以某水库为例分析粘土心墙堆石坝设计
某粘土心墙坝的施工技术探讨
某粘土心墙坝的施工技术探讨摘要:目前,土石坝在坝工建设中应用广泛,发展较快的一种坝型。
本文结合实际工程,分析了水利水电工程土石坝的施工技术,为土石坝施工提供参考。
关键词:土石坝;料场布置;坝体填筑;施工技术引言土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
土石坝是指山当地土料、石料或混合料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。
山于其具有就地取材,对坝基地质条件要求不高,结构简单,节约三材和易于施工等优点,已成为目前坝上建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
尤其是在我国,土石坝的比例已占到百分之九十多。
土石坝的种类有很多种,按其筑坝材料的不同,可分为土坝(筑坝材料主要为土和沙砾)、堆石坝(筑坝材料主要为石渣、卵石和爆破石料)、土石混合坝(以上两种材料所占比例相当);按其施工方法的不同,可分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等,其中以碾压式土石坝的应用最为广泛;按其坝高的不同又可分为低坝(HG<30m)、中坝(30m≤HG<70m) ,高坝(H≤70m)。
下面笔者将结合实际工程对水利水电工程土石坝施工技术进行探讨1工程概况某水库大坝为粘土心墙坝,坝高48m,坝顶长240m,宽8m,设计正常高水位为100m,校核洪水位为103m.属一级建筑物。
坝址处流域面积2160km2,坝址以上河流全长104km;其中50km为通航河道,常年有载重5t—10t的木船和竹木筏过坝。
坝址两岸系高山,山坡较陡。
坝址河谷宽度200m,河底高程25m;两岸覆盖层较薄,基岩为石英砂岩(X级);河床基岩较好,两岸岩石节理发育,风化较深。
河床沙砾覆盖厚度0—3m,平均1.5m。
坝址上下游均为宽阔冲积台地,在上下游3km—7km的台地和河滩上,有满足筑坝要求的大量沙砾料(Ⅲ类土)。
浅析水库混凝土面板堆石坝建筑结构优化设计
浅析水库混凝土面板堆石坝建筑结构优化设计本文从水库混凝土面板堆石坝建筑工程概述入手,简要介绍水库混凝土面板堆石坝建筑优化设计方案,通过分析当地实际地质情况,并满足水库的实际需求,经过多次结构优化设计,从而有效提升该水库的施工质量,并在一定程度上降低了施工成本。
标签:水库;混凝土面板;堆石坝文中水坝采用混凝土面板建设而成,其水坝形式为堆石坝,最高坝高为89米,位于河流峡谷位置,存在小范围内坍塌堆积,地质条件较好,混凝土型号为C25W23F100 525#,该水坝建设工期为2.5年。
一、水库混凝土面板堆石坝建筑工程概述A镇建设水库的主要目的为水力发电、城镇供水及灌溉,这样综合性水利工程具体概况如下:水库上集雨面积为100.79平方公里,水库蓄水位为1369米,水库最低水位为1295米,设计洪水位为1372米,核校洪水位为1370.65米。
该水库总库容为1890万立方米,兴利库容为1125万立方米,最低库容为376万立方米,坝高为89米,坝顶高程为1379.56米。
水坝坝型采用混凝土面板堆石坝,工程级别3级,中等水库工程规模。
该区域地质条件较好,但存在一定量的坍塌区域,主要在水坝轴线两侧,其中,左岸坍塌量约为3万立方米,右岸坍塌量约为4.5万立方米,坍塌成为黏土和少量块石,堆积情况较好,不存在坍塌架空问题,便于坍塌清理工作的顺利开展。
