某某流域壩系干壩建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

壩 建設(shè)項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 程咨詢有限公司 年 月 目 錄 第一章 概 況 . 1 第一節(jié) 基本情況 . 1 第二節(jié) 社經(jīng)情況 . 1 第三節(jié) 綜合治理現(xiàn)狀及規(guī)劃情況 . 1 第四節(jié) 興建該工程的目的和作用 . 2 第五節(jié) 建筑材料 . 2 第六節(jié) 水文及氣象 . 2 第二章 水文計(jì)算 . 4 第一節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) . 4 第二節(jié) 水文計(jì)算 . 4 第三章 工程設(shè)計(jì) . 8 第一節(jié) 樞紐組成 . 8 第二節(jié) 土壩設(shè)計(jì) . 8 第三節(jié) 放水建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 . 13 第四章 工程量計(jì)算 . 27 第五章 工程概算 . 29 第一節(jié) 概算編制說明 . 29 第二節(jié) 基礎(chǔ)單價(jià)編制 . 30 第三節(jié) 建筑工程單價(jià)編制 . 32 第四節(jié) 獨(dú)立費(fèi)用取費(fèi) . 32 第五節(jié) 基本預(yù)備費(fèi) . 34 第六節(jié) 總投資 . 34 第六章 效益分析 . 34 第一節(jié) 經(jīng)濟(jì)效益 . 34 第二節(jié) 生態(tài)效益 . 38 第三節(jié) 社會(huì)效益 . 38 第七章 施工設(shè)計(jì) . 39 第一節(jié) 施工條件 . 39 第二節(jié) 施 工質(zhì)量要求 . 40 第三節(jié) 施工組織設(shè)計(jì) . 44 第四節(jié) 施工進(jìn)度計(jì)劃 . 47 第五節(jié) 度汛方案 . 49 第八章 建設(shè)與運(yùn)行管理 . 50 第一節(jié) 建設(shè)期管理 . 50 第二節(jié) 運(yùn)行期管理 . 52 第三節(jié) 工程監(jiān)測(cè) . 53 附表： 1、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 2、總概算表 3、分部工程概算表 4、獨(dú)立費(fèi)用概算表 5、工程單價(jià)匯總表 6、工程單價(jià)計(jì)算表 7、主要材料預(yù)算價(jià)格匯總表 8、施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)匯總表 9、主要工程量、工時(shí)數(shù)和材料量匯總表 附圖： 壩高 (h)庫容 (v)面積 (f)曲線圖 1、樞紐布置圖 2、壩體斷面圖 3、臥管結(jié)構(gòu)圖 4、蓋板配筋圖 5、涵洞結(jié)構(gòu)圖 6、臥管開挖斷面圖 7、涵洞開挖斷面圖 第一章 概 況 第一節(jié) 基本情況 干壩位于 城 東 北部 的 境內(nèi) ，屬 流域，壩址位置為東經(jīng) 111 37 07 ，北緯 39 29 02 。屬黃河 二 級(jí)支流 關(guān)河的 三 級(jí)溝道，壩控面積為 區(qū) 屬黃土丘陵溝壑第 副區(qū) ， 境內(nèi)植被稀少，地形支離破碎，溝壑縱橫，水土流失較為嚴(yán)重，年侵蝕模數(shù)為 10000t/合 址所在溝道的主溝長(zhǎng)2000m，有大小支毛溝 5 條，溝壑密度為 道比降為 平均溝深 76m，平均溝寬 68m，溝岸坡度為右岸 1 岸 1 道底部為出露基巖，兩岸坡 10m 以下為夾有卵石的土混石，上部被 黃土 覆蓋 。 第二節(jié) 社經(jīng)情況 控制面積 及 新關(guān) 鎮(zhèn)的 2 個(gè)自然村，共有 84 戶， 353口人， 88 個(gè)勞力，人口密度 57 人 /耕地 261均耕地 2004 年糧食總產(chǎn)量為 均產(chǎn)糧 420均純收入 644 元。 