混凝土重力坝设计
混凝土重力坝设计规范word版
目次前言1 范围2 引用标准3 总则4 术语、符号5 重力坝布置6 坝体结构和泄水建筑物型式7 泄水建筑物的水力设计8 结构计算基本规定9 坝体断面设计10 坝基处理设计11 坝体构造12 坝体防裂及温度控制13 观测设计附录A (标准的附录) 堰面曲线、堰面压力及反弧段半径附录B (标准的附录) 坝身泄水孔体型设计附录C (标准的附录) 水力设计计算公式附录D (标准的附录) 坝基、坝体抗滑稳定抗剪断参数值附录E (标准的附录) 实体重力坝的应力计算公式附录F (标准的附录) 坝基深层抗滑稳定计算附录G (标准的附录) 坝体温度和温度应力计算条文说明1 范围本规范规定了重力坝的布置、结构计算、设计原则、温度控制和观测等技术要求。
本规范适用于水利水电大、中型工程岩基上的1、2、3级混凝土重力坝的设计,4、5级混凝土重力坝设计可参照使用。
对于坝高大于200m的混凝土重力坝设计,应作专门研究。
22引用标准33下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准 GB50201—94 防洪标准DL/T5039—95 水利水电工程钢闸门设计规范DL/T5057—1996水工混凝土结构设计规范DL5073—1997 水工建筑物抗震设计规范DL5077—1997 水工建筑物荷载设计规范DL/T5082—1998水工建筑物抗冰冻设计规范SD105—82 水工混凝土试验规程SD303—88 水电站进水口设计规范SDJ12—1978 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分) (试行) 及补充规定SDJ336—89 混凝土大坝安全监测技术规范(试行) SL48—94 水工碾压混凝土试验规程3 总则3.0.1 本规范是根据GB50199规定的原则制定的。
混凝土重力坝-泄水重力坝组织设计
图2.1 混凝土重力坝示意图一、重力坝的工作原理及其特点1、工作原理①利用自重在坝基面产生的摩擦力以及坝与地基间的凝聚力来抵抗水平水压力而维持稳定②利用自重引起的压应力来抵消由水压力产生的拉应力2、工作特点①断面尺寸大,抵抗渗漏、漫顶破坏的能力强,在各种坝型中失事率最低②对地形地质条件适应性强③泄流问题容易解决④施工导流容易解决⑤体积大便于机械化施工⑥结构作用明确⑦由于体积大,材料强度不能充分利用⑧底部扬压力大,对稳定不利⑨由于体积大,水化热不易散发,温控要求高二、重力坝的型式(见图2.2)按作用分非溢流重力坝溢流重力坝按建筑材料分混凝土重力坝碾压混凝土重力坝浆砌石重力坝按内部结构分实体重力坝宽缝重力坝空腹重力坝三、重力坝设计的主要内容1、总体布置: 坝轴线组成建筑物的位置2、剖面设计3、稳定分析4、应力分析5、构造设计6、地基处理7、溢流坝或泄水孔设计8、监测设计坝身设有溢流面、底孔、中孔的重力坝称为泄水重力坝。
它既是泄水建筑物,又是挡水建筑物。
因此它除了应满足挡水建筑物的稳定强度要求外,还应满足水流条件、解决好下泄水流对建筑物可能产生的空蚀、振动以及对下游的冲刷。
一、泄水重力坝的泄水方式1、坝顶溢流式①从坝顶过水,闸门承受水头较小,孔口尺寸可以较大;②闸门全开时,下泄流量与水头的二分之三次方成正比③闸门启闭方便,易于检查修理;④可以排冰及其他漂浮物,但不能预泄;2、大孔口溢流式①为满足预泄要求将堰顶高程降低;②利用胸墙挡水减小闸门高度;③低水位时胸墙不影响泄流,和堰顶泄流相同;④胸墙可以做成活动式的,当遇特大洪水时,可将胸墙吊起来;⑤库水位较低时,不能供水和放空检修;3、深式泄水孔按孔内流态可分为有压泄水孔和无压泄水孔①流量与水头的二分之一次方成比例,超泄能力小;②闸门承受水头高,操作、检修都比较复杂;③可向下游供水、预泄、放空、排沙和施工导流;以上三种方式各有特色,应结合具体情况比较选择,一般可配合使用,但为简化结构、便于施工和运用,类型不宜过多.。
水工建筑课程课程设计-混凝土重力坝设计
设计防浪墙顶高程H设=70.8+3.25=74.05m,校核防浪墙顶高程H校=72.1+1.90=74m。
防浪墙顶高程取以上两者中的最大值,故四舍五入取大值,将防浪墙顶高程取为74.10m,完全符合“高出静水位最小超高1m”的要求。在现场条件允许的情况下,为了安全起见,本坝的坝基考虑下到微风化层顶部,故本坝的最大坝高为50.1m。
微风化岩顶面:150—160Mpa
3、坝体混凝土与岩基的摩擦系数
坝体混凝土与弱风化岩的抗剪断摩擦系数:0.85;抗剪断粘聚力1.0Mpa。
坝体混凝土与微风化岩的抗剪断摩擦系数:1.05;抗剪断粘聚力1.3Mpa。
二、水库特征
表1水库特征值
正常高水位
死水位
淤积高程
总库容
正常设计吹程
校核水位吹程
70.0m
为防止波浪漫过坝顶,防浪墙顶在各种水位以上还应有相应的超高
1、安全超高:
Δh正=hl+hz+hc(m)
式中:
hL——波浪高度,坝顶部上游面多为竖直方向,垂直方向传来的波浪在此坝面产生的驻波,浪顶高出波浪中心线的高度是其余波浪的两倍。
hz——波浪中心线至静水位的高度。
hc——安全加高,参照《水工建筑物》坝顶安全加高选取表,选坝的设计安全加高为0.5m,校核安全加高为0.4m。
47.0m
42.0m
9.21×108m3
4km
4.5km
表2各种频率下的水位和流量
频率(%)
5
1
0.1
0.05
上游水位(m)
70.0
70.8
72.1
72.8
下游水位(m)
35.0
堆石混凝土重力坝坝体防渗设计
《河南水利与南水北调》2024年第3期堆石混凝土重力坝坝体防渗设计陈焕民黔东南州水利投资(集团)有限责任公司,贵州凯里556000摘要:为确保堆石混凝土重力坝防渗设计可靠安全,本工程设计首次提出采用0.50m 厚W10防渗自密实混凝土与2.00m 厚防渗堆石混凝土共同构成大坝防渗体系的方案,通过水力坡降与承压水头计算复核大坝防渗层材料的设计抗渗等级、设计厚度均可满足现行规范要求,通过设置堆石外露区以提高坝体层间结合性能,并针对性提出防渗层水平施工缝的技术要求。
关键词:防渗堆石混凝土;防渗厚度;水力坡降;防渗等级;堆石外露区中图分类号:TV642.3文献标识码:B文章编号:1673-8853(2024)03-0051-02作者简介:陈焕民(1967—),男,高级工程师,主要从事水工水电工程管理。
0前言某水库工程主要任务是提供灌溉用水和生活用水,水库总库容1518万m 3,大坝为堆石混凝土重力坝,最大坝高71m ,坝顶总长148m ,坝顶宽6m ;坝体设有永久性横缝,横缝间距为15~20m ,由坝基贯通坝顶;坝体上游防渗层为二级配C25高自密实混凝土,厚0.80m ,防渗等级W10,抗冻等级F100。
基础排水廊道为城门洞形,断面尺寸1.80m×2.50m ,全长106m ,采用50cm 厚C25高自密实混凝土衬砌;基础强约束区岸坡段采用C15高自密实混凝土,厚0.60m ,防渗等级W6,抗冻等级F50;其余部位采用C15堆石混凝土,防渗等级W4,抗冻等级F50。
1坝体防渗设计方案现行行业标准SL 678-2014(以下简称“导则”)第5.5节对胶结颗粒料坝(包括堆石混凝土坝和胶凝砂砾石坝两种坝型)的坝体防渗做出了具体规定,其中第5.5.2条提出胶结颗粒料坝防渗设计的共性要求,第5.5.4条是在共性要求的基础上提出堆石混凝土坝防渗设计的具体要求。
此工程采用防渗自密实混凝土与防渗堆石混凝土共同构建大坝防渗体系的设计方案。
混凝土重力坝设计
混凝土重力坝设计
1.坝址选择与地质条件评价:选择坝址是重力坝设计的首要任务,需
要考虑坝型适应性、地质条件、地形地貌、坝地基稳定性等因素。
地质条
件评价包括勘察地质、地下水位、地震烈度等因素的分析。
2.坝型选择:重力坝的坝型有直坝、弧坝、斜坝等多种形式。
根据坝
址地质条件、水流情况、工程需求等选择最适合的坝型。
3.坝体结构设计:重力坝的坝体是通过其自重来抵抗水压力的,设计
时需要确定材料的体积、高度、宽度等参数。
坝体的断面形状、坝顶宽度、坝底宽度等也需要根据地质条件和工程需求来确定。
