土石坝设计
土石坝设计步骤范文
土石坝设计步骤范文第一步：需求分析在土石坝设计的第一步中，工程师需要了解和分析项目的需求。
这包括确定土石坝的用途、设计标准和要求、工程预算等。
第二步：地质勘察地质勘察是土石坝设计的重要步骤之一、通过采集地质样本、进行地质测试和测量，了解设计区域的地质情况和力学性质。
这包括土壤的类型、层次、坚硬程度、渗透性等。
第三步：水文学分析水文学分析是土石坝设计的关键步骤之一、通过分析降雨历史数据和流域特征，确定设计区域的洪水峰值和洪水频率等参数。
这些参数将被用于计算土石坝的泄洪能力和堤坝的尺寸。
第四步：稳定性计算稳定性计算是土石坝设计的基础，其目的是确保土石坝在各种条件下的稳定性。
稳定性计算包括计算土石坝的自重和应力分布，以及各种荷载条件下的稳定性。
第五步：渗透稳定性分析渗透稳定性分析是确定土石坝渗透性的重要步骤。
通过采集设计区域的土样进行试验，确定渗透系数和渗透水头等参数。
然后，使用渗透稳定性分析方法来评估土石坝的渗透稳定性。
第六步：坝体剖面设计坝体剖面设计是土石坝设计中的关键步骤之一、根据前面的分析结果和设计要求，确定土石坝的剖面形状、高度和坝肩宽度等参数。
通常，坝体剖面设计是一个迭代过程，需要进行多次调整和优化。
第七步：坝体和基础处理坝体和基础处理是设计中重要的工程环节。
根据土石坝的特点和设计要求，选择适当的处理方法，如加固、加厚、加长等。
同时，需要设计坝体和基础的排水系统，以确保土石坝在季节性和长期排水条件下的稳定性。
第八步：工程量计算和成本估算工程量计算和成本估算是土石坝设计的最后一步。
根据前面的设计结果，计算土石坝各个部分的工程量，并根据工程量和材料价格估算工程成本。
这是评估项目经济性和决策制定的重要依据。
总结：土石坝设计是一项复杂的工程过程，需要经过多个步骤来完成。
从需求分析到工程量计算和成本估算，每一步都需要进行详细和准确的分析和计算。
只有通过全面和科学的设计，才能确保土石坝的稳定性和安全性。
《水工建筑物设计原理》-土石坝设计
《水工建筑物设计原理》-土石坝设计水工建筑物设计原理 - 土石坝设计引言水工建筑物是指用来调节、储存、分派水资源的工程结构。
而土石坝作为其中一种常见的水工建筑物，具有重要的工程意义和应用价值。
本文旨在介绍土石坝设计的基本原理。
土石坝设计的目标土石坝设计的目标是确保工程结构的安全性、稳定性和耐久性。
在设计过程中，需要充分考虑坝体的承载能力、滑坡和决口的稳定性、渗流控制以及排洪能力等因素。
设计原则土石坝设计应遵循以下原则：1. 坝体结构合理布置：需要确保坝体布置合理，以便坝体能够充分承载水压力，并保持稳定性。
2. 坝址选择：坝址选择应考虑地质条件、水文条件和河道特征等因素，以确保选择的坝址能满足工程的安全要求。
3. 材料选择：选择适合的土石材料，保证坝体结构的强度和稳定性。
4. 设计和施工阶段的监测：在设计和施工过程中，需要进行监测，及时发现和解决可能出现的问题，确保工程的正常进行。
5. 灌浆加固：对于土石坝的基础和坝体，可以采用灌浆加固的方法，提高工程结构的稳定性和安全性。
设计步骤土石坝设计的主要步骤包括：1. 坝址勘察：对可能的坝址进行勘察，分析地质、水文和河道特征等因素。
2. 设计洪水计算：根据设计洪水条件进行水力计算，确定设计洪水位和泄洪能力。
3. 坝体稳定性计算：进行坝体稳定性计算，考虑坝体受力特点和材料的力学性质。
4. 渗流计算与渗流控制：进行渗流计算，设计渗流控制措施，保证坝体的稳定性。
5. 坝顶和坝基排水设计：设计坝顶和坝基的排水系统，以控制地下水位和渗流压力。
6. 设计图纸和施工方案：根据设计结果，绘制施工图纸，并制定施工方案。
结论土石坝设计的原理包括合理布置坝体结构、选择适当坝址、合理选择土石材料、设计和施工过程的监测以及灌浆加固等。
在设计过程中，需要进行坝址勘察、洪水计算、稳定性计算、渗流计算与控制、排水设计以及制定设计图纸和施工方案等步骤。
通过遵循这些原理和步骤，可以设计出安全、稳定和耐久的土石坝工程。
土石坝课程设计
土石坝课程设计一、引言土石坝是一种常见的水利水电工程建筑物，它由土壤和石块等天然材料构成，用于固定水体和抵抗水流的压力。
土石坝的设计涉及许多方面的知识，包括土壤力学、结构力学、水力学等。
本文将介绍土石坝的课程设计内容，包括设计目标、设计参数、设计方法以及设计结果。
二、设计目标土石坝的设计目标是保证工程的稳定性、安全性和经济性。
具体来说，设计目标包括以下几个方面：1.确定坝体的高度和坝顶宽度，使坝体能够承受水压力和自重力，保证不发生破坏或滑动。
2.确定坝体的坝脚宽度和坡度，使坝体在地基上稳定固定，不发生沉降或渗漏。
3.合理配置坝体的排水系统，确保坝体内部的渗流不会对坝体的稳定性产生不利影响。
4.优化坝体的材料和结构，使得工程的投资和维护成本最小化。
三、设计参数在进行土石坝的设计之前，我们需要确定一系列的设计参数，包括坝高、坝顶宽度、坡度等。
这些参数的确定需要考虑以下几个因素：1.坝体的稳定性：根据土壤的物理力学性质和地基的承载能力，确定坝体的坝高和坝顶宽度，以保证坝体的稳定性。
2.水流的压力：根据设计洪水标准，确定坝体的坝高和坡度，以使得坝体能够承受水流的压力。
