浆砌石重力坝课程设计报告书

《水工建筑物》系列课程设计
--------重力坝电算课程设计
指示书
一、设计任务：浆砌石重力坝典型剖面设计
二、设计内容：根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，
进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。

主要设计内容为：
1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准
2、通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；
3、通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；
4、坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。

三、设计作法
分析基本资料，根据课堂所学内容，参照规范[1～3]各相应部分进行设计，对设计参数进行选取、方案进行拟定等。

设计中所需基本资料，除已给定之外，还有自行研究确定的。

四、基本资料
(一)、设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。

根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。

拟建的水库总库容1.33亿立方米，电站装机容量9600kw。

工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按现行的国家规范规范[4]自行确定。

(二)、坝基地质条件
1、开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.20m。

2、力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f＇=1.05，粘结力系数c＇＝
900kPa。

3、基岩抗压强度：15002
kg
/cm
(三)、特征水位
经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：
P=0.1%校核洪水位为909.92m，相应下游水位为861.15m；
P=1% 设计洪水位为907.32m，相应下游水位为859.80m；
正常挡水位为905.70m；相应下游水位为855.70m；
淤沙高程为842.20m；
(四)、荷载及荷载组合
荷载组合根据实际情况并参照规范[1～3]要求。

具体计算时选取了1种有代表性或估计
其为控制性的组合进行设计计算。

有关荷载资料如下：
1、筑坝材料：浆砌石容重5.233/m kN 。

2、坝基扬压力、坝基防渗处理：根据水库地基情况，设置帷幕灌浆和排水孔幕，扬压力折减系数取0.3，折减位置距上游坝轴线8m 。

3、风速与吹程：坝址洪水期多年平均最大风速18.1m/s ，洪水期50年重现期最大风速25m/s ，坝前吹程1公里。

4、水库淤沙：淤沙浮容重为8.03/m kN ，淤沙内摩擦角 12=ϕ。

5、坝址地震基本烈度：根据“中国地震烈度区划图”坝址位于7度区，设防烈度按7度考虑。

6、坝顶有一般交通要求。

五、设计步骤
(一)、工程等级确定
由于拟建的水库总库容1.33亿立方米，电站装机容量9600kw 。

按现行的国家规范规范[4]如下表
由以上工程等级规范可得出，工程等级为Ⅱ级。

(二)、初步拟定坝体断面
1、基本剖面尺寸的确定：假定基本剖面为三角形，上游水位与坝顶齐平，扬压力、静水压力均为三角形分布，确定满足强度和稳定条件下的最小坝底宽度T 。

①按满足强度条件确定坝底的最小宽度T
当库满时： )(2
21w w c TH
U W W W αγβγγ-+=
-+=∑ )2232(122
222w T H w
w w c c H
T M αγγβγβγβγγ---+-=∑
上游边缘铅直正应力()()⎥⎦⎤
⎢⎣⎡---+-=2221T H H w w w c yu
γαγββγβγσ (1)
下游边缘铅直正应力()⎥⎦⎤
⎢⎣
⎡+--=221T H H w w c yd
γββγβγσ (2)
当库空时，令式(1)、式(2)中w γ=0，得：
)(2
21w c TH
U W W W αγγ-=
-+=∑ )2(122
22w T H w
c H
T M αγγγ--=∑
上游边缘铅直正应力()βγσ-=1H c yu (3) 下游边缘铅直正应力βγσH c yd = (4) 强度控制条件是坝基面不允许出现拉应力。

当库空时，由式(3)可以看出：只要β在0～1之间，即上游坡度取正坡，坝基面不出现拉应力。

当库满时要使上游不出现拉应力，可令式(2)中=yu σ0，求得坝底宽度为：()()αβββγγ--+-=
21w
c
H
T ，由该式可知，当H 为
一定值时，β值越小，则底宽也越小。

考虑库空时，下游坝面不出现拉应力，可取β=0，求得上游坝面为铅直面的三角形基本剖面的最小底宽
m 35.553.081
.95
.2312.80=-=
-=
αγγw
c
H
T 。