二、水库混凝土面板堆石坝建设优化设计(一)面板堆石坝优化设计施工前设计单位综合考虑当地水坝实际需求和地址情况,并针对水坝交通功能加以具体分析,同时参考国内一般水坝工程项目经验,确定该水坝坝顶宽度为9.5米。
另外,在水坝坝顶上游设有防浪墙,防止水库波浪翻越水坝坝顶,防浪墙的高度为3.5米,并在水坝下游设有防护栏杆,水坝坝顶面进行单侧排水坡处理,排水坡坡度为1%。
水坝首先方位为NW51.180,坝顶长度约为261.6米,宽度为6.4米,坝顶高程为1379.56米,坝高为89米,上游坝坡坡度为1:1.3,下游坝坡坡度为1:1.2。
粘土斜墙土石坝毕业设计
1.综合说明1.1枢纽概况及工程目的某水库工程是河北省和水利部“八·五”重点工程建设项目之一。
该工程是以供水、灌溉、发电、养殖等综合利用为主的大型控制枢纽工程。
青龙河流域水量充沛,控制流域面积6340km2,,多年平均径流量9.6亿m3,是滦河流域较大的一条支流。
但由于降雨、径流的年际年内分配极不均匀,必须修建大型控制工程调节水量,丰富的水资源才能得以充分开发利用。
水库按满足秦皇岛市生活、工业用水和滦河中下游农业用水的需要设计,工程规模是:正常蓄水位141 m,调节库容7.09亿m3,水库库容系数0.77,水量利用系数为70%。
坝后式电站装机容量20Mw。
根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12-78的规定,一期工程为二等工程,大坝为II级建筑物,正常应用洪水为100年一遇,非常运用洪水为1000年一遇。
辅助建筑物按Ⅲ级设计,临时建筑物按Ⅳ级设计。
1.2水库枢纽设计基础资料1.2.1地形、地质(1)地形:见1:2000坝址地形图。
(2)库区工程地质条件。
水库位于高山区,构造剥蚀地形。
青龙河侵蚀能力较强,沿河形成不对称河谷,由于构造运动影响,河流不断下切,形成岸边阶地、陡岸。
流域内地形北高南低,平均高程与500m,最高峰海拔1680m。
河道蜿蜒曲折,河谷宽度400~100m不等,河道比降1/400~1/600。
库区两岸基岩出露高程大部分在200米左右,库区左岸非可溶性岩层分布广泛,其中主要由绢云母、千枚岩、石英、砂质页岩组成。
透水性较小,也没有发现沟通库内外的大断层。
库区可溶性岩层分布于青龙河右岸,从隔水层分布、熔岩发育情况分析,水库蓄水后向邻近河流渗透的可能性很小。
经过对库区断层的分析,水库向外流域及下游渗漏的可能性很小。
库区外岩层抗风化作用较强,库岸基本上是稳定的。
(3)坝址区工程地质条件位于坝区中部背斜的西北,岩层倾向青龙河上游,两岸山体较厚。
河床宽约300米,河床地面高程85m,河床砂卵石覆盖层平均厚度5—7米,渗透系数K=1×10-2厘米/秒。
大西沟水库粘土心墙坝结构布置分析
水能经济大西沟水库粘土心墙坝结构布置分析张文【摘要】以新疆大西沟水库碾压式粘土心墙建设为例,分析了心墙设计中轴线、厚度、过渡层的确定及其与周边结构的连接设计,并通过有限元计算对坝体结构三维静力进行分析。
【关键词】水库;粘土心墙;结构布置乌鲁木齐水业集团有限公司 新疆乌鲁木齐 830000大西沟水库是乌鲁木齐河上的龙头水库,水库位于乌鲁木齐县。
工程等别为Ⅰ等,工程规模是大(1)型,主要建筑物包括枢纽由粘土心墙坝、溢洪道、泄洪兼导流洞及放水灌溉洞等建筑物组成。
坝顶高程为1989.20m,坝顶宽度为10.0m,最大坝高98.0m,坝长427.00m。
