溢洪道細(xì)部構(gòu)造

2014.09水工建筑物項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)包土石壩實(shí)訓(xùn)包水布埡水電站溢洪道岳城水庫(kù)溢洪道上游

岳城水庫(kù)溢洪道下游

橋墩水庫(kù)溢洪道公伯峽糯扎渡水電站溢洪道細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)工程案例：已知正槽溢洪道引水渠為梯形斷面，底寬為65m，長(zhǎng)10m，邊坡為1:1；控制段為不設(shè)閘門(mén)的寬頂堰，堰寬度為60m，長(zhǎng)為30m，邊墻厚1.5m；泄槽為矩形斷面，底寬為60m，長(zhǎng)180m，泄槽坡比為1:8，邊墻厚0.5m；采用挑流消能，鼻坎頂高程為434.3m，反弧半徑為35m，挑射角為25度，其它尺寸具體見(jiàn)溢洪道縱剖面圖。進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成：一、進(jìn)水渠：作用是將水庫(kù)的水平順地引向溢流堰。★設(shè)計(jì)原則：減小水頭損失，增加溢洪道的泄流能力。溢洪道進(jìn)水口的形式1-喇叭口；2-土壩；3-進(jìn)水渠土基梯形，巖基近似矩形橫斷面應(yīng)有足夠大的尺寸，以降低流速，減小水頭損失。一般V=3~5m/s,V不淤＜V＜V不沖新鮮巖石為1∶0.1~1∶0.3風(fēng)化巖石為1∶0.5~1∶1.0土基為1∶1.5~1∶2.5橫斷面邊坡根據(jù)穩(wěn)定要求確定為了減小糙率，防止沖刷，引水渠宜做襯砌，也可不襯砌。襯砌分為（a）混凝土（b）砌石：其中砌石又分漿砌石和干砌石。引水渠的縱斷面一般做成平底坡或具有不大的逆坡。2縱斷面：1、橫斷面：進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成：二、溢流堰控制段又叫溢流堰或控制堰，溢洪道的控制段包括：溢流堰及兩側(cè)連接建筑物，是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位。

控制堰的結(jié)構(gòu)型式，可采用分離式或整體式。分離式適用于巖性比較均勻的地基，整體式適用于巖性均勻性較差的地基。分離式底板，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置垂直水流方向的縱縫，縫的位置和間距應(yīng)根據(jù)地基、結(jié)構(gòu)、氣候和施工條件確定。縫內(nèi)均應(yīng)設(shè)置止水。進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成：三、泄槽為了保護(hù)泄槽地基不受高速水流的沖刷破壞及風(fēng)化破壞，泄槽底部通常都需襯砌。影響泄槽襯砌可靠性的因素是多方面的，而且作用在底板上的荷載不易精確計(jì)算。因此泄槽底板的穩(wěn)定主要依靠防滲、排水、止水、錨筋等工程措施來(lái)解決。襯砌可以用混凝土、水泥漿砌條石或塊石等型式。大、中型工程，由于槽內(nèi)流速較高，一般用混凝土襯砌，厚度不小于0.3m。靠近襯砌的表面沿縱橫向需配置溫度鋼筋，含筋率約0.1%。土基上泄槽通常用混凝土襯砌，襯砌厚度一般要比巖基上的大，通常為0.3~0.5m，需要雙向配筋，各向含筋率約為0.1%。（一）泄槽的橫斷面

1.在巖基上的泄槽多做成矩形或近似矩形的橫斷面，邊坡比大約為1:0.1~1:0.3。

2.非巖基上，一般為梯形斷面，邊坡比不宜緩于1：1.5。

3.泄槽邊墻高度的確定一般V>7~8m/s時(shí)，空氣從自由水面進(jìn)入水體，考慮摻氣。泄槽邊墻高度根據(jù)摻氣后的水面線hb加0.5~1.5m的超高確定。

H邊墻=hb+安全超高（0.5~1.5m）

在泄槽轉(zhuǎn)彎處的橫斷面，水流流態(tài)復(fù)雜，由于彎道離心力及沖擊波共同作用下形成橫向水面差，導(dǎo)致過(guò)水?dāng)嗝嫱鈧?cè)水深加大，而內(nèi)側(cè)水深減小，流態(tài)十分不利。如圖（a）所示：彎道橫向水面超高以槽底中心線為準(zhǔn)使渡槽內(nèi)外高差為2ΔZ，見(jiàn)圖（b）。為消除彎道短的水面干擾，保持泄槽軸線的原底部高程、邊墻高程等不變，以利于施工。常將內(nèi)側(cè)渠底較軸線高程下降ΔZ，而外側(cè)渠底的高程ΔZ。外側(cè)抬高ΔZ內(nèi)側(cè)降低ΔZ彎道段中心線曲率半徑，m

超高系數(shù)橫向水面差，m

彎道寬度，m彎道的外側(cè)水面與中心線水面的高差ΔZ（如圖c）可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：泄槽斷面形狀彎道曲線的幾何形狀K值矩形簡(jiǎn)單圓曲線1.0梯形簡(jiǎn)單圓曲線1.0矩形帶有緩和曲線過(guò)渡段的復(fù)曲線0.5梯形帶有緩和曲線過(guò)渡段的復(fù)曲線1.0矩形既有緩和曲線過(guò)渡段，槽底又橫向傾斜的彎道0.5橫向水面超高系數(shù)K值

