初步设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲范本讲解

FCD31010 FCD水利水电工程初步设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网iFCD31010 FCD1999年10月ii_____ 工程初步设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲主编单位：主编单位总工程师：参编单位：主要编写人员：软件开发单位：软件编写人员：______ 勘测设计研究院______ 年—月目录1综合说明 (4)2 设计依据文件和规范 .................................................... ( 4)3 基本资料 (4)4 面板坝布置 (9)5 坝体设计 (10)6 坝体计算 (13)7 基础处理 (14)8 坝体原型观测设计 ..................................................... ( 15)9 工程量计算及设计成果 ................................................. ( 16)1 引言工程位于 ____ 省 ______ （ 县）以 __ km 的 _____ 河上，是以 ______ 为主，兼顾 （结合 ） 等综合利用的水利水电枢纽工程。

水库正常蓄水位 ________ m,最大坝高 ______ m 总库容 _______32m ,电站总装机容量 ______ MW 年发电量 ______ kW- h ，灌溉面积 _____ hm 。

本工程可行性研究报告于 _______ 年 ____ 月由 ____ 审查通过,选定坝址为。

2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程的文件 (1) 可行性研究报告 (2) 可行性研究报告审批文件(3) 可行性研究地质报告、建材试验报告 (4)可行性研究专题报告(5) 设计合同及设计任务书(6) 初步设计地质报告、建材试验报告 2.2 主要设计规范3 基本资料3.1工程等别与建筑物级别（1） 工程等别工程，水库总库容 x 108nf ，防洪效益，灌溉面积 hmf ,水电站装 机容量 MV ，按SDJ 12 — 78的规定，本工程为等。

（2） 建筑物级别根据 SDJ 12—78中表 2确定建筑物的级别为： _______ 级; 永久主要建筑物拦河坝为 _______ 级； 永久次要建筑物为 _____ 级； 临时建筑物为 _____ 级。

3.2气象（1） 气温与水温1） 气温表1气温表单位：C行） 及补充规定； (2)SDJ 218 — 84 碾压式土石坝设计规范； (3)DL 5016— 93混凝土面板堆石坝设计导则； (4)SL 49 — 94 混凝土面板堆石坝施工规范；(5)DL 5073 — 1997 水工建筑物抗震设计规范； (6)SDJ 2078 水工钢筋混凝土结构设计规范； (7)SDJ 338 — 89 水利水电工程施工组织设计规范 (8)GB 50201— 94防洪标准。

(1)SDJ 12— 78（ 试行 ） ；水利水电枢纽工程等级划分及设计标准 （山区、 丘陵区部分 ）（ 试多年平均年平均气温______绝对最高气温______ C；绝对最低气温_____ C。

2) 水温C1) 风向：______ ；2) 风速：多年平均最大风速 ______ m/s;多年实测最大风速________ m/s;多年平均风速____ m/s ；3) 吹程km。

(3) 冰情冬季冰冻期月〜月，多年平均最大冰厚m,春季流冰持续时间d,冰块最大面积卅，流速m/s，流冰抗碎强度MPa冻土最大深度m溶冰期月〜月。

3.3 水文、水能(1) 洪水1) 设计洪水重现期 _____ a；2) 校核洪水重现期 ______ a；3) 施工渡汛坝体挡水洪水重现期 _______ a；4) 移民标准洪水重现期 ______ a ；5) 征地标准洪水重现期 ______ a。

(2) 坝前水位1) 校核洪水位 ______ m2) 设计洪水位 _____ m;3) 正常蓄水位 ______ m4) 防洪限制水位 ______ m5) 死水位 _____ mo(3) 坝址水位、流量关系曲线(4) 泥沙工程河段多年平均悬移质沙量_______ X 104 t，多年平均推移质沙量_______ X 104 t ,河床推移质级配见表3o5o= ____ mm, cp= ______ mm。

(5) 水库淤积1) 坝前20年泥沙淤积高程_____ m 30年泥沙淤积高程______ m2) 泥沙的内摩擦角($ ) ° ;3) 泥沙浮容重 ______ k N/m。

3.4 地形坝址区地形图。

3.5 地质(1) 工程地质1) 工程地质图包括：坝址工程地质平面图；坝址区工程地质纵、横剖面图；坝址岩盘、风化带及覆盖层等高线图；围堰工程地质纵横剖面图；钻孔柱状图。

3) 建议岩、土开挖边坡见表4。

4)表4建议岩、土开挖边坡3)坝区基岩、土物理力学性质见表5。

表5坝区岩体物理力学指标建议值5)河床覆盖层物理力学性质见表6。

5)坝基(特别是趾板附近)岩溶(溶洞、溶沟、溶槽)的发育情况。

(2) 水文地质1) 沿大坝趾板线的渗透剖面图。

2) 大坝坝基(特别是趾板线附近)地下水的分布规律，地下水的层数___________ ,各层埋深____ ,水源补给途径_____ ,水的酸碱度_____ ,pH值______ ,承压水的压力_____ 。