4.导流设施设计:重力坝施工期间需要设计导流隧道或导流渠道来控
制水流。
导流设施的设计需要考虑水流量、水流速度、压力等因素。
5.坝基与坝体接触界面处理:坝基与坝体的接触界面处理对重力坝的
稳定性非常重要。
需要考虑界面的摩擦力、过渡带的设置等。
6.抗震设计:重力坝施工后需要能够承受地震力的作用,因此需要进
行抗震设计,包括抗震设防烈度的确定、地震力计算等。
7.渗流分析与防渗设计:重力坝在长期运行中可能会出现渗漏问题,
需要进行渗流分析,确定渗流路径和渗流量,并设计相应的防渗措施。
8.安全监测与管理:为了保证重力坝的安全运行,需要进行定期的安
全监测与管理,包括监测坝体变形、渗流情况、地震活动等。
总之,混凝土重力坝设计需要综合考虑地质条件、水流情况、工程需
求等多个因素,确保坝体的稳定性和安全性。
通过科学合理的设计,可以
建造出坚固耐用的混凝土重力坝。
混凝土重力坝毕业设计
混凝土重力坝毕业设计
混凝土重力坝是一种常见的水利工程结构,用于阻挡和控制河
流水流,以及提供水力发电和灌溉用水。
毕业设计是大学生在毕业
前完成的一项综合性设计,对于水利工程专业的学生来说,混凝土
重力坝的毕业设计是一个重要的学习任务。
在进行混凝土重力坝的毕业设计时,学生需要考虑多个方面,
包括工程设计、材料选择、结构稳定性、施工工艺等。
首先,学生
需要对所在地区的地质、水文、气象等情况进行调查和分析,以确
定坝址的选址和设计参数。
其次,学生需要进行坝体和坝基的设计
计算,包括坝体的截面形状、尺寸和混凝土配筋等。
同时,还需要
考虑坝基的承载能力和稳定性,以确保坝体和坝基的结构安全可靠。
在材料选择方面,学生需要考虑混凝土的配合比和强度等参数,以及坝体表面的防水和防渗处理。
此外,还需要考虑到坝体的抗震
和抗风等特殊荷载的设计要求。
在施工工艺方面,学生需要进行施
工图纸的编制和施工工艺的设计,确保混凝土重力坝的施工过程安
全高效。
在毕业设计的过程中,学生需要结合理论知识和实际工程经验,
通过计算分析和实地考察等方法,对混凝土重力坝进行全面的设计和评估。
通过毕业设计,学生不仅可以提高自己的专业技能,还可以为水利工程领域的发展做出贡献。
总之,混凝土重力坝的毕业设计是水利工程专业学生的重要学习任务,通过毕业设计,学生可以全面了解混凝土重力坝的设计和施工过程,提高自己的专业能力,为未来的工程实践做好准备。
《混凝土重力坝设计规范》
5.基本设计规定本章规定了概率极限状态设计原则,列出了分项系数极限状态设计表达式。内容共分4节:一般规定、承载能力极限状态计算规定、正常使用极限状态计算规定与作用和材料性能标准值。规定了各类作用的分项系数、作用的标准值或代表值按照《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077一1997)的规定确定。对材料性能的标准值及其分项系数作出了规定。
10.观测设计规定了重力坝观测设备的项目及其布设原则。安全性观测项目可根据混凝土重力坝的安全等级提出不同的项目;专门性观测项目根据工程的安全等级、结构型式及地质条件等选设项目。观测设备布设原则要能反映大坝与基础的工作性状,应目的明确、重点突出,做到少而精、布点集中,观测方法简捷直观满足精度要求,重点部位观测值能互校,规定了观测点布设应具的工作条件。
7.坝基处理设计共分6部分,即一·般规定、坝基开挖、坝基固结灌浆、坝基防渗帷幕和排水、断层破碎带和软弱夹层处理、岩溶地区的防渗处理,防渗帷幕标准用透水率(…表示,单位用吕荣。对坝基深层缓倾角软弱夹层处理和岩溶地区防渗处理的要求作出了规定。
8.坝体构造包括坝顶布置、坝内廊道及通道、坝体分缝、坝体止水和排水、大坝混凝土及材料分区5部分。所有规定适用于常规混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝。对大坝混凝土强度等级、耐久性(包括抗渗、抗冻、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀)以及低热性分别提出了规定的要求指标或应具有的材料特性。
规范分正文及附录、条文说明、专题报告汇编3部分。正文共10章、7个附录;条文说明与规范正文的章、节、条顺序相对应,绝大部分的条文均作了说明,该规范现已提出送审稿。
规范的主要Байду номын сангаас容有:
1.总则阐明了规范修订原则,适用于岩基上坝高200m以下的常规混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝,在本规范中未涉及的部分应执行本行业相应的其他设计规范和符合其他行业的设计规范等的规定,对高坝、中坝、低坝分档的标准作出了规定。
混凝土重力坝
混凝土重力坝
混凝土重力坝是一种利用大块混凝土凭借自身重力来抵抗水压和冲击力的建筑物。
它是水利工程和水电站建设中常用的一种建筑形式。
本文将对混凝土重力坝的基本原理、设计和施工进行介绍。
首先,混凝土重力坝的原理是利用混凝土的自重,通过重力来抵抗水压和冲击力。
混凝土重力坝的主要作用是防洪和蓄水。
它的体积大,重量大,结构紧密,可以有效地阻挡洪水,保护下游地区免遭洪灾。
同时,混凝土重力坝还可以蓄水,为下游提供水源和水利发电。
其次,在混凝土重力坝的设计方面,需要考虑多个因素。
首先是坝体的强度和稳定性,也就是要保证坝体能够承受水压和冲击力,同时不发生滑移或开裂。
其次是坝体的防渗功能,保证不会发生渗漏。
此外还需要考虑坝体的变形和温度变化,保持坝体的结构完整性。
混凝土重力坝的施工需要采取一系列措施。
首先是要进行地质勘探和现场勘测,确保施工地点符合要求。
其次是要进行基础施工,确保坝体有一个稳定的基础。
接着是混凝土浇筑,需要注意混凝土的配比和施工质量。
最后是调试和验收工作,确保建成的重力坝的质量和安全。
需要指出的是,混凝土重力坝在设计和施工过程中还需要考虑环境保护问题,避免对环境造成不利影响。
为此,需要采取措施来减少噪音和振动、防止土方失控和水土流失等。
总的来说,混凝土重力坝是水利工程和水电站建设中非常重要的一种建筑形式。
它的设计和施工需要充分考虑各种因素,以保证坝体的强度和稳定性、防渗功能和环境保护。
混凝土重力坝的建设将对保护人民的生命财产、发展经济和改善环境起到重要作用。
混凝土重力坝设计
XXXXXX继续教育学院毕业论文题目 XXX水库混凝土重力坝枢纽设计专业水工层次专升本姓名学号前言关键词:重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽,坝型选择为混凝土重力坝,坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。
整座重力坝共分53个坝段,主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段。
其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米,分布于大坝两端;厂房坝段每段宽16米,布置在靠近右岸的主河床上,装机3台机组;底孔坝段每段宽22米,布置在厂房坝段左侧的主河床上;溢流坝段每段宽18米,布置在滦河主河床上。
详见1号图SG-02下游立视图。
挡水坝段最大断面的底面高程为128米,坝顶高程为228米,防浪墙高1.2米,最大坝高为101.2m,属高坝类型。
坝顶宽12米,最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2,上游折坡点高程为181米,下游坝坡坡率为1:0.7,下游折坡点高程688.98英尺,详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。
溢流坝段最大断面的底面高程为126米,堰顶高程210米,溢流堰采用WES曲线设计,直线段坡率为1:0.7,反弧段半径取25.0米,鼻坎高程取159米,上游坝坡坡率取1:0.2,折坡点高程为181米,上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连,详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。