②演算宽度T=55.35m 时是否满足稳定要求 由式()∑-+=-+=w w c TH
U W W W αγβγγ2
21 ()KN W 47.4558181.93.05.23212
.8035.55=⨯-⨯=
∑ KN H r P w 3148612.8081.95.02122=⨯⨯==∑ ()
16.13148647.455818.0=⨯=-=∑∑P
U W f K
()1..331486
55
90047.4558105.1''=⨯+⨯=
+-=
∑∑P
A
c U W f K
K 值大于3，满足要求。

所以取T=63m
2、坝顶高程、坝顶宽度的确定：根据已给的设计洪水位及校核洪水位，考虑风浪及安全加高等确定浪墙顶高程及坝顶高程。

又由于坝顶需要行走门式起重机，门机轨距7.0
米。

计算设计洪水位和校核洪水位情况下的h 1%(m)和hz 则由公式 可求出安全超高。

计算过程如下表：
c z h h h h ++=∆%1
最后确定坝顶防浪墙高程为911.35m ，防浪墙高为1.2m ，所以坝高为82.95m 。

一般坝顶宽度取坝高的百分之八到百分之十，且不小于3m ，当在坝顶布置移动式启闭机时，坝顶宽度要满足安装门机轨道的要求，由于坝顶需要行走门式起重机，门机轨距7.0米，7m m 35.85.831.01000≥=⨯=H ，取坝顶宽度为9m 。

3、拟定坝体基本断面
①上游坝面坡度应与溢流坝段、放水孔坝段相协调，为照顾泄、放水需要，上游面宜采用直立布置。

②坝体基本三角形顶点，可放在校核洪水位，或略予提高；
③参考碧流河水库设计成果拟定，将已拟定的断面，按比例画出图如下：
图中出以标出单位外，其它数据单位均按mm计。

(三)确定荷载组合：
荷载组合表
计算简图如下：
各荷载计算分别如下：
自重W1=23.5³9³82.95=17544KN
自重W2=0.5³23.5³（63-9）³68.67=43571KN
上游水压力水平方向P1=0.5³9.81³80.12³80.12=31486KN
下游水压力水平方向P2θ
sin=5225KN
sin=0.5³9.81³32.6³41.47³θ
cos=4082KN
下游水压力垂直方向P2θ
扬压力U1=9.81³32.6³63=20160KN
扬压力U2=140³0.5³(63-8)=3850KN
扬压力U3=140³8=1120KN
扬压力U4=(780-454)³8³0.5=1304KN
淤沙压力KN h P s s sb S 590)2
1245tan(1585.0)245(tan 21222=-⨯⨯⨯=-=。

ϕγ 上游浪压力:928.00166.03
1
4
5
0==D
V h l
()834.94.108
.0==l h L 423.022
==
L
H
cth
L
h h l z ππ 因为上游水位9.42
52.79=>=m
L H ，所以计算浪压力选取深水波公式： ()()KN h h L P z m
l 38423.0151.14
834
.981.94
%
1=+⨯=
+=
γ 荷载及力矩计算表
对几种荷载组合情况分别进行稳定分析：按照规范规定的抗剪断强度计算公式：
0.362.326889639003876305.1>=⨯+⨯='+''∑∑P A c W f K ＝满足要求。

式中：f ’ 为坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；c’ 为坝体混凝土与基岩接触面
的抗剪断凝聚力；W ∑为作用于坝体全部荷载对滑动平面的法向分值；P ∑为作用于坝体全部荷载对滑动平面的切向分值。

由以上得0158633024316633876362
2>=⨯-=+=
∑∑B M B W yu σ符合要求。

(五)、抗滑稳定计算电算过程 本计算遵循以下规范：
《混凝土重力坝设计规范 》 (DL 5108-1999) 《水工混凝土结构设计规范 》(DL/T5057-1996) 《水工建筑物抗震设计规范 》(DL 5073-2000) 《水工建筑物荷载设计规范 》(DL 5077-1997)
《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-94) 重力坝断面按单宽计算。

