碾压混凝土的重力坝设计大纲例范本

1.05
1.05
特殊组合
(1)
1.05
1.00
1.00
(2)
1.00
1.00
1.00
ｆ——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数；
∑Ｗ——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的法向分值（包括扬压力），ｔ；
∑Ｐ——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向分值（包括扬压力），ｔ。
（2）抗剪断强度公式
(2)
式中： K′——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数。K′值，基本组合采用3.0，特殊组合（1）采用2.5，特殊组合（2）不小于2.3；
8.2 设计原则
观测布置应符合下列原则：
（1）观测项目和测点布设应考虑碾压混凝土分层铺筑、上升速度快、间歇期短等特点，全面反映大坝的工作状况，并宜做到少而精；
（2）观测坝段应选择地质条件复杂或具有代表性的坝段；
（3）观测项目的确定，应根据工程的重要性、设计计算及模型试验成果、温度控制等方面的要求，并参考类似工程的观测布置资料；
FJD31150FJD
水利水电工程 技术设计阶段
碾压混凝土重力坝设计大纲范本
(中小型)
水利水电勘测设计标准化信息网
1999年3月
工程 技术设计阶段
碾压混凝土重力坝设计大纲
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
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
-
(14)
-
(7)
静水压力、扬压力和浪压力按正常蓄水位计算，有论证时可另作规定
5.5 坝体抗滑稳定计算
5.5.1分缝坝抗滑稳定计算
（1）抗剪强度公式
(1)
式中：K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数，按表4采用：
表4 抗滑稳定安全系数K
荷载组合
坝的级别
1
2
3
基本组合
1.10
（3）碾压混凝土层间薄弱面对坝体可能的削弱造成的坝体应力影响的分析。当采用整体坝设计方案时，需通过专项途径进行应力分析；
（4）地质条件复杂时应对可能存在的坝基深层抗滑稳定和坝基内部的应力进行分析。
6 坝基处理设计
6.1 一般规定
6.1.1碾压混凝土重力坝通过基础处理应达到下列要求
（1）具有足够的强度，以承受坝体的应力；
-
-
-
(7)
土压力根据坝体外是否填有土石而定(下同)
(2)设计洪水位情况
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
-
-
(8)
(7)
(3)冰冻情况
(1)
(2)
(3)
(4)
-
(6)
-
-
(7)
静水压力及扬压力按相应冬季库水位计算
特殊组合
(1)校核洪水位情况
(1)
(10)
(11)
(4)
(12)
-
-
(13)
(7)
(2)地震情况
年月
目 次
1.引言4
2. 设计依据文件和规范4
3. 基本资料4
4 枢纽及坝体布置7
5.坝体断面设计8
6.坝基处理设计12
7.坝体构造15
8.坝体观测设计17
9.专题研究17
10.工程量计算18
11.设计成果18
1 引言
工程位于省市（县）境内；是河（江）支流河（江）上第级水电站（水库）。
本工程是以为主，等综合利用的水利水电枢纽工程。挡水建筑物为碾压混凝土重力坝，最大坝高m，水库正常蓄水位m，总库容亿m3，其中防洪库容亿m3。灌溉面积万亩，供水流量m3／s。电站安装台机组，总容量ＭＷ，保证出力ＭＷ，多年平均发电量亿ｋＷ·ｈ。
5.2 非溢流坝段设计
5.3 溢流坝段设计
5.3.1溢流坝段断面设计
5.3.2 溢流坝消能设计
5.4 荷载
5.4.1基本荷载
(1)坝体自重及其上永久设备自重；
(2)正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力；
(3)相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（包括渗透压力和浮托力，下同）；
(4)泥沙压力：淤沙高程m，淤沙浮容重ｔ／m3，淤沙内摩擦角°；
（5）碾压混凝土层间薄弱面的抗剪断参数f′=，C′=kPa。
(6)水文地质资料。
(7)料场资料。
3.12 材料
（1）水泥采用生产的水泥。
（2）粉煤灰采用，掺量％。
（3）粗骨料：粗骨料采用，岩性为，最大骨料粒径应小于80 ｍｍ。
（4）细骨料：细骨料采用，细度模数为。