本枢纽溢流堰采用挑流方式消能,挑角取250。
止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。
坝基防渗处理(主要依据上堵下排的原则),上游帷幕灌浆(两道),下游侧设置排水管。
以非溢流挡水坝段为计算选择断面,进行了抗滑稳定分析和应力分析,分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算,最终验算满足抗滑稳定,上游坝踵没有出现拉应力,设计剖面合理可行。
本次设计只是部分结构物设计,考虑问题较单一,采用基础资料一般以书本为主,跟实际情况难免有出入,敬请读者批评指正。
编者2008.9目录第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料 (2)一、枢纽概况及工程目的 (2)二、设计基本资料(参见附录一)………………………………………………………………………2附录一 (3)附录二水市库规划及建筑特性指标 (12)第二章坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较.............................................14第一节、坝轴线选择 (14)第二节、坝型选择 (17)第三节、枢纽布置方案 (20)第三章坝工设计 (26)第一节、挡水坝剖面设计 (26)第二节、挡水坝剖面设计 (28)第三节、溢流坝剖面拟定 (33)第四节、挡水坝稳定计算 (43)第四章细部构造设计 (56)第一节、坝顶构造 (56)第二节、分缝止水 (56)第三节、混凝土标号分区 (58)第四节、排水 (60)第五节、廊道系统 (61)第五章地基处理 (63)第一节、清基开挖 (63)第二节、防渗措施 (64)第三节、断层破碎带的处理 (66)第四节、软弱夹层处理 (67)第二部分计算书表 1 设计水位作用情况设计值计算表 (69)表2 荷载计算表(设计水位情况) (70)表3校核水位作用情况设计值计算表 (71)表4 荷载计算表(校核洪水位情况) (72)第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料一、枢纽概况及工程目的:潘家口水库位于河北省唐山市和承德市两地区交界处,坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的栾河干流上。
DL 5108-1999 混凝土重力坝设计规范1
中华人民共和国电力行业标准混凝土重力坝设计规范主编单位国家电力公司华东勘测设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号号前言年作了局部修订字第号文的要求及通过本规范的实本规范对年结构设计采用概率极限状态设计原则以分项系数极限状增加了坝基深层抗滑稳定分析方法和极限状态设计表达对重力坝结构分析增加了有限元方法并提出了设计控制型设计修订了坝基处理标准采用混凝土强度等级取代了混凝土标号本规范替代年补充规定并替代本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院提出修订并归本规范起草单位本规范的主要起草人目次前言范围引用标准总则重力坝布置坝体结构和泄水建筑物型式结构计算基本规定坝体断面设计坝基处理设计坝体构造坝体防裂及温度控制观测设计附录附录坝身泄水孔体型设计附录附录断参数值附录附录坝基深层抗滑稳定计算附录坝体温度和温度应力计算范围级混凝对于坝高大于的混凝土重力坝设计引用标准在标准出版时所有标准都会被修水利水电工程结构可靠度设计统一标准防洪标准水利水电工程钢闸门设计规范水工混凝土结构设计规范水工建筑物抗震设计规范水工建筑物荷载设计规范水工建筑物抗冰冻设计规范水工混凝土试验规程水电站进水口设计规范水利水电枢纽工程等级划分及设计标准水工碾压混凝土试验规程本规范是根据在本规范中未涉及的部分应执行本行业或其它行业相应坝高在坝高在术语坝高建基面的最低点混凝土实体重力坝碾压混凝土重力坝将干硬性的混凝土拌和料分薄层摊铺并经振动碾压密实而成混凝土空腹重力坝在坝的腹部沿坝轴线方向布置有大尺度空腔的混凝土重力混凝土宽缝重力坝宽尾墩联合消能扭曲式挑坎窄缝式挑坎气温骤降日平均气温在内连续下降超过基础温差符号分项系数极限状态设计结构重要性系数设计状况系数作用效应函数结构抗力函数正常使用极限状态短期组合的结构功能限值正常使用极限状态长期组合的结构功能限值几何特征分别为坝材料性能基岩变形模量混凝土泊松比混凝土的重度混凝土的比热混凝土的表面放热系数混凝土的温度膨胀系数混凝土抗压强度设计值坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数坝体混凝土层面的抗剪断摩擦系数坝基岩体结构面的抗剪断摩擦系数作用及作用效应基岩法向作用对计算截面形心轴的力矩之和计算参数坝顶距水库静水位的高度波高超高流速流量定型设计水头水深冲坑水垫厚度基础允许温差坝体的稳定温度热量计算系数基础约束系数重力坝布置碾压混凝土重力坝的枢纽布置宜采用引水式或地下式厂若采用坝后式厂房时两岸坝接头可通过技术经济比水库运行和泄洪以及排漂浮物的要求坝体分段情况与相邻建筑物的关系开敞式溢流孔泄洪孔设置条件经研究认为采用泄水孔泄洪有利放水孔的设置条件当地震设计烈度为度以上或坝基地质条件极为复杂其它取水设施不能满足要求时下因素其消能排沙孔应靠近其流态不得影响这运行条件施工条件泄水孔不同位置对施工进度和施工方法的影其布置应符合下列要求能宣泄所承担的施工流量来满足泄洪时应不致冲坏永久建筑物或影响施工进度工农业及城市生活供水取水口应满足供水期的引水高程和流量的要求设置在坝上的过坝建筑物的进出口宜远离泄洪建筑物的进出大型枢纽工程的重力坝布置应经水工模型试验验证运行坝体结构和泄水建筑物型式一般规定各溢流坝段和非溢流坝段下游面应分别保持一致但溢流坝段与非溢流坝段建在地震区的混凝土重力坝坝体结构的抗震设计应符合建在寒冷地区的混凝土重力坝坝体结构的抗冰冻设计应符合非溢流坝段的规确定在严寒地区当冰压力很大时上游坝坡宜采用采用下游坝坡可采用一个或几个坡度并应根据稳定下游坝坡宜采用上游下游坝坡可按常态混凝土不宜设纵缝宽缝宽度可取坝段宽的该部头部应力状态帷幕灌浆廊道和坝内交通系统的布置迎水面头部最小厚度可取倍该高程处上游坝面部分连接处宽缝水平截面的渐变坡度宽缝顶部的高程应高于下游水位倒坡宜陡于空腹重力坝腹孔底部的位置可位于坝剖面中部的坝基面腹孔总宽可占坝基总宽的左右腹孔高度在坝高的腹孔形状可采用或顶部溢流坝段经过数值模拟优化论证和试验验证选择溢流坝的堰面曲线时堰顶附近允许出现的经当地大气压修正的负压值应符合下列要求论证确定当堰顶闸门槽产生过大负压足以引起严重空蚀破坏时应设弧半径等大型工程应经水工模型试验验证中型工程宜经水工模型试验验证水力条件较简单的中型工程则可参照类似工程的经当溢流坝有排冰要求时溢流孔口尺寸应根据冰情资料确冰块应能自由下泄而不致闸墩墩头宜呈锐角溢流坝设置的闸门应符合溢流坝断面设计还应符合本规范坝身泄水孔无压孔在平面上宜布置成直线如需布置成弯道时应进有压段末端设工作闸该段体型的设计见附录无压段的高度可取最大流量时不掺气水深的无压段出口宜高出尾水位无压段水流流速较大时工作闸门设在出口端有压孔的体型设计可见附录坝身泄水孔的闸门和启闭机的设计应符合下列要求事故检修闸可设于坝顶位于坝内的启坝身泄水孔的通气孔设计应符合无法避免采取适当措施以避免坝身泄水孔的衬护并与外围混凝土可靠结泄水建筑物的水力设计一般规定泄水建筑物的水力设计内容应包括泄流能力的计算下游水流衔接和消能防冲设施的设计泄水建筑物的泄洪标准应根据和及其补充规定一等工程消能防冲建筑物宜按程消能防冲建筑物宜按筑物宜按并需考虑在小于设计洪水时可能所列公式进行计的选定的消能型式应能在宣泄设计洪水及其以下各级洪水流量时消能防冲设计标准的洪水允许消能防冲建筑物出现不危及挡水建筑物安全低坝需经论证才底