斜心墻土石壩及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析計(jì)算書(shū)

目錄目錄 第一章第一章 調(diào)洪計(jì)算調(diào)洪計(jì)算 3 3 第二章第二章 大壩高程的計(jì)算大壩高程的計(jì)算 1111 2.1 基本計(jì)算原理和公式 .11 2.2 計(jì)算過(guò)程和結(jié)果 .12 第三章第三章 土石料的設(shè)計(jì)土石料的設(shè)計(jì) 1313 3.1 粘土土料設(shè)計(jì) 13 3.2 砂礫料設(shè)計(jì) 15 第四章第四章 滲流計(jì)算滲流計(jì)算 1919 4.1 滲流計(jì)算應(yīng)包括以下內(nèi)容:19 4.2 滲流計(jì)算應(yīng)包括以下水位組合情況：.19 4.3 計(jì)算方法.19 4.4 計(jì)算斷面與計(jì)算情況.20 4.4.1.1 正常蓄水位+相應(yīng)下游水位20 4.4.1.2 設(shè)計(jì)水位與下游相應(yīng)的水位.21 4.4.1.3 校核水位與下游相應(yīng)水位.21 4.4.2.1 正常蓄水位+相應(yīng)下游水位 .21 4.4.2.2 設(shè)計(jì)水位與下游相應(yīng)的水位 21 4.4.2.3 校核水位與下游相應(yīng)水位 22 4.4.3.1 正常蓄水位+相應(yīng)下游水位 .22 4.4.3.2 設(shè)計(jì)水位與下游相應(yīng)的水位 23 4.4.3.3 校核水位與下游相應(yīng)水位 23 4.5 逸出點(diǎn)坡降計(jì)算 .23 第五章第五章 穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析 2424 5.1.程序說(shuō)明.24 5.2 源程序 .26 5.3 工況選擇與穩(wěn)定計(jì)算成果.30 第六章第六章 細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算 3131 6.1 反濾層的設(shè)計(jì)計(jì)算 .31 6.2 護(hù)坡設(shè)計(jì).32 第七章第七章 泄水建筑物的計(jì)算泄水建筑物的計(jì)算 3232 7.1 隧洞的水力計(jì)算 .32 7.2 隧洞的水力計(jì)算.33 7.4 出口消能計(jì)算.34 第八章第八章 施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì) 3636 8.1 工日分析.36 8.2 施工導(dǎo)流計(jì)算 .37 8.3 攔洪高程計(jì)算.40 8.4 主體工程施工工程量計(jì)算 41 8.5 封堵日期的確定 .43 第一章第一章 調(diào)洪計(jì)算調(diào)洪計(jì)算 主要建筑物為 2 級(jí)，次要建筑物為 3 級(jí)，臨時(shí)建筑物為 4 級(jí)。 永久建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）洪水重現(xiàn)期 100 年；非常運(yùn)用（校 核水重現(xiàn)期 2000 年。 由于明渠開(kāi)挖量巨大，故采用隧洞泄洪方案 水庫(kù)運(yùn)用方式：洪水來(lái)臨時(shí)用閘門(mén)控制下泄流量等于來(lái)流量，水庫(kù)保持汛前 限制水位不變，當(dāng)來(lái)流量繼續(xù)加大，則閘門(mén)全開(kāi)，下泄流量隨水位的升高而加大， 流態(tài)為自由泄流。 調(diào)洪演算原理 采用以峰控制的同倍比放大法對(duì)典型洪水進(jìn)行放大，得出設(shè)計(jì)與校核洪水過(guò) 程線如下： 流 量 6h6h 量 流 (t,1680) (t,2320) 擬定幾組不同堰頂高程I 及孔口寬度 B 的方案。堰頂自由泄流公式 Q=Bm(2g) 1/2H3/2可確定設(shè)計(jì)洪水和校核洪水情況下的起調(diào)流量 Q 起，由 Q起開(kāi)始，假定三條 泄洪過(guò)程線（為簡(jiǎn)便計(jì)算，假設(shè)都為直線） ，在洪水過(guò)程線上查出 Q泄，并求出相 應(yīng)的蓄水庫(kù)容 V。根據(jù)庫(kù)容水位關(guān)系曲線可得相應(yīng)的庫(kù)水位 H，由三組（Q泄，H） 繪制的 QH 曲線與由 Q=Bm(2g)1/2H3/2繪制的 QH 曲線相交，所得交點(diǎn)即為所要 求的下泄流量及相應(yīng)水位。 方案一：I=2818m, B=7m 起調(diào)流量=0.86 0.502 710 =423.30/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 700 30.45 558.832829.268 560 35.83 564.212829.502 490 38.73 567.112829.62 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =521.8/s，H=2829.55m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320 時(shí)： 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 676.69 59.56 587.862830.464 580 64.8 593.12830.678 