工程选择下坝址作为坝体轴线,下坝址呈不对称“U”型谷,河床宽130m ~140m,河床高程1922~1924m,左岸坡角40°~50°,右岸由冲积阶地构成台阶状地形。
1、坝体结构布置1.1 心墙防渗体结构布置坝顶上游侧设置L 形C25钢筋混凝土防浪墙,防浪墙顶高程1990.40m,防浪墙高3.0m,墙顶高出坝顶1.2m。
坝体上游坝坡为1:2.5,上游围堰与坝体结合,堰顶高程1947.0m。
在1966.0 m 高程另设一条2.0 m 宽的马道,上游设0.25m 厚砼护坡,护坡底高程为1933m,低于死水位2m。
下游坝坡为1:2.25,在1960.0 m 高程设一条2.0 m 宽的马道,下游坡脚处设顶宽3m 的排水棱体,棱体顶高程1925m,下游设0.3m 厚的干砌石护坡。
为改善大坝受力条件并能很好的和坝顶防浪墙连接,墙体轴线偏向上游侧布置,防渗体轴线距坝轴线3.75m。
1.2坝体结构分区与过渡层的确定坝体填筑分区从上游至下游分为砂砾料区、过渡料区、反滤料区、粘土区、反滤料区、过渡料区、砂砾料区及排水料区。
坝壳填筑砂砾料采用C2、C3料场的砂砾料,砂砾料的含泥量小于5%,相对密度不低于0.85。
过渡层位于心墙的两侧,水平宽度上下游均为3m。
粘土心墙堆石坝土料施工技术探讨
粘土心墙堆石坝土料施工技术探讨摘要:针对心墙在土石坝中占据的重要地位,以及土料作为形成心墙关键原材料,在心墙与大坝防渗上起到的决定性作用,结合实例,从心墙土料的设计指标入手,为保证大坝土料填筑质量,从土料泡土、掺配、窝存、填筑、碾压施工进行深入分析,严格把控每道工序。
关键词:土料;含水率;黏粒含量;质量;中图分类号:TU3181 工程概况黄石沟沉沙调蓄水库位于陕西省榆林市神木市境内,坝址位于位于神木市窟野河左岸支流黄石沟上,主要任务是对引黄水量进行沉沙、调蓄,水库总库容9870万m³;水库枢纽由大坝、溢洪道和放空洞组成,大坝为粘土心墙堆石坝,顶宽15.0m,坝顶长度596.70m,最大坝高97.5m;根据设计文件,坝体黏土料填筑量为94万m³(压实方),设计要求压实度不小于0.98。
2 土料场情况黄石沟水库土料场位于坝下游右岸最近距离约300m,分布于右岸梁顶,取土范围内地势相对平缓,东侧冲沟发育,支沟切割,区内植被发育,人工种植有松树等树木。
设计勘探资料显示:土料场地层为第四系上更新统黄土层,岩性主要为粉质粘土、粉土,局部夹粉砂。
表层 1m~2m 范围以内植物根系相对较多。
粉土、粉砂局部含少量钙质结核,粒径一般小于 2cm,局部可见灰黑色有机质及白色钙膜;粉质粘土岩心呈柱状,黄褐色~红褐色,粉质粘土多呈红褐色,局部黄褐色,钙质结核含量相对较多,粒径大者可达 5~7cm,呈可塑~硬塑状。
土层基本按照坡势走向分布,且土料场呈水平台阶状,台阶宽度差别较大,同一水平面上不同部位土质不同,垂直方向上不同深度土质也不同。
经对料场初步勘察,不同部位和不同深度取样试验:黏粒含量14.70%~32.72%,平均值20.59%,天然干密度1.46~1.76 g/cm³,天然含水率为3.3%~16.8%,普遍低于坝体填筑施工控制最优含水率。
天然土料的土质均匀性和含水率均不满足大坝填筑质量控制要求,需对料场土料进行加工制备。
黏土心墙土石坝填筑施工分析
黏土心墙土石坝填筑施工分析摘要:填筑施工是黏土心墙土石坝工程的关键环节,对大坝施工质量和安全运行有决定性影响,因此本文从坝体填筑准备和填筑施工两个阶段分析了施工技术与控制的要点。