流消能需经论证联合消能应大型工程和高坝的泄水建筑物设计应经水工模型试验验泄流能力及消能计算边墩或导墙顶高程应根据计算水面线加挑流水舌挑射距离和跌入下游河床的最大冲坑深度可按照附录护坦上的时均水压力分布可按下列规定取值计算断面上的水深作为近似水面线当护坦上设有消力墩时高速水流区的防空蚀设计泄水建筑物的高速水流区应注意下列部位或区域发生空蚀破坏的可能性反弧段及其附近溢流坝面上和泄水孔流速大于在高速水流区各部位的水流空化数宜大于该处的初生对采取以下防空蚀措施的控制标准见附录采用掺气设施可按照附录流速的泄水建筑物应采取掺气措施特殊重要的工程和流速大于的建筑物应通过减压箱模型试验确消能防冲设施的设计规定的洪水标准时的下游水位挑流鼻坎的挑角可采用采差动式鼻坎的上齿坎挑角和下齿坎挑角的差值以出底板的挑角宜取零度或为正负小挑角收缩比可为宜取长宽比宜取冲坑最低点距坝趾的距离应大于水舌入水宽度的选择挑流消能应研究雾化对枢纽其它建筑物运行安全及边坡坝下游的建筑物及消力池内要清理干净跃前断面平均流速小于辅助消能设施应满足设在池外侧的导墙宜采取下列工鼻坎下设置齿墙或短护坦两侧设置导墙联合消能的防冲设施可按照应宽尾墩的体形见附录结构计算基本规定一般规定本规范采用概率极限状态设计原则以分项系数极限状态设计表达式进行结构计算混凝土重力坝应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行下列计算和验算承载能力极限状态和抗滑稳定计算对需抗震设防的坝正常使用极限状态混凝土拉应力验算必要时进行坝体及结构变形计算复杂地基局见表表水工建筑物结构安全级别合基本组合持久状况或短暂状况下永久作用与可变作用的效应组合偶然组合合短期组合持久状况或短暂状况下可变作用的短期效应与永久作用效应的组合长期组合持久状况下承载能力极限状态计算规定式中设计状况系数状况可分别取用作用效应函数式中偶然组合结构系数表材料性能分项系数表结构系数正常使用极限状态计算规定正常使用极限状态作用效应的短期组合采用下列设计表正常使用极限状态作用效应的长期组合采用下列设计表达式式中结构的功能限值函数的结构系数取作用及材料性能标准值抗剪强度标准值大型工程可行性研究及招标设计阶段坝体混凝土与基岩接准值按现场或室内试验测定成果概率分布的当坝基地质条件简单时其抗剪断强度的标准值可根据少量现场大型工程可行性研究以前各设计阶段及中型工程的所有设计阶段可参考类似条件工程的试验成果或参考附录所列标准值上述抗剪断摩擦系数概率分布模型取正态分布抗剪断凝聚抗压强度标准值龄期用标准试验方法测得的具有大坝常态混凝土强度的标准值可采用表大坝常态混凝土强度标准值大坝碾压混凝土强度的标准值可采用表大坝碾压混凝土强度标准值当坝体常态混凝土开始承受荷载的时间早于混凝土开始承受荷载的时间早于坝体断面设计主要设计原则混凝土重力坝一般以材料力学法和刚体极限平衡法计算式见附录高坝除用材料力学法计算坝体应力外尚宜采用有限元法进行计算分析修建在复杂地基上的中坝地震作用组合下的偶然状况应符合分期施工投入运行的坝强度和稳定计算应按持久状况计设计规定的坝体及其构件的施工程序不宜使施工期产生的所得应力成果应避免特别不利的应不设横缝或横缝灌浆的整体式重力坝的稳定计算可按整体式厂坝连接的坝后式厂房作用及其组合按照承载能力极限状态基本组合由下列永久和可变作用产生的效应组合而排水及防渗设施正常工作时的水荷载扬压力浪压力取扬压力承载能力极限状态作用的基本组合和偶然组合按表组合计入中坝体在施工和检修情况下应按短暂状况承载能力极限状作用值坝体强度和稳定承载能力极限状态计算承载能力极限状态设计包括坝体与坝基接触面抗滑稳定计算坝体层面抗滑稳定计算坝趾抗压强度承载能力极限状态作用效应函数抗压强度极限状态抗力函数或逆时针方向为正坝体下游坡度规定应按材料的标准值和作坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态作用效应函数抗压强度极限状态抗力函数式中应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态作用效应函数抗滑稳定抗力函数式中坝基面抗剪断摩擦系数作用效应函数抗滑稳定抗力函数式中应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和核算坝基深层抗滑稳定极限状态时根据式中坝基面形心轴到上游面的距离核算坝踵应力时根据式为式中计算截面上全部作用对截面形心的力矩之和规定应按作用的标有限元法计算作用按的规定取标准值有限元法计算混凝土重力坝上游垂直应力时控制标准坝基上游面坝体上游面倍或坝内孔洞配筋可根据有限元法应力计算成果按溢流坝闸墩结构设计溢流坝上闸墩强度的设计计算包括闸墩强度的计算应符合下列要求核算纵向强度时核算横向强度时应将闸墩视为固端的整体构件根据拉钢筋混凝土构件设计弧门支座附近闸墩的局部受拉区的裂缝控制和支座截面闸墩结构设计计算应符合坝基处理设计一般规定混凝土重力坝的基础经处理后应满足下列要求具有足够的强度以承受坝体的压力控制渗流量坝基处理设计应综合考虑基础与其上部结构之间的相互透和坝肩边坡稳定情况尤应考虑施工或蓄水对稳定和渗透带来非岩溶岩石的封闭条坝基开挖定的基础上坝高超过微风化或弱风化下部基岩两岸地形较高部台阶的高差应与混凝土浇筑块的尺寸和分缝的位置相协调并和对地形高差悬殊部位的坝体应有一定宽度的台阶状或采取其它结构措施坝基固结灌浆应在坝基范围内进宽缝重力坝的宽缝部位适当扩大灌浆范围防渗帷幕上游的坝基宜进行固结灌浆或根据开挖以固结灌浆孔的孔深应根据坝高和开挖以后的地质条件采用必要时可适当加固结灌浆孔通常布置成梅花形对于较大的断层和裂隙灌浆孔方向应根据主要裂隙产状结合施工条件确帷幕上游区的固结灌浆应在基础部位混凝土浇筑后进灌浆压力在不抬动基础岩体的原则下经论证采用无混凝土盖重灌浆时其灌浆压力为坝基防渗帷幕和排水水文地质条件复杂的高坝防渗帷幕应符合下列要求生不利影响坝基渗漏量降至允许值以内两岸岸坡也多泥沙河流上经分析淤积物的渗透系数及上游的淤积厚度但应确保大坝初期运在施工主帷幕应在水库坝高在在坝高在在坝高在为抽水蓄能电站或水源短缺水库当坝基下存在可靠的相对隔水层时防渗帷幕应伸入到该岩层内度应符合两岸坝头部位对隔水层处或正常蓄水位与地下水位相交处并与河床部位的帷坝基灌浆帷幕中心线距坝上游面的距离可取倍左右坝底帷幕排数在考虑帷幕上游区的固结灌浆对加强基础浅层的防当帷幕由两排灌浆孔组成时可将其中的一排孔钻灌至设计倾向上游帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体混凝土作为盖重后当高尾水位历时坝高较低主排水孔的孔距可为排水孔孔深应根据帷幕和固结灌浆的深度及基础的工程地高当坝基内存在裂副排水孔深可为夹泥裂隙时断层破碎带和软弱结构面处理研究在地震设计烈度为坝基范围内单独出露的断层破碎带其组成物质主要为坚硬构造岩对基础的强度和压缩变形影响不大时可将断层破碎可用混凝土塞加提高深层缓倾角软弱结构面稳定性处理方法有提高软弱结构面抗剪能力增加尾岩抗力当断用水泥灌浆难以达根据地质条件确定并应符合本规范岩溶地区的防渗处理对存在岩溶洞穴或具或管道时及错列式等岩溶地区防渗帷幕厚度可根据临界渗透坡降控制的允许廊道层间高差和层数宜高差可取混凝土形成连续防渗墙也可采用槽式洞挖后回填混凝土形成防坝体构造坝顶坝顶应高于校核洪水位坝顶上游防浪墙顶的高程应高应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程式中防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差按照表安全超高防浪墙宜采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构墙身应有足够的厚度以抵挡波浪及漂浮物的冲击在坝体横缝处应留非溢流坝段的坝顶宽度可根据必要常态混凝土坝坝顶最小宽度为坝顶路面应具有横向坡度坝顶上的桥梁宜采用装配桥下应有足够的净坝顶用作公路时公路侧的人行道宜高出路面坝内廊道及通道坝内应根据下列要求设置廊道及竖井进行帷幕灌浆设置坝基排水孔检查和维修坝身的排水管坝内应设置纵向坝体排水及检查廊道廊道每隔左对设引张线廊道的上游壁离上游坝面的距离应满足防渗要求并不小于净距离不宜小于应通过应力分析确定严寒地区纵向坝体排水及检查廊道应沿不同高程分设自流式或专当灌浆廊道的高程低于尾水位或采用抽排降压措应设置的横向廊道可用三角形顶平底断面电梯井及集水井多采用矩形其它寸宽度为基础灌浆廊道的纵向坡度应缓于坡度较陡的长廊当两岸坡度陡于器设备与线路应保证绝缘良好坝内埋设仪器坝体分缝。
