某河水庫(kù)混凝土雙曲拱壩體型設(shè)計(jì)的合理布置

1、1. 設(shè)計(jì)的任務(wù) 某河水庫(kù)混凝土雙曲拱壩體型設(shè)計(jì)的合理布置2. 設(shè)計(jì)的內(nèi)容1選擇拱壩的布置型式。2進(jìn)行壩體平面布置及斷面初選。3通過拱冠梁法對(duì)壩體應(yīng)力及壩肩穩(wěn)定進(jìn)行分析計(jì)算。4通過消能計(jì)算評(píng)價(jià)所選定的消能防沖措施的安全可靠性。5通過設(shè)計(jì)成果分析，對(duì)所選定的拱壩體型布置提出評(píng)價(jià)或修改意見3. 工程概況3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本水庫(kù)總庫(kù)容2.1千萬(wàn)方。灌溉2萬(wàn)畝，電站裝機(jī)1萬(wàn)千瓦3.2 壩址地形地質(zhì)條件1壩址區(qū)峽谷呈“v”型，兩岸谷坡陡削，高程300米以下較為對(duì)稱，坡角4050度。唯右岸自高程300米以上地形轉(zhuǎn)緩變?yōu)?2530度。兩岸附近山高均超出 400米高程以上河谷底寬11米高程260米，左

2、岸受沖溝切割后山脊較為單薄。2河床和岸坡有大片基巖課露，距河床高47米范圍內(nèi)形成巖石陡壁。以上為第四紀(jì)殘、坡積的砂壤覆蓋層。厚度左岸25米，右岸35米，壩址區(qū)基巖一般風(fēng)化不深，劇風(fēng)化垂直深度，左岸為36米，右岸為48米，河床為03米，微風(fēng)化或新鮮基巖距地表深度，在320米高程以下：兩岸為1020米，河床為4米左右。壩址區(qū)巖性為堅(jiān)硬致密的花崗巖，較為新鮮完整的物理力學(xué)指標(biāo)甚高，抗壓強(qiáng)度1500kgcm2，巖石容重g26knm3。滑動(dòng)面上巖石之間的摩擦系數(shù)f0.65、粘著力c2kgcm2?；鶐r彈性模量ef（14）105kgcm2。泊松比m0.2，壩體混凝土基巖摩擦系數(shù)f0.65。兩岸基巖無(wú)成組有規(guī)

3、律的節(jié)理裂隙存在，主要受f1、f3、f5斷裂切割影響。f1斷裂切割右岸壩肩，其底板高程在314米，頂?shù)讕r層破碎?？坑野对?14米高程以上壩肩穩(wěn)定須予重視。f3、f5斷裂在較接近拱壩壩后通過，在拱座推力作用下，將產(chǎn)生壓縮變形因此在拱座推力作用范圍內(nèi)必須給予工程上的處理。3巖層抗沖刷條件：泄洪建筑物下游高速水流沿程河床和岸坡，基巖基本裸露、巖性堅(jiān)硬，抗沖刷力強(qiáng)，大部不須抗沖處理，但在靠近壩體部分的岸坡段對(duì)斷裂破碎帶等出露地帶必須封閉固結(jié)，適當(dāng)擴(kuò)大表層固結(jié)灌漿。4區(qū)域地震條件；本區(qū)地震基本裂度為六度。3.3 特征水位經(jīng)水庫(kù)規(guī)劃計(jì)算結(jié)果、壩址上、下游特征水位如下：p0.2%校核洪水位 319m，相應(yīng)尾

4、水位270.5m。p2%設(shè)計(jì)洪水位316.8。相應(yīng)尾水位269m。正常高水位316m死水位298m淤砂高程283m。壩頂溢流堰堰頂高程310.2m壩頂高程320m3.4荷載及荷載組合荷載應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行分析，決定計(jì)算內(nèi)容、荷載組合根據(jù)實(shí)際情況分析選取二種控制性的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。有關(guān)荷載資料及設(shè)計(jì)系數(shù)如下，未經(jīng)列出者由設(shè)計(jì)人自行擬定。1壩體自重，混凝土容重g24knm3。2上游砂壓力，泥砂干容重gg14knm3，空隙率n04， 淤砂內(nèi)摩擦角j16o。3溫度荷載：均勻溫度變化t；按經(jīng)驗(yàn)公式估算4混凝土線膨脹系數(shù)a1105（1/oc）。5混凝土彈性模量 eh=1.85105kgcm2（c10砼）。

