小浪底水利枢纽工程土石坝课程设计大学论文 .doc

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1、土石坝课程设计水工建筑物课程设计土石坝课程设计专业：水利水电工程班级：水电XXXX姓名:XXXX学号：XX指导教师：成绩：-40-土石坝课程设计目录一、基本资料-1-1.1坝址区自然条件-1-1.2坝址区地质条件-2-1.3建筑材料物理力学指标-3-1.4其它资料-4-二、枢纽布置-5-2.1坝型选择-5-2.2枢纽建筑物及其布置-6-三、剖面设计-8-3.1坝顶高程-8-3.2坝顶宽度-13-3.3坝坡-13-3.4坝底宽度-13-四、土料设计-14-4.1土料设计-14-4.2填筑标准设计-15-五、防渗排水设计-16-5.1渗流计算（电算）-16-5.2渗透破坏验算

2、-24-5.3排水设施选择-25-六、土石坝稳定计算-26--40-土石坝课程设计七、土石坝的地基处理-33-7.1土石坝的坝基清理-33-7.2土石坝的防渗处理-34-八、土石坝两岸连接建筑物设计-34-8.1土石坝与坝基的连接-34-8.2土石坝与岸坡的连接-35-九、土石坝细部构造设计-35-9.1坝顶-35-9.2防渗体-36-9.3排水设施-37-9.4护坡与贴坡排水-37-主要参考文献-40--40-土石坝课程设计一、基本资料小浪底水利枢纽工程是以防洪（包括防凌）、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电、蓄清排浑，除害兴利的综合利用的水利枢纽。小浪底水利枢纽工程属一等

3、工程，主要建筑物为1级，按千年一遇洪水设计，洪峰流量为40000m3/s（三门峡水库不控制的情况下）。水库防洪限制水位275m，总库容126.5亿m3，长期有效库容51亿m3为不完全年调节水库。电站总装机容量180万千瓦，正常运用期的保证出力为30万千瓦。1.1坝址区自然条件小浪底工程位于黄河中游最后一个峡谷的出口，上距三门峡水库130km，下游是黄淮海平原。坝址处河道自西向东，水面宽约200m，河床底宽400m～600m，河床最低高程约130m，河滩分布在南岸。距离地面十米处的风速为15m/s，吹程为6km。本地区地震基本烈度为7度，挡水建筑物要求按8度地震烈度设计，非

4、挡水建筑物设防烈度为7度，峰值加速度为0.215g。混凝土与基岩之间的抗剪摩擦系数f=0.65。由于受地形、气候、产流条件的影响，黄河径流的地区分布很不平衡。大部分径流来自兰州以上及龙门到三门峡区间。受大气环流和季风的影响，黄河径流的年际变化较大，年内分配很不均衡。干流及较大支流汛期径流量占全年的60%左右，每年3月份-6-40-土石坝课程设计月份，径流量只占全年的10%-20%，小浪底水利枢纽控制黄河90%的水量。黄河流域的洪水主要由暴雨形成，发生时间为6-10月，其中大洪水和特大洪水的发生时间，兰州以上一般在7月-9月，三门峡-花园口之间在7月中旬到8月中旬。黄河洪水

5、的洪峰形式，上游为矮胖型，洪水历时较长，洪峰较低。中游洪水形式为高瘦型，洪水历时较短，洪峰较高。小浪底枢纽2000年水平年设计多年平均年径流为277.6亿m3，设计年均输沙量13.5亿t，年平均含沙量48.6kg/m3，在天然情况下汛期7月～9月来沙量占85%。不同频率的洪峰流量见下。表1-1不同频率的洪峰流量表频率0.010.11洪峰流量（Q/m3）523004000027500黄河径流的泥沙含量居世界首位，多年平均含沙量37.6kg/m3，多年平均输沙量13.51亿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

6、量又集中在几次暴雨洪水之中。黄河泥沙约有1/4沉积在下游河床，致使下游河床每年以10cm速度抬高。小浪底水利枢纽控制近100%的沙量。1.2坝址区地质条件小浪底工程坝址河床覆盖层最深达74m。坝址区出露基岩为二、三叠系砂岩和粘土岩互层，坝址左岸岸坡较陡，由紫红色砂岩夹薄层-40-土石坝课程设计粘土岩组成，基岩出露高程为290m～300m，出露的地程其上为黄土覆盖，厚10m～20m。坝址右岸岸坡较缓，离河岸较远处基岩出露高程为380m～400m，由青灰色砂岩和紫红色粘土岩组成。坝址区断裂构造发育，沿坝轴线有13条断层，其中对大坝影响较大的F1断层位于河床右岸岸边，走向大致与

7、河道平行，断层带物质为断层泥、角砾及岩粉，为一隔水断层。河床砂卵石覆盖层厚度一般为30m～40m，最厚约80m，河床右侧覆盖层下有一基岩陡坎，坝轴线处陡坎高45m，坎的坡度约为1：0.35，向上游陡坎逐渐变缓直至消失。坝址区两岸及坝肩基岩泥化夹层发育，其抗剪强度指标：f=0.23～0.28，C=10kpa。夹层抗剪强度低，给坝体、坝肩均带来严重的稳定问题。1.3建筑材料物理力学指标粘土在天然状态下：粘粒含量30%～40%；天然含水量23%～24%；塑性指数15～17；不均匀系数50；有机质含量0.4%；水溶盐含量2%；塑限17