混凝土重力坝设计规范
混凝土重力坝设计规范SL 中华人民共和国水利行业标准SL319 — 9><>2005 替代SDJ<>21-7><78 混凝土重力坝设计规范Design specification for concrete gravity dams <>2005 - 0<7 - <>21 发布 <>2005 - 11 - 01 实施中华人民共和国水利部发布 1中华人民共和国水利部关于批准发布《混凝土重力坝设计规范》 SL319—<>2005的通知水国科[<>2005]301号部直属各单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局:经审查,批准《混凝土重力坝设计规范》为水利行业标准,并予发布。
标准编号为SL319-<>2005,替代SDJ<>21-<78及其补充规定。
本标准自<>2005年11月1日起实施。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
二○○五年七月二十一日 <>2前言《混凝土重力坝设计规范》于19<78年首次发布,1984年作了局部修改。
本次根据水利部水利水电规划设计管理局(水总局科[<>2001]1号)文件《关于下达<>2001年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目计划及主编单位的通知》以及《水利技术标准编写规定》(SL1-<>200<>2),对《混凝土重力坝设计规范》(SDJ<>21—<78 )及其补充规定(以下简称原标准)进行修订。
本标准主要包括下列技术内容:——坝体布置;——实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝的体形选择、泄水建筑物坝体结构布置;——泄洪、消能、防冲的水力设计;——作用在坝体上的荷载、坝体应力与稳定计算及其控制标准;——坝基处理设计,开挖、固灌、防渗排水、岩溶、断层破碎带的处理设计;——坝体构造、大坝材料、坝顶、坝内廊道、坝体分缝及止水、排水坝体构造;——温度控制标准和防止裂缝措施;——安全监测设计。
《水工建筑物课程设计》-混凝土重力坝设计-重力坝课程设计
《水工建筑物课程设计》-混凝土重力坝设计-重力坝课程设计《水工建筑物课程设计》题目:混凝土重力坝设计学习中心:江苏扬州市邗江区教师进修学校奥鹏学习中心[11]VIP1 项目基本资料1.1 气候特征根据当地气象局50年统计资料,多年平均最大风速14 m/s,重现期为50年的年最大风速23m/s,吹程:设计洪水位 2.6 km,校核洪水位3.0 km 。
最大冻土深度为1.25m。
河流结冰期平均为150天左右,最大冰厚1.05m。
1.2 工程地质与水文地质1.2.1坝址地形地质条件(1)左岸:覆盖层2~3m,全风化带厚3~5m,强风化加弱风化带厚3m,微风化厚4m。
(2)河床:岩面较平整。
冲积沙砾层厚约0~1.5m,弱风化层厚1m左右,微风化层厚3~6m。
坝址处河床岩面高程约在38m左右,整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成,致密坚硬,强度高,抗冲能力强。
(3)右岸:覆盖层3~5m,全风化带厚5~7m,强风化带厚1~3m,弱风化带厚1~3m,微风化厚1~4m。
1.2.2天然建筑材料粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采,储量足,质量好。
粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。
砂石料满足砼重力坝要求。
1.2.3水库水位及规模①死水位:初步确定死库容0.30亿m3,死水位51m。
②正常蓄水位:80.0m。
注:本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。
表一本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况:基本组合(2)为设计洪水位情况,其荷载组合为:自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
特殊组合(1)为校核洪水位情况,其荷载组合为:自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
1.3大坝设计概况1.3.1工程等级本水库死库容0.3亿m3,最大库容未知,估算约为5亿m3左右。
根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003),按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等,工程规模为大(2)型水库。
混凝土重力坝设计规范
促进技术创新:设计规范是技术创新的重要推动力,它鼓励工程师们不断探索新的设计 理念和技术,推动混凝土重力坝建设的进步。
降低建设成本:合理的设计规范可以有效降低建设成本,通过优化设计方案、提高施工 效率等方式实现经济效益的提升。
设计规范的应用确保了坝体结构的稳定性、安全性和耐久性,减少了工程风险。
在实际应用中,设计规范需要考虑地质条件、水文气象等因素,以确保坝体的合理设计。
随着工程实践的不断发展,混凝土重力坝设计规范也在不断完善和更新,以适应新的技 术和要求。
设计规范对混凝土重力坝建设的影响
确保结构安全:设计规范为混凝土重力坝的建设提供了安全准则,确保了大坝在各种工 况下的安全性和稳定性。
坝体排水设计通常包括排水孔的设置、排水廊道的布置等内容,以确保排水顺畅。
消能防冲措施包括挑流消能、面流消能、底流消能等多种方式,需根据具体情况进行选择和 设计。
设计规范的执行机构和职责
执行机构:水利部及各级地方水利部门 职责:负责监督和检查混凝土重力坝设计规范的实施情况,确保工程安全和质量;对违反规 范的行为进行处罚和纠正;推广先进技术和经验,提高混凝土重力坝设计水平。
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设计规范的未来发展与展望
智能化技术的应用:利用大数据和人工智能技术提高设计规范的应用效 果和安全性。
可持续发展要求:满足环境保护和资源利用的要求,推动设计规范的绿 色化和低碳化发展。
新型材料的应用:研究新型材料在混凝土重力坝设计规范中的应用,提 高坝体的性能和安全性。
国际化合作与交流:加强国际合作与交流,借鉴国际先进的设计规范和 技术经验,推动混凝土重力坝设计规范的创新和发展。
混凝土重力坝筑坝材料的分区设计
混凝土重力坝筑坝材料的分区设计一、坝基区域坝基区域是混凝土重力坝的最基础部分,直接承受坝体的重量和水压力。
坝基区域需要采用高强度和耐久性强的混凝土材料。
常用的材料包括高性能混凝土、高性能粉煤灰混凝土等。
在施工过程中,坝基区域需要特别注意坝基与坝体之间的粘结和连接性,通常采用密封接缝和钢筋焊接等工艺。
二、坝身区域坝身区域是混凝土重力坝中最主要的部分,主要承受坝体的重量和水压力。
坝身区域的分区设计主要根据不同的高度和受力程度进行。
一般来说,坝身区域可以划分为上游区、中游区和下游区。
1.上游区:上游区是距离坝顶最近的区域,需要承受最大的水压力和坝顶的重量。
在上游区分区设计中,需要采用高强度混凝土和大直径钢筋等材料,以增加抗压能力和抗弯能力。
此外,上游区还需要增加泄水孔和波消能设施,以减小水压力对坝体的影响。