3.13 碾压混凝土设计配合比
4 枢纽及坝体布置
（2）具有足够的整体性和均匀性，以满足坝基抗滑稳定要求和减少不均匀沉陷；
（3）具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定的要求；
（4）具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水压的长期作用下发生恶化。
6.1.2坝基处理措施
根据坝基处理要求，结合本工程地质条件，坝基处理措施有：坝基开挖、固结灌浆、防渗帷幕、坝基排水、断层破碎带与软弱夹层的处理等。
4.4 泄洪建筑物布置
4.5 引(输)水建筑物布置
4.6 施工导流建筑物布置
5 坝体断面设计
5.1 设计原则
(1)碾压混凝土重力坝的断面设计在体型上应力求简单，便于施工，上游坝面宜采用铅直面。
(2)在断面设计中，应根据工程等级、结构布置、施工工艺和运行要求等因素注意做好防渗和排水设计。
(3)断面设计应注意对碾压混凝土层间薄弱面的复核。
ｆ′、ｃ′——分别为坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数和抗剪断凝聚力，t／m3；
Ａ——坝基接触面截面积，m2。
（3）深层抗滑稳定
5.5.2整体坝抗滑稳定计算
（1）抗剪强度公式
(3)
式中：KZ——按整体坝抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数，取值同分缝坝；
∑ｆi·Wi——各坝块混凝土与坝基接触面抗剪摩擦系数与作用于坝块上的荷载对滑动平面的法向分值(包括扬压力）乘积的总和，kN；
4.1 布置方案依据
经初步设计审定，工程坝型选用碾压混凝土重力坝，坝轴线位置选在。
根据初步设计报告审查意见，并研究了有关专家咨询意见，同时结合新提供的工程地质资料等，需要在初步设计基础上进一步优化，以确定本设计阶段较优的坝枢纽及坝体布置方案。
4.2 枢纽建筑物布置
4.3 坝轴线复核
在设计所选择的坝轴线位置基础上，经进一步优化，研究决定坝轴线位置选定在。
6.3.2基础固结灌浆的孔距、排距和孔向
6.3.3基础固结灌浆压力
6.3.4开挖大坡度陡壁面处理
6.4 坝基防渗与排水
6.4.1坝基防渗
碾压混凝土重力坝的坝基防渗措施主要采用防渗帷幕。
（1）坝基防渗帷幕线布置
（2）坝基防渗帷幕深度
（3）坝基防渗帷幕的排数、排距和孔距
（4）灌浆压力
6.4.2坝基排水
（1）坝基排水布置
（3）正常蓄水位ｍ；
（4）防洪高水位ｍ；
（5）防洪限制水位ｍ；
（6）死水位ｍ。
3.5 下泄流量及相应下游水位
（1）设计洪水时最大泄量ｍ3／s；
相应下游水位ｍ。
（2）校核洪水时最大泄量ｍ3／s；
相应下游水位ｍ。
（3）调节流量ｍ3／s；
相应下游水位ｍ。
（4）最小流量ｍ3／s；
相应下游水位ｍ。
3.6 泥沙
（3）坝区的地质构造，断层破碎带、软弱层、节理、裂隙的分布及产状。
（4）坝区基岩与常规混凝土（或改性混凝土）之间的抗剪(断)参数：
新鲜基岩：f′=，C′=kPa；
微风化基岩：f′=，C′=kPa；
弱风化基岩：f′=，C′=kPa；
强风化中下部基岩：f′=，C′=kPa；
混凝土与基岩间抗剪摩擦系数f=。
7.3 坝体防渗与排水设计
7.3.1坝体防渗设计
（1）坝体防渗
（2）坝内横缝止水
7.3.2坝体排水设计
7.4 坝体分缝与碾压混凝土分区
7.4.1坝体分缝
7.4.2碾压混凝土分区
7.5 温控设计
8 坝体观测设计
8.1 观测设计
碾压混凝土重力坝观测设计的目的是监视大坝运用安全，掌握施工情况，为设计反馈资料和为科研提供原型观测资料。
(5)相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力；
(6)冰压力；
(7)土压力：填土高程m；土容重t／m3；内摩擦角°；
(8)相应于设计洪水位时的动水压力；
(9)其它出现机遇较多的荷载。
5.4.2特殊荷载
(10)校核洪水位时的静水压力；
(11)相应于校核洪水位时的扬压力；
(12)相应于校核洪水位时的浪压力；
（2）坝基排水孔的孔距和孔深
6.5 地基的特殊处理
地基的特殊处理主要包括断层破碎带和软弱夹层处理。
6.5.1陡倾角断层破碎带处理
6.5.2缓倾角断层破碎带及软弱夹层处理
6.5.3断层破碎带或软弱夹层的防渗处理
7 坝体构造
7.1 坝顶布置
7.1.1坝顶高程
7.1.2坝顶宽度
7.1.3坝顶构造
7.2 坝内廊道及交通
3.2 地震烈度
（1）基本烈度
工程区地震基本烈度为度。
（2）设防烈度
大坝设防烈度为度。
3.3 洪水标准
（1）设计洪水
重现期为a；
相应流量Ｑ＝ｍ3／s。
（2）校核洪水