5、4. 拱壩的設(shè)計(jì)4.1工程等級(jí)的確定 已知設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本水庫(kù)總庫(kù)容2.1千萬(wàn)方。灌溉2萬(wàn)畝，電站裝機(jī)1萬(wàn)千瓦。根據(jù)水利部、能源部頒布的水利水電工程的分等級(jí)指標(biāo)，將水利水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性分為五等，見表水利水電工程分等指標(biāo) 根據(jù)已知的工程概況，查上表，所以可以確定該工程等別為iii級(jí)，工程規(guī)模為中型。 水利水電工程中的永久性水工建筑物和臨時(shí)建筑物，根據(jù)其所屬的工程等別及其在工程中的作用和重要性劃分為五級(jí)和三級(jí)。見表永久性水工建筑物的級(jí)別由上面確定的工程等別為iii級(jí)，查表根據(jù)永久性水工建筑物的級(jí)別劃分可得主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)4.2拱壩形式的選擇與壩高的確

6、定4.2.1拱壩形式的選擇 合理的拱圈型式應(yīng)當(dāng)是壓力線接近拱軸線，使拱截面內(nèi)的壓應(yīng)力分布趨于均勻。對(duì)于建在較寬河谷中的拱壩，為了使拱圈中間部分接近與均勻受壓，并改善壩肩巖體的抗滑穩(wěn)定條件，拱圈型式已由單心圓拱、三心圓拱、橢圓拱、拋物線拱、和對(duì)數(shù)螺旋拱。本設(shè)計(jì)采用等截面圓弧拱圈，設(shè)計(jì)該拱壩為優(yōu)先考慮的雙曲拱壩4.2.2壩高確定 已知壩體高程為320m，河谷高程為260m，河谷底部強(qiáng)分化層的厚度為3.59m，為滿足大壩底部應(yīng)力要求，將河谷底部開挖至256m，則可以確定大壩的高度為，同時(shí)可以確定大壩的開挖線如圖：4.3擬定圓心角與壩軸線半徑 根據(jù)以上壩址地形圖和地質(zhì)剖面圖，量出在每個(gè)高程處地面線與開

7、挖線之間的距離，由原來(lái)的壩址地形圖上的對(duì)應(yīng)的等高線沿著占孔線進(jìn)行平移，即可得出壩址可利用的基巖等高線，在透明紙上畫出地址可以利用的巖基石等高線地形圖，研究分析開挖后的河谷形狀，決定是否需要加以處理。 擬定壩頂拱圈的圓心角為，已知壩頂高程為320m，根據(jù)壩軸線與320m等高線的交點(diǎn)，在圖紙上量出，所以，可以算出，因?yàn)閳D與實(shí)際的比例是1:500，所以，壩頂河谷寬壩軸線半徑 為使拱壩布置對(duì)稱于河谷，建議以頂拱圈園心與壩高拱圈的園心聯(lián)線為基準(zhǔn)線來(lái)試探，在試探過程中要更多地照在壩高各拱環(huán)的對(duì)稱性。并盡可能使該部位能獲較優(yōu)的中心角和與兩岸等高線的夾角不小于35o。畫出拱壩布置圖，見a1大圖 4.4 初步擬

8、定拱冠梁的剖面尺寸4.4.1壩頂寬度的擬定 已知壩頂河谷寬，大壩的高度為 在選擇拱冠梁的頂部厚度時(shí)，應(yīng)考慮工程規(guī)模和有運(yùn)用要求，已知壩頂交通要求，有公路通過橋面寬6米 根據(jù)美國(guó)墾務(wù)局建議公式： 所以，大壩頂部的高程為6m.4.4.2 壩底厚度與的確定 河谷的形狀特征常用壩頂高程出的河谷寬度與最大壩高的比值，即使寬高比來(lái)表示。拱壩的厚薄程度，常以壩底最大厚度和最大的壩高的比值，即厚高比來(lái)區(qū)分。l/h 3.0-4.5t/h 0.35 已知壩頂河谷寬，大壩的高度為，所以,所以大壩為中厚拱壩，取，將帶入計(jì)算，可以得，大壩的厚度為。 所以，大壩的底部厚度為16m 根據(jù)美國(guó)墾務(wù)局建議公式 4.4.3 凸點(diǎn)