2.中游区:中游区是上游区和下游区之间的区域,承受较小的水压力和坝顶的重量。
在中游区分区设计中,可以采用中等强度的混凝土和中直径的钢筋。
此外,中游区还需要增加坝体的稳定性,通常采用坝体加固和边坡处理等措施。
3.下游区:下游区是距离坝底最近的区域,水压力较小,主要承受坝底的重量。
在下游区分区设计中,可以采用低强度的混凝土和小直径的钢筋。
此外,下游区还需要考虑坝体的渗漏问题,通常采用渗流控制设施,如渗漏帷幕和渗透控制屏等。
三、坝顶区域坝顶区域是混凝土重力坝的最上部分,主要用于通行和泄洪。
坝顶区域需要采用耐久性强、防水性能好的混凝土材料。
此外,坝顶还需要增加抗冲击和抗风化的措施,如加装护面板、风沙网和草坡等。
总结起来,混凝土重力坝的分区设计主要包括坝基区域、坝身区域和坝顶区域。
不同区域需要选择不同的材料和工艺,以满足相应的强度、耐久性和稳定性要求。
只有进行细致的分区设计和合理的材料选择,才能保证混凝土重力坝的安全运行和长期稳定性。
小型重力坝设计—碾压混凝土重力坝
03
碾压混凝土重力坝的构造
碾压混凝土重力坝的构造
1.坝体分缝与止水 为适应碾压混凝土重力坝通仓浇筑、快速
施工的特点 ,坝体一般不设纵缝 ,但需考虑适 应温度伸缩和地基不均匀沉降影响 。碾压混凝 土坝设横缝或诱导缝时 , 需结合坝体防渗和形 式选择合适的止水和排水形式。
龙滩水电站
02
碾压混凝土重力坝的优点
碾压混凝土重力坝的优点
碾压混凝土坝具有以下一些优点: 1.工艺程序简单 ,可快速施工 ,缩 短工期 ,提前发挥效益。
2.大量节约水泥用量 。胶凝材料用
量少 ,一般120~ 160kg/m3之间 ,其
中水泥为60-90kg/m3。
3.温控措施简化 。因水泥用量少 ,结合薄层大仓面浇筑 ,坝体内部混凝土的水化 热温升大大降低。
碾压混凝土重力坝
目录
11 碾压混凝土重力坝概述 22 碾压混凝土重力坝的优
点
33 碾压混凝土重力坝的构
造
01
碾压混凝土重力坝概述
碾压混凝土重力坝概述
碾压混凝土坝是将土石坝碾压设备和技术应用于混凝土坝施工的一种新坝型。
思林水电站(碾压混凝土重力坝)
四川沙牌水电站(碾压混凝土单曲拱坝)
碾压混凝土重力坝概述
碾压混凝土重力坝与常态混凝土重力 坝相比 ,在混凝土配合比和施工方法上有 所不同 , 即将常态混凝土振捣施工改为干 硬性混凝土碾压施工 ,采用自卸汽车或皮 带输送机、塔带机等机械将超干硬性混凝 土运到仓面 ,通仓、薄层连续铺筑并用碾 压设备逐层压实。
混凝土碾压
碾压混凝土重力坝概述
1980年, 日本建成了世界上第一座高90m的岛地川碾压混凝土重力坝。
混凝土重力坝设计计算及稳定性分析
目录
01 引言
03 稳定性分析
02 设计计算 04 结论
引言
混凝土重力坝是一种广泛应用于水利工程中的大体积混凝土结构,它在调节 水流、发电、灌溉等方面发挥着关键作用。为了确保混凝土重力坝的安全性和稳 定性,设计计算及稳定性分析显得尤为重要。本次演示将详细阐述混凝土重力坝 设计计算及稳定性分析的主要内容,以期为相关工程提供参考。
5、提出对坝体稳定性不足的解 决方法
针对坝体稳定性不足的问题,可以采取以下几种解决方法:一是优化设计方 案,改进坝体结构形式,提高坝体的稳定性;二是加强施工质量控制,确保混凝 土材料的品质和施工质量符合要求;三是加强工程监测和维护管理,及时发现和 解决可能出现的问题。此外,对于已出现的问题,可以采用加固、修补等措施来 增强坝体的稳定性。
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5、确定结构厚度和材料参数
根据计算分析结果,需要确定合适的结构厚度和材料参数,以保证坝体的安 全性和稳定性。结构厚度一般根据坝体高度、跨度和荷载等因素综合考虑确定; 材料参数则包括混凝土的弹性模量、泊松比、热膨胀系数等,这些参数的取值应 结合工程实际和试验数据进行合理选择。
稳定性分析
1、概述坝体稳定性要求
结论
混凝土重力坝设计计算及稳定性分析是确保工程安全性和稳定性的重要环节。 在设计计算过程中,需要明确计算目的和原则,选择合适的计算方法和模型,并 综合考虑各种因素对计算结果的影响。在稳定性分析中,需要明确稳定性要求和 分析方法,并对不同情况下的稳定性进行评估和应对措施。通过深入研究和探讨 混凝土重力坝设计计算及稳定性分析的主要内容,有助于提高工程的安全性、可 靠性和经济性,推动水利工程领域的可持续发展。
4、探讨坝体稳定性不足的问题 及其影响
混凝土重力坝设计
Q'Q 100% 5% ,则设计的孔口符合要求。 Q'
当堰顶水头 H= Hs 时,流量系数ms =0.502;当 H≠ Hs 时,流量系数 m 由表 3 查得: 表3 Hz/Hs mz/ms 0.2 0.85 0.4 0.90 H/Hs 与m/ms 关系表 0.6 0.95 0.8 0.975 1.0 1.0 1.2 1.025 1.4 1.07
图1
开敞溢流堰
图2
孔口溢流堰
(二)孔口设计
1、 洪水标准的确定 表1 根据建筑物的级别及运用情况确定洪水标准。见表 1 水工建筑物级别
1
山区、丘陵区水利工程水工建筑物洪水标准 2
500~100 2000~1000
3
100~50 100~500
4
50~30 500~200
5
30~20 200~100
洪水重现 期(年)
0.75 Hs/Hmax 最大负压值(m) 0.5Hs
堰面可能出现的最大负压参考表
0.775 0.45 Hs 0.80 0.4 Hs 0.825 0.85 0.875 0.90 0.95 0.1 Hs 1.0 0
0.35 Hs 0.3 Hs
0.25 Hs 0.2 Hs
闸门的高度:门高=正常高水位—堰顶高程+超高(0.1~0.2m) . 泄流能力校核:已知nb、堰上水头,先计算ε 、m,然后根据堰流公式(2) ,计算 Q' ,若满足
Q B
(4)
图3
挑流消能冲刷坑计算
L
式中
1 2 1 sin cos 1 cos 12 sin 2 2 g (h1 h2 ) g
(5)
L――水舌挑距,m; υ 1 ——坎顶水面流速,m/s,按鼻坎处平均流速υ 的 1.1 倍计; h1 —坎顶垂直方向水深,m,h1 =hcos θ ; h2—坎顶至河床面高差,m; 其它符号同式(3) 。 最大冲坑水垫厚度估算公式:
混凝土重力坝设计规范现状及发展趋势
混凝土重力坝设计规范现状及发展趋势目前,国际上公认的混凝土重力坝设计规范主要包括美国大坝协会(USBRA)、国际大坝协会(ICOLD)以及中国的《混凝土大坝设计规范》。
这些规范都对重力坝的各个方面进行了规范,包括坝体设计、坝顶和坝基、渗流控制、应力分析和稳定性等。
这些规范旨在确保重力坝的结构安全性和可靠性,同时满足工程需要。
在混凝土重力坝设计规范的发展趋势方面,以下几个方面值得关注:1.安全性和可靠性的提高:随着科技的进步和工程实践的积累,设计规范需要不断更新和完善,以提高重力坝的安全性和可靠性。
例如,新的设计方法和分析工具如有限元分析、计算流体力学等正在被引入到规范中,以更好地理解和评估重力坝的行为和性能。
2.环境影响的考虑:近年来,人们对环境保护的意识逐渐增强,规范中对环境影响的考虑也变得越来越重要。
这包括降低混凝土重力坝对河流生态系统的影响、减少土地开垦和生态修复等方面的内容。
新一代的设计规范应该更加注重可持续发展和生态环境保护。
3.抗震设防能力:地震是重力坝面临的主要威胁之一,设计规范应该对抗震设防能力进行更加详细和全面的规定。
这包括选择适当的地震动输入、进行抗震分析和评估结构的抗震性能等。
对新建和现有重力坝的抗震设防能力进行评估和改进,是规范发展的一个重要方向。
4.可持续性和经济性的提高:混凝土重力坝是大型水利工程项目,其建设和维护费用巨大。
规范应该鼓励采用先进的设计和施工技术,以降低建设成本和提高效率。
此外,规范中也应该给予充分的考虑,以在维护和改造重力坝时避免不必要的成本和资源浪费。
综上所述,当前混凝土重力坝设计规范已经比较成熟,并在不断发展和完善。
未来的规范发展趋势应该注重安全性、可靠性、环境影响、抗震设防能力、可持续性和经济性等方面的要求。