483.35 70.37 598.672830.89 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =603.1/s，H=2830.58m 3 m 2827 2828 2829 2830 2831 2832 2833 2834 02004006008001000 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量曲線 設(shè)計(jì) 校核 方案二：I=2818m, B=8m 起調(diào)流量=0.8 0.502 810 =483.77/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 770 26.89 555.272829.142 630 31.57 559.952829.34 560 34.07 562.452829.432 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 590.1/s，H=2829.38m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320/s 時(shí)： 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m 水庫(kù)總水 量 V （10 6 水庫(kù)水位 H（m） ） ） 3 m 773.36 52.74 581.122830.204 676.69 57.94 586.322830.4 580 62.21 590.592830.588 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =676.3/s，H=2830.28m 3 m 2827.5 2828 2828.5 2829 2829.5 2830 2830.5 2831 2831.5 2832 2832.5 02004006008001000 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量 設(shè)計(jì) 校核 方案三：I=2819m, B=7m 起調(diào)流量=0.86 0.502 79 =361.42/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 560 37.85 565.882829.572 490 41.13 569.512829.726 420 44.57 572.952830 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =475.6/s，H=2829.88m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320/s 時(shí)： 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 676.69 61.67589.972830.548 58067.42595.582830.738 483.3573.51601.892830.924 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =552.6/s，H=2830.9m 3 m 2827 2828 2829 2830 2831 2832 2833 2834 0200400600800 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量 設(shè)計(jì) 校核 方案四：I=2817m, B=8m 起調(diào)流量=0.86 0.502 811 =558.12/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 770 25.34 553.722829.09 70027.17555.552829.149 63029.56557.942829.25 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =656.8/s，H=2829.2m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320/s 時(shí)： 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 87046.83575.262829.946 773.3650.63579.012830.098 676.6954.72583.12830.262 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =724.5/s，H=2830.17m 3 m 2827 2828 2829 2830 2831 2832 2833 2834 020040060080010001200 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量 設(shè)計(jì) 校核 方案五：I=2819m, B=8m 起調(diào)流量=0.86 0.502 89 =413.05/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 水庫(kù)攔蓄 洪水 水庫(kù)總水 量 V 水庫(kù)水位 H（m） （/s） 3 m V（10 6 3 m ） （10 6 ） 3 m 63033.89561.772829.389 