（二）泄槽的構(gòu)造1.襯砌：（1）目的：防止沖刷，保證泄槽安全泄水。（2）總要求：光滑平整可減小糙率，防止空蝕、負(fù)壓的產(chǎn)生。止水可靠防止高速水流鉆入縫內(nèi)將底板掀起。排水暢通可有效降低揚(yáng)壓力，增加襯砌的穩(wěn)定性。堅(jiān)固耐用能抵抗水流沖刷、溫度、風(fēng)化等作用，延長(zhǎng)壽命。（3）類(lèi)型：（4）厚度：條石或塊石：30~60cm混凝土：20~40cm，V高的大中型工程30~50cm,土基條石或塊石襯砌—巖基上V＜15m/s的中小型工程。砼襯砌v高的大中型工程或土基。(a)平面布置圖；（b）縱剖面圖

1—進(jìn)水渠；2—混凝土護(hù)底；3—檢修門(mén)槽；4—工作閘門(mén)；5—帷幕；6—排水孔；7—橫縫；8—縱縫；9—工作橋；10—公路橋；11—開(kāi)挖線；2.襯砌的分縫與止水為控制溫度裂縫的發(fā)生，除配溫度筋外，需要縱、橫向的伸縮縫將襯砌分為塊狀，防止地基不均勻沉陷。（1）基巖：6~12m（2）土基：15m左右或更長(zhǎng)（3）伸縮縫內(nèi)設(shè)止水，防止砌塊掀起縱縫做成鍵槽式或平接式橫縫做塔接式，防止襯砌底板沿地基面滑動(dòng)（4）施工縱橫縫（1）基巖：6~12m（2）土基：15m左右或更長(zhǎng)（3）伸縮縫內(nèi)設(shè)止水，防止砌塊掀起縱縫做成鍵槽式或平接式1-止水；2-橫向排水；3-灰漿座墊；4-齒墻；5-透水墊層；6-縱向排水管止水：縫內(nèi)設(shè)止水，防止高速水流鉆入泄槽底板，掀起底板3.襯砌的排水為減小襯砌所受的滲透壓力，襯砌的縱縫和橫縫下面應(yīng)設(shè)有排水設(shè)備，縱橫向排水相互連通，滲水集中到縱向排水再排向下游。（橫向排水縱向排水排入下游）（1）巖基上的橫向排水設(shè)備開(kāi)挖成30×30cm的溝槽，槽內(nèi)填碎石。為防止灰漿進(jìn)入堵塞，上用混凝土板或?yàn)r青油氈蓋好。（2）縱向排水設(shè)備多為缸瓦管，φ10~20cm，管周填礫石，管接口不封閉，以便收集滲水。（4）粘性土地基做反濾層。（3）土基在底板下做平鋪式排水，碎石層30cm。橫縫與排水構(gòu)造縱縫與排水構(gòu)造12—搭接線；13—鍵槽縫；14—平接縫；15—橫向排水管；16—縱向排水管；17—錨筋4.底板錨固在巖基上應(yīng)注意將表面風(fēng)化破碎的巖石挖除。有時(shí)用錨筋將襯砌和巖基連在一起，以增加襯砌的穩(wěn)定性。錨筋通常采用25mm或更大，間距約為1.5~3.0m，插入深度大至為40~60倍的鋼筋直徑。對(duì)于可能發(fā)生不均勻沉陷或不設(shè)錨筋的泄槽底板，應(yīng)在底板的上游端設(shè)置齒墻，并采用上下游板塊的全搭接橫縫。岳城水庫(kù)5.泄槽邊墻的構(gòu)造（1）橫斷面：可由地基條件、泄槽橫斷面的形狀而定。常為（2）構(gòu)造：與地板基本相同都需要分縫、止水、排水，頂部設(shè)有平臺(tái)，有利于通行。擋土墻式土基，如圖（a）、（b）襯砌式巖基，如圖（c）6.防空蝕措施對(duì)于流速大于15m/s的水工建筑物，如進(jìn)水口、門(mén)槽、挑流鼻坎等應(yīng)慎重選擇其體型；對(duì)于流速大于20m/s的區(qū)域，更應(yīng)予以重視。摻氣減蝕設(shè)施可采用挑坎、跌坎通氣槽及其各種組合形式。進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成：四、消能防沖設(shè)施1.消能方式：（1）底流式：適用于地質(zhì)條件較差或溢洪道出口距壩較近的情況。（2）挑流式：適用于水頭大，有較好的巖基或泄槽末端遠(yuǎn)離攔河壩，挑流沖刷坑不影響建筑物的安全。a.重力式消能b.襯砌式消能挑流式2.設(shè)計(jì)原則：同溢流壩，唯有泄槽末端的挑流坎構(gòu)造與溢流堰的鼻坎不同，現(xiàn)說(shuō)明如下：挑流坎重力式：土基，如圖（a）。襯砌式：（堅(jiān)硬完整）巖基，如圖（b）。用錨筋與巖基連接，可減少開(kāi)挖與砼量。★挑流坎的構(gòu)造：坎上需設(shè)通氣孔、排水孔。★作用通氣孔：向水舌下補(bǔ)氣，減免真空影響挑距和空蝕。排水孔1-縱向排水；2-護(hù)坦；3-混凝土齒強(qiáng)；4-φ50cm通氣孔；5-φ10cm排水管坎上排除反弧段積水坎下排除滲水，降低墻后滲水壓力進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成：★出水渠的作用：將消能后的水流平順地引入下游河道。五、出水渠當(dāng)泄槽下泄的水流經(jīng)過(guò)消能后，不能直接進(jìn)入原河道時(shí)需要設(shè)出水渠?！锍鏊?.人工出水口如無(wú)天然河道，則需人工挖明渠。1.利用原天然河道盡量短、直，底坡也應(yīng)盡量接近于下游原河道的平均底坡，水流才能平順下泄。實(shí)際工程案