第三節(jié) 綜合治理現(xiàn)狀及規(guī)劃情況 控制面積 土 流失面積 5.7 地群眾經(jīng)過多年的努力，共完成水土保持綜合治理面積 78中基本農(nóng)田 26 保林 52 理度達(dá) 為了有效地控制水土流失，規(guī)劃新增水土保持綜合治理面積 320中基本農(nóng)田 30土保持林 275濟(jì)林 5 草 10 理度累計(jì)達(dá)到 70%。根據(jù)李海溝小流域壩系工程建設(shè)可行性研究報(bào)告，該控制面積內(nèi)規(guī)劃新建骨干壩 1 座 (即 )，中型淤地壩 2 座， 2 座中型淤地壩均在骨干壩控制范圍內(nèi)。 第四節(jié) 興建該工程的目的和作用 該工程的興建，對(duì)于流域內(nèi)開發(fā)利用溝壩地、防止溝岸擴(kuò)張，溝底下切，有效地防治水土流失都將起到巨大的作用，對(duì)減少入黃泥沙起到積極的作用，同時(shí)也為周邊村莊解決人畜飲水困難和發(fā)展交通、改變生產(chǎn)條件奠定基礎(chǔ)。 第五節(jié) 建筑材料 工程所需 石料、砂子、水泥、鋼材、木材、柴油、汽油等 均在本縣境內(nèi)購買，平均運(yùn)距在 內(nèi)， 壩址處 筑壩土料充足，質(zhì)地良好，平均運(yùn)距 80m。 第六節(jié) 水文及氣象 流域內(nèi)沒有水文 、 氣象觀測(cè)站點(diǎn)， 且流域距縣城較近， 氣象資料參照偏關(guān)縣 氣象 站 的觀測(cè)資料、水文泥沙資料參照 偏關(guān)河水文站資料 。 流域 地處季風(fēng)型溫帶大陸性氣候區(qū)，其氣候特點(diǎn)為：冬季受蒙古高壓氣流控制，寒冷多雪；春季溫暖干燥多風(fēng)沙；夏季受海洋性季風(fēng)影響，炎熱而雨量集中；秋季涼爽短促。年平均氣溫變化在 5 8 之間，全年太 陽輻射量為 135 144 千卡 /平均大于等于 10 的積溫為 3290 ，全 年日照變化在 2600 3700h，年平均風(fēng)速 s。該區(qū)域每年 11 月中旬封凍，次年 3 月中旬解凍。 該區(qū)域內(nèi) 多年平均降水量為 大量 5711969 年），最小降雨量 2751971 年）。年內(nèi)降雨降水分布情況為 1 3 月份，在大陸氣團(tuán)的控制之下，空氣干燥，降水很少，僅占全年降雨量的 4 6 月份，受南方熱帶暖溫空氣北上影響，帶降水量占全年降水量的 7 9月份，受季風(fēng)影響，降水歷時(shí)短且強(qiáng)度大，占全年降水量的 76%； 10 12月份，受北方干冷空氣影響，降水減少，降水量占全年降水量的 第二章 水文計(jì)算 第一節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 壩址地形圖通過實(shí)地勘測(cè)繪制而成，水位庫容面積曲線經(jīng)實(shí)地勘測(cè)，在庫區(qū)內(nèi)打橫斷面而求得，工程設(shè)計(jì)參考資料： 李海溝小流域壩系工程建設(shè)可行性研究報(bào)告， 水利部 003水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范，山西省 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 晉 85淤地壩工程技術(shù)規(guī)范，忻州地區(qū)水文水利計(jì)算手冊(cè)，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1996水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范 溝壑治理技術(shù) 等。 根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范 溝壑治理技術(shù) 996 及水利部水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范003 確定洪水重現(xiàn)期按 30 年一遇設(shè)計(jì)， 300 年一遇校核，設(shè)計(jì)淤積年限為 20 年。 