3.施工的可行性：考虑施工的条件和设备，确定坝体的坡度和坝脚宽度，以使得施工过程顺利进行。
4.工程的经济性：通过经济性分析，确定合理的设计参数，以使工程的投资和维护成本最小化。
四、设计方法土石坝的设计过程通常包括以下几个步骤：1.地质勘察：通过野外勘察和室内试验，获取地质和地质力学参数，包括土壤的类型、含水量、剪切强度等。
2.坝体的稳定性计算：根据土壤力学原理和结构力学原理，对坝体的稳定性进行计算，确定合适的坝高和坝顶宽度。
3.水流压力计算：根据水力学原理，对水流的压力进行计算，确定合适的坝高和坡度。
4.坝体结构的设计：根据设计参数和建议的安全系数，确定坝体的材料和结构形式，进行坝体的结构设计。
5.施工方案的制定：根据设计参数和施工条件，制定合理的施工方案，确保施工的顺利进行。
土石坝设计规范
土石坝设计规范土石坝设计规范是用于指导土石坝设计的文件，其目的是确保土石坝的安全稳定运行。
以下是一份约1000字的土石坝设计规范：第一章：总则本设计规范适用于各类土石坝的设计工作。
设计人员必须具备相关资质，并按照国家相关法律法规和标准进行设计。
第二章：基本要求土石坝设计必须符合以下基本要求：坝体具有足够的稳定性和承载能力；坝体内部排水系统完备；坝体及坝基与土质稳定；工程对环境影响最小化。
第三章：勘察与设计依据设计必须基于坝址的勘察与调查结果，并充分考虑附近地质、水文、气象等因素以及设计场景和负荷情况。
第四章：交通通讯土石坝必须与周边地区的交通通讯网络相连，以便及时接收和传达信息。
第五章：坝堤结构土石坝的坝堤结构应保证其安全稳定性，考虑坝坡夯筑、排洪能力、挡水能力，确保整体结构的可靠性。
第六章：坝体设施土石坝的坝体设施包括溢流堰、泄水管、观测设备等，必须按照规划设计的需求进行设置，并具备可操作性和维护性。
第七章：溢洪道土石坝溢洪道的设计要满足设计洪水的净水能力，使坝体在超过设计洪水位时能正常运行，不发生渠道破裂、侵蚀等现象。
第八章：地基处理土石坝的地基处理应确保坝基的稳定性和承载能力，并采取相应的处理措施，如排水、加筋等。
第九章：护坡设计土石坝的护坡设计必须考虑坝体稳定性、抗滑性、抗冲刷能力等因素，并根据设计场景和地质条件选择合适的护坡形式。
第十章：监测与运行土石坝的监测系统必须能及时反映坝体的变化情况，包括坝体位移、应力、水位等，以便对坝体的运行进行及时调整和修复。
第十一章：安全措施土石坝设计必须考虑周边环境和社会安全因素，采取相应的安全措施，保证坝体的安全运行。
第十二章：完工验收土石坝完成施工后必须进行完工验收，包括检测坝体的物理性质等，确保坝体符合设计要求。
第十三章：维护与修复土石坝在运行中必须进行定期维护和修复，保证坝体稳定安全。
第十四章：盾构修复对于有盾构穿越的土石坝，必须按照相关规范进行修复，以保障坝体的功能和安全性。
土石坝设计的基本要求
土石坝设计的基本要求
土石坝设计的基本要求如下：
坝轴线：选择合适的坝轴线是土石坝设计的基本要求，需要考虑到地形、地质、施工和洪水等因素，同时还要满足坝体和库区的安全要求。
筑坝土料的选择：选择合适的筑坝土料也是土石坝设计的基本要求，需要考虑到土料的物理和力学性质、储量和开采的难易程度等因素。
坝体结构：设计合适的坝体结构也是土石坝设计的基本要求，需要考虑到坝体的稳定性、变形和渗流等因素，同时还要考虑到施工的难易程度和经济效益。
坝体材料分区：坝体材料分区是土石坝设计的重要要求，需要根据不同的受力条件和变形特征，将坝体分为不同的区域，采用不同的材料进行填筑。
坝坡稳定：坝坡稳定是土石坝设计的重要要求，需要考虑到土体的重力、水压力、地震力和温度等因素，同时还要考虑到坝体的变形和渗流等因素。
泄洪建筑物：泄洪建筑物是土石坝设计的重要要求，需要考虑到洪水的流量、流速和冲击力等因素，同时还要考虑到泄洪道的水力学特性。
防渗和排水设施：防渗和排水设施是土石坝设计的重要要求，需要考虑到土体的渗透性、地下水位和水压力等因素，同时还要考虑到排水设施的布置和设计。
构造措施：构造措施是土石坝设计的重要要求，需要考虑到地震、温度变化和施工等因素，同时还要考虑到坝体的变形和稳定性等因素。
总之，土石坝的设计需要综合考虑多种因素，包括地形、地质、水文气象、材料、结构和施工等，以满足安全、经济和实用的要求。
同时还要注意遵循规范和标准，不断优化和完善设计。
土石坝工程施工设计步骤
土石坝工程施工设计步骤一、前期调查1. 工程概况调查在进行土石坝工程施工设计前，需要对工程的地理位置、地形地貌、气候条件、水文地质条件等进行调查，以全面了解工程的基本状况，在后续施工设计中做出合理的决策。
2. 土石材料取样及试验对土石坝工程所需要的土石材料进行取样，并进行相应的工程试验，如承载力试验、抗渗试验、压缩试验等，以确定土石材料的工程性能，为后续施工设计提供依据。
3. 设计要求确认根据方案设计和前期调查结果，确认土石坝工程的设计要求，包括坝体高程、坝顶宽度、坝基处理、边坡坡度等项目，以便明确土石坝施工设计的目标。
二、坝基处理1. 地质勘察地质勘察是土石坝工程施工设计的关键步骤之一，通过对坝基地质情况的详细勘察，了解土石层厚度、分布、岩性、断裂、褶皱等情况，为坝基处理提供依据。
2. 坝基平整在进行土石坝工程施工设计时，需要对坝基进行必要的平整处理，确保坝基的平整度和整体稳定性，同时进行必要的坝基防渗处理，预防坝基渗漏。
