期、造價(jià)，最后選擇技

22、術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的壩型。</p><p>　　按照土料在壩身內(nèi)的配置和防滲體所用的材料種類，碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型：</p><p>　　a.均質(zhì)壩：壩體主要有一種土料組成，同時(shí)起防滲和穩(wěn)定的作用。</p><p>　　b.土質(zhì)心墻壩：由相對(duì)不透水或弱透水土料構(gòu)成中央防滲體，而以透水土石料作為下游支撐體。</p><p>　　

23、c.土質(zhì)斜墻壩：由相對(duì)不透水或弱透水土料構(gòu)成上游防滲體，而以透水土石料作為下游支撐體。</p><p>　　d.多種土質(zhì)壩：壩體由多種土料構(gòu)成，以細(xì)粒土料建成中央或靠近上游的防滲體，壩體其他部位則由各種粗粒土料構(gòu)成。</p><p>　　e.人工材料心墻壩：中央防滲體由瀝青混凝土或混凝土、鋼筋混凝土構(gòu)成，壩殼由透水或半透水土石料組成。</p><p>　　f.人工材

24、料面板壩：壩的支撐體由透水或半透水土石料組成，上游防滲面板由鋼筋混凝土、瀝青混凝土或塑料薄膜等材料構(gòu)成。</p><p>　　根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、施工情況、工程量、投資等方面，綜合比較選定壩型。</p><p>　　結(jié)論：本設(shè)計(jì)土壩選擇壩型為心墻壩。</p><p>　　1.3 樞紐建筑物及其布置</p><p><b>　　

25、由基本資料知：</b></p><p><b>　　1、樞紐組成建筑物</b></p><p>　　（1）擋水建筑物：土石壩。</p><p>　?。?）泄水建筑物：包括泄洪隧洞和溢洪道結(jié)合。</p><p><b>　　2、樞紐總體布置</b></p><p>

26、　?。?）擋水建筑物─土壩</p><p>　　擋水建筑物按直線布置，壩布置在河彎地段上。</p><p>　?。?）泄水建筑物—溢洪道</p><p>　　泄水建筑物采用溢洪道，溢洪道布置在壩體的左側(cè)。</p><p>　　樞紐總布置圖見(jiàn)下圖：</p><p>　　圖2-1 樞紐總平面布置圖</p>&

27、lt;p><b>　　二、剖面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 壩頂高程</p><p>　　壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與壩頂超高之和 應(yīng)按以下運(yùn)用條件計(jì)算并取其最大值。</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；</p><p>　　正常蓄水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；</p>

28、<p>　　校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高；</p><p>　　正常蓄水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高。</p><p><b>　　安全超高：</b></p><p>　　d=R+e+A…………2-1</p><p>　　式中 d——安全超高，m；</p><p>　　R——最大波

29、浪在壩坡上的爬高，m；</p><p>　　A——最大風(fēng)壅水面高度，m，由《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范_SL274-2001》查得，將其列于下表1中。</p><p>　　設(shè)計(jì)風(fēng)速的取值應(yīng)遵守正常運(yùn)用條件下的1、2級(jí)壩采用多年平均年最大風(fēng)速的1.5~2倍，非正常時(shí)取年平均年最大風(fēng)速。</p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范_SL274-2001》知，波浪的平均波高

30、和平均波周期宜采用莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算：</p><p><b>　　…………2-2</b></p><p>　　………………………………2-3</p><p>　　………………………2-4</p><p>　　cosβ……………………………2-5</p><p>　　………………………2-6<

31、;/p><p>　　式中 h——平均波高，m；</p><p>　　D——吹程，6000m；</p><p>　　W——風(fēng)速，m/s；</p><p>　　——平均波周期，s；</p><p>　　Lm——平均波長(zhǎng)，m；</p><p>　　e——計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度，m；</p>

32、<p>　　Rm——平均波浪爬高，m；</p><p>　　m——單坡的坡度系數(shù)，取3.0；</p><p>　　——斜坡的糙率滲透性系數(shù)由表2.1.1查得；</p><p>　　β——計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角，β=0；</p><p>　　——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表2.2.2查得。</p><p>　　表2.1