第二節(jié) 水文計(jì)算 一、 設(shè)計(jì)暴雨量的計(jì)算 采用公式： 24 晉 85規(guī)范 式中： 頻率為 p 的 24 小時(shí)暴雨量 ( 頻率為 p 的皮 型曲線模比系數(shù)； h 24最大 24 小時(shí)暴雨均值 ( 查忻州地區(qū)水文水利計(jì)算手冊(cè)得： h 24 51由 s 晉 85規(guī)范表得： p ， p 時(shí)， ： 1 1 二、 設(shè)計(jì)洪峰流量的計(jì)算 采用公式： 24pf 2/3 晉 85規(guī)范 式中： 頻率為 p 的洪峰流量 (m3/s) 洪峰地理參數(shù) f產(chǎn)流面積 (查晉 85規(guī)范表得： f ： m3/s) 94.7(m3/s) 三、 設(shè)計(jì)洪水總量的計(jì)算 采用公式： k 晉 85規(guī)范 式中： 頻率為 p 的洪水總量 (萬 k小面積洪水折減系數(shù) 設(shè)計(jì)暴雨的一次洪水模數(shù) (萬 m3/由晉 85規(guī)范表中查得： k p ， m3/p ， m3/： 四、設(shè)計(jì)洪水過程線計(jì)算 1、洪水總歷時(shí)計(jì)算 采用公式： t 12 晉 85規(guī)范 式中： t設(shè)計(jì)洪水總歷時(shí) (h) 設(shè)計(jì)洪水總量 (萬 設(shè)計(jì)洪峰流量 (m3/s) 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得： 設(shè)計(jì)情況： t 12 h) 校核情況： t 12 h) 2、洪水過程線計(jì) 算 采用公式： y i x t 晉 85規(guī)范 根據(jù) 晉 85規(guī)范 ，代入相關(guān)數(shù)據(jù)列表計(jì)算如下： 設(shè)計(jì)情況： 分段 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 h) 0 i (m3/s) 0 核情況： 分段 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 h) 0 i (m3/s) 0 設(shè)計(jì)情況洪水過程線0102030405060700 ( h )洪峰流量(m3/s)校核情況洪水過程線01020304050607080901000 1 2 3 4 5 6歷 時(shí) ( h )洪峰流量(m3/s)五、 年來沙量計(jì)算 用公式： (1 sf 晉 85規(guī)范 式中： 年來沙量 ( f 壩控面積 ( 坡面治理措施年平均攔蓄率，因坡面攔蓄率差，故不考慮 對(duì)洪水泥沙的折減，即： 0； s 年平均侵蝕模數(shù)： s 則： (1 0) 第三章 工程設(shè)計(jì) 第一節(jié) 樞紐組成 根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?條件及從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)的原則，該壩選用兩大件為宜，即工程由土壩和放水建筑物 (涵臥管 )組成。壩址附近有適宜的土料供筑壩使用，其儲(chǔ)量足以滿足填筑壩體的需要，故壩型選為均質(zhì)碾壓土壩，因溝道內(nèi)溝底下濕，為防止壩體侵潤(rùn)線，則下游壩腳設(shè) 棱體 排水。 第二節(jié) 土壩設(shè)計(jì) 一、 水位庫容面積曲線的推求 通過實(shí)地勘測(cè)壩址地形及庫區(qū)地形圖， 量算出各層等高線的面積。 利用公式： 11 n f h n 列表計(jì)算如下： 水位庫容面積 曲線計(jì)算 表 水位 (m) 水面面積 f (水層厚度 (m) 水層間體積 (萬 累計(jì)庫容 (萬 27 32 37 42 47 52 二、 壩高的確定 采用公式： h h 攔 h 滯 h 安 式中： h總壩高 (m) h 攔 攔泥壩高 (m) h 滯 滯洪壩高 (m) h 安 安全超高 (m) 1、 攔泥壩高的確定 根據(jù)以上年來沙量的計(jì)算結(jié)果 設(shè)計(jì)淤積年限 n 20年計(jì)算得： v 攔 0 查水 位 (h)庫容 (v)面積 (f) 曲線得設(shè)計(jì)淤積高程為 應(yīng)的淤積高度為 h 攔 淤地面積為 f 淤 11 2、 設(shè)計(jì)洪水位的確定 根據(jù)水文計(jì)算結(jié)果可知： w 設(shè) v 攔 查 h v 曲線，得設(shè)計(jì)洪水位為： h 設(shè) 3、 校核洪水位的確定 根據(jù)水文計(jì)算結(jié)果可知： w 校 v 攔 查 h v 曲線，得校核洪水位為： h 校 4、 壩高確定 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可知： h 校 h 攔 此得： h 滯 h 校 h 攔 2.9(m)。 