3. 坝基填筑根据设计要求和地质情况，对坝基进行填筑处理，填筑材料可以采用当地的土石料或者选用其他较为适合的材料，以确保坝基填筑的工程质量。
三、边坡处理1. 边坡勘察针对土石坝的边坡情况，进行详细的勘察和分析，了解边坡的岩性、坡度、裂隙情况等，为后续边坡处理提供依据。
2. 边坡稳定性分析根据边坡的地质情况和工程要求进行边坡稳定性分析，确定边坡的稳定系数，并针对不稳定因素进行相应的处理措施。
3. 边坡防护通过边坡防护措施，包括抛石、喷灌、植草等方式，加固边坡结构，防止坡体发生滑坡等不稳定情况，保证土石坝工程的安全性。
四、填筑工程1. 坝体填筑工艺确定对于土石坝工程的填筑工艺，需要综合考虑土石材料的性能、施工条件、环境因素等因素，确定填筑的层次、均匀度、压实度等要求。
2. 材料搬运与堆放根据填筑工程的工艺要求，进行土石材料的搬运和堆放，确保填筑工艺中土石料的充分利用和合理堆放。
3. 填筑工艺控制在进行填筑工程时，需要对填筑过程进行严格的控制，包括填筑层次的控制、压实工艺的控制、水分控制等，以确保填筑质量符合设计要求。
土石坝设计
土石坝设计计算说明书一、基本资料1.1 工程概况S水库位于G县城西南3公里处的S河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自西南向东由高变低。
河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。
由于S河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。
1.2枢纽任务枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。
根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩，装机7200千瓦。
防洪方面，由于水库调洪作用，使S河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。
在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使S河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。
1.3地形、地质概况1.3.1地形情况库区属于低山区，两岸山体雄厚，分水岭山顶高程在550m~750m 左右。
山体多呈北东向展布，山高坡陡，坡度在30°~50°，局部60°~70°，地形险峻。
库区植被茂盛。
沿河两岸冲沟发育，以北东—南西向为主。
基岩在河流两岸及冲沟处出露良好。
坝址附近河流流向总体向南，河床宽约8-15m。
两岸山体雄厚，山顶高程在370m以上。
坝址两岸上、下游均发育有冲沟，冲沟切割深度20m左右。
1.3.2地质情况库区地质构造以断层和裂隙为主，断裂构造较为发育，以小断层为主，未发现有区域性大断裂通过。
库区主要发育以下几组节理裂隙：①北东东组：产状N70 ～80°E/NW∠65～85°，裂面平直，闭合～微张，延伸长短不一，约3～4条/m。
土石坝设计的知识点
土石坝设计的知识点土石坝是一种常见的水利工程结构，常用于水库、水电站、农田灌溉等领域。
它由堆积而成的土石材料组成，通过合理的设计和施工技术，能够有效地防止水流冲刷和渗漏，起到调节水流、灌溉和发电的作用。
以下是土石坝设计中的几个关键知识点。
一、坝型选择在土石坝设计中，坝型的选择是至关重要的。
常见的土石坝有重力坝、矮板坝、拱形坝等。
不同的坝型适用于不同的地质条件和水利工程要求。
例如，重力坝适用于坝址地质条件好、安全要求高的场合；矮板坝适用于地质条件较差、坝体高度较低的场合；拱形坝适用于两岸峡谷较陡峻的场合。
在选择坝型时，需要综合考虑地质、工程和经济等因素。
二、坝体稳定性分析土石坝的稳定性是设计中的核心问题之一。
稳定性分析主要包括坝体的抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性等方面。
通过应力分析、滑动体分析和位移分析等方法来评估坝体的稳定性，并采取相应的措施来保证坝体的安全稳定。
常见的增加坝体稳定性的方法包括设置坝体排水系统、改善坝基地基条件等。
三、泄洪设计泄洪是土石坝的重要功能之一。
泄洪设计需要根据工程需求、洪水特征和坝型特点等因素进行合理的规划。
泄洪设计的主要目标是通过合理的泄洪能力和泄洪结构，确保坝体的安全稳定，同时控制泄洪流量和速度，保护下游的人民生命财产安全。
对于大型土石坝，泄洪系统通常包括溢流坝段、泄洪洞和底泄洪排等。
四、渗流和防渗结构设计渗流问题在土石坝设计中也是需要考虑的重要环节。
土石坝的设计应该充分考虑坝体中的渗流和渗透问题，以避免坝前渗漏和坝体内部的渗流。
常见的防渗结构包括防渗墙、排渗管和渗水帷幕等。
通过合理的设计和施工，有效地防止渗漏，保证坝体的稳定性。
五、抗震设计土石坝作为一种重要的水利工程结构，其抗震性能的设计至关重要。
抗震设计需要根据地震活动性、坝址地质条件和工程要求等因素进行，以确保土石坝在地震发生时能够抵抗震荡力，保证工程的安全稳定。
