h水利枢纽挡水建筑物初步设计.doc

三峡大学科技学院 毕业设计（论文）课题任务书 H水利枢纽挡水建筑物初步设计 学生：易翅 学号：2011201214 老师：乔娟 三峡大学科技学院 1 课题来源 H水库位于W县城西南5公里处的H河中游，该河系睦水的主要支流，全长30公里，流域面积为600平方公里，坝址以上控制流域面积450平方公里。由于H河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。 2目的和意义 通过对H水利枢纽挡水建筑物初步设计，使我们明白了土石坝的组成、特征、成因及安全监测方法等相关知识进行了系统的学习，让我们明白了土石坝的施工，构造以及水工建筑物对人们的巨大益处。 3主要文献、资料名称 1、《水工建筑物》教材。 2、《水工设计手册》（第四卷－土石坝）。、《水工设计手册》（第卷－坝。、《水工设计手册 》（第六卷－泄水与过坝建筑物） 5、《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）。 、《》（）。、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）。《水利水电工程制图标准》（SL73.2-95）。 土工膜为高分子聚合物或由沥青制成的一种相对不透水的薄膜，聚合物薄膜所用的聚合物有橡胶和塑料两种。合成橡胶薄膜可用尼龙丝加筋。其抗老化及各种力学性能良好。但价格比塑料薄膜贵。水利工程上采用的塑料主要是聚乙烯和氯乙烯制品。此外还有各种复合型土质膜。可弥补土工膜的强度不足。又能改善抗磨性能的不足。应用土质膜做土石坝防渗体时，可以铺设在上游面，并在其上部和下部分别设置上下垫层，再在表面加防护层。防护层可采用沙粒料干砌。上垫层可采用沙粒料、沥青混凝土、土工织物。下垫层可采用压实细粒土、土工织物、土工网。也可将土工膜直立铺设与坝体中部。此时坝坡坡度可不受其影响，薄膜也不易损坏，但以后的维护更新不便， T？0.24？pb／根号下？）式中T ——薄膜的单宽拉力（kN/m）； p ——薄膜上承受的水压力荷载（kPa）； b ——预计膜下地基可能产生的裂缝宽度（m）； ε——薄膜发生的拉应变（%）。 计算土工膜的厚度时，考虑土工膜垫层采用中细砂、砾石，作用水头按最大水头，假设裂缝宽度为10mm时，计算最大水头的水压力荷载下土工膜的拉应力-拉应变曲线，此曲线应与选用厚度的土工膜材料的拉应力-拉应变曲线对比，求出应力安全系数和应变安全系数，如不满足，应选较厚膜。 根据经验，对于中水头坝，要求厚度一般为0.5~0.6mm。 3.3.2防渗铺盖结构设计 土工膜下设反滤层，以防止铺盖万一穿孔时造成地层土流失，采用非织造土工织物的复合土工膜可以同时满足运行需要。大面积铺盖下会积水、积气，应根据具体情况采取工程措施排除积水、积气。 土工膜不宜直接与粒径较大的土石料接触，应根据需要在两面设置细粒垫层或一面设置垫层，一面设置保护层。如果地基是壤土或沙土，经平整压实后，可直接在其上铺设土工膜；如果地基中含有卵砾石较多，可先铺设沙土或中粗沙垫层，碾压密实，然后在其上铺设土工膜。土工膜上应设置一定厚度的保护层，该层也应先铺砂土或中粗砂过渡层，然后是一般土石料或混凝土保护层。保护层在压实或施工过程中应防止土工膜的损坏。 如果采用复合土工膜，经论证也可不设垫层而直接与粒径较大的土石料接触，使结构得以简化。 3.3.3水平铺盖防渗长度计算 采用复合土工膜作斜墙（心墙）与铺盖联合防渗，复合土工膜应是一整体结构。虽具一定的柔性，但与透水地基接触时，不可能完全嵌入到下层介质的孔隙中，因此，其接触面上将存在较大的孔隙通道，沿接触面渗流的流速会逐渐增大，当渗透压力达到下层基土的临界水力坡降时，下层基土的颗粒即失去平衡，被水流从接触面上的孔隙通道中带走，形成接触冲刷破坏。为防止下层基土颗粒的冲刷破坏，则需要复合土工薄膜铺盖具有足够的长度，以减小铺盖下的渗透坡降，达到透水地基渗透稳定的目的，此时的铺盖长度为铺盖的极限长度 3.3.4土工膜铺盖的保护 施工阶段防止施工人员和施工机械对土工膜可能产生的损伤，在铺设完毕后一直到运行期间防止土工膜受阳光直接暴晒，人畜或施工机械在表面行走造成损伤。 具体解决措施：在土工膜表面覆盖一定厚度的透水料保护层，厚度要求大于或等于1 m，并且要与土工膜同时铺放 3.4施工要点 3.4.1 土工膜接头 土工膜尽量选用宽幅的，这样即减少了很多接缝和土工膜搭接量，又减少 了焊接工作。近来已经有厂家生产宽幅土工膜，幅宽5~10m，每卷膜的长度视膜厚不同而异，膜薄则长，膜厚则短。窄幅的土工膜，幅宽仅1.2~2.0m。 河南黄河西霞院水库大坝使用0.2mm幅宽8m聚乙烯膜，甘肃夹子山水库库盘使用0. 3mm和0.2mm幅宽7.5m聚乙烯膜。设计时要根