土石坝出险加固毕业设计计算说明书.doc

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1、第一章坝体稳定复核根据《碾压式土石坝设计规范》（SDJ274-2001）规定，计算方法采用摩根斯顿－普赖斯法。计算断面选取大坝桩号0+313断面进行计算。水位：正常高水位357.91m，坝后按无水考虑。㈠计算工况利民山水库库区地震基本烈度为Ⅵ度，根据规范规定，坝体不需进行抗震计算，则计算工况如下：正常运用情况：⑴水位在最不利水位（1/3坝高）时，上游坝坡稳定情况；⑵在正常蓄水位下稳定渗流期，下游坝坡稳定情况；非常运用情况I：⑶库水位发生骤降时，上游坝坡稳定情况；大坝结构稳定分析的有关地质参数见表5-1。土坝

2、稳定分析岩土特征值设计参数表表5-1土层名称γ(t/m3)γsat(t/m3)φC(t/m2)坝壳风化料1.882.0830，280坝体粘性土1.951.98141.5淤泥质壤土1.741.80141.3坝基砂砾石2.092.1930，280㈡稳定分析成果大坝稳定分析计算中采用北京理正软件设计研究所2001年3月编写的“边坡稳定设计软件3.0版”进行电算，计算成果见表表5-2。大坝坝坡抗滑稳定分析计算成果表表5-2计算条件序号工况断面KK允正常运用情况11/3坝高水位、上游坡0+3131.4321.252正

3、常蓄水、下游坡1.2591.25非常运用情况Ⅰ3正常蓄水骤降、上游坡1.3561.15㈢结论经对典型断面进行坝坡稳定分析，各工况下坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求，坝坡为稳定状态。桩号0+313最不利水位迎水坡稳定分析简图桩号0+313正常水位稳定渗流期背水坡稳定分析简图桩号0+313水位骤降期迎水坡稳定分析简图第二章土坝渗流分析㈠坝体及坝基渗漏量计算选取大坝桩号0+313m断面进行渗漏量计算。⑴各土层渗透系数坝壳风化料K=0.864m/d坝体粘性土K=0.00864m/d淤泥质壤土K=0.0432m/d

4、坝基砂砾石K=26.78m/d⑵计算结果本次采用北京理正软件设计研究所2001年4月编写的“渗流分析软件1.1版”进行计算。经计算，土坝单宽渗漏量q=3.8m3/d，土坝有效渗漏长度取490m，故土坝坝体及坝基年渗漏量Q=3.8×365×490=67.96万m3。该水库兴利库容295万m3，年渗漏量占水库兴利库容的23%，渗漏量偏大，严重影响了水库的灌溉效益，应进行防渗处理。计算过程如下：桩号0+313断面渗透流网图㈡坝肩渗漏量计算据地质勘察，左坝肩下部花岗岩表层为砂砾状全风化，其下岩体为强风化次块状结构，

5、结构面较发育，主要为陡立张裂隙。钻孔注水试验，岩体透水率较大q=30-400Lu，属强透水带。因而左坝肩存在绕坝渗漏问题。公式：式中：—单宽渗漏量；H1—上游水深；H2—上游水深；L1、K1—上游坡积层厚及渗透系数；L2、K2—上游坡积层厚及渗透系数；L3、K3—上游坡积层厚及渗透系数；经计算，坝肩平均单宽渗漏量=1.5m/d·m，坝肩渗漏范围按95m考虑，则左坝肩年渗漏量Q=5.2万m3，渗漏量较大，建议对坝肩进行灌浆处理，处理范围按1.5倍水头考虑至坝轴线桩号0-020处。㈢渗流稳定分析⑴坝体渗流稳定分

6、析公式：J＝式中：H1－上游水位（m），H1=357.91m；H2－下游水位（m），H2=348.50m；L－渗径长度（m），L=67m。经计算，J=0.14＜J允＝0.15。通过计算可知坝体实际渗透比降小于允许渗透比降，故坝体不存在渗透破坏问题。⑵坝基渗流稳定分析公式：J出逸＝ 式中：H1、H2－坝上、下游水位（m）；T1、T2－上、下土层厚度（m），T1=1.5m，T2=2m；K1、K2－上、下土层渗透系数，K1=0.056m/d，K2=43.2m/d。2b－坝基宽度，2b=67m。经计算，J出逸=1.

7、8＞J允=0.8，故坝基存在渗透破坏问题。第三章工程总体布置及建筑物3.1工程等别和标准利民山水库工程等别为Ⅳ等，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。大坝设计防洪标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇，坝址区地震基本烈度为Ⅵ度。3.2设计依据a、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；b、《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；c、《水工设计手册》；d、《利民山水库大坝安全鉴定综合评价报告》；e、《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）。3.3主体工程布置

8、该水库枢纽工程由土坝、泄洪灌溉洞组成。大坝为粘土均质坝坝长570m，最大坝高12.63m，顶宽4m，坝顶高程360.83m，坝前坡1：3，坝后坡马道以上采用原坝坡，马道以下采用1：2.5，马道高程为356.00。坝前坡设块石护坡，坝后设草皮护坡和排水设施。新建泄洪灌溉洞位于桩号0+449.4m处，钢筋砼方涵结构。与坝轴线成正交。由进口段、洞身、竖井、出口消力池段组成。洞身为2孔2.0×2.0m的泄洪洞。洞身全长为