抗震设计的常见方法包括增加坝体的自重、提高坝体的渐进抗滑能力和采取防震加固措施等。
土石坝设计实例
土石坝设计实例土石坝是一种常见的坝型，具有造价低、施工方便、局部材料可利用等特点，广泛应用于我国的水利工程中。
本文将以一个土石坝设计实例为例，介绍土石坝的设计流程和注意事项。
设计条件本项目所在地为某山区，不受地震和洪水影响，设计防洪标准为Q10。
基本设计数据如下：1、水库正常水位：海拔101.5m2、最大洪水位(抗碾压)：海拔104.5m3、坝顶高程：海拔109.5m4、坝顶宽度：4m5、坝体坡度：防浪墙-水下1/2为1:1,水下1/2-坝顶为1:2.56、坝体材料：坝体上部为石方，下部为土石方设计流程1、确定坝体尺寸根据设计条件，首先需要确定坝体的尺寸，包括高度、底宽、坡度等。
本项目中，坝高为3m，底宽为10m，坡度为1:1。
在确定高宽比例时，需要考虑到地形条件、水位变化对坝体的影响以及安全性要求。
2、计算坝体体积和土石方配比根据坝体尺寸和设计标准，计算坝体体积。
本项目中，坝体上部采用石方体积V1=10×3×3=90m³，坝体下部采用土石方体积V2=10×7×3=210m³，总体积为V=V1+V2=300m³。
根据土石方配比，确定土石比例。
在选取土石比例时，需要考虑到原料来源、物理力学特性以及经济性等因素。
本项目中，采用土石比为1:2。
3、计算坝体稳定性在计算坝体稳定性时，需要考虑到受力、地基条件和坝体变形等因素。
根据本项目的设计条件，进行以下计算：(1)计算自重和水重力坝体自重G=ρVg=2.2×300×9.8=6468N水重力P=1/2γH²=1/2×9.8×(104.5-101.5)²=8172N(2)计算导向力根据设计标准，可按弧顶水平推力计算导向力。
本项目中，导向力F=0.5γH³/(H+h)²=0.5×9.8×(104.5-101.5)³/(3+4)=21565N(3)计算抗倾覆力和抗滑力抗倾覆力M=G×h+P×(H-h/2)=6468×3+8172×(4.5-3/2)=44310N·m抗滑力F1=P×tanδ+G×sinδ=8172×tan(35°)+6468×sin(35°)=19412N其中，δ为坝体下部的内摩擦角。
土石坝重力坝设计要求
任务：
土石坝(左岸AB段)：第4组、第6组
土石坝(右岸CD段)：第8组
溢流坝段(BC段)：第1～3组中孔泄流，自行设计孔宽溢流坝段(BC段)：第5组、第7组(坝顶泄流、开敞式)
溢流坝段(BC段)：第9组、第10组(坝顶泄流、设置胸墙) （5孔或者7孔设计）
土石坝：
1、坝顶高程为350m，坝顶宽度为15m。
2、土石坝上下游坡度、马道按照《水工建筑物》的要求设置
3、防渗：（防渗体、排水棱体、齿墙、反滤层、上下游护面等）
4、压实度：
重力坝：
1、坝顶高程为350m，坝顶宽度为15m。
2、重力坝的上下游坡度、挑流消能弧度、WES堰流设计、泄洪洞
设计等均可按照《水工建筑物》的要求设置。
土石坝毕业设计
引言概述:
土石坝作为一种常见的重要水利工程结构，被广泛应用于水资源利用、洪水控制、水流调节等方面。
在毕业设计中，我们将对土石坝进行综合分析和设计，通过详细的介绍和研究土石坝的各方面内容，以期提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解。
正文内容：
1.土石坝的概念和分类
1.1土石坝的定义
1.2土石坝的分类
1.3土石坝的结构特点
2.土石坝的材料与力学性质
2.1土石坝使用的材料
2.2土石坝材料的力学性质
2.3土石坝材料的可行性分析
3.土石坝的基本设计原理
3.1土石坝的稳定性分析
3.2土石坝的渗透性分析
3.3土石坝的抗震性设计
3.4土石坝的温度效应分析
3.5土石坝的变形与监测
4.土石坝的施工工艺和质量管理
4.1土石坝的施工工艺
4.2土石坝的施工监测
4.3土石坝的质量管理
5.土石坝的经济性与环境影响
5.1土石坝的经济性分析
5.2土石坝的社会影响
5.3土石坝的环境影响评价
总结：
通过对土石坝的综合分析和设计，我们深入了解了土石坝的概念、分类、结构特点以及土石坝材料的力学性质。
在基本设计原理方面，我们分析了土石坝的稳定性、渗透性、抗震性、温度效应、变形与监测等方面。
我们还介绍了土石坝的施工工艺、质量管理以及土石坝的经济性和环境影响等方面内容。
通过本文对土石坝的全面论述，希望能够提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解，为相关领域的实践工作提供一定的参考价值。
土石坝毕业设计
土石坝毕业设计1. 引言土石坝是一种常见的水利工程结构，用于水库的蓄水和防洪。
在毕业设计中，我们将研究土石坝的设计原理、施工过程和监测方法，以及可能遇到的问题和解决方案。
本文档将详细介绍土石坝的相关内容，并提供设计和建设土石坝的指导。
2. 土石坝的基本原理土石坝是一种以土石材料为主要构造材料的大坝，主要由堤体、坝基和坝顶组成。
堤体由多种土石材料堆积而成，形成防洪和蓄水的屏障。
坝基是土石坝的基础，承受来自水体和土壤的力。
坝顶则是坝体的上部，用于堵塞水流并支撑堤体。