通过不断改进规范,我们可以设计出更加安全可靠、环境友好和经济高效的混凝土重力坝。
混凝土重力坝施工组织设计
混凝土重力坝施工组织设计1. 前言嘿,大家好!今天咱们聊聊混凝土重力坝的施工组织设计,这可不是个小事儿哦。
想象一下,咱们要在一个大水库旁边建一座能抵挡水流的坚固大坝,这可真是个技术活儿。
但别担心,咱们来一步步分析,保证让你听得明白又轻松。
2. 项目概述2.1 施工目的首先,咱们得明确干这个活的目的。
混凝土重力坝可不是简单的水泥堆成的墙,它的作用可大了,既可以蓄水,又能防洪,简直是“水中卫士”!在这个项目中,我们要确保大坝的强度和稳定性,毕竟万一出现什么问题,那可就麻烦大了。
2.2 施工地点接下来,咱们得说说施工地点。
选择合适的地点就像找对象,不能只看外表,得考虑环境、地质和水文条件。
要是地质不稳,咱们的坝可就不够“靠谱”了。
所以,在施工之前,咱们得做足功课,确保选个好地方。
3. 施工准备3.1 人员组织说到施工准备,首先得说说人。
一个成功的项目离不开团队合作,俗话说“一个人跑得快,一群人才能走得远”。
我们需要专业的工程师、技术人员和现场工人,大家齐心协力,才能把大坝建得稳稳当当的。
3.2 材料准备接下来,材料准备也很重要。
混凝土、钢筋、砂石这些材料都是咱们的“主力军”。
提前准备好,才能避免施工过程中出现“缺货”的尴尬。
想象一下,正忙着浇灌混凝土,结果发现材料没了,简直就是“白忙活”!4. 施工过程4.1 地基处理在正式开工之前,地基处理是重中之重。
大坝的稳定性全靠它,地基得打好,就像盖房子得先打好地基一样。
咱们得清理现场,夯实土壤,确保没有隐患。
就像给大坝穿上了“防护服”,让它在未来的岁月里抗击风雨。
4.2 混凝土浇筑然后就是混凝土浇筑啦!这可是关键一步,浇筑过程中得确保混凝土的均匀性和强度。
工作人员需要像对待自己的孩子一样小心翼翼,每一斗混凝土都得认真对待,确保它们能在水中屹立不倒。
浇筑完后,还得进行养护,保证混凝土能健康成长,不被干燥和热浪折磨。
5. 施工监测与验收5.1 监测工作施工过程中,监测工作绝对不能放松。
第五章混凝土重力坝设计09
(六)岩溶地区的防渗处理
(1) 防渗处理的方式有防渗帷幕灌浆和防渗墙两 类,可采用混凝土防渗墙或高压灌浆填塞等措施处理。 (2)防渗帷幕线在平面上的轮廓布置,可根据两 岸地形地质条件选定。幕线应设在岩溶发育微弱地带,
如必须通过岩溶暗河或管道时,幕线应力求与其垂直。
防渗帷幕线可采用直线式、折线式、前翼式或后翼 式,需经技术经济比较选定。有条件时,可采用后翼式 。
性,按照下式计算。 (2)护坦上的时均水压力分布,可按下列规定取值: 1)当护坦面为水平时,作用在其上的时均水压力可近似取 计算断面上的水深;
2)当不设消力墩、坎等辅助消能设施的护坦上发生水跃时
,可取跃首、跃尾间水面连一直线,作为近似水面线; 3)当护坦上设有消力墩时,则墩下游可按跃后水深估算, 墩上游可按跃后水深的一半估算。
(二)重力坝设计原则
(1)重力坝的断面原则上应由持久状况控制,并以偶然状况 复核,此时,可考虑坝体的空间作用或采用其它适当措施,
不宜由偶然状况控制设计断面。
(2)分期施工投入运行的坝,强度和稳定计算应按持久状况 计算。 (3)宽缝重力坝可用材料力学法计算坝体应力,局部区域如 头部附近等部位,也可用有限元法计算,并允许在离上游面
第五章 混凝土重力坝设计
考 试 大 纲
第 五 章 混 凝 土 重 力 坝 设 计
熟练掌握重力坝布置和设计基本要求。 熟练掌握重力坝泄洪、消能型式及结构设 计。 熟练掌握泄水建筑物的水力计算。 熟练掌握重力坝的抗滑稳定与应力计算。
考 试 大 纲
第 五 章 混 凝 土 重 力 坝 设 计
掌握重力坝结构、构造设计和坝体分区。 掌握坝基处理设计。 掌握碾压混凝土重力坝材料性能、构造要 求与施工特点。 了解重力坝坝体温度控制与混凝土防裂措 施。 了解重力坝的安全监测设计。
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XXXXXX继续教育学院毕业论文题目 XXX水库混凝土重力坝枢纽设计专业水工层次专升本姓名学号前言关键词:重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽,坝型选择为混凝土重力坝,坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。
整座重力坝共分53个坝段,主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段。
其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米,分布于大坝两端;厂房坝段每段宽16米,布置在靠近右岸的主河床上,装机3台机组;底孔坝段每段宽22米,布置在厂房坝段左侧的主河床上;溢流坝段每段宽18米,布置在滦河主河床上。
详见1号图SG-02下游立视图。
挡水坝段最大断面的底面高程为128米,坝顶高程为228米,防浪墙高1.2米,最大坝高为101.2m,属高坝类型。
坝顶宽12米,最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2,上游折坡点高程为181米,下游坝坡坡率为1:0.7,下游折坡点高程688.98英尺,详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。
溢流坝段最大断面的底面高程为126米,堰顶高程210米,溢流堰采用WES曲线设计,直线段坡率为1:0.7,反弧段半径取25.0米,鼻坎高程取159米,上游坝坡坡率取1:0.2,折坡点高程为181米,上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连,详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。
本枢纽溢流堰采用挑流方式消能,挑角取250。
止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。
坝基防渗处理(主要依据上堵下排的原则),上游帷幕灌浆(两道),下游侧设置排水管。
以非溢流挡水坝段为计算选择断面,进行了抗滑稳定分析和应力分析,分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算,最终验算满足抗滑稳定,上游坝踵没有出现拉应力,设计剖面合理可行。
本次设计只是部分结构物设计,考虑问题较单一,采用基础资料一般以书本为主,跟实际情况难免有出入,敬请读者批评指正。
编者2008.9目录第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料 (2)一、枢纽概况及工程目的 (2)二、设计基本资料(参见附录一) (2)附录一 (3)附录二水市库规划及建筑特性指标 (12)第二章坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较 (14)第一节、坝轴线选择 (14)第二节、坝型选择 (17)第三节、枢纽布置方案 (20)第三章坝工设计 (26)第一节、挡水坝剖面设计 (26)第二节、挡水坝剖面设计 (28)第三节、溢流坝剖面拟定 (33)第四节、挡水坝稳定计算 (43)第四章细部构造设计 (56)第一节、坝顶构造 (56)第二节、分缝止水 (56)第三节、混凝土标号分区 (58)第四节、排水 (60)第五节、廊道系统 (61)第五章地基处理 (63)第一节、清基开挖 (63)第二节、防渗措施 (64)第三节、断层破碎带的处理 (66)第四节、软弱夹层处理 (67)第二部分计算书表 1 设计水位作用情况设计值计算表 (69)表2 荷载计算表(设计水位情况) (70)表3校核水位作用情况设计值计算表 (71)表4 荷载计算表(校核洪水位情况) (72)第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料一、枢纽概况及工程目的:潘家口水库位于河北省唐山市和承德市两地区交界处,坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的栾河干流上。
