土石坝课程设计

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1、土石坝课程设计目录一、基本资料11.1坝址区自然条件11.2坝址区地质条件21.3建筑材料物理力学指标31.4其它资料4二、枢纽布置62.1坝轴线选择62.2坝型选择62.3挡水建筑物布置72.4泄水建筑物7三、剖面设计73.1坝坡确定83.2坝顶高程83.3坝顶宽度143.4基本剖面15四、土料设计154.1土料设计154.2填筑标准设计16五、防渗排水设计175.1渗流计算175.2防渗排水设施设计2352土石坝课程设计5.3抗渗稳定验算255.4计算渗透压力26六、土石坝稳定计算266.1计算原理---瑞典圆弧法266.2计算工况28七、土石坝的地基处理427.1河床部

2、分437.2坝肩处理43八、土石坝两岸连接建筑物设计448.1坝体与坝基及岸坡的连接448.2坝体与混凝土建筑物的连接45九、土石坝细部构造设计479.1坝顶构造479.2护坡及排水479.3防渗体设计499.4反滤层和过滤层499.5堆石棱体排水尺寸52参考文献5252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m

3、3，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

4、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月份，径流量52土石坝课程设计只占全年的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，

5、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

6、坝址河床覆盖层最深达74m。坝址区出露基岩为二、三叠系砂岩和黏土岩互层，坝址左岸岸坡较陡，由紫红色砂岩夹薄层黏52土石坝课程设计土岩组成，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黏土岩组成。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

7、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黏土在天然状态下：黏粒含量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%～19%；比重2.7～2.72。扰动后的主要物理力学指标为干容重15.0kN/m3;饱和容重19.0kN/m3；浮容重11.0kN/m3；渗透系数