关键词:黏土心墙土石坝;填筑;施工拦河筑坝,兴修水利,是为了更好地利用水资源服务经济社会。
土石坝是各种拦河坝型式中应用最广泛的一种坝型,能够充分利用当地的土石等材料,对坝基要求不高,可适应各种地质、地形条件,施工技术较简单,方法选择也灵活,扩建加高更方便,所以为国内外筑坝所广泛选用。
土石坝有均质坝、心墙坝、斜墙坝、分区坝等坝型,其中黏土心墙坝是各方面比较均衡的一种坝型,受气候影响小,施工质量便于控制。
坝体填筑是土石坝施工最关键的环节,也是对工程质量和效率有决定性影响的方面,因此本文对黏土心墙土石坝施工要点进行了分析。
1 坝体填筑施工准备1.1 坝料复查黏土心墙坝的坝料通常包含防渗料、反滤料、坝壳料,根据《碾压式土石坝施工规范》(DL/T 5129-2001)规定,施工单位进场前要对勘测设计提供的料场勘察报告、试验资料进行复查,主要目的是验证料场坝料的物理力学性质、储量等相关资料的可靠程度,辅以坑探、钻孔取样等手段,发现问题及时与监理、设计单位协商解决,从而为坝料开采、碾压试验提供准确的依据。
例如通过土料场勘探与试验结果发现土料上坝前应调整含水率,不同层次的土料要进行掺配混合才满足填筑要求,经与监理、设计工程师沟通及生产性试验验证,最后决定开采前先灌水,不同层次土料再立体混合开采,这充分说明坝料复查的重要性[1]。
1.2 碾压试验通过碾压试验可核实坝料的施工性能,验证填筑设计标准的合理性,合理选择施工机械及确定工艺参数,为坝料开采、制备、填筑施工做好准备,如发现问题及时提出修改或补充意见。
碾压试验可根据设计技术要求确定碾压试验含水率的控制范围,一般通过击实试验验证最佳含水率与击实性能的关系,一般最优含水率随击实功的增加而降低,而且碾压机械的压实功超过标准击实功,所以最优含水率应选择干侧。
以某水库为例分析粘土心墙堆石坝设计
以某水库为例分析粘土心墙堆石坝设计摘要:本文以某水库为例,首先介绍了粘土心墙堆石坝的施工工艺、操作特点以及坝料的选配,然后对于大坝整体的物理力学性质给出分析结果,分析了粘土心墙堆石坝设计的合理性。
关键词:粘土心墙堆石坝;施工;设计粘土心墙坝作为水利工程中较常见的一种优良防渗型建设方法,其自身具备许多不可比拟的优点。
下面我将以某水库为例来分析这种设计。
水库概况该水库是云南某县人民为了解决本地区的农业灌溉,以及人们的饮水问题而投资修建的。
经过四年多的投资建设,截止到工程完工时共投资1.96亿元。
现在是一个总库容达810万立方米,坝高、坝顶长分别为88米和262米,且年供水量达1642.4万立方米的大型水库。
该水库的建成不仅解决了2.7万亩农田的灌溉问题,而且对于建设小康社会及促进当地经济又好又快发展有重大意义。
水库所处河段较为顺直,成V字形,且山高坡陡,局部有陡立的崖壁。
水库两岸的陡坡一般较为稳定,只是掩体的风化较为严重,好在选址区没有明显的断层迹象。
经勘测,工程区内的地质构造稳定性不理想,不仅坝基存在渗漏,坝肩也存在类似问题。
但同时选址的附近防渗的粘土料和石料丰富,选用的粘土心墙堆石坝设计方案可以明显的缩减预算,并且提前工期。
2.水库粘土心墙的施工工艺2.1工艺特点粘土心墙坝作为水利建设工程中最为常见的形式,心墙两侧一般采用细砂反滤,再用过渡料填筑。
其优点可以充分利用选址附近的天然建材,降低材料运输成本。
心墙的设计不仅可以实现大坝防渗目的,而且有很强的适应地基变形的能力。
粘土心墙有很多特点,对于原料的质量有严格的要求,水库的建设施工中已经充分考虑了这些方面。
首先是对于不符合建材要求的粘土要把好土料的制备环节。