9、、凸度和倒懸度的計(jì)算 對(duì)于雙曲拱壩，拱冠梁的上游面得曲線可用凸點(diǎn)與壩頂?shù)母卟?、凸度和最大倒懸度（兩點(diǎn)間的水平距離與其高差的比）來(lái)描述。 根據(jù)對(duì)我國(guó)的東風(fēng)、拉西瓦等11座拱壩的值的敏感性的計(jì)算分析，得其合適的范圍是：。 取,所以可以得，所以凸點(diǎn)的位置為距離壩頂41.6m的位置。 取凸度為 已知凸點(diǎn)距離壩頂?shù)母卟顬?，且壩高?4m，所以凸點(diǎn)距離把地點(diǎn)高差為，且，所以可取,結(jié)果得根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，得如下剖面圖:擬定各高程拱圈的厚度，中心角，半徑及圓心位置。1、沿壩高每隔10米左右取一層拱圈，本設(shè)計(jì)全壩高可取56層拱圈。在河谷形狀寬突變處，要布置一個(gè)拱圈。2、為使各拱圈布置盡量接近對(duì)稱于河谷各拱圈的

10、左右半中心角相差應(yīng)控制在3o以內(nèi)。3、為保證壩面在水平和鉛直方向都是光滑的，圓心的軌跡線宜是光滑的連續(xù)曲線并必須位于基準(zhǔn)面上（基準(zhǔn)面為穿過拱冠梁與拱壩軸線園心的鉛直面）。由以上原則確定其各拱圈布置如下圖示，大圖見a1圖4.5檢查調(diào)整1、 在不同高程沿徑向（指該高程拱圈的徑向）切取若干垂直剖面檢查兩岸懸臂梁輪廓是否光滑連續(xù)是否有過大的倒懸度(不超過0.3)。直接在拱圈平面布置圖上量出各個(gè)的交點(diǎn)。右岸的切下的剖面如下圖所示：計(jì)算各個(gè)剖面下的倒懸度是否滿足要求，結(jié)果如下表：高程305295285275265256倒懸度0.0670.1250.170.1810.1980.199左岸的切下的剖面如下圖所

11、示：計(jì)算各個(gè)剖面下的倒懸度是否滿足要求，結(jié)果如下表：高程305295285275265256倒懸度0.0670.10.880.1490.160.204綜上，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，可以知道各個(gè)倒懸度都小于0.3，滿足要求，且切出的剖面懸臂梁輪廓光滑連續(xù)。2、將各層拱圈的半徑、中心角與圓心位置分別按高程點(diǎn)繪，各聯(lián)成曲線以檢查其是否平順光滑 將各個(gè)拱圈的半徑、圓心角與拱圈高層的坐標(biāo)關(guān)系畫出，如下圖（具體情況見a1圖） 分析后可以得出將各層拱圈的半徑、中心角與圓心位置分別按高程點(diǎn)繪，各聯(lián)成曲線檢查基本平順光滑，滿足要求。3、檢查壩底與基巖接觸面的輪廓線，基本達(dá)到了光滑連續(xù)，無(wú)突變。設(shè)計(jì)滿足要求。 4、繪制沿

12、拱軸線展開的縱剖面圖檢查沿河谷開挖表面的坡度是否連續(xù)均勻變化以求得到光滑的縱剖面展開圖。 根據(jù)已知條件，畫出繪制沿拱軸線展開的縱剖面圖，如a1圖所示，經(jīng)過一些局部調(diào)整，基本滿足要求。5、 經(jīng)過調(diào)整拱壩設(shè)計(jì)已符合基本要求，列出拱圈的幾何參數(shù)如下表：高程拱圈厚t圓心距l(xiāng)c拱圈半徑拱圈中心角拱圈內(nèi)半徑拱圈外半徑平均半徑32060112.5118.5115.50 55 55 11030510.8528.4785.1195.9690.54 45 45 9029513.4645.768.3681.8275.09 42 42 842851560.8953.4768.4760.97 40 408027515.