安全超高據(jù)晉 85規(guī)范表 41， h 安 ： h 23(m) 三、施工期汛期攔 洪壩高的確定 根據(jù)水文計(jì)算，考慮下游壩地的生產(chǎn)等各方面的因素，確定涵洞出口高程為 此推求放水建筑物各部位的高程為：力池蓋板頂部高程為 管第一放水孔高程 死水位為： h 死 查 h v 曲線 ，得相應(yīng)的死庫容為 ： v 死 為了保證大壩施工期安全渡汛，需計(jì)算汛期防洪壩高。防洪壩高為汛期防洪庫容 (最低放水孔以上能攔蓄 20 年一遇洪水總量 )所對(duì)應(yīng)的壩高加安全超高之和，即： h 防 h 防 h 式中： h 防 防洪壩高 (m)； h 防 防洪水位 (m)； h安全超高 (m)。 由水文計(jì)算結(jié)果知防洪庫容為： v 防 v 死 由此查 h v 曲線，得： h 防 936m，對(duì)應(yīng)高度為： 9.0(m)。 安全超高取 h 則防洪壩高為： h 防 四、 壩體斷面尺寸的確定 1、 壩頂寬度的確定 因該壩的興建兼顧農(nóng)用生產(chǎn)道路，所以參照晉 85規(guī)范選定 壩頂寬度 b 4m。 2、 壩坡的確定 根據(jù)水利部 規(guī)范并考慮施工條件 等因素 ，選定為：上游壩坡 1 游壩坡 1 1 2。并在壩高 12m 處上下游各設(shè)寬 馬道。 由此可計(jì)算得土壩最大鋪底寬度為： 105m。 3、 排水溝設(shè)計(jì) 為防止暴雨沖刷壩肩，在壩體與岸坡結(jié)合處和馬道內(nèi)側(cè)設(shè)排水溝，將水流送出壩腳以外。為 了 防止壩肩兩岸排 水匯流 ， 壩頂形成洞穴，危及壩體安全，必須設(shè)置壩肩排水溝，與壩坡縱向排水溝相連。排水溝為矩形斷面。排水溝尺寸為 2020 深 )，邊墻 、 底板厚均為 30 砌塊石砌筑， 泥砂漿勾縫。 4、壩基及岸坡處理 該壩壩址處溝底為出露基巖，兩岸坡 10m 以下為夾有卵石的土混石，在壩體填筑之前，必須對(duì)壩基和兩岸山坡進(jìn)行 處 理， 參照有關(guān)資料，其處理方法如下： 壩基處理：均質(zhì)土壩與基巖連接時(shí)，在靠近上游部位設(shè)置幾道漿砌石齒墻，以增大滲徑使壩體與地基接合緊密。沿接合面增大的滲徑約取壩底寬的 510%。由此可計(jì)算出需增大的滲徑為： 105 (510%) 設(shè)置 3 道高 1m ，頂寬 漿砌石齒墻，其增大的滲徑為 滿足要求，其設(shè)置位置及結(jié)構(gòu)形式詳見附圖。 岸坡處理：在壩體填筑前，需清理兩岸山坡， 清理范圍 應(yīng) 比壩 的坡 腳 線 加寬 在清基范圍內(nèi)的地面表土、亂石、草皮、樹木、 樹根、 腐殖質(zhì)等均要清除干凈，不得留在壩內(nèi)做回填土用 ，對(duì)洞穴、窯洞、墓穴等隱患，均應(yīng)進(jìn)行挖除，并分層夯實(shí)回填 。兩岸山坡應(yīng)挖成斜面，其坡度土質(zhì)岸坡不陡于 1 能削成臺(tái)階形，更不允許有反坡 ，以保證壩肩結(jié)合良好。 5、 結(jié)合槽設(shè)計(jì) 為增加壩體穩(wěn)定性，防止土壩與 岸坡結(jié)合 面上的滲透水，沿壩軸線方向，從溝底到 壩頂 開挖一道梯形斷面結(jié)合槽。結(jié)合槽底寬 2m，深 2m，邊坡比 1 1，用透水性差的粘土分層夯實(shí)回填 。 6、 壩體排水設(shè)計(jì) 溝內(nèi)溝 為基巖，且 底 部 下濕，需設(shè)排水反濾體，排水選擇 棱體 排水，具體斷面結(jié)構(gòu)型式、尺寸 參照晉 5規(guī)范選取， 詳見 附 圖。 7、 護(hù)坡設(shè)計(jì) 為防止壩坡、壩頂受洪水沖刷，在上游壩坡淤面以上及下游壩坡上進(jìn)行 草皮 生物防護(hù)，在壩頂鋪 10砂卵石以防沖刷。 