3. 土石坝的设计3.1 坝型选择在设计土石坝时，首先需要根据实际情况选择合适的坝型。
常见的土石坝坝型包括碾压土石坝、心墙土石坝和重力土石坝。
不同的坝型适用于不同的地质和水力条件。
本文将介绍各种坝型的特点和适用范围，以供设计参考。
3.2 坝体稳定性分析为了确保土石坝的安全性，需要进行坝体稳定性分析。
这项分析用于确定坝体在正常和极端载荷条件下的稳定性，并评估任何可能的破坏机制。
本文将介绍常用的稳定性分析方法，包括切片法、有限元法和稳定性计算软件的应用。
3.3 坝体渗流分析土石坝的渗流是一个重要的问题，如果不能得到有效控制，可能会导致坝体破坏。
因此，在设计土石坝时，需要进行渗流分析，以确定坝体内部的渗流路径和渗流通量。
本文将介绍渗流分析的基本原理和方法，包括渗流试验和数值模拟。
3.4 坝体材料选择土石坝的堤体材料是其结构的基础，对坝体的稳定性和安全性有重要影响。
在设计土石坝时，需要选择合适的材料，并确定其物理和力学性质。
本文将介绍常见的土石材料和其特点，以及如何选择和测试合适的材料。
4. 土石坝的施工4.1 坝基处理坝基是土石坝的基础，其处理对于坝体的稳定性至关重要。
在施工土石坝之前，需要对坝基进行处理，包括地质勘察、坑底平整和加固措施的设计。
本文将介绍坝基处理的基本原理和具体方法，以保证坝体在施工和运营中的稳定性。
4.2 堤体填筑堤体填筑是土石坝施工的核心环节，涉及大量的土石材料运输和堆积。
《水电工程设计》第04章 土石坝设计
第四章土石坝设计第一节概述一、土石坝类型（一）碾压式土石坝根据坝体横断面的防渗材料及其结构，辗压式土石坝分为以下三类：1. 均质坝坝体的绝大部分是由大体上均一的土料组成。
2. 分区坝坝体由土质防渗体及若干透水性不同的土料分区所构成，其中土质防渗体设在坝体中部或稍向上游倾斜的称为心墙坝或斜心墙坝，设在坝体上游面或接近上游面的称为斜墙坝。
此外，还有其它形式的分区坝，如上游断面为防渗土料、下游断面为透水料；由坝中心向外壳透水性逐渐增大的分区坝等。
3. 人工防渗材料坝坝的防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料组成，而其余部分由土石料构成。
其中防渗体在上游面的称为面板坝，防渗体在坝体中央的称为心墙坝。
沥青混凝土防渗体也可做成斜心墙。
震动辗的发明和应用极大地提高了坝体质量、目前大都采用碾压式土石坝。
本章以后所提到的土石坝指的就是这种坝型。
（二）水中填土坝在坝的填筑面筑畦埂，分成若干畦块，向畦块内灌水深几十厘米，然后向水中填土，填土厚度约为水深的2.5~4倍。
由运输工具压实或用拖拉机专门碾压。
所用土料宜为结块的但易于湿化崩解的，黄土类土及含砾风化粘性土最适宜。
筑这种坝应有充足的水源，每立方米填土需水约1m3。
与碾压坝相比，水中填土坝可省去碾压设备，对土料含水量限制不严，小雨可以施工，故填土单价较低，施工速度较快。
但填土干容重较低，孔隙压力较高，施工期对坝坡稳定不利。
故施工速度也受到一定限制，坝坡较平缓，工程量比碾压式坝大些。
对于高坝，应仔细研究，并与碾压式坝作经济比较然后选定。
水中填土坝一般采用均质坝。
如果坝址有多种土料，亦可采用多种土质坝，在坝壳部位填筑抗剪强度高的砂卵石、风化岩块或开挖基础和泄水建筑物的石渣，而将水中填土限制在心墙或斜墙部位。
这种坝型目前已较少采用。
（三）水力冲填坝在坝的填筑面上下游边筑围埂，把泥浆输送到围埂形成的沉淀池内，泥浆经脱水固结，形成均匀密实的坝体，称为水力冲填坝。
自流式冲填坝是将坝两岸高处的黄土或砾质风化土用水枪冲成泥浆，自流入沉淀池，我国俗称水坠坝。
土石坝毕业设计
土石坝毕业设计土石坝毕业设计在水利工程领域中，土石坝作为一种常见的水利工程结构，承担着调节水流、防洪、蓄水等重要功能。
而作为水利工程专业的毕业设计课题，土石坝的设计无疑是一个具有挑战性和实践性的任务。
本文将从土石坝的设计原理、工程实施和环境影响等方面进行探讨。
一、土石坝的设计原理土石坝是利用土石材料充填建筑而成的一种水利工程结构。
其设计原理主要包括坝体稳定性、坝顶宽度、坝体材料选择等方面。
首先，坝体稳定性是土石坝设计中最关键的问题。
设计师需要考虑到土石材料的强度、抗滑性和抗冲刷性等因素，以确保土石坝在各种外力作用下不发生破坏。
其次，坝顶宽度的设计需要考虑到坝体的自重和水压力等因素，以保证坝顶的稳定性和安全性。
最后，坝体材料的选择需要根据工程实际情况和经济性来确定，常见的土石材料有黏土、砂土和碎石等。
二、土石坝的工程实施土石坝的工程实施包括坝基处理、坝体充填和坝顶建设等步骤。
首先，坝基处理是土石坝工程实施中的重要环节。
设计师需要对坝基进行地质勘察和地质力学分析，以确定坝基的稳定性和承载能力。
其次，坝体充填需要根据设计要求，选取合适的土石材料进行填筑，同时要进行合理的压实和加固，以确保坝体的稳定和坝顶的安全。
最后，坝顶建设需要进行防渗处理和排水系统的设计，以防止水流对坝顶的侵蚀和损坏。
三、土石坝的环境影响土石坝的建设对周围环境产生一定的影响，主要包括水文影响、生态影响和社会影响等方面。
首先，土石坝的建设会改变水流的路径和速度，对下游的水文条件产生影响，可能引起洪水和干旱等问题。
其次，土石坝的建设会破坏原有的生态系统，导致生物多样性的减少和生态平衡的破坏。
