土石壩畢業設計說明及計算

2021-07-30 01:11:35 字數 2500 閱讀 5210

某水庫土石壩畢

業設計畢業設計目錄

工程地處我國華東錢塘江的支流上,為一發電為主兼顧灌溉,防洪的水利樞紐工程。在壩型比較階段,比較了砼重力壩和粘土心牆砂殼壩兩個方案。後者的樞紐布置如圖1-1所示,壩高81m,壩頂長度370m,設計正常高水位為100m,校核洪水位為102m,大壩典型斷面見圖ii-ii。

大壩屬於二級建築物。

溢洪道布置在壩址一公里的左岸凹口處(圖中未示),為開敞正槽式,此頂高程為92m,總寬度64m,出口採用差動式鼻坎挑流效能。

引水式電站布置在右岸,引水洞長525m,直徑7m,廠房安裝50mw機組兩台。

主體工程工期暫定為4年,2023年準備,2023年開工,2023年年底發電(初始發電水位80m)。

壩址處流域面積2160km2,壩址以上河流全長104km;其中50km為通航河道,常年有載重5至10噸的木船和竹木筏過壩。壩址兩岸系高山,山坡較陡。壩址河谷寬度200m,河底高程25m。

兩岸覆蓋層較薄,基岩為石英砂巖(x級);河床基岩較好,兩岸岩石節理發育,風化教深。河床砂礫覆蓋厚度0-3m,平均1.5m。

壩址上下游均為寬闊沖積台地,在上下游3-7km的台地和河灘上,有滿足築壩要求的大量砂礫料(iii類土)。採用水上砂礫平均運距5.5km;如就近採取水下砂礫,平均運距3.

5km。粘土料(iii類土)在左岸下游7km的王家村,高程40-50m,儲量豐富,質量滿足設計要求。

該工程位於華東,氣溫溫和,雨量充沛,每年5-10月降雨較多,屬溫帶多雨氣候,按照水位規律分為枯水期和洪水期(包括梅雨期和颱風期),其界限不明顯。一般11月至次年4月底為枯水期,5月至10月為洪水期,其中5、6月的降雨量最大,佔全年雨量的30%,該河流量屬山區性河流,洪水暴漲暴落,最大流量高達8290m3/s,最小流量7-8m3/s,相差上千倍。

根據設計需要,給出下列各種水文、氣象資料:

表1單位:m3/s

頻率標準:所謂百年一遇,指工程由於洪水的原因失敗的概率是1/100。

為了適應工程需要,一般將某一典型洪水過程線加以放大,使其洪水特徵等於頻率計算解得的設計值,即以為所有的過程線是待求的設計洪水過程線。

放大方法主要是:同倍比同頻率

表2單位:m3/s

表3單位:m3/s

見圖a見圖b

見圖c表4單位:日

表5單位:日

施工承包商的大壩砂殼最大施工能力10000m3/d,技術裝置限在施工單位已有的裝置中選用,數量不限,三材由國家統一分配。

在壩型比較階段,對該土石壩樞紐的施工導流方案建議採用隧洞導流,並考慮上游土石圍堰與壩體結合,以節省導流工程費用。

研究分析現有資料,計算有效工日;在此基礎上,分以下兩部分進行。

第一部分施工導流計畫

(一)確定導流標準

(二)確定施工導流方案,確定大壩施工分期和攔截流、攔洪、封孔、發電日期,初定大壩施工控制性進度

(三)導流工程規劃布置

1、根據導流方案和初定的大壩攔洪高程,確定隧洞斷面形式和尺寸,並進行平立面布置;

2、汛期大壩(或)圍堰攔洪校核;

3、圍堰形式、主要尺寸布置。

第二部分主體工程施工

(四)土石壩施工

1、施工強度計算;

2、開採、運輸、壓實機械選擇及數量計算;

3、施工道路布置

(五)導流隧洞開挖

1、開挖方法的選擇;

2、施工作業組織及裝置選擇;

3、開挖作業組織;

4、繪製作業圖表,計算施工工期和所需裝置數量。

(六)擬定施工控制進度計畫

四、設計成果

(一)大圖一張,要求畫出:

1、導流建築物及土、砂礫料上壩路線平面布置;

2、導流建築物縱橫剖面圖、隧洞開挖面的孔眼布置及開挖迴圈作業圖表;

3、大壩及主要隧洞施工機械彙總表。

(二)說明書乙份,包括:

必要的插圖、**和樞紐工程施工總進度計畫表,並附設計計算書乙份。

月有效工日=日曆天數-法定假日-因雨雪、氣溫不能施工天數-其他原因停工天數。

計算過程中法定假日與因雨、氣溫停工日期重合未考慮;降雨次數不考慮,僅按連續降雨+停工天數考慮;其他原因停工未考慮;星期六和星期天考慮正常施工。

各工種月有效工日如下表:

導流建築物設計等級選用級,並以iii級控制。設計洪水重現期選用10月1日至次年4月30日時段20年一遇洪水標準,設計流量2950m3/s。

壩體施工期臨時擋水度汛洪水標準選用全年100年一遇洪水標準,設計流量8290 m3/s。

封堵的下閘設計流量採用時段10年一遇月平均流量。封堵工程按照20年一遇設計。

封堵後壩體度汛標準100年一遇洪水,設計流量8290 m3/s。

水庫蓄水採用典型枯水年80%保證率作為水庫蓄水標準,按照典型豐水年1%月平均流量校核。

導流方案選用全斷面隧洞導流方式,上游土石圍堰並結合壩體填築,分三期進行。

第i期,完成導流隧洞工程,並做好截流準備,上下游圍堰進占。計畫2023年枯水期截流。

第ii期,截流、閉氣,在圍堰的保護下進行大壩基礎工程施工,包括排水、基坑開挖、基礎處理,然後進行大壩填築,並考慮2023年汛期前將大壩填築到攔洪水位。

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