控制流域面积3.37万km2,总库容为25.5亿m3。
水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成,水库主要任务是调节水量,供天津市和唐山地区工农业用水和城市人民生活用水,结合引水发电。
并兼顾防洪,要求:尽可能使其工程提前受益,尽早建成。
根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用,枢纽定为一等工程,主坝为Ⅰ级建筑物,其它均按Ⅱ级建筑物考虑。
二、设计基本资料(参见附录一):设计任务和基本要求:(一)设计任务:1、根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用进行坝线、坝型的选择,枢纽布置方案比较通过初步分析确定。
绘制枢纽平面布置及下游立视图。
2、进行溢流坝的剖面设计,内容包括:拟定断面,水力计算稳定应力分析等,并绘制设计图纸。
(采用可靠度理论法、编程序计算)3、进行非溢流坝的剖面设计,内容包括:拟定挡水坝剖面,稳定应力分析等,并绘制设计图。
(采用可靠度理论法、编程序计算)4、进行细部构造设计和地基处理设计,包括:混凝土标号分区、分缝、止水、廓道、排水以及开挖、清理、灌浆、断层处理等,并绘制有关设计图。
5、设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰,符合GB规定,体现CAD绘图能力。
(二)选作内容:根据设计者完成设计任务的具体情况,可选作导墙、廓道、闸墩、工作桥等结构设计内容,包括:结构计算、配筋计算和绘制设计图纸。
根据设计基本资料,确定导流设计标准及导流时段,并进行导流方案比较。
通过论证和计算,选定施工导流方案。
编制控制性的施工总进度计划,并绘制施工导流程序图。
(三)基本要求:1、设计者必须发挥独立思考能力,创造性的完成设计任务,在设计中应遵循技术规范,尽量采用国内外的先进技术与经验。
2、设计者对待设计计算绘图等工作,应具有严肃认真一丝不苟的工作作风,以使设计成果达到较高水平。
3、设计者必须充分重视和熟悉原始资料,明确设计任务,在规定的时间内圆满完成要求的设计内容,成果包括:设计说明、计算书各一份、设计图纸4张。
附录一潘家口水库混凝土重力坝毕业设计基本资料一、水文分析:1、年径流:栾河水量较充沛,潘家口水文站多年平均年径流量为24.5亿m3,占全流域的53%。
年内分配很不均匀,主要集中汛期七、八月份。
丰水年时占全年50—60%,枯水年占30—40%,而且年际变化也很大。
2、洪水:多发生在七月下旬至八月上旬,有峰高量大涨落迅速的特点,据调查,近一百年来有六次大洪水。
其中1883年最大,由洪痕估算洪峰流量约为24400—27400 m3/s,实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800 m3/s。
洪峰历时三天左右,由频率分析法求得:几个重现期所对应的洪峰流量值(见下表表一、表二所示)。
枯水期洪水过程线表四设计洪水过程线表流量:米3/秒表四续表设计洪水过程线表流量:米3/秒3、泥沙:本流域泥沙颗粒较粗,中值粒径0.0375mm,全年泥沙大部分来自汛期七、八月份,主要产于一次或几次洪峰内且年际变化很大,由计算得,多年平均悬移质输沙量为1825万t多年平均含沙量7.45kg/m3。
推移质缺乏观测资料。
可计入前者的10%,这样总入库沙量为2010万吨。
淤砂浮容重为0.9t/m3,内摩擦角为12°。
二、气象:库区年平均气温为10℃左右,一月份最低月平均气温为零下6.8℃,绝对最低气温达零下21.7℃(1969年);7月份最高月平均气温25℃,绝对最气温高达39℃(1955年),多年平均气温见下表(表五)。
本流域无霜期较短(90—180天),冰冻期较长(120—200天),潘家口站附近河道一般12月封冻,次年3月上旬解冻,封冻期约70—100天,冰厚0.4—0.6米,岸边可达1米。
流域内冬季盛行偏北风,风速可达七、八级,有时更大些,春秋两季风向变化较大,夏季常为东南风,多年平均最大风速为21.5m/s,水库吹程D=3km。
流域内多年平均降雨量约为400—700mm,多年平均降水天数及降水量见表六:表六多年月平均降水天数及降水量表单位:mm三、工程地质:1、库区地质:潘家口水库、库区属于中高山区,河谷大都为峡谷地形,只有西城峪至北台子一带较为宽阔,沿河两岸阶地狭窄,断续出现且不对称,区域内无严重的坍岸及渗漏问题。
2、坝址地质:(1)地貌:坝址位于扬查子村南300m处,为低谷丘陵地区,两岸相对高差不大,河谷开阔,宽约600m上下游两公里范围内,河道顺直主河槽位于右岸,河床高程137m左右。
枯水期河床宽约100m,由于受河流侧向侵蚀两岸地形不对称。
右岸坡度较陡约60°左右,左岸较缓约20°,河床中除漫滩外,左岸还有三级阶地发育,一、二级阶地高程自140m—160m。
三级阶地与缓坡相接直达山顶。
覆盖层厚度为7—12m的砂砾卵石冲积层。
(2)岩性:坝区主要岩性为太古界拉马沟片麻岩,其次为第四纪松散堆积物,以及不同时期的侵入岩脉,坝区范围内片麻岩依其岩性变化情况可分为六大层,其中第一、四、六层岩性较好,但第一、六层因受地形限制建坝工程很大。
第四大岩层(Ar I 4)为角闪斜长片麻岩。
具粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构,主要矿物为斜长石、石英及角闪石,本层岩体呈厚层块状、质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好,总厚度185m左右。
3、构造:坝址处虽然断层、裂隙较多,但大部分规模较小对工程影响不大,其中F2、F5、F11、f26、f27、f28断层对坝体有一定影响,以上各断层的特性由下表(表七)所示。
所在部分参见构造分析图。
表七各断层的特性表4、水文地质:坝基的透水性总的看来不大,但不均一,主要决定断裂发育程度和性质,在平面上,一级阶地基岩透水性大于其它地貌单元。
从垂向上看河谷内单位吸水量小于0.01公升/分的顶板在83m—105m高程其间之透水层厚度为40—50m,若除去开挖部分厚度将更薄一些,两岸透水层应以天然地下水位为下限,一般都大于50m,具体参见地质剖面图。
5、岩石物理力学性质:岩石容重为2.68—2.70t/m3,饱和抗压强度,弱风化和微分化岩石均在650kg/cm2以上,有的可达1100 kg/cm2,混凝土与岩石的磨擦系数微分化及弱风化化下部,可取f=1.10、c=7.5kg/cm2。
6、地震:库区附近历史地震活动较为频繁,近年来微繁。
弱震仍不断发生,其中1936年和1976年两次发生6度左右地震,1977年6月国家地震局地震地质大队对本区域地震问题作了鉴定,水库的基本烈度为7度,考虑到枢纽的重要性,和水库激发地震的可能性拦河坝设防烈度采用8度。
四、当地建筑材料:坝址附近主要砂石料场有七处,储量足以建坝,各料场的物理性质、试验指标,基本满足技术要求,可作大坝混凝土骨料使用。
且无大量的粘性土及砂壤土料,可供围堰防渗材料之用。
五、交通条件:对外交通在右岸,公路、铁路均距坝址较近,略加修改或扩建即可直通坝址,坝顶无重要交通要求。
六、水库水位与库容关系曲线及淤积年限见下表:(表八)七、效益:水库建成与下游大黑汀、邱庄、陡河等水库联合运用,承担多年调节作用,在保证率P=75%时,可调节水量20.05亿立米,计划年补给工业及城市生活用水7亿立米,并可灌溉农田一百余万亩,达到遇旱有水、电站装机3台,总容量18万千瓦,平均年发电量3.45亿度。
八、淹没损失:库区淹没范围包括河北省承德唐山两地区的四个县(兴隆、宽城、承德和迁西),十一个公社四十一个大队,迁移人口20700人,淹没土地33400亩,房屋19100间,公路25km。