最后，土石坝的建设会对周围的居民和社会经济产生影响，可能导致土地沉降、人口迁移和经济发展等问题。
综上所述，土石坝的毕业设计是一个具有挑战性和实践性的任务。
设计师需要充分理解土石坝的设计原理，合理进行工程实施，并考虑到土石坝建设对环境的影响。
通过毕业设计的实践，学生们可以深入了解土石坝的工程特点和设计要求，提高自己的专业能力和实践能力。
土石坝毕业设计
土石坝毕业设计一、土石坝的定义和分类土石坝是冲积或岩石料堆积而成，坝体外部由土堆砌而成，坝体内部由砾石、碎石、砂土等材料填充，构成一种人工堤体。
土石坝按其产生的材料性质可分为土坝和石坝两大类。
按照坝体的结构形式，土石坝可分为心墙式土石坝和偏墙式土石坝两大类。
心墙式土石坝结构形式如图1所示：二、土石坝的设计原则1、安全性原则土石坝的设计必须保证安全，首要原则就是要保证坝体的稳定性，根据坝底宽度、坝高、坝体稳定系数等要素进行合理选取，保证其稳定性。
其次，要考虑水库在不同水位时对土石坝的压力、坝体的受力情况等因素。
最后，要考虑坝体建成后的安全管理，包括巡视、检查和维护等。
2、实用性原则土石坝的设计要考虑其实用性。
研究坝体的设计结构、节水措施、释放节流等方面的问题，确保坝体使用效果良好。
3、经济性原则土石坝的设计要充分考虑经济性原则，通过选用适当的材料、采用合理的施工工艺和工程技术等手段降低工程造价。
1、坝体面积和高度土石坝的面积和高度是决定坝体安全稳定性的重要要素，设计要合理选定。
高度过低，不仅不能保证水库的供水量，也不能达到防洪目的；高度过大，则可能因为承受过大的水压而发生变形或破坏。
2、坝体材料土石坝的材料选用直接影响着工程质量和安全性。
应根据坝址地质、岩土工程特征、施工条件和地方安排等因素进行选取。
土质材料的选用应该具备良好的工程性质和物理化学性质，石坝则应选用强度高、质量好的石料。
3、坝底、坝壳和冲淤土石坝的坝底、坝壳对整个工程结构的稳定性起到至关重要的作用，应严格按照规划要求施工。
坝底选择时应满足基础稳固、耐水冲蚀、无废弃土、地质均匀等要求。
冲淤等问题也必须采取相应的技术措施来解决。
1、坝填设计法该设计法主要是以坝的填筑工艺为基础，根据填筑体形成原理及其填筑高差、接缝、夯实密度等方面的特点，确定坝体平断面形状、坝顶标高等设计目标，设计分层夯实高度、夯实次数等。
总体思路是先确定坝基面形，然后按照设计截面高度、夯实层数、夯实厚度等要素，计算出每一层的夯土量和每层施工的夯实次数。
土石坝设计大纲
⼟⽯坝设计⼤纲1 前⾔1.1 ⼯程概况⼯程位于，灌溉为主，兼顾发电、防洪等综合利⽤的⽔利⽔电枢纽⼯程。
1.2 设计任务简述⼟⽯坝，最⾼坝⾼ m,坝顶宽 m,坝顶长 m，上游平均坝坡，下游平均坝坡。
坝基座落在岩基上。
设计阶段应按⽔利⽔电有关技术规范规定进⾏设计，并提出设计成果。
2设计依据⽂件和规范2.1 有关本⼯程的⽂件2.2 本⼤纲遵循的规程规范及标准（1）GB50201—94 中华⼈民共和国防洪标准；（2）SL252—2000 ⽔利⽔电枢纽⼯程等级划分及洪⽔标准；（3）SL274—2001 碾压式⼟⽯坝设计规范；（4）SDJ213—83 碾压式⼟⽯坝施⼯技术规范；（5）SL237—1999 ⼟⼯实验规程；（6）DL/T5073-1997 ⽔⼯建筑物抗震设计规范；（7）SL47—94 ⽔⼯建筑物岩⽯基础开挖⼯程施⼯技术规范；（8）DL/T5057—1996 ⽔⼯钢筋混凝⼟结构设计规范；3基本资料3.1 ⼯程等级和洪⽔标准根据《防洪标准》GB50201—94有关规定，根据⼯程总库容，⽔电站装机容量，应列为⼩（1）型⼆等⼯程，主要建筑物为4级建筑物，坝按4级⽔⼯建筑物设计。
⼤坝防洪标准按50年⼀遇洪⽔设计，100年⼀遇洪⽔校核，并按可能最⼤洪⽔保坝。
3.2 特征⽔位依据⽔库调洪演算成果，⽔库特征⽔位为：正常蓄⽔位： m;汛期防洪限制⽔位： m;死⽔位： m;设计洪⽔位： m；校核洪⽔位： m；防洪最⾼⽔位： m；3.3 ⽓温（1）⽉平均⽓温：见表1表1 ⽉平均⽓温单位单位：℃（2）绝对最⾼⽓温：℃；（3）绝对最低⽓温：℃；3.4 风速和吹程（1）逐⽉多年平均最⼤风速： m/s；（2）逐⽉多年平均最⼤风速相对应的风向：；（3）吹程： km;3.5 降⾬量多年平均降⾬量：见表2表2 多年平均⽉降⾬量3.6 冻⼟情况（1）坝址冻⼟平均深度： m;（2）⼟料场冻⼟平均深度： m；3.7 地形资料坝段⽐例尺1：1000，坝址1：1000，地质测绘同地质图要求。
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郭庄水利枢纽设计任务书（附：指导书及设计资料）题目：郭庄水利枢纽设计班级：学号：姓名：指导老师：郭庄水利枢纽设计任务书一、毕业设计的目的1、总结学生在校期间的学习成果，使所学的理论知识得到巩固、扩大、深入和系统化。
2、培养综合运用所学知识，独立解决实际工程问题的能力，初步掌握水利工程设计的内容、方法和步骤。
3、训练和提高编写设计文件，进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧。
4、提高独立钻研问题的能力，培养学生严肃认真，实事求是，刻苦钻研的工作作风。
