《水工建筑物》课程设计指示书.doc

1 1 1 《水工建筑物》课程设计指示书 （水利水电工程专业用） 学生姓名 杨关杰 所在班级 水电101 学 号 201010504112 指导教师 杨红宣 目录 前言 摘要及关键词 第一章 设计资料 第二章 枢纽布置 第三章 土石坝的设计 第四章 渗流计算 第四章 坝坡稳定分析 第五章 坝基、坝肩及构造要求设计 第六章 溢洪道 第七章 地基处理及两岸连接 结论 总结和体会 参考文献 前言 这是一次检验水工专业学生专业素质的课程设计，通过课程设计，使学生能综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识，进一步掌握《水工建筑物》课程中土石坝的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容二、资料及工程任务 工程设计资料包括地形、地质资料，水文、水力计算资料、筑坝材料资料等。 考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置，其建筑物包括土石坝、溢洪道、输水隧洞等。 综合分析比较确定土石坝坝型。 根据提供的料场资料，确定防渗料及堆石料填筑标准。防渗粘土料按压实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。 利用已给的水库特征水位，考虑风浪及安全加高因素，按正常运行和非常运行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m。 按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比，初步拟定大坝剖面尺寸。 选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗透稳定性校核。这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。 以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行下游坝坡稳定校核。计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，抗剪强度指标选用。注意为计算简便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。 进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。 坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。 10、由于设计时间有限，初拟尺寸无论合适与否，均不需再做调整。但要对结果加以评述。 图1 粘土料颗分级配包络曲线图 图2 堆石料颗分级配包络曲线图 枢纽任务 灌溉、防洪 工程等级 Ⅲ 正常蓄水位(m) 设计洪水位(m) 校核洪水位(m) 设计下泄洪水流量(m3/s) 校核下泄洪水流量(m3/s) 水库最大吹程(km) 设计风速(m/s) 总体枢纽布置建筑物包括土石坝、溢洪道、输水隧洞等。根据提供的料场资料，确定防渗料及堆石料填筑标准。防渗粘土料按压实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。A、正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高 B、设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 C、校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高 D、正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高+地震安全超高 根据《碾压混凝土设计规范》坝顶安全超高计算公式为： 其中 风浪引起的坝前水位壅高： （取m=2.5） 波浪在坝坡上的爬高： 式中：-最大波浪在坝坡上的爬高，m -最大风浪引起的坝前水位壅高，m -安全加高，m（正常运用条件A=1.0m； 非常运用条件A=0.5m） -综合摩阻系数(可取) -设计风速，（正常情况下：, 非常情况下： ） -库水平均水深，m（） -风向与坝轴线法线方向的夹角（取）。 -分别为设计波高（m）和波长（m） -坝坡糙率渗透系数（砌石护面，取0.8） -经验系数 D-有效吹程(km)（取5km） 将代入数据，坝顶高程等于水库静水位与超高之和，并分别按以下运用情况计算，取其最大值（该坝址属于内陆峡谷地区）： 正常运用条件下 非常运用条件下 根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001），附录A表A.1.8 时，为累积频率5%的波高 则 故正常运用条件和非常运用条件下均用 A. 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高 1，查表得 （e很小，所以忽略不计。） （大坝等级为3级，提高一级为2级） m B. 设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 ，查表得 （e很小，所以忽略不计。） （大坝等级为3级，提高一级为2级） C. 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高 查表取 （e很小，所以忽略不计。） （大坝等级为3级，提高一级为2级） D. 正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高+地震安全超高 取 （e很小，所以忽略不计。） （大坝等级为3级，提高一级为2级） 表1 坝顶高程计算 运用情况