茅坪溪土石坝设计说明书

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1、河北工程大学毕业设计目录1设计基本资料31.1工程概况31.2水文气象31.3地形地质条件31.4毛坪溪防护大坝21.4.1设计标准21.4.2平面布置21.5其它设计资料31.5.1工程特征水位31.5.2地震烈度31.5.3筑坝材料的技术指标31.6设计内容与要求41.6.1设计目的41.6.2设计内容41.6.3设计成果52坝址及坝型的选择52.1坝址的选择52.2坝型选择53坝工设计73.1坝顶高程73.2坝顶宽度93.3坝坡103.4防渗体设计103.5排水设备104渗流计算114.1设计说明114.1.1土石坝渗流分析的任务114.1.2渗流分析的工况

2、114.1.3渗流分析的方法124.2渗流计算124.2.1基本假定124.2.2水力学分析方法124.3总渗流量计算134.4渗流稳定结果分析174.4.1正常蓄水位下渗流稳定分析174.4.2校核洪水位下渗流稳定分析185土石坝坝坡稳定分析及计算195.1设计说明195.1.1设计任务195.1.2计算工况205.1.3计算方法2055河北工程大学毕业设计5.2.稳定计算205.2.1基本原理与计算方法205.2.2上游水位大约在坝底以上1/3坝高处的上游坝坡225.2.3其他工况的稳定计算275.2.3.2最危险滑弧位置的确定275.3沉降量计算415.3.

3、1基本假定415.3.2方法与步骤415.3.3坝基沉降量计算426.土石坝细部构造设计及土料的选择456．1坝顶456.2护坡456.3排水体476.4坝体与坝基防渗设计486.5土石坝土料的选择486.5.1坝壳对土石料要求486.5.2防渗体对土石料的要求486.5.3排水设施和护坡的结构布置496.5.4反滤层的结构布置497.地基处及裂缝处理507.1坝基清理507.2土石坝的防渗处理507.3土石坝与坝基的连接507.5裂缝处理508.工程量计算528.1坝基开挖工程量计算528.2坝体工程量计算52参考文献54谢辞5555河北工程大学毕业设计1设计基

4、本资料1.1工程概况茅坪溪防护工程的缘由：茅坪溪是长江上的小支流，其出口位于三峡大坝上游约1km的右岸。流域面积113.24km2,在茅坪溪防护坝址以上的流域面积为98.54km。该流域属底山丘陵区，流域内人口约3.1万人，耕地3.43亩。茶园1601.4亩，果园11.4亩，直接淹没人口6561人。淹没区内有成片的良田，是湖北省秭归县重要的产量田区和农业经济区。该县人多地少，坡多田少，移民难度大。经中央部位审定，修建茅坪溪防护工程。茅坪溪防护工程包括泄水建筑物（遂洞接涵洞）和防护坝（沥青混凝土心墙堆石坝）。本设计是针对防护大坝。1.2水文气象长江流域气候温暖，雨量

5、丰沛，多年平均降水量1100mm，雨季4—10月占全年降水的85%。也经常发生洪，涝，旱，冰雹，滑坡，泥石流等自然灾害。多年平均气温是16—18。夏季最高超过40，冬季-4，无台风灾害，降水集中形成暴风雨区，流域内较大日暴风雨覆盖面约3万—15万。最大达21.3万。1.3地形地质条件坝址基岩为前震旦纪闪云斜长花岗岩。岩体中有岩俘虏体和闪长岩包裹体，以及后期侵入的酸基性岩脉。闪云斜长花岗岩岩性均一，完整，力学强度高。微风化和新鲜岩石的饱和抗压强度达100Mpa,变性模量达30-40Gpa。坝区主要有两种断裂构造，一组走向北北向，另一组走向北被动，倾角多在60以上。断

6、层规模不大，且胶结良好。通过坝基规模较大的断层有F7及F23，，出露在左漫滩上。缓倾角裂隙不甚发育，仅占裂缝总数的13%，其中北北东组占缓倾角裂缝总数的68.5%,倾角东南为主，倾角为15—30。花岗岩的风化层分为全，强，弱，微4个风化带。风化壳厚度（全，强，弱3个风化带），以山脊部位最厚，可达20—40米。山坡与一级阶地次之，沟谷，漫滩较薄，主河床中一般无风化层或风化层厚度很小，平均厚度21.5米。坝基除利用微风化岩体外，部分弱风化下亚带岩体亦可用作建基岩体。混凝土与建基岩面间的抗剪（断）强度，摩擦系数（F）取值1.0—1.3。凝聚力（C）为1.2—1.5Mpa

7、。建基岩体岩石与岩石间的抗剪断强度，视不同的结构类型的岩体F与C值分别为1.0—1.7Mpa和1.2—2.0Mpa。第四纪松散堆积物主要是河流冲积层，葛洲坝水库蓄水后，主河槽及后河普遍淤积有原5—18米的细沙。55河北工程大学毕业设计坝址水文地质条件简单，微风化和新鲜岩体的透水性微弱，有80%以上的压水试验段的岩体单位透水率小于1Lu，其余试验段主要为弱，中等透水位。坝之区域地壳稳定条件好，不具备发生强烈地震的背景，为典型的弱震构造环境，基本烈度为Ⅳ度。经过多年的勘测研究，三峡工程坝址地质条件甚为优越，是一个难得的好坝址。1.4毛坪溪防护大坝1.4.1设计标准茅坪

8、溪防护大坝