13、797439.7855.5747.68 3938 7726515.8385.526.742.5334.62 37 37742561694.514.0830.0822.08 37 35725拱壩應(yīng)力分析5.1拱冠梁法電算壩體應(yīng)力電算可采用拱冠梁法程序計(jì)算各高程拱圈的拱冠與拱端應(yīng)力已知大壩的上下游的水位概況，如下表：設(shè)計(jì)工況校核工況正常工況上游水位(m)319316.8316下游水位(m)269270.5269壩體材料、壩基彈性模量等概況，如下表;壩體材料e壩基e砼線膨脹系數(shù)a壩體容重沙浮容重沙內(nèi)摩擦角185000kg/cm2200000kg/cm21.00e-0524kn/m30.827kn/m

14、316 將以上的表格的已知的結(jié)果帶入電算程序，分別計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、正常蓄水位三種工況分別在溫升、溫降兩種情況下應(yīng)力分析，結(jié)果如下： 1）設(shè)計(jì)溫升gc- 100 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -5.546 124.29 0 0 2 .129 94.01 2.123 3.142 3 4.512 74.51 2.203 6.333 4 7.194 55.66 1.746 10.473 5 15.417 37.55 3.662 11.724 6 25.804 20

15、.32 -1.279 22.332 7 44.553 6.53 -5.207 29.499 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) 1 12.778 8.908 7.413 14.367 2 15.099 3.438 -.037 19.191 3 16.412 -.285 -3.984 21.367 4 16.713 -3.426 -6.186 21.459 5 14.517 -4.245 -5.336 17.927 6 10.101 -3.434 -2.906 11.705 7 3.881 -1.189 -.219 4.036 i

16、 gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -208.621 653.406 -5.401 2 -1886.303 1039.107 -80.804 3 -3827.351 1169.905 -220.237 4 -5308.463 1159.203 -425.619 5 -4833.358 994.104 -531.89 6 -3001.187 690.658 -499.969 7 -907.811 305.399 -277.292* can xyu gbjs-2 *2） 設(shè)計(jì)溫降gc- 100 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w

17、 ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -5.151 135.93 0 0 2 .328 101.93 1.927 3.347 3 4.504 80.13 1.893 6.661 4 6.967 59.26 1.357 10.897 5 15.292 39.51 3.205 12.234 6 26.142 21.08 -1.833 22.976 7 45.677 6.63 -5.951 30.447 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) 1 12.175 7.929 6.288 13.919 2

18、 15.345 2.655 -1.128 19.799 3 16.888 -1.142 -5.136 22.239 4 17.207 -4.337 -7.289 22.283 5 14.79 -5.074 -6.229 18.401 6 10.08 -4.096 -3.543 11.759 7 3.653 -1.61 -.603 3.815 i gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -228.91 606.217 -5.926 2 -2052.939 1012.903 -87.942 3 -4132.906 1151.019 -237.82 4 -5678.545 1138.

19、084 -455.292 5 -5117.459 961.01 -563.154 6 -3143.171 644.945 -523.623 7 -942.483 257.02 -287.883* can xyu gbjs-2 *3） 校核溫升 gc- 100 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -6.121 138.28 0 0 2 1.129 104.17 2.078 3.09 3 5.019 82.08 1.981 6.557 4 7.219 60.72 1.247 1

20、1.045 5 15.403 40.37 2.814 12.659 6 25.386 21.41 -2.532 23.627 7 45.591 6.67 -6.959 31.486 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) 1 14.119 9.813 8.149 15.887 2 16.678 3.754 -.097 21.213 3 18.042 -.355 -4.43 23.502 4 18.205 -3.768 -6.778 23.382 5 15.59 -4.586 -5.759 19.258 6 10.633 -3.632

21、 -3.076 12.323 7 3.958 -1.218 -.227 4.117 i gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -232.137 721.092 -6.009 2 -2090.598 1145.527 -89.555 3 -4217.054 1283.528 -242.662 4 -5791.644 1260.232 -464.36 5 -5197.965 1065.741 -572.014 6 -3163.042 725.84 -526.933 7 -926.914 311.206 -283.127* can xyu gbjs-2 *4） 校核溫降 gc- 1