基本资料
重力坝建筑物级别：2级，安全类别：Ⅱ。

坝基截面高程为827.200m。

水平向设计地震加速度代表值αh＝0.10g，计地震作用。

地震动态分布系数采用拟静力法计算。

上游地震动水压力折减角θ＝90.000°
下游地震动水压力折减角θ＝90.000°
重力坝为常态混凝土，强度等级：C10
混凝土重度 Rc＝23.5kN/m^3
水重度 Rw＝9.8kN/m^3
淤沙浮重度 Rs＝8.0kN/m^3
淤沙内摩檫角ψ＝12.000°
扬压力图形折减点离上游面距离Lo＝8.000m
扬压力图形折减系数α＝0.300
基岩抗剪断摩檫系数 f'= 1.050
基岩抗剪断凝聚力 c'(MPa) = 0.900
工况表
┍━┯━━━━┯━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┑│ I│设计状况│地震│上游水位│下游水位│淤沙高程│平均波长│波高 h1%│┝━┿━━━━┿━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┥│ 1│正常状况│不计│ 905.700│ 855.700│ 842.200│ 9.834│ 1.151││ 2│设计状况│不计│ 907.320│ 859.800│ 842.200│ 9.834│ 1.151││ 3│校核状况│不计│ 909.920│ 861.150│ 842.200│ 7.116│ 0.768││ 4│偶然状况│计及│ 905.700│ 855.700│ 842.200│ 9.834│ 1.151│┕━┷━━━━┷━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┙
荷载组合 1
正常状况上游水位 905.700m 下游水位 855.700m 淤沙高程 842.200m ┍━━┯━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑│序号│荷载名称│垂直力(kN)│水平力(kN) │ M(kN²m) │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥│ 1 │坝体自重│ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 ││ 2 │上游水平水压力│ 0.0 │ -30225.8 │ -790909.4 ││ 4 │下游水平水压力│ 0.0 │ 3984.1 │ 37848.8 ││ 5 │下游垂直水压力│ 3133.0 │ 0.0 │ -75283.5 ││ 6 │水平淤沙压力│ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 ││ 8 │浮托力│ -17613.9 │ 0.0 │ 0.0 ││ 9 │渗透压力│ -6597.2 │ 0.0 │ -92880.3 ││ 10 │浪压力│ 0.0 │ -38.0 │ -2996.4 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥││标准荷载合计│ 40036.9 │ -26869.9 │ -257415.7 │┝━━┿━━━━━━━━━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥
荷载组合 2
设计状况上游水位 907.320m 下游水位 859.800m 淤沙高程 842.200m
┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑│序号│荷载名称│垂直力(kN) │水平力(kN) │ M(kN²m) │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥│ 1 │坝体自重│ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 ││ 2 │上游水平水压力│ 0.0 │ -31486.2 │ -840892.7 ││ 4 │下游水平水压力│ 0.0 │ 5212.8 │ 56646.2 ││ 5 │下游垂直水压力│ 4099.2 │ 0.0 │ -94096.6 ││ 6 │水平淤沙压力│ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 ││ 8 │浮托力│ -20147.8 │ 0.0 │ 0.0 ││ 9 │渗透压力│ -6270.0 │ 0.0 │ -88273.4 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥││标准荷载合计│ 38796.5 │ -26901.6 │ -302869.4 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥
荷载组合 3
校核工况上游水位 909.920m 下游水位 861.150m 淤沙高程 842.200m
┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑│序号│荷载名称│垂直力(kN) │水平力(kN) │ M(kN²m) │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥│ 1 │坝体自重│ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 ││ 2 │上游水平水压力│ 0.0 │ -33562.9 │ -925442.3 ││ 4 │下游水平水压力│ 0.0 │ 5653.5 │ 63978.9 ││ 5 │下游垂直水压力│ 4445.8 │ 0.0 │ -100478.1 ││ 6 │水平淤沙压力│ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 ││ 8 │浮托力│ -20982.1 │ 0.0 │ 0.0 ││ 9 │渗透压力│ -6434.9 │ 0.0 │ -90595.5 ││ 10 │浪压力│ 0.0 │ -17.9 │ -1489.3 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥││标准荷载合计│ 38143.7 │ -28517.6 │ -387221.1 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥
荷载组合 4
偶然工况上游水位 905.700m 下游水位 855.700m 淤沙高程 842.200m 计地震┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑│序号│荷载名称│垂直力(kN) │水平力(kN) │ M(kN²m) │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥│ 1 │坝体自重│ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 ││ 2 │上游水平水压力│ 0.0 │ -30225.8 │ -790909.4 ││ 4 │下游水平水压力│ 0.0 │ 3984.1 │ 37848.8 ││ 5 │下游垂直水压力│ 3133.0 │ 0.0 │ -75283.5 ││ 6 │水平淤沙压力│ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 ││ 8 │浮托力│ -17613.9 │ 0.0 │ 0.0 ││ 9 │渗透压力│ -6597.2 │ 0.0 │ -92880.3 │
│ 10 │浪压力│ 0.0 │ -38.0 │ -2996.4 ││ 11 │水平地震惯性力│ 0.0 │ -2139.0 │ -72179.4 ││ 13 │上游地震动水压力│ 0.0 │ -982.3 │ -35472.3 ││ 14 │下游地震动水压力│ 0.0 │ -129.5 │ -1697.5 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥││标准荷载合计│ 40036.9 │ -30120.7 │ -366764.9 │┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥
按《混凝土重力坝设计规范》(SDJ21-78)计算
抗剪安全系数公式：K1＝f∑W／∑P，式中：基岩抗剪摩檫系数f＝0.800
抗剪断安全系数公式：K2＝(f'∑W＋cA)／∑P，式中：基岩抗剪断摩檫系数 f'＝1.050 基岩凝聚力 c'＝0.900Mpa，坝基单宽截面积 A＝63.000m^2
坝基上、下游面垂直正应力公式：σy＝∑W／T±6∑M／T^2式中：坝基截面长T＝63.000m
计算成果汇总表
┍━━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━┑
│名称│组合 1 │组合 2 │组合 3 │组合 4 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│上游水位(m) │ 905.700 │907.320 │ 909.920 │ 905.700 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│下游水位(m) │ 855.700 │859.800 │ 861.150 │ 855.700 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│淤沙高程(m) │ 842.200 │842.200 │ 842.200 │ 842.200 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│地震情况│不计│不计│不计│计及│
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│垂直力∑W(kN) │ 40036.9 │38796.5 │ 38143.7 │ 40036.9 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│水平力∑P(kN) │ -26869.9 │-26901.6│ -28517.6 │ -30120.7 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│力矩∑M(kN²m)│-257415.7 │-302869 │ -387221.1 │ -366764.9 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│抗剪安全系数 k1│ 1.192 │ 1.154 │ 1.070 │ 1.063 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│抗剪断安全系数k2│ 3.675 │ 3.622 │ 3.393 │ 3.278 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│上游面σy (MPa) │ 0.246 │ 0.158 │ 0.020 │ 0.081 │
┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
│下游面σy (MPa) │ 1.025 │ 1.074 │ 1.191 │ 1.190 │
┕━━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━┙
由以上各表分析可知在各工况抗剪安全系数均大于1满足稳定要求，抗剪断安全系数均大于3满足稳定要求，上游面σy均大于零，不产生拉应力，满足设计要求。

