克林水电站混凝土拱坝设计

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1、广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2013(3)·规划设计·克林水电站混凝土拱坝设计刘范学(玉林市水利电力科学研究院，广西玉林537000)[摘要】结合克林水电站拱坝地形地质条件，从应力计算、传力墩设计等几方面介绍了拱坝设计的基本思路及设计要点。【关键词】拱坝；传力墩；应力计算；位移；稳定分析；克林水电站[中图分类号】TV314[文献标识码】B[文章编号】1003—1510(2013)03—0033—03已风化成白色，虽是中厚层状，但内

2、部片理发育，片1概述理间距2—10cm，顺层，大部矿物已变成高岭土、泥克林水电站工程坝址位于西林县那劳乡那劳质，结构疏松，可塑性强，遇水崩解。类似的在左岸村那伏屯，距西林县城58km，座落在右江干流驮娘有7层，厚度不等，累计厚5．6m。江的一级支流克林河下游，距克林河口20．5km。是(2)右岸。软弱夹层及泥化夹层共7层，总厚度一座以发电为主，兼顾防洪、灌溉的水利枢纽工为0．77m。其中有3层泥化夹层，分别出露在650nl程。水库总库容1365万in，电站装机容量21MW，属及658in高程处，厚度

3、均为5cm，为薄层泥岩上下层Ⅲ等工程。工程主要建筑物包括混凝土双曲拱坝、压面处发生泥化0．5—1．5cm，往中间逐渐过渡到较新鲜泥岩。力隧洞、发电厂房、变电站等，于2008年5月建成运行。2坝址工程地质Ⅲ3拱坝设计2．1左、右岸及河床地质3．1特征水位及相应流量坝址河谷横断面呈“V”字型，河床宽22m，坝顶根据水库的调洪成果，水库正常蓄水位为河谷宽127．2In。河谷流向SE115。。河床底高程666．O0m。设计洪水位为670．02In，相应下泄流量为646m3／s。校核洪水位为670．69in，

4、相应下泄流量618．5m，左岸山顶高程为726in，自然坡度40。一50。；右岸山顶高程为785m，自然坡为33。一50。。两岸地为831m／s。3．2坝顶高程确定形基本对称。开挖后基岩断面呈梯形。坝址地层由三迭系中统百逢组(T2bf)、第四系组成。岩性以根据《混凝土拱坝设计规范}(SL282-2003)规砂岩、泥岩、砂岩夹泥岩为主。定，坝顶高程应不低于校核洪水位，防浪墙顶高程等于水库静水位与超高之和，按规范相关公式计2．2构造坝址区主要为褶皱构造，褶皱轴线大致与河谷算，计算结果见表1。平行。河床坝

5、中心处为一向斜核部，构成河谷两岸表1防浪墙顶高程计算成果表m岩层与地形一致，左岸670in高程以上为一背斜；右安全防浪墙顶岸650m高程处为一背斜，680in高程处为一向斜。计算工况水位波浪高波朝2库超高高程左岸舒缓，右岸较紧密。坝区没有断层发育，但岩0．4667．8l石节理尤风化节理较发育，构造裂隙有为上述的4组。校核洪水位670．690．650．180．3671．822．3软弱夹层及泥化夹层本工程非溢流段坝顶高程定为671．51m，结合(1)左岸。650m平台处有—软弱夹层，厚110cm，栏杆设

6、防浪墙，墙顶高程672．61m。【收稿日期】2013-04-03[作者简介】刘范学(1978一)，男，广西容县人，玉林市水利电力科学研究院工程师，学士，主要从事水利水电工程科研设计及检测工作。33刘范学：克林水电站混凝土拱坝设计3．3拱坝布置及几何尺寸初定2=51．2。，坝底厚度l6．35m，坝顶下游面最大倒悬根据拱坝断面尺寸拟定的一般原则，初步拟定度0．234，坝底上游面最大倒悬度为第6层拱端坝顶厚4．0m，坝顶中心角。=106。，坝底中心角(626．14m)倒悬度0．248。拱坝平面及剖面图见图

7、1。图1拱地平面及剖面图3．4荷载组合20Gpa，线胀系数0．00001／。C容重23．5kN／m，导按正常情况计算正常水位下的水压力+泥沙压温系数3m月，泊松比0．17。力+自重+温度下降+波浪压力；校核情况计算校核(2)计算工况。①基本组合：正常水位水压+水位下的水压力+泥砂压力+自重+温升+波浪压力。泥沙压力+波浪压力+自重+温降(简称正常水位+温3．5拱坝应力计算降)；②特殊组合：校核水位水压+泥沙压力+波浪(1)左右岸基岩及坝体混凝土材料参数见表2。压力+自重+温升(简称校核水位+温升)。

8、河谷底部基岩综合变形模量3．1Gpa，泊松比0．29；(3)拱坝应力计算成果。拱坝最大主应力计算坝体混凝土材料(C20)变形模量(考虑砼徐变)成果见表3。表2基岩及坝体混凝土材料参数强度除以安全系数k=4)；最大拉应力为1．198MPa，表3拱坝不同工况上、下游面最大主应力小于砼拱坝设计规范(SL282-2003)规定的允许拉上游面下游面应力1．2MPa，并且小于SL／T191-96(<水工砼结构正常+温降茬；R6-1．19c8R设计规范》所列的C20砼抗拉强度标准值