33、.1 糙率及滲透性系數(shù)</p><p>　　表2.2.2 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)波浪爬高值應(yīng)根據(jù)工程等級(jí)確定1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)壩采用累積頻率為1%的爬高值，4級(jí)5級(jí)壩采用累積頻率5%的爬高值。</p><p>　　不同累積頻率下的波浪爬高可由平均波高與壩迎水面前水深的比值和相應(yīng)的累積頻率按表規(guī)定的系數(shù)計(jì)算求得</p><p>　　不

34、同累積頻率下的爬高與平均爬高比值Rp/Rm</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高的情況</p><p>　　風(fēng)速取2倍多年平均最大風(fēng)速即30m/s,代入數(shù)據(jù)到公式2-2、2-3、2-4和2-5中，得：</p><p><b>　　算得 ，</b></p><p><b>　　忽略不計(jì)</

35、b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　，查不同累積頻率下的爬高與平均爬高比值Rp/Rm表頻率1%設(shè)計(jì)爬高與平均爬高比值為2.23</p><p>　　設(shè)計(jì)爬高 R=2.23Rm=2.23×1.51=3.37m</p><p><b>　　由式2-1得</b&g

36、t;</p><p>　　d=R+e+A=3.37+1.5=4.87m</p><p>　　壩頂高程=274.0+4.87=278.87m</p><p>　　正常蓄水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高的情況</p><p>　　風(fēng)速取2倍多年平均最大風(fēng)速即30m/s,代入數(shù)據(jù)到公式2-2、2-3、2-4和2-5中，得：</p><

37、;p><b>　　算得 。</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　忽略不計(jì)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　，同理查表得頻率1%設(shè)計(jì)爬高與平均爬高比值為2.23</p&g

38、t;<p>　　設(shè)計(jì)爬高 R=2.23Rm=2.23×1.51=3.37m</p><p><b>　　由式2-1得</b></p><p>　　d=R+e+A=3.37+1.5=4.87m</p><p>　　壩頂高程=275.0+4.87=279.87m</p><p>　　校核洪水位加非常

39、運(yùn)用條件的壩頂超高情況分析</p><p>　　風(fēng)速取1倍多年平均最大風(fēng)速即15m/s,代入數(shù)據(jù)到公式2-2、2-3、2-4和2-5中，得：</p><p><b>　　算得 ，</b></p><p><b>　　忽略不計(jì)</b></p><p><b>　　=</b><

40、;/p><p>　　，同理查表得頻率1%設(shè)計(jì)爬高與平均爬高比值為2.23</p><p>　　設(shè)計(jì)爬高 R=2.23Rm=2.23×0.7=1.57m</p><p><b>　　由式2-1得</b></p><p>　　d=R+e+A=1.57+0.7=2.27m</p><p>　　壩

41、頂高程=275.0+2.27=277.27m</p><p>　　正常蓄水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高情況分析</p><p>　　壩頂高程=275.0+4.07=279.07m</p><p>　　綜上取最大值，則壩頂高程為279.87m。考慮壩頂上設(shè)1.2m高防滲墻，故取設(shè)計(jì)壩頂高程為279.87m-1.2m=278.67m。</p><p&g

42、t;　　根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，土質(zhì)防滲體分區(qū)壩預(yù)留沉降量一般為壩高的1%，則沉降量為（279.87-130）×1%=1.5m，</p><p>　　則壩頂防浪墻高程=279.87+1.5=281.37m。最大壩高281.37-130=151.37m，實(shí)際壩頂高程=278.67+1.5=280.17m，實(shí)際壩高150.17m。</p><p>　　2.2.2 壩頂寬度</p>

43、;<p>　　壩頂寬度根據(jù)構(gòu)造、施工等因素確定，由《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL274—2001）》高壩選用10～15 m，中低壩可選用5～10 m，根據(jù)所給資料，初步擬定壩體斷面，壩頂寬度為12m。</p><p>　　2.2.3 上下游邊坡</p><p>　　壩坡的確定應(yīng)根據(jù)壩型、壩高、壩的等級(jí)、壩體和壩基材料的性質(zhì)、壩所承受以及施工和運(yùn)用條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

44、馬道寬度2.5m，上下游各4個(gè)。</p><p>　　壩高為281.37-130=151.37m，坡度取值為：</p><p>　　a、上游壩坡：1:3.0；</p><p>　　b、下游壩坡：1:2.5。</p><p>　　2.2.4 壩底寬度</p><p>　　推算最大底寬為:151.37×（3+2.