22、00 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -5.726 149.91 0 0 2 1.328 112.09 1.881 3.295 3 5.011 87.7 1.672 6.885 4 6.993 64.32 .858 11.468 5 15.279 42.33 2.357 13.169 6 25.724 22.17 -3.086 24.271 7 46.715 6.76 -7.703 32.434 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg

23、/cm2)(kg/cm2) 1 13.516 8.833999 7.025 15.439 2 16.924 2.971 -1.188 21.821 3 18.518 -1.212 -5.582 24.373 4 18.699 -4.678 -7.881 24.207 5 15.864 -5.415 -6.653 19.733 6 10.611 -4.294 -3.713 12.377 7 3.731 -1.639 -.611 3.896 i gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -252.418 673.903 -6.534 2 -2257.242 1119.323 -96.

24、693 3 -4522.611 1264.643 -260.244 4 -6161.726 1239.113 -494.032 5 -5482.068 1032.648 -603.278 6 -3305.024 680.127 -550.586 7 -961.586 262.826 -293.718 * can xyu gbjs-2 5） 正常溫升gc- 100 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -5.336 119.19 0 0 2 -.231 90.28 2.139

25、3.162 3 4.337 71.72 2.28 6.255 4 7.206 53.77 1.921 10.273 5 15.466 36.46 3.953 11.403 6 25.689 19.88 -.85 21.839 7 44.002 6.46 -4.568 28.737 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) 1 12.289 8.578 7.145 13.813 2 14.52 3.323 -.015 18.45 3 15.81 -.259 -3.819 20.579 4 16.156 -3.299 -5.964 20.

26、74 5 14.104 -4.114 -5.173 17.416 6 9.883001 -3.353 -2.837 11.451 7 3.838 -1.174 -.214 3.993 i gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -200.049 628.727 -5.179 2 -1811.398 1000.088 -77.595 3 -3683.504 1127.965 -211.96 4 -5127.9 1121.449 -411.142 5 -4693.426 966.611 -516.4911 6 -2934.901 676.249 -488.927 7 -897.46

27、5 302.254 -274.132* can xyu gbjs-2 *6） 正常溫降gc- 100 fa- 1 jsqx- 1 * * * * *v= 75305 (m3)i x w ls lx (t/m2) (mm) (kg/cm2)(kg/cm2) 1 -4.941 130.83 0 0 2 -.032 98.21 1.942 3.367 3 4.329 77.33 1.971 6.583 4 6.979 57.37 1.531 10.696 5 15.341 38.42 3.496 11.914 6 26.027 20.63 -1.404 22.483 7 45.126 6.55 -5

28、.311 29.685 i ggs ggx gds gdx (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) 1 11.686 7.599 6.02 13.365 2 14.766 2.539 -1.106 19.057 3 16.286 -1.116 -4.971 21.451 4 16.65 -4.209 -7.067 21.564 5 14.378 -4.943 -6.066 17.891 6 9.862001 -4.015 -3.474 11.506 7 3.611 -1.594 -.598 3.771 i gdm gdh gdv (t-m) (t) (t) 1 -22

29、0.336 581.537 -5.704 2 -1978.037 973.884 -84.733 3 -3989.062 1109.08 -229.542 4 -5497.98 1100.329 -440.814 5 -4977.533 933.517 -547.756 6 -3076.883 630.536 -512.5801 7 -932.137 253.875 -284.722 * can xyu gbjs-2 *5.2 壩肩應(yīng)力分析取單位高度（1米）拱圈分層校核壩肩的局部穩(wěn)定，首先應(yīng)根據(jù)拱壩平面布置圖和壩址地質(zhì)情況通過分析選取那些拱端推力較大而下游巖體單薄的拱圈進(jìn)行核算。在壩肩的巖石無(wú)