其次要注意砂、土的施工顺序,并且心墙的土料和两侧的反滤料适宜采用交错法法上升。
同时确保土料厚度和断面尺寸,严把反滤料的质量关。
再次水库大坝采用分层填筑碾压,并且施工顺序严格:先填反滤料再进行第一、二层粘土料的铺设与碾压。
某水库工程设计说明书实例
XXX水库工程课程设计(土石坝)第一章设计基本资料一、设计资料XXX水库工程位于开县赵家镇XXX村境内,属长江上游小江水系浦里河XXX沟支流。
水库距离开县县城28.7km。
(一)、工程任务及规划数据本水利枢纽以灌溉为主,兼顾防洪。
设计灌溉面积为0.85万亩,设计放水流量0.6m3/s。
根据兴利及调洪演算,确定出该水库规划指标为:水库正常蓄水位378.00m 时相应有效库容186.48万m3;30年一遇设计洪水位379.18m(溢洪道最大下泄流量约为20m3/s);300年一遇校核洪水位379.63m时相应总库容218.44万m3(溢洪道最大下泄流量32 m3/s);水库死水位362.00m。
(二)、地形地质条件坝址处河谷断面河床宽度约为20~30m,两岸岸坡基本对称,坡角约为35°。
河床基岩高程350m,岩基为弱风化岩层,k=10-6cm/s。
地基表面高程355m,高程350~355m为沙砾石覆盖层。
地形地质情况详见图纸。
(三)、水文气象水库集雨面积为3.67km2,流域属于亚热带湿润季风气候区,气候温和,雨量充沛。
多年平均降雨量1236.4mm,多年平均径流深590.0mm。
库区汛期多年平均最大风速10.5m/s,方向垂直坝面,水库吹程0.3km。
(四)、天然建筑材料工程区附近土料及天然沙砾石、块石、石渣料均较为丰富。
上游1~1.5km范围内可供开采的土料,主要为棕红色砂质粘土,粘性很强,是很好的防渗材料,总储量约9万m3;坝址下游1~2km范围内有约6万m3的石料可供开采,该石料主要为石英砂岩;在坝址下游2~2.5km范围内有丰富的石渣料,储量约10万m3.砂砾石覆盖层及天然材料物理力学性质见表1。
当地有较丰富的土石坝施工经验,缺少混凝土坝施工经验。
工程单价可按下式估算:粘土填筑35元/m3;干砌块石48元/m3;石渣料填筑25元/m3;土石方开挖15元/m3。
二、设计任务根据提供的设计资料和图纸,确定较为合理可行的枢纽布置,即确定大坝、泄水建筑物、取水建筑物等枢纽建筑物的位置。
水利工程施工实际工程案例
水利工程施工实际工程案例——以某水库工程为例某水库工程位于我国南方一个较大的河流流域,是一项以灌溉、发电、防洪为主,兼顾旅游、环保等综合利用的水利工程。
工程主要由大坝、溢洪道、发电厂、输水隧洞等建筑物组成。
该工程自开工以来,经历了诸多挑战,最终在各方共同努力下,取得了显著的成效。
一、工程概况该水库工程总投资约为30亿元人民币,大坝为黏土心墙堆石坝,坝高100米,正常蓄水位380米,总库容1.2亿立方米。
工程的建设目的是为了解决下游农田灌溉和城乡生活、工业用水问题,同时兼顾发电、旅游等功能。
二、施工难点及措施1. 地质条件复杂水库区地质条件复杂,地基含有大量的软弱土层,给大坝基础处理带来了很大困难。
为解决这一问题,施工方采用了固结灌浆、预应力锚固、地基排水等综合处理措施,确保了大坝基础的稳定性。
2. 施工场地狭小施工场地狭小,大坝主体建筑物、溢洪道、发电厂等施工区域相互制约,给施工组织带来了很大压力。
为解决这一问题,施工方采用了立体交叉施工的方法,合理安排施工顺序和作业面,提高了施工效率。