45、5）+12+10×2=854.54m。</p><p><b>　　基本剖面如圖： </b></p><p>　　2.2.5 防滲體尺寸確定</p><p>　　考慮采用機(jī)械施工，防滲體頂面寬度為6m；頂面高程滿足高于正常運(yùn)用情況下的靜水位0.3-0.6m，且不低于非常運(yùn)用情況下的靜水位。實(shí)際選取0.5m，則心墻頂面高程為275.0+

46、0.5+1.5=277m；心墻厚度自上而下逐漸加大，保持1：0.3~1:0.15的坡度，取上下游坡度均為1:0.2，則底寬為6+147×0.2×2=64.8m，滿足斜墻底寬不小于H/4=145÷4=36.25m的要求。在心墻與壩殼之間應(yīng)設(shè)置1.5~2m的過(guò)渡層，以起過(guò)度與反慮排水作用并一直延伸到心墻底部。</p><p>　　因此，本壩防滲體采用碾壓式粘土心墻插入地基以下20m，頂寬

47、6m，底厚64.8m，其下還應(yīng)設(shè)置防滲墻，按施工條件可在0.6~1.3m之間選用，現(xiàn)取1m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C10，抗?jié)B等級(jí)為P6~P8，坍落度為8~20，水泥用量為300kg/m3左右，墻底應(yīng)嵌入半風(fēng)化巖內(nèi)0.5~1.0m，取1.0m，頂端插入防滲體深度應(yīng)為壩前水頭的1/10，即14.5m。心墻頂部和上游坡設(shè)保護(hù)層，以防沖刷、冰凍和干裂，保護(hù)層材料常用砂、礫石或碎石，其厚度不得小于當(dāng)?shù)乇鶅龊透闪押穸取?lt;/p><p

48、>　　設(shè)計(jì)采用棱體式排水，堆石棱體內(nèi)坡一般為1:1.5~1.1.0，取1:1.0；外坡為1:2.0~1:1.5，取1:2.0；棱體頂寬1~2m，取2m；頂部高程應(yīng)高出下游最高水位1.5~2.0m，取2m。</p><p><b>　　三、土料設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.1 土料設(shè)計(jì)</p><p>　　1、防滲體的土料設(shè)計(jì)&

49、lt;/p><p>　　防滲體要具有足夠的不透水性和塑性，要求防滲體的滲透系數(shù)比壩主體至少小100～1000倍，且其透水系數(shù)不宜大于10 ，防滲體要有足夠的塑性。這樣，防滲體能適應(yīng)壩基和壩體的沉陷和不均勻變形，從而不致斷裂。長(zhǎng)期的筑壩經(jīng)驗(yàn)告訴我們，粘粒含量為15～30%或塑性指數(shù)為10～17的中壤土、重壤土粘粒含量為35～40～%或塑性指數(shù)為17～20的粘土都是填筑防滲體的合適土料。粘性土的天然含水量最好，稍高于塑

50、限含水量，使土料處于硬塑狀態(tài)。</p><p><b>　　2、壩殼料</b></p><p>　　壩殼料主要用來(lái)保持壩體穩(wěn)定，應(yīng)具有比較高的硬度，下游壩殼的水下部位以及上游壩殼的水位變動(dòng)區(qū)內(nèi)則要求具有良好的排水性能。</p><p>　　3、反慮料、過(guò)渡料及排水材料</p><p>　　應(yīng)采用質(zhì)地致密堅(jiān)硬、具有高度抗水