(六)、坝体应力分析
用材料力学法计算坝基截面上、下游边缘应力及内部应力，计算过程如下： 1、第一步计算边缘应力，判定坝基、坝体强度是否满足要求
①依次计算出yu σ、yd σ、u τ、d τ、xu σ、xd σ及主应力u 1σ、d 1σ、u 2σ、d 2σ； ②判断坝基截面上、下游边缘处是否满足强度要求，控制标准参照规范[1～3]，坝体混凝土标号自行设计拟定；
③将计算结果列表表示如下：
由以上个应力状况，根据稳定、强度要求和计算结果，在以上计算荷载组合情况下，
坝的断面尺寸设计是合理的。

2、第二步计算坝基截面处坝体内部应力
①选取坝基水平截面处7个计算点，只计算一种荷载组合情况，对y σ、τ、x σ、1σ、
2σ分别进行计算；
②选坐标，作计算简图表明计算点如下：
坝体应力计算简图
③计算水平截面上垂直正应力y σ ⅰ、列y σ分布表达式：bx a y +=σ
ⅱ、用上、下游边缘处=yu σ、yd σ的边界条件定系数a 、b ，列出方程式：158=a+63b …① 1072=a …②
由以上两式可得出a=1072, b=-14.058 ⅲ、列表计算各计算点的y σ值
y σ计算表
ⅳ、画出截面y σ分布图
④计算水平截面上剪应力τ
ⅰ、列τ分布表达式：2111x c x b a ++=τ
ⅱ、用上、下游边缘处u τ、d τ的边界条件定系数1a 、1b 、1c ，列出方程式如下：
121163630c b a ++=…① 1838a =…② 由
268898382163
1=++=∑⎰dx x c x b P ）（得
26889633
1
6321638383121=⨯⨯+⨯⨯+
⨯c b …③ 由以上三式得a1=838 b1=-12.558 C1=-0.0118 ⅲ、列表计算各计算点的τ值
τ计算表
ⅳ、画出Ⅰ—Ⅰ截面τ分布图
⑤计算水平截面上水平正应力x σ
ⅰ、列x σ分布表达式：x b a x 22+=σ
ⅱ、用上、下游边缘处xu σ、xd σ的边界条件定系数2a 、2b ，列出方程式如下：
22637.78b a +=…① 2654a =…② 由以上两式得 a2=654 b2=-9.132 ⅲ、列表计算各计算点的x σ值
x σ计算表
x
⑥计算各点主应力1σ、2σ
ⅰ、2
1σσ=
()22421
2τσσσσ+-±+x y y x ⅱ、将各点的y σ、τ、x σ代入公式计算1σ、2σ，将计算成果列表如下；
主应力1σ、2σ计算表
ⅲ、计算主应力方向
从铅直线到主应力1σ的夹角φ
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛--
=x y arctg σστ
φ221，即x y tg σστφ--=22
将φ值列表计算如下：
φ值计算表
ⅳ、绘制各点主应力图，以矢量表示其大小和方向，。

大坝比例尺为1：500，应力比例尺 1：250。

⑦计算主剪应力max τ：2
2
1max σστ-=，max τ所在平面与主应力面成45°。

(七)、浆砌石重力坝应力分析电算过程：
基本资料
单位：力--kN 、力矩--kN ²m 、长度--m 、应力—Mpa ，重力坝建筑物级别：2级 安全类别：Ⅱ，水平向设计地震加速度代表值 αh ＝0.10g ，计地震作用。

地震动态分布系数采用拟静力法计算。

上游地震动水压力折减角 θ ＝90°下游地震动水压力折减角 θ ＝90°重力坝为常态混凝土，强度等级：C10，混凝土重度Rc ＝23.5kN/m^3，水重度Rw ＝9.8kN/m^3，淤沙浮重度 Rs ＝8.0kN/m^3，淤沙内摩檫角ψ ＝12.000°，坝体排水管折减系数 α1＝0.300，坝基排水幕坡度DR ＝0.000，扬压力图形折减点离上游面距离 Lo ＝8m ，扬压力图形折减系数 α＝0.3，计算点间距 dx ＝9.000m ，计扬压力。