30、明顯的節(jié)理裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)滑動(dòng)面情況下為簡(jiǎn)便起見可假設(shè)最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面為平行于拱圈基準(zhǔn)線。即滑動(dòng)面走向大致平行于河谷且其傾角地與岸坡是平行的。分析圖如下：根據(jù)電算結(jié)果，查的可得在305、295、285處拱端推力較大故去這三個(gè)高程進(jìn)行核算。設(shè)是通過上游拱端的一條陡傾角滑裂面，與拱端徑向的夾角為，與整體分析相似，可以得滑移體上的力計(jì)算公式如下從電算成果中g(shù)dh得到從電算成果中g(shù)dv得到可由電算成果中的x作圖得到 為所截拱圈所支承的單寬壩體重量，為g=tg對(duì)所核算的那層拱圈，抗滑力顯然發(fā)生在豎向滑裂面和水平滑裂面bc上，方向與平行，指向上游。兩個(gè)滑裂面上的抗滑力分別 其中作用于ab面上的滲流壓力，其中u

31、= 作用于bc面上的滲流壓力，其中u= 破裂面上的巖體重量，w= 已知 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下查已經(jīng)的電算結(jié)果，查得在校核水位溫升的公開下拱端的推力最大，所以在計(jì)算k值時(shí)采用校核水位溫升時(shí)荷載組合來(lái)計(jì)算對(duì)285m高程的拱圈進(jìn)行穩(wěn)定分析，根據(jù)以上的計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果如下表格所示高程285mch(gdh)va（gdv)vbtan右岸20.00 1260.23 0.68 -464.36 54.49 1.28 左岸20.00 1260.23 0.68 -464.36 54.49 1.23 滑裂面積agnqg計(jì)h右岸459.55 1102.92 1227.72 486.42 1411.67 34.00 左岸412

32、.18 989.23 1229.27 484.51 1221.60 34.00 lab面滲流力u1bc面滲流力u2ab面抗滑力s1bc面抗滑力s2巖體重量w右岸105.00 1785.00 2284.70 1737.77 1862.73 174.71 左岸75.00 1275.00 1574.49 1470.27 1367.53 120.40 所以計(jì)算安全系數(shù)k計(jì)算出左岸：右岸：對(duì)295m高程的拱圈進(jìn)行穩(wěn)定分析，根據(jù)以上的計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果如下表格所示高程295mch(gdh)va（gdv)vbtan右岸20.00 1260.23 0.73 -242.66 -6.70 1.60 左岸20.00

33、 1260.23 0.72 -242.66 -6.70 1.60 右岸滑裂面積agnqg計(jì)h左岸258.85 621.24 1106.08 654.96 994.19 24.00 255.15 612.36 1117.34 635.56 979.98 24.00 lab面滲流力u1bc面滲流力u2ab面抗滑力s1bc面抗滑力s2巖體重量w右岸115.00 1380.00 2208.46 2121.95 2886.79 239.25 左岸88.00 1056.00 1689.95 1799.87 2323.04 183.08 所以計(jì)算安全系數(shù)k計(jì)算出左岸：右岸：對(duì)305m高程的拱圈進(jìn)行穩(wěn)定分析，

34、根據(jù)以上的計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果如下表格所示高程305mch(gdh)va（gdv)vbtan右岸20.00 1145.53 0.79 -89.56 -37.44 2.14 左岸20.00 1145.53 0.79 -89.56 -37.44 2.14 滑裂面積agnqg計(jì)h右岸258.85 621.24 930.11 689.91 1332.25 14.00 左岸255.15 612.36 930.11 689.91 1313.21 14.00 lab面滲流力u1bc面滲流力u2ab面抗滑力s1bc面抗滑力s2巖體重量w右岸110.00 770.00 1651.27 2304.07 4786.8

35、6 306.66 左岸70.00 490.00 1050.81 1686.07 3370.56 195.15 所以計(jì)算安全系數(shù)k計(jì)算出左岸：右岸：6、壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)壩體溢流壩設(shè)計(jì)主要包括以下兩項(xiàng)：1壩頂細(xì)部設(shè)計(jì)，主要為壩頂溢流堰及消能的設(shè)計(jì)計(jì)算。2壩基、拱座設(shè)計(jì)，主要為拱座形式，壩基墊座等細(xì)部構(gòu)造在說(shuō)明書中要說(shuō)明細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的成果及依據(jù)并將細(xì)部構(gòu)造圖繪制于大圖中6.1壩頂細(xì)部設(shè)計(jì)6.1.1壩頂細(xì)部壩頂有交通要求，有公路通過橋面寬6m，設(shè)四孔每孔凈寬九米的溢流段，每孔設(shè)平板閘門一扇，閘墩的頂部高程與壩頂相同，為320m，閘墩的厚度取為4m，邊墩厚度取為2m，壩頂設(shè)置門機(jī)，寬度8