51、性和抗風(fēng)化能力的中高強(qiáng)度的巖石材料。</p><p>　　2.3.2 填筑標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1、無(wú)粘性土。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按相對(duì)密度確定，要求：砂礫石不低于0.75，砂不低于0.70，反慮料不低于0.70。</p><p>　　2、堆石料。一般孔隙率為20%~28%。</p><p>　　設(shè)計(jì)的填筑標(biāo)準(zhǔn)及碾壓參數(shù)主要參照以往的工程經(jīng)驗(yàn)確定，具

52、體到一項(xiàng)工程，還需通過(guò)碾壓試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。</p><p><b>　　四、防滲排水設(shè)計(jì)</b></p><p>　　滲流分析的內(nèi)容包括：①確定壩體內(nèi)浸潤(rùn)線；②確定滲流的主要參數(shù)——滲流流速與比降；③確定滲流量。</p><p>　　在眾多滲流分析方法中，有限元法比較實(shí)用和精確，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范_SL274-2001》通過(guò)有限元計(jì)算得。

53、</p><p><b>　　正常蓄水位：</b></p><p><b>　　軟件計(jì)算結(jié)果：</b></p><p>　　------------------------------------------------------------------------</p><p>　　計(jì)算項(xiàng)目：

54、 滲流問(wèn)題有限元分析 1</p><p>　　------------------------------------------------------------------------</p><p><b>　　[計(jì)算簡(jiǎn)圖]</b></p><p>　　分析類型: 穩(wěn)定流</p><p><b>　　

55、[坡面信息]</b></p><p>　　左側(cè)水位高: 145.000(m)</p><p>　　右側(cè)水位高: 11.500(m)</p><p>　　左側(cè)水位高2: -1000.000(m)</p><p>　　右側(cè)水位高2: -1000.000(m)</p><p><b>　　坡面線

56、段數(shù) 23</b></p><p>　　坡面線號(hào) 水平投影(m) 豎直投影(m)</p><p>　　1 50.000 0.000</p><p>　　2 90.000 30.000</p><p>　　3 2.500 0.000</p><

57、p>　　4 90.000 30.000</p><p>　　5 2.500 0.000</p><p>　　6 90.000 30.000</p><p>　　7 2.500 0.000</p><p>　　8 90.000 30

58、.000</p><p>　　9 2.500 0.000</p><p>　　10 94.110 31.370</p><p>　　11 12.000 0.000</p><p>　　12 78.425 -31.370</p><p>

59、　　13 2.500 0.000</p><p>　　14 75.000 -30.000</p><p>　　15 2.500 0.000</p><p>　　16 75.000 -30.000</p><p>　　17 2.500 0

60、.000</p><p>　　18 75.000 -30.000</p><p>　　19 2.500 0.000</p><p>　　20 41.250 -16.500</p><p>　　21 2.000 0.000</p><p>

61、;　　22 27.000 -13.500</p><p>　　23 50.000 0.000</p><p><b>　　[土層信息]</b></p><p>　　坡面節(jié)點(diǎn)數(shù) = 26</p><p>　　編號(hào) X(m) Y(m)</p>&l

62、t;p>　　0 0.000 0.000</p><p>　　-1 50.000 0.000</p><p>　　-2 140.000 30.000</p><p>　　-3 142.500 30.000</p><p>　　-4 232.

63、500 60.000</p><p>　　-5 235.000 60.000</p><p>　　-6 325.000 90.000</p><p>　　-7 327.500 90.000</p><p>　　-8 417.500 120.000</

64、p><p>　　-9 420.000 120.000</p><p>　　-10 514.110 151.370</p><p>　　-11 526.110 151.370</p><p>　　-12 604.535 120.000</p><p>　

65、　-13 607.035 120.000</p><p>　　-14 682.035 90.000</p><p>　　-15 684.535 90.000</p><p>　　-16 759.535 60.000</p><p>　　-17 762.03

66、5 60.000</p><p>　　-18 837.035 30.000</p><p>　　-19 839.535 30.000</p><p>　　-20 880.785 13.500</p><p>　　-21 882.785 13.500<