56036.18564.562829.53 49039.12569.52829.726 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =523.5/s，H=2829.6m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320/s 時(shí)： 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 676.6957.92586.32830.4 58065.34593.722830.73 483.3570.79599.172830.92 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =604.7/s，H=2830.62m 3 m 2827 2828 2829 2830 2831 2832 2833 2834 02004006008001000 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量 設(shè)計(jì) 校核 方案六：I=2817m, B=7m 起調(diào)流量=0.86 0.502 711 =/s 2 3 2 HgmBQ 起 81 . 9 2 2 3 3 m 設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Q設(shè) =1680/s 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 70029.02557.42829.204 63031,41559.792829.358 56033.88562.462829.579 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =591.3/s，H=2829.43m 3 m 校核洪水時(shí)：Q校=2320/s 時(shí)： 3 m 計(jì)算 QH 曲線列表如下： 假設(shè)泄水 流量 Q泄 （/s） 3 m 水庫(kù)攔蓄 洪水 V（10 6 3 m ） 水庫(kù)總水 量 V （10 6 ） 3 m 水庫(kù)水位 H（m） 773.3652.63581.062830.187 676.6957.88586.262830.36 58061.76590.142830.62 在 QH 曲線與 Q=Bm(2g)1/2H3/2 交點(diǎn)查到 Q泄 =660.3/s，H=2830.48m 3 m 2827 2828 2829 2830 2831 2832 2833 2834 02004006008001000 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸標(biāo)標(biāo)題題 隧洞下泄流量 設(shè)計(jì) 校核 第二章第二章 大壩高程的計(jì)算大壩高程的計(jì)算 2.1 基本計(jì)算原理和公式基本計(jì)算原理和公式 壩頂在水庫(kù)靜水位以上的超高按下式確定： aeRy 其中：y-壩頂超高； R-最大波浪在壩頂?shù)呐栏撸?e-最大風(fēng)壅水面高度； A-安全超高。該壩為二級(jí)建筑物，設(shè)計(jì)時(shí)取 A=1.0，校核時(shí)取 A=0.5 壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與壩頂超高之和，應(yīng)按以下運(yùn)用條件計(jì)算，取其最 大值: 1. 設(shè)計(jì)水位加正常運(yùn)用條件下的壩頂超高; 2. 正常蓄水位加正常運(yùn)用條件下的壩頂超高; 3. 正常蓄水位加非常運(yùn)用條件下的壩頂超高加地震安全加高。 對(duì)于內(nèi)陸峽谷水庫(kù)，在風(fēng)速 W5mm 礫 石含量 比重 Gs 天然孔 隙比 相對(duì)密 實(shí)度 Dr 設(shè)計(jì)干 容重d 設(shè)計(jì)孔 隙比 e %g/cm3 1#上 56.23462.750.4810.73218.2160.481 2#上 47.86482.740.5310.61217.560.531 3#上 25.70492.760.4490.81018.6860.449 4#上 39.81462.750.4600.78418.4780.460 1#下 48.98472.750.4810.73218.2160.481 2#下 38.02422.730.4750.74818.1570.475 3#下 58.88442.730.4810.73218.0830.481 4#下 44.67462.720.5110.66217.6590.511 表 3-4 砂礫料計(jì)算成果匯總表 料場(chǎng)保持含水量 濕容重w浮容重內(nèi)摩擦角 粘聚力 c滲透系數(shù) K %g/cm3g/cm3kPa10-2cm/s 1#上 519.011.8351002.0 2#上 518.211.4360002.0 3#上 519.512.1354002.0 4#上 519.412.0363002.0 1#下 519.011.8352002.0 2#下 518.911.7364002.0 3#下 518.811.7355002.0 4#下 518.311.4371002.0 繪出各沙石料場(chǎng)的級(jí)配曲線如下圖 3-1 所示： 10001001010.1 0 20 40 60 80 100 1#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000100 