重现期为a；
相应流量Ｑ＝ｍ3／s。
（3）施工设计洪水
重现期为a；
相应流量Ｑ＝ｍ3／s。
3.4 水库特征水位
（1）校核洪水位ｍ；
（2）设计洪水位ｍ；
（4）采用先进设备，做到观测方便、直观、快速、精度符合要求，各项观测值能相互校核，并保证观测作业有良好的交通及照明条件；
（5）尽量排除或避免影响观测成果的因素，特别在施工中应有专门工艺研究；观测设备应有必要的保护装置；埋设仪器的电缆宜沿碾压层面开沟水平敷设。
8.3 主要内部观测项目及布置要求
（1）坝体渗透压力观测
3 基本资料
3.1 工程等别及建筑物级别
(1)工程等别
本工程的拦河坝坝高m，水库总库容亿m3。工程建成后具有使下游km的城市防洪能力达到年一遇的设防标准，保证农田面积万亩，设计灌溉面积万亩，水电站总装机容量ＭＷ等效益。根据SDJ 12－78及补充规定，本工程属等工程。
（2）wenku.baidu.com筑物级别
根据SDJ 12－78的规定，确定碾压混凝土重力坝为级建筑物。
月 份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
月平均水温
3.9 风向与风速
（1）风向：。
（2）风速：多年平均最大风速Ｖ＝m／s；
多年实测最大风速Ｖ＝m／s；
多年平均风速Ｖ＝m／s。
3.10 地形资料
坝区地形图（1／500～1／1000)。
3.11 地质资料
（1）坝区工程地质报告。
（2）坝区地质平、剖面图(1／500～1／1000)。
（2）坝体温度观测
（3）坝体应力、应变观测
∑Ｐｉ——作用于各坝块上的全部荷载对滑动平面的切向分值（包括扬压力），kN。
（2）抗剪断强度公式
(4)
式中：K′Z——按整体坝抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数，K′Z取值同分缝坝；
∑ｆ′i·Wi——各坝块混凝土与坝基接触面抗剪断摩擦系数与作用于坝块上的荷载对滑动平面的法向分值(包括扬压力）乘积的总和，kN；
(13)相应于校核洪水位时的动水压力；
(14)地震荷载：地震设防烈度；
(15)其它出现机遇特殊的荷载。
5.4.3荷载组合
荷载组合按表3规定进行。
表3 荷载组合
荷载组合
主要考虑情况
荷载
附注
自重
静水压力
扬压力
泥沙压力
浪压力
冰压力
地震荷载
动水压力
土压力
基本组合
(1)正常蓄水位情况
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
本工程初步设计于年月审查通过，选定坝址，采用坝轴线。
2 设计依据文件和规范
2.1 工程有关的文件
（1）工程初步设计报告。
（2）关于工程初步设计报告的批复，文号。
（3）关于工程初步设计报告的审查意见。
（4）其他文件。
2.2 主要设计规范
(1)GB 50201－94 防洪标准；
(2)SDJ 12－78 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；
（1）年水库泥沙淤积高程ｍ；
（2）泥沙的内摩擦角＝°；
（3）泥沙的浮容重γn＝t／m3。
3.7 气温
（1）平均气温
表1 气温单位：℃
月 份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
多年月平均气温
多年最低月平均气温℃；多年最高月平均气温℃。
（2）极端气温
极端最高气温℃；
极端最低气温℃。
3.8 水温
表2 水温单位：℃
6.2 坝基开挖
6.2.1坝基开挖深度
碾压混凝土重力坝的坝基开挖深度，应根据坝基应力、岩石强度及其完整性，结合上部结构对基础的要求研究确定。
6.2.2坝基开挖形状
碾压混凝土重力坝的坝基形状，应根据地形、地质条件及上部结构的要求确定。
6.2.3坝基开挖的爆破方式
6.3 基础固结灌浆
6.3.1基础固结灌浆范围和孔深
∑Ｃ′i·Ai——各坝块与坝基接触面的抗剪断凝聚力与坝基面截面积乘积的总和。
5.5.3坝体层间抗滑稳定计算
5.6 应力计算
碾压混凝土重力坝应力计算的主要内容包括：
（1）坝体选定截面（包括坝基面、折坡处的截面等）的应力；
（2）坝体有廊道、孔洞等部位和其它个别部位（如闸墩、导墙等）的坝体应力和局部应力分析和结构设计；
(3)SDJ 21－78 混凝土重力坝设计规范（试行）及补充规定；
(4)DL／T 5005－92 碾压混凝土坝设计导则；
(5)SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行)；
(6)SL 53-94 水工碾压混凝土施工规范；
(7)SL 48-94 水工碾压混凝土试验规范；
(8)SDJ 336－89 混凝土大坝安全监测技术规范。