36、m6.1.2、壩頂溢流堰的設(shè)計(jì)已知堰頂高程為310.2m,所以上游堰高為堰頂下游面為wes曲線，如下所以有且上游面為垂直，所以有原式等于設(shè)計(jì)水頭，等于，已知為校核洪水位與堰頂高程差， 且，即為取將帶入上式，所以由，假設(shè)一組x，計(jì)算結(jié)果如下x0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 y0.00 0.33 1.17 2.48 4.23 6.39 8.95 11.90 堰頂上游面有三段圓弧組成，計(jì)算公式與結(jié)果如下表：公式0.282hd0.276hd0.175hd與y軸距離2.12 2.07 1.31 公式0.04hd0.2hd0.5hd半徑r0.30 1.

37、50 3.75 根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，繪出堰頂?shù)那€示意圖，如下，具體詳細(xì)情況見a1圖。 挑流鼻坎采用連續(xù)式結(jié)構(gòu)或各類異型鼻坎，挑坎末端與堰頂之間的高差為堰頂設(shè)計(jì)水頭hd的1.5倍左右，故挑坎末端的高程為，鼻坎的挑角一般為，??；反弧半徑r與hd大致接近，故取，同時(shí)挑坎曲線與wes曲線末端應(yīng)當(dāng)相切。由此初步定出溢流堰面曲線見下圖：（詳見1號(hào)圖）6.2閘墩的設(shè)計(jì) 該拱壩溢流堰設(shè)置四孔泄流，每孔凈寬度為8m。采用形狀為頭部圓弧2型閘墩，厚度為2m。因?yàn)橛薪煌蚴褂玫囊?，閘墩的高度與壩頂?shù)母叨认嗤?，高程?20m。使用的是平面閘門，因此閘墩設(shè)有門槽，槽深為1m，門槽設(shè)在溢流堰的頂部位置。6.3消能設(shè)計(jì)

38、6.3.1消能方式 消能方式主要由底流消能、挑流消能、面流消能三種方式。 挑流消能是利用下泄水流所攜帶的巨大的動(dòng)能，因識(shí)利導(dǎo)將水流挑射至遠(yuǎn)離建筑物的下游，使下落水舌對(duì)河床的沖刷不會(huì)危及建筑物的安全。下泄的水流余能一部分在空中消散，大部分在水舌落入下游河道后被消除，只要有足夠的水頭，能保證水舌有一定的挑距，使沖坑遠(yuǎn)離建筑物，而且下游河床地址良好，尾水有足夠的深度，水墊足以消殺大部分能量，均可采用。挑流消能一般不需對(duì)下游河床設(shè)置保護(hù)工程，因而大大節(jié)省工程費(fèi)用，同時(shí)設(shè)計(jì)與施工均較方便簡(jiǎn)單，應(yīng)用也較安全可靠。綜合工程情況考慮，采用連續(xù)的挑流鼻坎。6.3.2單寬流量的設(shè)計(jì) 實(shí)用堰流量公式 ，根據(jù)已知的公式，邊墩形狀 系數(shù)取ka=0.1，閘墩形狀系數(shù)kp=0.001，計(jì)算得 ，挑流為自由出流，故=1.0 ，因?yàn)?，所以可以不?jì)行近流速水頭。 ，查得，所以 ，取9m把以上的結(jié)果帶入公式：?jiǎn)螌捔髁縞）挑流射程l挑流射程是指挑坎末端至沖刷坑最深點(diǎn)的水平距離，計(jì)算公式如下1、已知 計(jì)算壩面的流速系數(shù)根據(jù)原水電部東北勘測(cè)設(shè)計(jì)院整理國(guó)內(nèi)九個(gè)工程原型觀測(cè)資料得出，當(dāng) 其中，計(jì)算可以得，代入計(jì)算，得出。