67、;/p><p>　　-22 909.785 0.000</p><p>　　-23 959.785 0.000</p><p>　　-24 495.000 145.000</p><p>　　-25 886.785 11.500</p><p&g

68、t;　　附加節(jié)點(diǎn)數(shù) = 14</p><p>　　編號(hào) X(m) Y(m)</p><p>　　1 484.710 0.000</p><p>　　2 514.110 147.000</p><p>　　3 520.110 147.000</p>

69、<p>　　4 549.510 0.000</p><p>　　5 867.285 0.000</p><p>　　6 504.710 -20.000</p><p>　　7 504.710 -5.500</p><p>　　8 505.71

70、0 -5.500</p><p>　　9 505.710 -20.000</p><p>　　10 529.510 -20.000</p><p>　　11 959.785 -70.000</p><p>　　12 505.710 -70.000</p&g

71、t;<p>　　13 0.000 -70.000</p><p>　　14 504.710 -70.000</p><p>　　不同土性區(qū)域數(shù) = 6</p><p>　　區(qū)號(hào) 土類型 Kx Ky Alfa 節(jié)點(diǎn)編號(hào)</p><p>　　(

72、m/d) (m/d) (度)</p><p>　　1 礫砂 2.59400 2.59400 25.000 (-2,-1,1,2,3,4,5,-20,-19,-18,-17,-16,-15,-14,-13,-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,)</p><p>　　2 角礫 68.00000 68.000

73、00 0.000 (-21,-20,5,-22,)</p><p>　　3 粘土 0.00068 0.00068 0.000 (3,2,1,6,7,8,9,10,4,)</p><p>　　4 礫砂 8.00000 8.00000 0.000 (11,-23,-22,5,4,10,9,12,)</p><p>

74、;　　5 礫砂 2.59400 2.59400 25.000 (0,13,14,6,1,-1,)</p><p>　　6 礫砂 0.00000 0.00000 0.000 (6,14,12,9,8,7,)</p><p><b>　　[面邊界數(shù)據(jù)]</b></p><p><b>　　

75、面邊界數(shù) = 15</b></p><p>　　編號(hào)1, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): 0 --- -1</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)2, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -1 ---

76、 -2</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)3, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -2 --- -3</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)4, 邊界類型:

77、已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -3 --- -4</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)5, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -4 --- -5</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000

78、(m)</p><p>　　編號(hào)6, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -5 --- -6</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)7, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -6 --- -7</p>

79、<p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)8, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -7 --- -8</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)9, 邊界類型: 已知水頭</p>

80、<p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -8 --- -9</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p><p>　　編號(hào)10, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -9 --- -24</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000 --- 145.000 (m)</p>

81、<p>　　編號(hào)11, 邊界類型: 可能的浸出點(diǎn)</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -19 --- -20</p><p>　　編號(hào)12, 邊界類型: 可能的浸出點(diǎn)</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -20 --- -21</p><p>　　編號(hào)13, 邊界類型: 可能的浸出點(diǎn)</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào)

82、: -21 --- -25</p><p>　　編號(hào)14, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -25 --- -22</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 11.500 --- 11.500 (m)</p><p>　　編號(hào)15, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)號(hào): -22 --- -

83、23</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 11.500 --- 11.500 (m)</p><p><b>　　[點(diǎn)邊界數(shù)據(jù)]</b></p><p><b>　　點(diǎn)邊界數(shù) = 1</b></p><p>　　編號(hào)1, 邊界類型: 已知水頭</p><p>　　節(jié)點(diǎn)編號(hào)描述

84、: -5</p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭高度 145.000(m)</p><p><b>　　[計(jì)算參數(shù)]</b></p><p>　　剖分長(zhǎng)度 = 20.000(m)</p><p>　　收斂判斷誤差(兩次計(jì)算的相對(duì)變化) = 10.000%</p><p>　　最大的迭代次數(shù) = 30<

85、/p><p><b>　　[輸出內(nèi)容]</b></p><p><b>　　計(jì)算流量:</b></p><p>　　流量計(jì)算截面的點(diǎn)數(shù) = 2</p><p>　　編號(hào) X(m) Y(m)</p><p>　　1 860.000 -100.000