材料性能标准值
砼层面抗剪断摩檫系数f'c =1.050
砼层面抗剪断凝聚力 c' (MPa) = 0.900
基岩抗剪断摩檫系数 f'=1.050
混凝土抗压强度 fc (MPa) =9.8
断面信息表
┍━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━┯
│ I│上游面 X│下游面 X│高度 Y │排水管 X│应力│
┝━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━┿
│ 0│ 0.000│ 9.000│ 82.950│ 8.000│ 0│
│ 1│ 0.000│ 9.000│ 68.670│ 8.000│ 1│
│ 2│ 0.000│ 63.000│ 0.000│ 8.000│ 1│
┕━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━┷
注：应力标记 0--不计，1--计及。

本计算按作用的标准值计算，并作如下规定：
1²坝轴线与基础面交点为坐标轴原点，Ｘ轴指向下游为正，Ｙ轴向上为正。

2²垂直力向下为正，水平力指向上游为正，力矩绕坝基面形心逆时针转为正。

3²应力受压为正，受拉为负。

4²当垂直正应力大于水平正应力时，夹角为第Ⅰ主应力与铅垂线夹角；
当垂直正应力小于水平正应力时，夹角为第Ⅱ主应力与铅垂线夹角；
夹角正负号规定：从铅垂线转向相应的主应力，顺时针转为正。

5²Ｕ代表用边界条件计算上游面应力，检验计算的正确性。

计算工况 1：正常状况
上游水位 HU＝905.700m ，下游水位HD＝855.700m，淤沙高程HS＝842.200m，不计地震，计扬压力。

截面 I＝1(高程 895.870m)，此截面以上总垂直力 SW＝2504.3kN，总水平力 SP＝-511.9kN，总力矩SM＝-2497.6kN²m，抗剪断安全系数 K＝20.959。

下游坝坡 m2＝0.000 上游坝坡 n＝0.000 排水管坡度 DR＝ 0.000
截面宽度 T＝ 9.000m 排水管到上游面距离 L1＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
----------------------------------------------------------------
1 0.0 0.4633 0.0000 0.0000 0.4633 0.0000 0.000
2 9.0 0.0932 0.0000 0.0004 0.0932 0.0004 0.000
----------------------------------------------------------------
截面I＝2(高程 827.200m)
此截面以上总垂直力SW＝40036.9kN
总水平力SP＝-26869.9kN
总力矩SM＝-257415.7kN²m
抗剪断安全系数 K＝3.675
下游坝坡 m2＝0.786 ，上游坝坡 n＝0，排水幕坡度DR＝0
截面宽度T＝63m ，排水幕到上游面距离 Lo＝8m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
--------------------------------------------------------------------------
1 0.000 1.0246 0.8058 0.6336 1.6583 0.0000 -38.180
2 9.000 0.9135 0.7082 0.6075 1.4850 0.0359 -38.905
3 18.000 0.8023 0.6048 0.5748 1.3039 0.0731 -39.674
4 27.000 0.6911 0.495
5 0.5380 1.1159 0.1132 -40.609
5 36.000 0.5799 0.3802 0.4997 0.9221 0.157
6 -41.990
6 45.000 0.468
7 0.2590 0.4624 0.7246 0.2066 -44.650
7 54.000 0.3576 0.1318 0.4285 0.5296 0.2565 -52.534
8 63.000 0.2464 0.0000 0.0786 0.2464 0.0786 0.000 -----------------------------------------------------------------------------
计算工况 2：设计状况
上游水位HU＝907.320m ，下游水位HD＝ 859.800m，淤沙高程HS＝842.200m，不计地震计扬压力。

