大学毕业论文-—水库土石坝.doc

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1、水库土石坝枢纽毕业设计81前言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。也是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。土石坝按坝高分为：低坝、中坝和高坝。按其施工方法分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。碾压式土石坝是应用最为广泛的一种坝型。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类

2、，碾压式土石坝有以下几种主要类型：1、均质坝：坝体断面分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。　　2、土质防渗体分区坝:即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝，包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝；防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。　　3、非土料防渗体坝:防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝，按其位置也可分为心墙坝和面板坝。本次设计为ZF水库土坝枢纽

3、工程；ZF水库建成后具有灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人畜吃水等多方面的效益，是一座综合利用的水库。水库土坝枢纽工程设计任务书、水文地质资料及其他相关原始资料是坝体设计的依据，必须全面了解设计任务，熟悉该河流的一般自然地理条件、坝址附近的水文和气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据，只有在熟悉基本资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型，进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计。通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关

4、键问题，为以后设计工作的进行打下良好的基础。“百年大计，安全第一”，大坝的安全性，重点考虑：（1）坝基范围内地质构造是否存在较大范围的夹层和强透水层，地基处理的工程范围和深度。（2）黄土处理问题。当黄土的重度大于14.5kN/m3时，黄土的湿陷度较小可不进行处理；但如果黄土的重度小于14.5kN/m3时，黄土的湿陷性和压缩性较大，需要清除。本次设计内容：1、坝轴线选择；2、坝型选择；3、枢纽布置；4、挡水建筑物设计：包括土坝断面设计、平面布置、渗流计算、稳定计算、细部构造设计、基础处理等；5、泄

5、水建筑物设计：溢洪道、导流洞设计，以水利计算为主；6、灌溉发电洞及枢纽电站。81第一章基本资料第一节工程概况及工程目的ZF水库位于QH河干流上，水库控制流域面积4990km2，库容5.05×108m3。水库以灌溉发电为主，结合防洪，可引水灌溉农田71.2×104亩，远期可发展到104×104亩。灌区由一个引水流量为45m3/s的总干渠和四条分干渠组成，在总干渠首及下游24km处分别修建枢纽电站和HZ电站，总装机容量31.45MW，年发电量1.129×108kwh。水库防洪设计标准为百年设计，万年

6、校核。枢纽工程由挡水坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。本次我们的任务是设计挡水坝枢纽工程。第二节基本资料一、地形和地质图ZF坝址区地形图见附图5，ZF土坝坝线工程地质剖面图见附图6。二、库区工程地质条件库区附近分水岭高程均在820m以上，基岩出露高程，大部分在800m左右，主要为紫红色砂岩，间夹砾岩、粉沙岩和砂质页岩。新鲜基岩透水性不大。未发现大的构造断裂，水库蓄水条件良好。QH河为山区性河流，两岸居民及耕地分散，除库水位以下有一定淹没外，浸没问题不大，库区也未发现重要矿产。三、

7、坝址区工程地质条件QH河在ZF水库坝址区呈一弯曲很大的S形。坝段位于S形的中、上段。坝段右岸为侵蚀型河岸，岸坡较陡，基岩出漏。上下坝线有300多米长的低平山梁（单薄分水岭），左岸为侵蚀堆积岸，岸坡较缓，有大片土层覆盖。右岸单薄分水岭是QH河环绕坝段左岸山体相对侧向侵蚀的结果。坝址区基岩以紫红色、紫灰色细砂为主，间夹砾岩、粉沙岩和少数砂质页岩。地层岩相变化剧烈，第四系除灰度不大的砂层、卵石层外，主要是黄土类土，在大地构造上处于相对稳定区，未发现有大的断裂构造迹象。坝址区左岸有一大塌滑体，体积约45

8、×104m3,对工程布置有一定影响。本区地震基本烈度为6度，建筑物按7度设防。1、上坝址上坝址位于坝区中部背斜的西北，岩层倾向QH河上游。河床宽约300米，砂卵石覆盖层平均厚度5m,渗透系数1×10-2cm/s。一级阶地（Q4）表层具有中偏强湿陷性。左岸730m高程以上为三级阶地（Q2）具中偏湿陷性。基岩未发现大范围的夹层，基岩的透水性不大。河床中段及近右岸地段，沿113-111-115-104-114各钻孔连线方向，在岩面下21-47m深度范围内，有一强透水带，ω81=5.46~30L/（s·