86、</p><p>　　2 860.000 100.000</p><p><b>　　畫(huà)分析曲線:</b></p><p>　　分析曲線截面始點(diǎn)坐標(biāo): (0.000,0.000)</p><p>　　分析曲線截面終點(diǎn)坐標(biāo): (30.000,0.000)</p><p>　　------

87、------------------------------------------------------------------</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果:</b></p><p>　　------------------------------------------------------------------------</p>

88、<p>　　滲流量 = 0.57575 m3/天</p><p>　　浸潤(rùn)線共分為 1 段</p><p>　　第 1段 X(m) Y(m)</p><p>　　886.785 11.500</p><p>　　886.785 11.500</p><p>　

89、　886.785 11.500</p><p>　　881.932 11.502</p><p>　　881.932 11.502</p><p>　　878.788 11.503</p><p>　　878.788 11.503</p><p>　　863.512

90、 11.519</p><p>　　863.512 11.519</p><p>　　853.555 11.533</p><p>　　853.555 11.533</p><p>　　839.657 11.548</p><p>　　839.657 11.548

91、</p><p>　　835.941 11.553</p><p>　　835.941 11.553</p><p>　　821.792 11.568</p><p>　　821.792 11.568</p><p>　　814.206 11.575</p>

92、<p>　　814.206 11.575</p><p>　　798.074 11.592</p><p>　　798.074 11.592</p><p>　　788.206 11.601</p><p>　　788.206 11.601</p><p>

93、;　　778.296 11.611</p><p>　　778.296 11.611</p><p>　　769.648 11.619</p><p>　　769.648 11.619</p><p>　　761.137 11.626</p><p>　　761.137

94、 11.626</p><p>　　748.168 11.638</p><p>　　748.168 11.638</p><p>　　734.569 11.651</p><p>　　734.569 11.651</p><p>　　724.600 11.6

95、60</p><p>　　724.600 11.660</p><p>　　715.374 11.669</p><p>　　715.374 11.669</p><p>　　701.425 11.682</p><p>　　701.425 11.682</p&g

96、t;<p>　　691.340 11.691</p><p>　　691.340 11.691</p><p>　　683.089 11.699</p><p>　　683.089 11.699</p><p>　　671.591 11.710</p><p&

97、gt;　　671.591 11.710</p><p>　　660.469 11.720</p><p>　　660.469 11.720</p><p>　　648.947 11.733</p><p>　　648.947 11.733</p><p>　　640.7

98、42 11.740</p><p>　　640.742 11.740</p><p>　　629.202 11.753</p><p>　　629.202 11.753</p><p>　　618.117 11.763</p><p>　　618.117 11

99、.763</p><p>　　606.552 11.779</p><p>　　606.552 11.779</p><p>　　598.397 11.786</p><p>　　598.397 11.786</p><p>　　574.981 11.818</p

100、><p>　　574.981 11.818</p><p>　　567.071 11.824</p><p>　　567.071 11.824</p><p>　　559.172 11.826</p><p>　　559.172 11.826</p><

101、p>　　547.141 11.846</p><p>　　547.141 11.846</p><p>　　541.589 18.789</p><p>　　541.589 18.789</p><p>　　540.716 21.152</p><p>　　540

102、.716 21.152</p><p>　　535.573 28.607</p><p>　　535.573 28.607</p><p>　　531.048 39.158</p><p>　　531.048 39.158</p><p>　　528.339

103、46.619</p><p>　　528.339 46.619</p><p>　　524.935 53.091</p><p>　　524.935 53.091</p><p>　　520.995 67.558</p><p>　　520.995 67.558<

104、/p><p>　　519.374 71.712</p><p>　　519.374 71.712</p><p>　　516.726 84.000</p><p>　　516.726 84.000</p><p>　　514.251 93.910</p>&l

105、t;p>　　514.251 93.910</p><p>　　514.131 105.000</p><p>　　514.131 105.000</p><p>　　513.304 113.574</p><p>　　513.304 113.574</p><p>　　5

