南平水库混凝土重力坝设计.doc

网络教育学院 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：南平水库混凝土重力坝设计 学习中心：奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 水利水电工程 内容摘要 所谓的重力坝就是依靠自身的重量产生的抗滑力，并且维持坝体稳定性的坝以抵抗水库的推力，达到稳定的要求，其基本的剖面呈三角形，上游面一般是垂直或稍倾向上游的三角形断面。本论文设计主要论述了福建南平水库混凝土重力坝的设计与分析，论文总共分为六部分，第一部分是对重力坝的相关概况，包含了水文分析、工程地质、建筑材料等内容；第二部分主要是坝址、坝型的选择；第三部分到第四部分为挡水建筑物设计以及坝体细部构造；最后一部分的内容为重力坝地基处理，包含了坝基的开挖与清理、坝基的帷幕灌浆、坝基排水、坝基的固结灌浆等内容。 关键词：混凝土重力坝；稳定应力；溢流坝目 录 内容摘要 I 引 言 1 1 设计资料 2 1.1 南平水库重力坝基本资料 2 1.1.1 流域概况 2 1.1.2 地形地质 2 1.1.3 建筑材料 2 1.1.4 水文条件 2 1.1.5 气象条件 3 1.2 南平水库重力坝工程综合说明 3 2 坝型及坝址选择 6 2.1 坝型选择 6 2.2 坝址选择 6 3 挡水建筑物设计 8 3.1 非溢流坝剖面设计 8 3.2 荷载及组合计算 10 3.3 抗滑稳定分析 10 3.4 应力分析 14 4 坝体细部构造 16 4.1 坝顶构造 16 4.2 廊道系统 16 4.3 坝体分缝 17 4.4 坝体止水 18 4.5 坝体排水 18 5 地基处理 20 5.1 坝基的开挖与清理 20 5.2 坝基的帷幕灌浆 20 5.3 坝基排水 20 5.4 坝基的固结灌浆 20 结论 22 参考文献 23 引 言 重力坝是世界上最早出现的一种坝型之一。公元前2900年埃及美尼斯王朝在首都孟斐斯城附近的尼罗河上，建造了一座高15m、长240m的挡水坝。中国于公元前3世纪，在连通长江与珠江流域的灵渠工程上，修建了一座高5m的砌石溢流坝，迄今已运行2000多年，是世界上现存的，使用历史最久的一座重力坝[1]。 混凝土重力坝是指用混凝土浇筑的，主要依靠坝体自重来抵抗上游水压力及其它外荷载并保持稳定的坝。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]。世界各国修建于宽阔河谷处的高坝，多采用混凝土重力坝；坝轴线一般为直线，断面型式较简单，便于机械化快速施工，混凝土方量较多，施工中需要严格的温度控制措施；坝顶可以溢流泄洪，坝体中可以布置泄流孔洞。我国的丹江口电站、丰满工程的大坝，目前世界上最大的水电站―巴西伊泰普工程的大坝，均采用了混凝土重力坝。混凝土重力坝在水压力及其他外荷载作用下，主要依靠坝体自重来维持稳定的坝。重力坝的断面基本呈三角形，筑坝材料为混凝土或浆砌石。据统计，在各国修建的大坝中，重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。在中国的坝工建设中，混凝土重力坝也占有较大的比重，在20座高100m以上的高坝中，混凝土重力坝就有10座[3]。 本次设计内容为福建南平水库水利枢纽，坝型选择为混凝土重力坝，整座重力坝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，布置在西河主河床上。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。通过对混凝土重力坝设计过程中的设计资料；坝型、坝址；挡水建筑物；坝体细部结构以及地基处理等方面的归纳。并对其中的坝体尺寸、抗滑、应力等进行数据计算。总结出了一般重力坝的设计步骤。 1 设计资料 1.1 南平水库重力坝基本资料 1.1.1