截面 I＝1 (高程 895.870m)
此截面以上总垂直力 SW＝ 2419.3kN
总水平力SP＝ -681.0kN
总力矩SM＝-3551.9kN²m
抗剪断安全系数 K＝15.624
下游坝坡 m2＝0.000 ，上游坝坡 n＝0.000 ，排水管坡度 DR＝ 0.000
截面宽度T＝9.000m ，排水管到上游面距离 L1＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
------------------------------------------------------------------------
1 0.000 0.5319 0.0000 0.0000 0.5319 0.0000 0.000
2 9.000 0.0057 0.0000 -0.0004 0.0057 -0.0004 0.000
------------------------------------------------------------------------
截面 I＝2 (高程 827.200m)
此截面以上总垂直力 SW＝ 38796.5kN
总水平力 SP＝-26901.6kN
总力矩 SM-302869.4kN²m
抗剪断安全系数K＝3.622
下游坝坡 m2＝0.786 上游坝坡 n＝0.000 排水幕坡度 DR＝ 0.000
截面宽度T＝63.000m 排水幕到上游面距离 Lo＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
-----------------------------------------------------------------------------
1 0.000 1.0737 0.8443 0.6639 1.7376 0.0000 -38.180
2 9.000 0.9429 0.7275 0.620
3 1.5267 0.036
4 -38.750
3 18.000 0.8120 0.6093 0.5746 1.3141 0.0725 -39.488
4 27.000 0.6812 0.4899 0.5289 1.1008 0.1093 -40.580
5 36.000 0.5504 0.3691 0.4850 0.8883 0.1472 -42.469
6 45.000 0.4196 0.2470 0.4451 0.679
7 0.1850 -46.480
7 54.000 0.2888 0.1236 0.4112 0.4879 0.2121 -58.171
8 63.000 0.1580 0.0000 0.0790 0.1580 0.0790 0.001
----------------------------------------------------------------------------
计算工况 3：校核状况
上游水位 HU＝909.920m 下游水位HD＝861.150m 淤沙高程HS＝842.200m
截面 I＝1(高程 895.870m)
此截面以上总垂直力SW＝2282.8kN
总水平力SP＝-986.2kN
总力矩SM＝-5585.2kN²m
抗剪断安全系数K＝10.644
下游坝坡 m2＝0.000 上游坝坡n＝0.000 排水管坡度 DR＝ 0.000
截面宽度T＝9.000m 排水管到上游面距离 L1＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
------------------------------------------------------------------------
1 0.000 0.6674 0.0000 0.0000 0.6674 0.0000 0.000
2 9.000 -0.1601 0.0000 -0.0004 -0.0004 -0.1601 -90.000
-----------------------------------------------------------------------
截面 I＝2 (高程 827.200m)
此截面以上总垂直力 SW＝ 38143.7kN
总水平力 SP＝-28517.6kN
总力矩 SM＝-387221.0kN²m
抗剪断安全系数 K＝3.393
下游坝坡 m2＝0.786 上游坝坡 n＝0.000 排水幕坡度 DR＝0.000
截面宽度 T＝63.000m 排水幕到上游面距离Lo＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
----------------------------------------------------------------------------
1 0.000 1.1908 0.9364 0.7364 1.927
2 0.0000 -38.180
2 9.000 1.0236 0.7915 0.6698 1.6577 0.0357 -38.701
3 18.000 0.8563 0.6502 0.6078 1.3940 0.0702 -39.591
4 27.000 0.6891 0.512
5 0.5512 1.1373 0.1030 -41.169
5 36.000 0.5218 0.378
6 0.5006 0.8900 0.1325 -44.196
6 45.000 0.3546 0.2483 0.4568 0.6592 0.1522 -50.816
7 54.000 0.1873 0.1217 0.4206 0.4726 0.1354 -66.888
8 63.000 0.0201 0.0000 0.0786 0.0786 0.0201 -89.998
----------------------------------------------------------------------------
计算工况 4：偶然状况
上游水位HU＝905.700m 下游水位HD＝855.700m 淤沙高程HS＝842.200m。