106、13.459 126.000</p><p>　　513.459 126.000</p><p>　　514.234 134.903</p><p>　　514.234 134.903</p><p>　　513.658 144.741</p><p>　　513.658

107、 144.741</p><p>　　495.000 145.000</p><p>　　495.000 145.000</p><p>　　495.000 145.000</p><p>　　495.000 145.000</p><p>　　495.000 145.000&l

108、t;/p><p>　　滲流量=0.57575m3/天，滿足滲流要求。</p><p><b>　　壩體內(nèi)浸潤(rùn)線出圖：</b></p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)洪水位</b></p><p>　　同理：采用有限元計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　----------------

109、--------------------------------------------------------</p><p>　　計(jì)算項(xiàng)目： 滲流問(wèn)題有限元分析 1</p><p>　　------------------------------------------------------------------------</p><p><b>

110、;　　[計(jì)算簡(jiǎn)圖]</b></p><p>　　分析類型: 穩(wěn)定流</p><p><b>　　[坡面信息]</b></p><p>　　左側(cè)水位高: 144.000(m)</p><p>　　右側(cè)水位高: 11.500(m)</p><p>　　左側(cè)水位高2: -1000.0

111、00(m)</p><p>　　右側(cè)水位高2: -1000.000(m)</p><p><b>　　坡面線段數(shù) 23</b></p><p>　　坡面線號(hào) 水平投影(m) 豎直投影(m)</p><p>　　1 50.000 0.000</p><p>　　2

112、 90.000 30.000</p><p>　　3 2.500 0.000</p><p>　　4 90.000 30.000</p><p>　　5 2.500 0.000</p><p>　　6 90.000 30.000</p&g

113、t;<p>　　7 2.500 0.000</p><p>　　8 90.000 30.000</p><p>　　9 2.500 0.000</p><p>　　10 94.110 31.370</p><p>　　11 12.0

114、00 0.000</p><p>　　12 78.425 -31.370</p><p>　　13 2.500 0.000</p><p>　　14 75.000 -30.000</p><p>　　15 2.500 0.000</p>

115、<p>　　16 75.000 -30.000</p><p>　　17 2.500 0.000</p><p>　　18 75.000 -30.000</p><p>　　19 2.500 0.000</p><p>　　20 41.

116、250 -16.500</p><p>　　21 2.000 0.000</p><p>　　22 27.000 -13.500</p><p>　　23 50.000 0.000</p><p><b>　　[土層信息]</b></p>

117、<p>　　坡面節(jié)點(diǎn)數(shù) = 26</p><p>　　編號(hào) X(m) Y(m)</p><p>　　0 0.000 0.000</p><p>　　-1 50.000 0.000</p><p>　　-2 140.000 30.000&

118、lt;/p><p>　　-3 142.500 30.000</p><p>　　-4 232.500 60.000</p><p>　　-5 235.000 60.000</p><p>　　-6 325.000 90.000</p><p>

119、　　-7 327.500 90.000</p><p>　　-8 417.500 120.000</p><p>　　-9 420.000 120.000</p><p>　　-10 514.110 151.370</p><p>　　-11 526.110

120、 151.370</p><p>　　-12 604.535 120.000</p><p>　　-13 607.035 120.000</p><p>　　-14 682.035 90.000</p><p>　　-15 684.535 90.000</

121、p><p>　　-16 759.535 60.000</p><p>　　-17 762.035 60.000</p><p>　　-18 837.035 30.000</p><p>　　-19 839.535 30.000</p><p>

122、　　-20 880.785 13.500</p><p>　　-21 882.785 13.500</p><p>　　-22 909.785 0.000</p><p>　　-23 959.785 0.000</p><p>　　-24 492.0

123、00 144.000</p><p>　　-25 886.785 11.500</p><p>　　附加節(jié)點(diǎn)數(shù) = 14</p><p>　　編號(hào) X(m) Y(m)</p><p>　　1 484.710 0.000</p><p>　　2

124、 514.110 147.000</p><p>　　3 520.110 147.000</p><p>　　4 549.510 0.000</p><p>　　5 867.285 0.000</p><p>　　6 504.710 -20.000&