3.6 地震烈度(1) 地震基本烈度本工程坝区基本烈度为_______ 度。

(2) 地震设计烈度根据DL 5073-1997的规定，本工程大坝地震设计烈度为 _________ 度。

3.7 建筑材料(1) 外来建筑材料水泥、钢材、木材、止水材料的特性见供货单位说明书，其中混凝土的强度特性见表7。

表7混凝土强度特性混凝土容重_____ kN/m3;混凝土抗渗标号选定为______ ;混凝土抗冻标号选定为_______ 混凝土热胀系数见表8。

表8混凝土热胀系数混凝土标号吸热系数放热系数导热系数线胀系数(2)当地建筑材料石料储量_____ x 10 m，运距_______ km; 土料储量_____ x 10 m，运距 ______ km;沙石料储量x 104 m3，运距_____ km。

1)填坝石料主要物理力学性质见表9。

表10防渗土料物理力学指标3.8 坝体稳定和应力应变计算参数坝坡稳定计算抗剪强度指标C e，可以通过直剪仪和三轴剪切仪进行坝料试验取得。

坝体应力应变计算所需参数如表11。

表11坝体应力应变计算所需参数4.1 面板坝坝轴线选择和布置根据可行性研究阶段选定的坝址，结合本阶段地勘资料和枢纽布置要求，选择和布置较合理的坝轴线。

4.2 坝体布置确定坝顶高程和坝顶宽度、上下游坝坡、趾板线的位置；确定与两岸坝肩及建筑物的相互关系。

4.2.1 坝顶布置面板坝顶部的上游面一般设一道直立的钢筋混凝土的L墙，墙高从防浪墙顶算起共m缝间设一道止水至墙顶。

下游面可设L墙，也可不设；下游面设拦杆，坝顶布置照明灯杆，间距___________ m o坝顶宽度_____ m,按构造和交通要求选定。

坝顶设横向排水坡为__________ %o4.2.2 确定坝顶高程防浪墙顶高程等于水库静水位加墙顶超高，按下列三种情况计算，取其最大值。

(1) 设计洪水位+正常运用情况的墙顶超高；(2) 校核洪水位+非常运用情况的墙顶超高；(3) 正常蓄水位+非常运用情况的墙顶超高+地震安全超高_________ m(包括涌浪高程)，当地震设计烈度为8(或9)度时，还应加上坝体(和坝基)在地震作用时的坝顶沉陷。

墙顶超高计算公式：Y=R+e+A (1)式中：R――为波浪在坝坡上的爬高，m R按SDJ 218 —84附录一计算，其中正常运用情况，采用多年平均最大风速的________ 倍；非常运用情况采用多年平均最大风速；e――为最大风雍水面高度，m e按SDJ 218—84附录一计算，其中风速值的采用与R计算相同；A――为安全加高，m；按表12采用。

坝顶咼程=防浪墙顶咼程-1.2 m 。

423 上、下游坝坡拟定4.2.4 趾板线的选择和布置4.2.5 坝顶连接结构设计5坝体设计5.1 坝体剖面设计提示：坝体剖面设计应先确定剖面的几何尺寸，即先确定坝的建基高程，求岀最大坝高，然后进行坝体堆料分区和各分区坝料的设计及工艺设计。

5.1.1 确定最大坝高(1) 趾板的最低清基高程；(2) 坝基最低清理高程。

最大坝高H=坝顶高程一(1)、(2)项之最低者。

5.1.2 坝体堆石分区根据《混凝土面板堆石坝设计导则》(DL 5016 —93)第2章第2节对面板坝进行区域划分，从上游铺盖至下游坝坡大致划分如下：(IA) 粘性土料墙铺盖区填筑 _______ 土料；(IB) 盖重区填筑 ____ 任意料；趾板后特殊垫层区填筑 _______ 石料；(2) 垫层区填筑_________ 石料；(3A) 过渡区填筑________ 石料；(3B) 主堆石区填筑________ 石料；次堆石区填筑_____ 石料；(3C)下下游堆石区下部浸水部分填筑 _________ 石料；(3C)上下游堆石区上部干燥部分填筑_______ 石料。

5.1.3 各分区坝料设计和碾压工艺设计(1A)粘性土料墙铺盖区：压实干容重_________ ,孔隙率 ______ ,级配曲线______ ,渗透系数____ ,铺料厚度______ ,洒水量______ ,碾子功率______ ,碾压遍数。

(1B) 盖重区：压实干容重。

趾板后特殊垫层区：压实干容重__________ ,石料风化程度______ ,孔隙率______ ,级配曲线____ ,水泥参量_____ ,渗透系数 ______ ，铺料层厚 ___ ,洒水量 _____ ,碾重______ ,碾压遍数。

垫层区：压实干容重____ ,石料风化程度_______ ,孔隙率 _____ ,级配曲线______ ,渗透系数,铺料厚度,洒水量,碾重,碾压遍数,含泥量限制,垫层区水平宽度m(3A) 过渡区：压实干容重________ ,石料风化程度_____ ,孔隙率 ______ ,级配曲线_____ ,渗透系数_____ ,铺料厚度______ ,洒水量_____ ,碾子功率_____ ,碾压遍数 ____ ,含泥量限制______过渡区的水平宽度______ m(3B) 主堆石料区：压实干容重_______ ,风化程度_____ ,孔隙率 ______ ,级配曲线_____ ,渗透系数____ ,含泥量限制_______ ，铺料厚度_____ ,洒水量 ______ ,碾子功率______ ,碾压遍数(3C) 下游堆石区：压实干容重 ____ ,风化程度_____ ,孔隙率 ______ ,级配曲线_____ ,渗透系数_____ ,含泥量______ ,铺料厚度 ____ ,洒水量______ ,碾子功率 ______ ,碾压遍数______ 。