8、 壩高及壩體特征高程 經(jīng)計(jì)算， 干壩壩高及壩體特征高程見下表： 干壩壩高及壩體特征高程表 壩高 淤積 高度 防洪 壩高 淤積 面積 壩底 高程 設(shè)計(jì) 淤積高程 設(shè)計(jì) 洪水位 校核 洪水位 壩頂 高程 m m m m m m m m 23 0 11 第三節(jié) 放水建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 放水建筑物組成 放水建筑物由臥管、涵洞兩部分組成，臥管下接消力池，臥管采用矩形、涵洞采用拱形，均由 泥漿砌石砌筑 ， 泥砂漿勾縫 。 二、 臥管設(shè)計(jì) 1、 形式及布置 根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?，臥管布設(shè)于 左 岸為宜，據(jù)晉 85規(guī)范，取臥管縱坡為 1 2，每級(jí)孔徑高差為 管總高差為 布設(shè) 46個(gè)臺(tái)階 ，第一放水孔臺(tái)階高 程 通氣孔一臺(tái)高 程 頂部較校核洪水位高 2、 放水流量確定 根據(jù)水 利 部規(guī)范的要求及山西省 黃土高原地區(qū)水土保持淤地壩工程初步設(shè)計(jì) 要求，放水流量按 5 天放完一次設(shè)計(jì)洪水總量計(jì)算，放水流量為： q m3/s) 3、 放水孔徑計(jì)算 每個(gè)臺(tái)階設(shè) 1 孔，按同時(shí)開啟 3 個(gè)臺(tái)階的放水孔計(jì)算，設(shè)計(jì)水位以下 3個(gè)臺(tái)階的水頭依次為 ： 放水孔徑為： d 21 m) 4、 臥管斷面尺寸的確定 根據(jù)水 利 部規(guī)范計(jì)算要求，臥管、消力池輸水流量由于水位變化而導(dǎo)致的放水孔調(diào)節(jié)比正常運(yùn)用時(shí)應(yīng)加大 20%，即： q 加 m3/s) 據(jù)此在晉 85規(guī)范表 d 12 中選取臥管斷面尺寸如下： 寬 高 水深 505 0、 臥管結(jié)構(gòu)尺寸的確定 根據(jù)壩內(nèi)設(shè)計(jì)水深和臥管斷面尺寸，在晉 85規(guī)范表中相應(yīng)查得臥管結(jié)構(gòu)尺寸如下： 側(cè)墻頂寬 40墻底寬 70礎(chǔ)厚 40m，基礎(chǔ)外伸長(zhǎng) 15接長(zhǎng)度 20 另外，為了增加臥管的穩(wěn)定性，在臥管底部設(shè)置 4 道寬 見附圖。 6、 消力池?cái)嗝娉叽绲拇_定 根據(jù)放水流量，在晉 85規(guī)范表 d 12 中選取消力池?cái)嗝娉叽缛缦拢?池寬 池長(zhǎng) 池深 9054070、 消力池結(jié)構(gòu)尺寸的確定 根據(jù)壩內(nèi)設(shè)計(jì)水深和消力池凈寬，在晉 85規(guī)范表中相應(yīng)查得消力池結(jié)構(gòu)尺寸如下： 側(cè)墻頂寬 60墻底寬 125墻高 190礎(chǔ)厚 50礎(chǔ)外伸長(zhǎng) 20接長(zhǎng)度 30 8、 蓋板配筋計(jì)算 1） 臥管蓋板配筋計(jì)算 設(shè)計(jì)公式采用水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 中的 公式，混凝土采用 混凝土抗壓強(qiáng)度 為 10n/筋抗拉強(qiáng)度 為 210n/ 假設(shè)蓋板厚度為 20前計(jì)算所知，蓋板上的淤泥厚度為： h 淤 m)； 水深為： h 水 h 滯 h 校 h 攔 2.9(m)。 、荷載計(jì)算 、荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 自重荷載 砼 bh 淤泥壓力荷載 淤 bh 淤 水壓力荷載 水 bh 水 式中： 砼 砼容重，取 25kn/ 淤 淤泥容重，取 20kn/ 水 水容重，取 10kn/ h板高 (即厚度 )， h b板寬，沿臥管長(zhǎng)度方向板寬為 ： 砼 bh 25n/m)； 淤 bh 淤 20n/m)； 水 bh 水 10n/m)。 、荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 g g1g g2g k2 q q k 式中： 自重荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 淤泥壓力分項(xiàng)系數(shù)，取 水壓力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 則： g g1g g2g n/m) q q k n/m) 、內(nèi)力計(jì)算 骨干工程為五級(jí)建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為 級(jí)，水工統(tǒng)標(biāo)規(guī)定結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為： 0 計(jì)狀況系數(shù) 骨干工程正常運(yùn)用期為持久設(shè)計(jì)狀況 )。 板的計(jì)算跨度按下式取最小值： l a l 中： 板的凈跨，為 a搭接長(zhǎng)度，為 l 0. 5 l 跨中彎矩設(shè)計(jì)值： m81 0(g q)1 nm) 支座截面剪力設(shè)計(jì)值： v21 0(g q)1 n) 、配筋計(jì)算 、求 as 0 式中： 蓋板有效厚度， h a， a 為保護(hù)層厚，取 0 d結(jié)構(gòu)系數(shù)， d 則： 1 7 0 0108 8 、根據(jù) 算受壓區(qū)相對(duì)高度 1 1 b b：因工程采用熱軋 級(jí)鋼，為 則斷面滿足設(shè)計(jì)要求。 、計(jì)算鋼筋截面面積 bh0f c/050010/210 、 檢驗(yàn)是否滿足 件 fc/0/210 筋滿足要求。 、查表選擇鋼筋 選用 610(471同時(shí)選配 付筋，可滿足設(shè)計(jì)要求。另外，在放水孔處配 鋼箍。 、斜截面抗剪校核 h0/b 00 4 斜截面抗剪應(yīng)滿足下式： v (1/d)fcb 91781n， (1/d)fcb(1/01050175 ) 所以 v (1/d)fcb抗剪符合要求。 2） 消力池蓋板配筋計(jì)算 設(shè)計(jì)公式采用水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 中的 公式，混凝土采用 混凝土抗壓強(qiáng)度為 10n/筋抗拉強(qiáng)度 為 210n/ 假設(shè)蓋板厚度為 32前計(jì)算所知，蓋板上的淤泥厚度為： h 淤 m)； 水深為： h 水 h 滯 h 校 h 攔 2.9(m)。 、荷載計(jì)算 、荷載標(biāo) 準(zhǔn)值計(jì)算 自重荷載 砼 bh 淤泥壓力荷載 淤 bh 淤 水壓力荷載 水 bh 水 式中： 砼 砼容重，取 25kn/ 淤 淤泥容重，取 20kn/ 水 水容重，取 10kn/ h板高 (即厚度 )， h b板寬，取單位寬 ： 砼 bh 258(kn/m)； 淤 bh 淤 20n/m)； 水 bh 水 1029(kn/m)。 、荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 g g1g g2g k2 q q k 式中： 自重荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 淤泥壓力分項(xiàng)系數(shù)，取 水壓力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 則： g g1g g2g n/m) q q k 9 29(kn/m) 、內(nèi)力計(jì)算 骨干工程為五級(jí)建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為 級(jí)，水工統(tǒng)標(biāo)規(guī)定結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為： 0 計(jì)狀況系數(shù) 骨干工程正常運(yùn)用期為持久設(shè)計(jì)狀況 )。 