1010.1 0 20 40 60 80 100 2#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000100 1010.1 0 20 40 60 80 100 3#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000100 10 1 0.1 0 20 40 60 80 100 4#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000 1001010.1 0 20 40 60 80 100 1#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000100101 0.1 0 20 40 60 80 100 2#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 1000 10010 10.1 0 20 40 60 80 100 3#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 10001001010.1 0 20 40 60 80 100 4#上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 上 P上 %上 圖 3-1 3.2.3 砂礫料的選用砂礫料的選用 土石壩的壩殼材料主要為了保持壩體的穩(wěn)定性，要求有較高的強(qiáng)度。 根據(jù)規(guī)范要求砂礫石的相對(duì)密實(shí)度 Dr要求不低于 0.75，上述料場(chǎng)中只有 3#上 和 4#上 料場(chǎng)滿足要求，其余料場(chǎng)不符合要求不予采用。下游壩殼水下部位和 上游壩殼水位變動(dòng)區(qū)宜有較高的透水性，且具有抗?jié)B和抗震穩(wěn)定性，應(yīng)優(yōu)先 選用不均勻和連續(xù)級(jí)配的砂石料。認(rèn)為不均勻系數(shù) =30100 時(shí)較易壓實(shí)， xc Then a1 = Atn(H - yd) / (xc - xd) If WH ya And WH yd And WH ye Then xf = WH * m xg = xd + (WH - yd) / Tan(a1) W1 = (xg - xf) + (xc - xb) * (H - WH) * R + (xg - xf) * (WH - ye) + (ye - yd) * (xg - xd) * RF) / 2 W2 = (ye - yd) * (xd - xa) * RF / 2 End If If Option1.Value = True Then a = W1 * Sin(a1) * Cos(a1 - a2) + W2 * Sin(a2) b = -W1 * Cos(a1) * Cos(a1 - a2) * 0.74 - W1 * Sin(a1) * Sin(a1 - a2) * 0.71 - W2 * Cos(a2) * 0.71 c = W1 * Cos(a1) * Sin(a1 - a2) * 0.71 * 0.74 ElseIf Option2.Value = True Then h1 = (ya + yd + ye) / 3 If xc = xb Then h2 = (ye + yd + H) / 3 Else h2 = (ye + yd + H + H) / 4 End If If H 9.0 m 上游連接段采用三圓弧法： R1=0.5Hd=6.145m b1=0.175 Hd=2.151m R2=0.2Hd=2.458m b2=0.276 Hd=3.392m R3=0.04Hd=0.492m b3=0.2818Hd=3.463m 7.2 隧洞的水力計(jì)算隧洞的水力計(jì)算 平洞底坡的確定： =9.41m 3 2 3 2 81 . 9 8/ 5 . 724）（ g q hc 其中 B=8m =724.5/8=90.56 m3/s q Xc= 2hc+B=26.82m A=hc *B=75.28m 2 R=A/x=2.81 =85.15 c C 其中糙率=0.014 Bc x c g i c c c 2 6 1 1 R n Cc n =0.00454 c i 設(shè)計(jì)平洞底坡為陡坡，取=0.005。 c i 7.3 隧洞水面曲線的計(jì)算 2 0 2 2 00 2 c c hg q hT T0=2830.17-2750-2.1=78.07 78.07= 2 0 2 2 0 9 . 081 . 9 2 56.90 c c h h 式中：T0-堰前總有效水頭 流速系數(shù)；取 0.9m 反弧段最低點(diǎn)水深； 0c h 經(jīng)過(guò)試算得：=2.86m 0c h hAQX(m)R(m)C(m0.5/s)V(m/s)v2/2gEsEs 2.61520.92724.513.231.58 77.10 34.63 61.13 63.75 2.71521.72724.513.431.62 77.39 33.36 56.71 59.42 4.32 2.81522.52724.513.631.65 77.66 32.17 52.75 55.57 3.86 2.91523.32724.513.831.69 77.93 31.07 49.19 52.11 3.46 3.01524.12724.514.031.72 78.18 30.04 45.99 49.00 3.11 3.11524.92724.514.231.75 