计地震
计扬压力。

截面 I＝1 (高程 895.870m)
此截面以上总垂直力SW＝2504.3kN
总水平力 SP＝-913.7kN
总力矩 SM＝-5160.4kN²m
抗剪断安全系数 K＝11.744
下游坝坡 m2＝0.000 上游坝坡n＝0.000 排水管坡度 DR＝ 0.000
截面宽度 T＝ 9.000m 排水管到上游面距离 L1＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
------------------------------------------------------------------------
1 0.000 0.6605 0.0000 0.0000 0.6605 0.0000 0.000
2 9.000 -0.1040 0.0000 0.0096 0.0096 -0.1040 -90.000
------------------------------------------------------------------------
截面 I＝2 (高程 827.200m)
此截面以上总垂直力 SW＝39967.4kN
总水平力 SP＝ -29912.2kN
总力矩 SM＝ -357775.7kN²m
抗剪断安全系数 K＝3.299
下游坝坡 m2＝0.786 上游坝坡 n＝0.000 排水幕坡度 DR＝ 0.000
截面宽度 T＝ 63.000m 排水幕到上游面距离 Lo＝8.000m
σσ1 σ2 夹角φ
计算点编号坐标σy τ
x
--------------------------------------------------------------------------
1 0.000 1.1753 0.9278 0.7250 1.9049 -0.0046 -38.180
2 9.000 1.0207 0.8035 0.6775 1.6707 0.0275 -38.972
3 18.000 0.8662 0.676
4 0.6284 1.4341 0.0606 -40.016
4 27.000 0.7117 0.546
5 0.5794 1.1960 0.0951 -41.550
5 36.000 0.5571 0.4138 0.5319 0.9584 0.130
6 -44.125
6 45.000 0.4026 0.2782 0.4873 0.7264 0.1635 -49.329
7 54.000 0.2481 0.1399 0.4474 0.5195 0.1760 -62.730
8 63.000 0.0935 0.0000 0.0914 0.0935 0.0914 0.000
------------------------------------------------------------------------
以上为电算浆砌石重力坝各应力状况。

（八）、坝体细部的构造和布置
1.廊道系统
灌浆廊道，帷幕灌浆的压力可能会顶起基岩，所以帷幕灌浆需要在坝体浇筑到一定高度后进行，以便利用砌石压重提高频灌浆压力。

为了不影响大坝施工，在距坝踵6m处设置灌浆廊道。

灌浆廊道断面设置成城门洞形，底宽3m，高3.5m，排水廊道和检修廊道底宽2m，高2.5m。

底面距基岩5m。

在灌浆廊道下游侧设排水沟，上游侧设坝基排水孔幕兼作排水作用。

检查和坝体排水廊道，为了便于检查，观测和排除坝体渗水在距上游6m处，每隔28m 左右设置排水和检查廊道。

具体布置见坝体断面图。

廊道断面设置成城门洞式，底宽2m，高2.5m。

2.坝顶
在坝顶布置两条半米宽的人行道，上游侧布置1.2m高防浪墙，下游侧布置1.2m高防护栏。

中间布置起重机轨道，轨道宽7m。

轨道中间布置成公路。

上游侧做成悬臂结构，向上游突出1.5m。

3.坝体排水
在靠近坝体上游布置排水管幕，以减少渗水对坝体的影响。

排水管距上游面7.5m。

排水管采用多孔混凝土管，间距2m，内径20cm。

排水管将渗水排到廊道中，汇集到集水井中，经横向排水管自流排向下游。

4.面板分分缝
防渗面板设置伸缩缝，间隔10m，并且和坝体横缝错开。

防渗面板间距10m，止水材料采用紫铜片。

第七章心得体会
参考文献：
[1] 中华人民共和国水利部. SL319-2005混凝土重力坝设计规范. 北京：中国水利水电出版社，2005
[2] 中华人民共和国水利部. SL25-2006浆砌坝设计规范. 北京：中国水利水电出版社，2006
[3] 中华人民共和国水利部. SL314-2004碾压混凝土坝设计规范. 北京：中国水利水电出版社，2004
[4]中华人民共和国水利部. SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准. 北京：中国水利水电出版社，2000
[5]林继镛. 水工建筑物(第四版). 北京：中国水利水电出版社，2006。