文档介绍：水库土石坝枢纽毕业设计 1 前言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝,以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。也是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。土石坝按坝高分为: 低坝、中坝和高坝。按其施工方法分为: 碾压式土石坝; 冲填式土石坝; 水中填土坝和定向爆破堆石坝等。碾压式土石坝是应用最为广泛的一种坝型。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝有以下几种主要类型: 1 、均质坝:坝体断面分防渗体和坝壳,基本上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土)筑成。 2 、土质防渗体分区坝: 即用透水性较大的土料作坝的主体,用透水性极小的黏土作防渗体的坝,包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝;防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。 3 、非土料防渗体坝: 防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝,按其位置也可分为心墙坝和面板坝。本次设计为 ZF 水库土坝枢纽工程; ZF 水库建成后具有灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人畜吃水等多方面的效益,是一座综合利用的水库。水库土坝枢纽工程设计任务书、水文地质资料及其他相关原始资料是坝体设计的依据,必须全面了解设计任务,熟悉该河流的一般自然地理条件、坝址附近的水文和气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据,只有在熟悉基本资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型,进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计。通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键问题,为以后设计工作的进行打下良好的基础。“百年大计,安全第一”,大坝的安全性,重点考虑: (1) 坝基范围内地质构造是否存在较大范围的夹层和强透水层, 地基处理的工程范围和深度。(2 )黄土处理问题。当黄土的重度大于 3 时,黄土的湿陷度较小可不进行处理;但如果黄土的重度小于 3 时,黄土的湿陷性和压缩性较大,需要清除。本次设计内容: 1 、坝轴线选择; 2 、坝型选择; 3 、枢纽布置; 4 、挡水建筑物设计:包括土坝断面设计、平面布置、渗流计算、稳定计算、细部构造设计、基础处理等;5、泄水建筑物设计: 溢洪道、导流洞设计,以水利计算为主; 6 、灌溉发电洞及枢纽电站。 2 第一章基本资料第一节工程概况及工程目的 ZF 水库位于 QH 河干流上,水库控制流域面积 4990km 2 ,库容 × 10 8m 3 。水库以灌溉发电为主, 结合防洪, 可引水灌溉农田 × 10 4亩, 远期可发展到 104 × 10 4亩。灌区由一个引水流量为 45m 3 /s 的总干渠和四条分干渠组成,在总干渠首及下游 24km 处分别修建枢纽电站和 HZ 电站, 总装机容量 ,年发电量 × 10 8 kwh 。水库防洪设计标准为百年设计,万年校核。枢纽工程由挡水坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。本次我们的任务是设计挡水坝枢纽工程。第二节基本资料一、地形和地质图 ZF 坝址区地形图见附图 5, ZF 土坝坝线工程地质剖面图见附图 6。二、库区工程地质条件库区附近分水岭高程均在 820m 以上, 基岩出露高程, 大部分在 800m 左右, 主要为紫红色砂岩,间夹砾岩、粉沙岩和砂质页岩。新鲜基岩透水性不大。未发现大的构造断裂,水库蓄水条件良好。 QH 河为山区性河流,两岸居民及耕地分散,除库水位以下有一定淹没外,浸没问题不大,库区也未发现重要矿产。三、坝址区工程地质条件 QH 河在 ZF 水库坝址区呈一弯曲很大的 S形。坝段位于 S 形的中、上段。坝段右岸为侵蚀型河岸, 岸坡较陡, 基岩出漏。上下坝线有 300 多米长的低平山梁( 单薄分水岭), 左岸为侵蚀堆积岸, 岸坡较缓,有大片土层覆盖。右岸单薄分水岭是 QH 河环绕坝段左岸山体相对侧向侵蚀的结果。坝址区基岩以紫红色、紫灰色细砂为主,间夹砾岩、粉沙岩和少数砂质页岩。地层岩相变化剧烈,第四系除灰度不大的砂层、卵石层外,主要是黄土类土,在大地构造上处于相对稳定区, 未发现有大的断裂构造迹象。坝址区左岸有一大塌滑体,体积约 45× 10 4m 3, 对工程布置有一定影响。本区地震基本烈度为 6 度,建筑物按 7 度设防。 1 、上坝址上坝址位于坝区中部背斜的西北, 岩层倾向 QH 河上游。河床宽约 300 米, 砂卵石覆盖层平均厚度 5m, 渗透系数 1× 10 -2 cm/s 。一级阶地( Q 4 )表