78.42 29.07 43.08 46.20 2.81 vRCJJ-iSS 考慮摻氣后 ha 4.23 33.99 1.60 77.24 0.12 0.12 37.21 37.21 4.24 32.76 1.63 77.53 0.11 0.10 37.00 74.21 4.25 31.62 1.67 77.80 0.10 0.09 36.79 111.00 4.28 30.55 1.70 78.05 0.09 0.08 36.58 147.59 4.31 29.56 1.74 78.30 0.08 0.08 36.38 183.96 4.34 經(jīng)整理得出平洞段水面曲線，見(jiàn)表 7-2： 表 7-2 平洞段水面曲線 s(m)037.20874.20837111.0008147.5857183.9642 h(m)2.6152.7152.8152.9153.0153.115 ha(m)4.23254.23824.2534.27574.30544.3411 由于隧洞泄流時(shí)流速較大（最大達(dá) 34.02m/s） ，應(yīng)次必須考慮高速水流摻氣 的影響。摻氣后的水深按以下公式計(jì)算： Ha = h+h h=kh gR v2 式中： V、R為不計(jì)摻氣時(shí)斷面的平均流速和水力半徑； Ha考慮摻氣后的水深。 K摻氣系數(shù)取 0.008 按上式計(jì)算結(jié)果如表 7-2 7.4 出口消能計(jì)算出口消能計(jì)算 7.4.1擴(kuò)散角擴(kuò)散角 為減小單寬流量，減輕下游沖刷，利于消能，隧洞出口采用擴(kuò)散段布置。為防止 高速水流脫離邊壁而發(fā)生空蝕，擴(kuò)散角不宜過(guò)大。設(shè)計(jì)中采用以下公式來(lái)控制： 26. 515. 3*81 . 9 /07.29/ghvFr 076 . 0 )26 . 5 *5 . 2/(1*/1tanFrK ,取 57 . 5 076 . 0 arcsin 5 式中： 為擴(kuò)散角 為弗勞德數(shù) Fr K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取 1.53.0，取 2.5 最終確定擴(kuò)散角 =5，擴(kuò)散段布置見(jiàn)圖 7-1。 7.4.2 挑距計(jì)算挑距計(jì)算 挑距 L 可用下面公式估算公式： L = V12sincos+ V1cos g 1 )(2sin 21 2 2 1 hhgV 式中： L挑距（m） ，鼻坎末端至沖坑最深點(diǎn)的水平距離； V1坎頂水面流速（m/s） ，可取為坎頂平均流速的 1.1 倍； 鼻坎挑射角度，300； 坎頂平均水深 h 在鉛直方向投影，即 ； 1 hcos* 1 hh 坎頂至河床表面高差； 2 h g重力加速度。 已知：隧洞出口斷面（摻氣）ha=4.34m 已知：反弧起始位置， h1=3.76m V =29.07m/scos*34 . 4 由能量方程： g V hz g V h 22 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 881 . 9 2 5 . 724 7 81 . 9 2 07.291 76. 3 h h =3.38m ,即坎頂平均水深為 2.92m(鉛直方向) 2 h =26.79 m/s 838 . 3 5 .724 1 . 1 1 V =3.38m 1 h 求得 L=77.6m 7.4.3 沖坑深度沖坑深度 沖坑穩(wěn)定深度 tr 與水流沖刷能力和河床抗沖能力有關(guān)，采用以下估算公式： tr = Kr q0.5 H0.25 - t =28.40m2 . 5)22.275517.2830()8/ 5 . 724(2 . 1t 25 . 0 5 . 0 r 式中：t下游水位； H上下游水位差；設(shè)計(jì)中，考慮到隧洞較長(zhǎng)，沿程水頭損失很大，H 以坎 頂水流的總有效水頭計(jì)算； Kr沖刷坑系數(shù)。對(duì)于堅(jiān)硬巖石取 Kr=0.91.2；堅(jiān)硬但不完整巖石 Kr =1.2 1.5；軟弱破碎的巖石 Kr=1.52.0。設(shè)計(jì)中取 Kr=1.3。 計(jì)算得出最大沖刷坑深度為 tr =28.40m 7.4.4 計(jì)算結(jié)果分析計(jì)算結(jié)果分析 L/tr =77.6/28.4=2.73 安全挑距以確保沖坑不會(huì)危及建筑物的安全,一般安全挑距約為沖刷坑深度的 2.55.0 倍。本設(shè)計(jì)中沖坑離鼻坎邊界挑距 L=77.6，L/tr =77.6/28.4=2.732.5，滿 足設(shè)計(jì)要求。 第八章第八章 施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì) 8.1 工日分析工日分析 各月工日分析如下表 8-1，8-2，8-3，8-4 所示。 表 8-1 石料、砂石開(kāi)采、填筑有效工日 月份 123456789101112 日歷天數(shù) 312831303130313130313031 法定假日 91189998891188 因雨停工 0.10.10.70.52.34.64.93.82.21.30.60.1 因氣溫停工 000000000000 有效工日 21. 9 16. 9 22 3 20. 5 19. 7 16. 4 18. 1 19. 2 18. 8 18. 7 21. 4 22. 