二、毕业设计的任务：题目：郭庄水利枢纽设计本枢纽是以灌溉为主的综合利用水利工程，规划总库容为5030万m3，灌溉下游农田11万亩，水电站装机两台，总装机容量为2000千瓦，设计年发电300万度。
设计内容，根据所给水文、地形、地质等资料及水利经济计算成果，进行坝型选择和水利枢纽布置，主要建筑物设计和施工组织设计。
(一)坝型选择和水利枢纽布置1、根据枢纽的任务和有关资料，确定枢纽建筑物的组成、工程等别及建筑物级别，选择大坝、溢洪道、灌溉引水洞及泄洪隧洞的轴线位置和电站的位置。
2、根据当地材料情况，选定坝型，拟定坝的断面尺寸及细部构造（坝顶高程、坝顶宽度、防浪墙尺寸，上下游边坡及马道，防渗设施、排水设备和护坡型式尺寸等）。
3、通过水力计算确定溢洪道的引水渠、控制段、泄槽、消能建筑物及尾水渠型式及主要尺寸。
4、根据运用要求，选择泄洪洞的型式，进出口高程，拟定进口建筑物及组成部分，洞身、出口段、消能建筑物和尾水渠的型式和尺寸。
根据以上成果及施工，运用条件和其他资料，通过必要的计算及定性分析，选定一个较好的枢纽布置方案。
草绘枢纽布置图，待建筑物设计后，逐步完成选定方案的枢纽布置图。
(二)建筑物设计：1、大坝：确定坝体布置及主要尺寸，拟定大坝结构，计算坝体渗流及坝坡稳定校核，做地基处理和细部构造设计。
2、泄洪洞：确定布置及主要尺寸，进行水力学计算，选择洞身某一代表性断面作结构设计，并做细部构造设计。
3、溢洪道：确定溢洪道各组成部分的型式、布置，作必要的水力计算，确定其主要尺寸拟定主要细部构造，泄槽边墙结构设计。
(三)施工组织设计（机动）1、导截流设计2、拟定主体工程施工方法及编制控制性进度计算3、施工总布置三、设计成果及要求设计成果包括设计图纸及设计说明书，其要求如下：(一)说明书（包含计算书内容），要求打印后装订成册说明书按下述原则编写：1、按章节叙述，要先拟好提纲，然后编写。
2、包括基本资料和基本数据。
3、说明设计标准、设计情况及依据。
4、阐述设计思想、原则及方法（包括所采用的基本理论及公式说明、采用条件及原因，以及考虑问题的条件及因素）。
5、对具体设计要说明设计的前提、设计原理、方法、主要过程及阶段成果，最后成果（不必把详细的计算内容、过程写入，成果尽量以表格形式给出）。
6、对成果的分析及结论。
对成果一定要有分析论证和判断，给以评价、分析存在问题的原因和改进措施。
7、一律用A4纸打印，要求简要明确，文理通畅，字迹工整，问题阐述要概念明确，说理简明扼要，公式、数据注明来源，既有计算数据，又有分析论证，并绘制必要的插图和附表。
(二)设计图纸（提倡计算机绘图）一律铅笔绘制或CAD图，要求制图规范正确，图面饱满，绘制清晰，比例适当，尺寸标注齐全。
图幅尺寸、规格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说明等均按工程制图标准。
1、枢纽平面布置图2、上游或下游立视图3、坝体特征剖面图及部分平面放大图4、溢洪道及隧洞平面布置图、纵剖面图及配筋图5、细部构造图与结构断面图等郭庄水利枢纽工程设计资料一、枢纽概况及工程目的郭庄水库位于王家河中游平阳县内，坝址位于郭庄村，距县城18km，控制流域面积160km2，占总流域面积的68%，流域为以安山岩为主的石山区，耕地所占比重极小还不到10%，流域内植被较好，植被度达70%以上，王家河干流全长41.8km，平均纵坡1/98.3。
本地区多年平均降雨量为950mm，但年内及年际的分配极为不均，多集中在雨季，7、8月份降雨量占全年降雨量的68%，多年平均径流深336mm，多年平均径流量5920万m3，根据实测暴雨资料，利用综合单位线，结合历史洪水调查推算求得坝址百年一遇洪水为2080m3/s，千年一遇洪水为2710m3/s，洪水特点是峰高而历时短，持续时间不到一天，主要集中在汛期发生。
王家河上目前尚无骨干水利工程，根据国民经济发展需要为解决灌溉、防洪等问题，有关单位对本工程进行了初步查勘和规划设计工作，选择并规定了本枢纽的任务与有关数据。
由于水量在年内及年际的分配极不平均，必须兴建控制性工程进行调节，使水资源得到充分利用。
郭庄水库主要任务是调节水量，供平阳县的生活用水，以灌溉为主，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等，可得到综合利用的效果。
水库总库容5030万m3，多年调节水库，在保证率75%的情况下，可灌溉王家河下游南岸农田11万亩，灌溉最大引水量10m3/s，由于来水较大，除利用灌溉用水发电外，还可利用丰水年的弃水发电，电站装机两台，总装机容量2000千瓦，全年可发电300万度，郭庄水库的修建可使五十年一遇的洪水洪峰流量由1840m3/s削减到1320m3/s，千年一遇洪水洪峰流量由2710m3/s削到1980m3/s，减轻下游洪水灾害。
水库养鱼水面2130亩，库区淹没移民304户1550人，1590间房及土地赔偿1490亩，王平公路线10km，603通讯线路6km。
二、水文气象1、年径流：王家河流域水量丰沛，年径流由年降雨产生，年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。