板的計(jì)算跨度按下式取最小值： l a l 中： 板的凈跨，為 a搭接長(zhǎng)度，為 l l l 跨中彎矩設(shè)計(jì)值： m81 0(g q)1 29) nm) 支座截面剪力設(shè)計(jì)值： v21 0(g q)1 29) n) 、配筋計(jì)算 、求 as 0 式中： 蓋板有效厚度， h a， a 為保護(hù)層厚，取 32 d結(jié)構(gòu)系數(shù)， d 則： 2 9 0 、根據(jù) 算受壓區(qū)相對(duì)高度 1 1 b b：因工程采用熱軋 級(jí)鋼，為 則斷面滿足設(shè)計(jì)要求。 、計(jì)算鋼筋截面面積 bh0f c/000010/210 878.2( 、檢驗(yàn)是否滿足 件 fc/0/210 筋滿足要求。 、查表選擇鋼筋 選用 12s 905同時(shí)選配 9 的付筋，可滿足設(shè)計(jì)要求。 、斜截面抗剪校核 h0/b 00 4 斜截面抗剪應(yīng)滿足下式： v (1/d)fcb 161336n， (1/d)fcb(1/01000295 172083(n) 所以 v (1/d)fcb抗剪符合要求。 三、 輸水涵洞的設(shè)計(jì) 1、形式及布置 輸水涵洞采用漿砌石拱涵， 布設(shè)于大壩底部 左端，與臥管底部消力相接，涵洞出口接明渠，通過明渠將水流順直地送入下游溝道內(nèi)。 2、涵洞斷面尺寸的確定 根據(jù)加大流量 q 加 s，參照晉 85規(guī)范，擬定 涵洞 比降 i 1/100，考慮檢修等因素，選定涵洞斷面尺寸為： 根 據(jù)壩體橫斷面及涵洞高程位置計(jì)算得涵洞長(zhǎng)度為 94m。 3、涵洞結(jié)構(gòu)尺寸的確定 根據(jù)晉 85規(guī)范選定涵洞結(jié)構(gòu)尺寸為： 涵洞凈寬 80凈高 120礎(chǔ)寬 105礎(chǔ)外伸長(zhǎng) 10墻底寬 85高 80拱面寬 50礎(chǔ)厚 60板厚 40石厚 40大允許水深90 為了保持涵洞洞身的穩(wěn)定性， 使洞身與土壩回填土緊密結(jié)合， 根據(jù)涵洞長(zhǎng)度， 設(shè)置 11 個(gè)隔水環(huán)，長(zhǎng)度為 8 10 2 7 m， 隔水環(huán)中縫寬 2瀝青麻刀止水 填縫 。 為了 防止漏水 ，在涵洞 隔水環(huán) 和拱圈部位筑厚 100 4、涵洞出口明渠段設(shè)計(jì) 根據(jù) 工程結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置，為了防止水流對(duì)下游壩體的沖刷，涵洞出口處 需 做陡坡，下接消力池 。 陡坡采用 砌石矩形斷面，底寬選用 坡選用 1 3，陡坡 跌差為 陡坡段水平長(zhǎng)為 3m，斜長(zhǎng)為 ： l= 22 31 = 臨界水深計(jì)算 采用公式： 2 式中： 臨界水深 (m) 系數(shù)， 1.1 q 單寬流量 (m3/ q m3/s.m g 重力加速度 (m/代入有關(guān)數(shù)據(jù)得： 3 0.4(m) 臨界坡計(jì)算 采用公式： 2式中： 臨界坡 q下泄流 量 (m3/s) 相應(yīng)于 流量模數(shù) (m3/s)， k相應(yīng)于 過水面積 ( k 水面寬度 (m) 謝才系數(shù)， ck 相應(yīng)于 過水?dāng)嗝娴乃Π霃?(m)， k/ 相應(yīng)于 過水?dāng)嗝鏉裰?(m)， 2h n 糙率，取 入有關(guān)數(shù)據(jù)得： k 2 m) 0.2(m) ck k (2 1。 說明設(shè)計(jì)的坡比 1 3 為陡坡。 陡坡進(jìn)口水深 計(jì)算： 涵洞出口直接接陡坡，此時(shí)，陡坡起始水深為臨 界水深，即： 陡坡末端水深 計(jì)算 采用公式： 1 h1 31 設(shè) 2 2 q/ 2 m/s) b 22 m) 2/m) c1/6 1 0 8 ： 穩(wěn)合，說明假設(shè)成立，即： m)。 5、陡坡結(jié)構(gòu)尺寸的選定： 由以上計(jì)算結(jié)果知，陡坡進(jìn)口水深 口水深 較小，從工程外部美觀的角度出發(fā)，確定陡坡結(jié)構(gòu)尺寸如下： 側(cè)墻頂寬 口側(cè)墻高 寬 口側(cè)墻高 寬 礎(chǔ)厚 板厚 礎(chǔ)外伸長(zhǎng) 為了保證工程安全，陡坡底板進(jìn)出口處設(shè)齒墻，齒墻尺寸