9 調(diào)整有效工 日 221723212017192019192223 表 8-2 粘土開(kāi)采、填筑有效工日 月份 123456789101112 日歷天數(shù) 312831303130313130313031 法定假日 91189998891188 因雨停工 1.41.31.92.9 5. 3 88.67.55.84.72.41.2 因氣溫停工 61.20.3000000003.1 有效工日 14. 6 14. 5 20. 8 18. 1 16 .7 13 14. 4 15. 5 15. 2 15. 3 19. 6 18. 7 調(diào)整有效工 日 171721201716161616162020 表 8-3 隧洞開(kāi)挖有效工日 月份 123456789101112 日歷天數(shù) 312831303130313130313031 法定假日 91189998891188 因雨停工 000000000000 因氣溫停工 000000000000 有效工日 221723212221232321202223 調(diào)整有效工日 221723212221232321202223 表 8-4 混凝土澆筑有效工日 月份 123456789101112 法定假日 91189998891188 因雨停工 0.40.30.91.9 4. 3 77.66.54.83.71.40.2 因氣溫停工 61.20.3000000003.1 有效工日 15. 6 15. 5 21. 8 19. 1 17 .7 14 15. 4 16. 5 16. 2 16. 3 20. 6 19. 7 調(diào)整有效工 日 161622201816161717172120 截流和攔洪之前修筑選在 2010 年 10 月 1 日2011 年 4 月 30 日，粘土斜心墻 按照 0.20.4m/d 的強(qiáng)度施工，有效工日 T=20+20+17+17+21+20=115 天，有效工 日 T，=T-基坑排水（10 天）-基坑開(kāi)挖（15 天）-基坑處理時(shí)間（15 天）+搭接時(shí) 間（8 天）=83 天，在洪水來(lái)臨是最低大壩的臨時(shí)擋水?dāng)嗝婵梢陨仙?2750+83（0.20.4）=2766.62783.2m 高程,現(xiàn)在定在 2783m 高程。進(jìn)行大壩安 全校核，需要施工進(jìn)度確定的梅雨汛前大壩高程12783m 與攔洪高程比較須滿足 1-h23m,度汛才是安全的 8.2 施工導(dǎo)流計(jì)算施工導(dǎo)流計(jì)算 根據(jù)已定的隧洞尺寸和泄流條件，經(jīng)過(guò)調(diào)洪演算確定上游攔洪水位，以檢驗(yàn) 此時(shí)的圍堰是否滿足安全的要求。 在圍堰擋水時(shí)段內(nèi)，圍堰應(yīng)擋住可能發(fā)生的最大洪水，故以 1%和 5%頻率作為 該時(shí)段的最大洪峰流量作為設(shè)計(jì)流量。分別為 1680 m/s（P=1%）和 1180 m/s (P=5%)。 確定無(wú)壓段與有壓段分界點(diǎn)： （1） 無(wú)壓段 根據(jù)下式計(jì)算： H=1.2A Q=m（2g）1/2H3/2 Q=m（2g）1/2H3/2 =0.350.97（29.81）0.59.241.5=274.3 m3/s 所以無(wú)壓段試算流量要小于 Q=274.3m3/s。 （2）有壓段 根據(jù)有壓流下式計(jì)算： 2m HK A 2 2 12 1(1) 2 m gLvL Ki C R gRA 其中： H2起調(diào)點(diǎn)的水位； W隧洞總面積； 2 m A隧洞高； 隧洞濕周； R水力半徑； n糙率系數(shù),0.014； 取 0.25。 以及下列公式： C= 6 1 1 R n j li RWC Q gW Q AH)()1 ( 2 85 . 0 22 2 2 2 2 式中：Q起調(diào)點(diǎn)的流量，m3/s；隧洞長(zhǎng)度，m。 j l 22 7 6.253.14 4.951/4 1/2 3.5 750.734Wm 76.25 2 1/4 2 3.14 4.9527.2715m 50.734 1.86 27.2715 W Rm C=79.21 6 1 1 R n L=588m 計(jì)算可得： Km= =1.661 =1.661 7.7=12.7897mAKH m 2 即：12.7897=0.85 7.7+(1+0.25)/(2 9.81 50.7342) 2 2 Q +(/(79.2121.86 50.7342)-0.006) 588 2 2 Q 得=469.6 m3/s 2 Q 所以有壓段試算流量要大于 Q=469.6m3/s。 可知底坎高程=2750+588 0.006=2753.528m 將 H=12.7897+2753.528=2766.3177m，Q=469.6m3/s 作為有壓段的起調(diào)點(diǎn)。 無(wú)壓段試算如下表 8-5 所示： 表 8-5 Q（m3/s） h1(m)h2(m)H(m) 1702.9173.91752759.7657 2003.3164.36582760.4604 2303.7074.79212761.1247 2604.15.20032761.7803 有壓段試算如下表 8-6 所示： 表 8-6 Q（m3/s） h2(m) H0（m） H(m) 4706.54512.8052766.3334 5006.54514.0952767.6229 5306.54515.4642768.9921 5606.54516.9132770.4411 5906.54518.4422771.9698 8006.54531.3762784.9044 可得隧洞下泄能力曲線如圖 8-1 2755 2760 2765 2770 2775