年径流在年际间变化悬殊，郭庄水库实测资料1963~1982年20年资料中，丰水年1976年达1.34亿m3，枯水年1985仅1238万m3，相差1.2亿m3，约合10.8倍。
且丰枯水年连续发生。
多年平均径流量为5920万m3。
2、洪水：王家河洪水由暴雨形成，本地区暴雨历史短，强度大，地面坡度陡，洪峰陡涨陡落，一次洪水一般历时1~2天。
本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月占42%，出现在八月占58%，王家河多年平均6~9月洪量占年径流量的70%左右，一天洪量占六天洪量的80%以上，大水年尤为集中，如1972年最大三天洪量占年径流量达68%。
(1)根据暴雨分析计算算得各频率洪峰流量如下表：(2)设计洪水过程线3全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降水量约950毫米，且多集中在夏季的七、八两月。
流域多年平均气温为摄氏14℃，年最低气温－12℃，但延续时间不长，最高气温可达40℃，夏秋多东南风，冬春多北风。
全年无霜期180天，结冰期约90天，河道一般十二月封冻，次年三月上旬解冻，冰厚0.2~0.5米，岸边可达1米。
多年平均最大风速V max=12m/s，水库最大吹程：1.2km。
温升率2.5摄氏度/时。
(1)水库年蒸发损失深度400mm，年渗损失深度500mm。
45、水库面积、容积与水位关系见附图三、地形、地质坝址处河谷较窄，宽约120m，坝基和两岸均为安山岩，所属时代为震旦纪岩层，风化较重，一般风化深1～3m，两岸岩石裸露，高出河床50～100m，河床部分基岩埋深一般5～15m，河床质为砂卵石，砂卵石粒径一般为0.1～10cm，大的可达30cm，含中粗砂，基岩透水性不大。
坝址处东岸山坡高峻，岩体完整，风化作用较轻，西岸山坡相对低矮平缓，岩石风化较重河床东边宽度30m，中上部坡积层厚数米，下部为褐红粘土胶结的砂卵石厚10m，不含泥，基岩表面有较多的裂隙，情况不如东边，但仍是良好的地基，河床中部约90m范围内的砂卵石厚5～15m，内部夹有薄层灰色淤泥，使砂卵石的力学性质有所降低，下部基岩表层节理发育，钻探所得岩心多为碎块，风化层厚0.6～3.5m，但钻进中不漏浆，说明基岩透水性不大，河床中有垂直方向的断层，走向约为北45°东，属受挤压产生的，破碎带宽数米，裂隙闭合。
坝址处沿I――I轴线地形地质剖面图见附图2该地区地震烈度为7度安山岩物理力学性质指标如下：重度26.5kN/m3，坚固系数8～10单位弹性抗力系数60～80MPa弹性模量1.6×104MPa四、当地建筑材料(一)土料共有七个土料区，除林场在库区外，其余都在库区，各土料区的土料性质和储量详见下表：(二)砂卵石砂卵石分布在大坝上下游河滩，枯水季节河水位降低，上游在坝脚100m以外，1500m以内，平均取深1.5m，约45万m3，下游在坝脚100m以外，2000m以内取深1.2m，约40万m3，休止角经现场试验最小32°，最大40.7°石料来源于溢洪道开挖的安山岩。
坝体430m高程以上堆石粒径建议不小于300mm，小于300mm的用于上下游坝坡，430m高程以下，孔隙率不得超过30％。
(四)风化料在左岸坝头有可供筑坝的风化片麻岩。
储量68万m3，其自然休止角37.5°-39.1°，自然含水量9％。
夯实后干重度平均达18.1KN/m3(铺厚25cm)。
(五)土石料的物理力学指标根据现场和室内试验结果，筑坝土石料可按下表所列数据进行设计计算。
五、交通条件对外交通计划新建从平阳县经郭庄村到达工地的公路，坝顶无交通要求。
六、施工条件采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。
各项施工辅助企业，仓库及生活等临建设施布置在坝址下游两岸。
七、效益（以1982年价格水平及费用标准计算）水库建成后除了满足平阳县城市用水及王家河下游农业用水外，还可获得发电、防洪、养鱼等效益，总效益是显著的。
(1)灌溉效益(2)按平阳县总净产值中水的效益分摊系数以10%计，则每立方米水量的效益为0.50元/立米。
(3)防洪效益：防洪效益按建库以后，在消峰、错峰过程中减少对王家河下游地区的洪水灾害计算，水库的年平均效益为44.16万元/年。
(4)发电效益：以水电价格代替水电的效益按0.08元/度计算。
八、水利规划计算成果淤积高程421.0m死水位427.0m正常蓄水位443.0m设计洪水位（P=1%）450.0m，相应的泄量1470m3/s(溢洪道泄量1350m3/s，泄洪洞泄量120m3/s) 校核洪水位（P＝0.2%）451.0，最大泄量2095m3/s，(溢洪道泄量1950m3/s，泄洪洞泄量145m3/s) 正常蓄水位、设计洪水位时下游水位405m校核洪水位时下游水位407m郭庄水利枢纽设计指导书一、了解任务书、熟悉和研究原始资料全面了解设计任务，熟悉原始资料。
经过对资料的了解、整理和分析，应达到对设计题目有一全面的概念，掌握自然条件及水利经济计算成果等对设计和施工有较大影响的主要因素和关键问题，分析它们对枢纽布置、建筑物设计、施工组织设计的影响，了解每一项资料在设计中的用处，把必需用的资料及分析所得结论写入说明书。