拱坝课程设计.doc

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1、拱坝课程设计1.设计任务书一、目的1、学会拱冠梁设计的方法；2、掌握拱坝坝肩稳定计算和应力计算；3、进一步认识拱坝的结构特点。二、基本资料（一）、水文、气象及泥沙资料通过对区域内水文气象资料的调查和分析计算，设计中所采用的水文、气象及泥沙参数见下表1。表1设计采用的水文、气象参数表序号项目名称单位数量备注1集雨面积km225342多年平均径流量m3/s413P=90%保证流量m3/s4.824最小流量m3/s1.345多年平均雨日D27.3日降雨量大于10mm6多年平均蒸发量Mm1398.220cm蒸发器7多年平均日照时数H1495.48多年平均气温℃13.89极端最高气温℃32.41998年

2、5月6日8极端最低气温℃-11.71977年2月9日10多年平均风速m/s2.411最大风速m/s15.712多年平均含沙量kg/m31.6313多年平均输沙模数t/km283214泥沙浮容重t/m30.9（二）、地质资料1、坝址地质资料选定坝址河谷呈基本对称的“V”形谷，左岸山体坡角48°，右岸山体坡角46°，两岸地貌主要为侵蚀切割形成的平缓脊状山岭地貌，河谷地貌为侵蚀-构造类型。坝址处出露地层为峨嵋山玄武岩(P2β)，岩层无产状，岩层倾向总体倾向河床下游偏右岸。坝址处左右岸坡残坡积层厚度为0～2m，局部地段深达7m以上，河床上第四纪冲积覆盖层厚度为5m左右。地表裸露的玄武岩呈强风化状，玄武

3、岩地层上部强风化层在河床部位厚3.6m，在河床左岸坡厚7.5m，在河床右岸坡厚8m，下部呈弱风化状，弱风化层在河床部位厚3m，在河床左岸坡厚4m，在河床右岸坡厚3.5m。再往下为微风化和新鲜岩石。经取样试验，结合有关工程经验类比，参考有关设计规范，地质专业提出了岩石（体）物理、力学参数，见表5-2～表5-4。表5-2岩土质物理力学性质建议指标岩性项目玄武岩(强风化)玄武岩(弱风化)玄武岩(微风化)粘土(含碎石)砂砾及卵石层饱和重度（kN/m3）27.528.028.21720湿抗压强度（MPa）35.040.080.0抗拉强度（MPa）1.502.002.20软化系数0.60.80.8泊松比0

4、.290.270.25弹性模量（GPa）6.07.634内聚力（kPa）600.0700.0750.0内摩擦角(°)272830承载力fa（kPa）150025004000150200表5-3坝基岩体力学参数名称项目玄武岩(强风化)玄武岩(弱风化)玄武岩(微风化)岩石与岩石抗剪强度f0.40.490.53C(MPa)岩石与岩石抗剪断强度f＇0.55~0.70.7~1.01.1~1.3C＇(MPa)0.20.51.0砼与岩石抗剪强度f0.420.480.50C(MPa)砼与岩石抗剪断强度f＇0.60.80.9C＇(MPa)0.250.450.75（三）特征水位表5-5主要建筑物特征水位及流量序号

5、部位项目单位数量备注1水库校核洪水位（P=0.2%）m1389.212设计洪水位（P=2%）m1388.003正常蓄水位m1388.004死水位m1385.005校核洪水位最大下泄流量m3/s20806相应下游水位m1350.867设计洪水位最大下泄流量m3/s14408相应下游水位m1349.349淤沙高程m1368.00（四）坝址处地形图设计计算书坝基开挖深度的确定初步确定坝高在50~100m的范围内，可建在微风化至弱风化的上部基岩上。由地质资料，坝址处左右岸坡残坡积层厚度为0～2m，局部地段深达7m以上，河床上第四纪冲积覆盖层厚度为5m左右。地表裸露的玄武岩呈强风化状，玄武岩地层上部强风

6、化层在河床部位厚3.6m，在河床左岸坡厚7.5m，在河床右岸坡厚8m，下部呈弱风化状，弱风化层在河床部位厚3m，在河床左岸坡厚4m，在河床右岸坡厚3.5m。再往下为微风化和新鲜岩石。综合考虑工程量、工程造价、坝的稳定决定开挖10m相对比较合理，由地质图可知开挖高程为1330m。2.校核洪水位，设计洪水位的确定设计洪水流量校核洪水流量一般软弱岩石单宽流量q=设计洪水流量下溢流坝宽L=8～12m校核洪水流量下溢流坝宽L=12～20m取L=20mm=0.5，ξ=1，L=20m正常蓄水位1388m得4.338m5.684m=1388+4.338=1392.338m=1388+5.684=1393.68

7、4m3.累计频率为1%时的波浪高度和波浪中心线高于静水位的计算官厅公式波高h，当=20～250时，为累计频率5%的波高h5%；当=250～1000时，为累计频率10%的波高h10%。吹程DKm1.2多年平均风速V0m/s15.7设计洪水位情况下：=9.8×1.2×10/15.7=47.709波浪高度hl%=1.240×0.01665/4D1/3=1.240×0.0166×15.75/4×1.21/