3. 雨季施工工程所在地雨季较长,雨量充沛,给施工带来了很大影响。
为保证施工进度,施工方采取了雨季施工措施,包括加强施工现场排水、优化施工工艺、调整施工计划等,确保了工程在雨季期间的施工进度。
4. 环保要求高工程地处风景名胜区,环保要求较高。
施工方在施工过程中,严格遵循环保法规,采取了一系列环保措施,如洒水降尘、噪声治理、废弃物处理等,确保了工程施工对环境的影响降到最低。
三、工程成果经过近四年的紧张施工,该水库工程于2019年顺利下闸蓄水,各项建筑物指标均达到了设计要求。
工程的建设成功,为下游农田灌溉、城乡生活、工业用水提供了保障,同时满足了发电、旅游等综合利用需求。
工程取得了显著的经济、社会和环境效益,为我国水利工程建设树立了典范。
总之,该水库工程在面临复杂地质、狭小施工场地、雨季施工和环保要求等挑战的情况下,通过合理的施工组织和措施,取得了圆满的成果。
凤庆县大摆田水库沥青混凝土心墙堆石坝设计
凤庆县大摆田水库沥青混凝土心墙堆石坝设计摘要:水库蓄水水源工程枢纽建筑物主要由拦河坝、溢洪道、导流输水放空隧洞等组成,其中,拦河坝相比其他建筑物体量大、投资高,往往是整个枢纽建筑物的关键和核心部分,坝体设计的合理与否直接决定项目成败及影响经济效益。
本文结合项目实际情况,通过方案比选、分析论证,最终设计沥青混凝土心墙堆石坝作为大摆田水库挡水建筑物。
关键词:拦河坝;比选;结构布置;标准;分析计算1.项目概况大摆田水库径流区属澜沧江流域澜沧江水系,位于澜沧江二级支流岔河中上游。
水库总库容1032.7万m3,工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等,设计灌溉面积2.949万亩。
枢纽建筑物由沥青混凝心墙堆石坝、溢洪道、导流输水放空隧洞组成。
2.坝轴线选择水库选定坝址位于岔河中上游草坝河与酒房河交汇口附近,河道长度630m。
该河段河床开阔,左岸坡趋于顺直,基岩局部出露,左岸坡发育中型古滑坡,滑坡体量36万m3,右岸为凸出的山脊,基岩普遍出露,右岸地质条件较左岸好。
靠坝址下游侧河道急剧转,且右岸地形坡度较陡,不具备布置枢纽建筑物的条件;两支流以上不具备兴建满足规划区用水要求的水库。
经对枢纽建筑物详细布置分析,坝址具备布置枢纽建筑物并满足建库蓄水条件的坝轴线位于河床高程1590.00~1592.00m、河段长116m的范围,但该河段左岸部分被Ⅱ号滑坡体覆盖,要完全避开滑坡体难于实现。
因此,为最大限度避开滑坡体对大坝影响,确保工程安全,本阶段选择不同的上、下两坝轴线进行比选。
经枢纽布置,对两坝轴线在地形地质条件、基础处理、施工条件、安全风险和工程投资等方面进行比较,比较结果详见下表。
表1上、下坝轴线方案综合比较表综上所述,下坝轴线区域断层F39穿过下游坝基,左岸分布中型古滑坡体,断层破碎带上部清除处理可能扰动滑坡体,坝体左右岸均存在高边坡,滑坡体和高边坡处理难度和代价都都特别大,存在不可控因素,安全风险大,且上坝轴线较下坝轴线节省投资3824.39万元。
例析粘土心墙堆石坝设计
例析粘土心墙堆石坝设计1. 工程概况老挝南涧河水电站位于老挝共和国XIENG KHOUANG省南椰河上游左侧支流南涧河上,距离省会PHONSAVAN市66km。
电站采用引水式开发,电站毛水头约600m,是一座以发电为主的水电枢纽。
主要枢纽建筑物有南库挡水坝、南库溢洪道、北库泄洪冲砂闸坝、南北库连通洞、发电引水系统、电站厂房及开关站等。
南坝与北坝间设连通洞,南涧河水流经连通洞流入南库,供机组发电。
南库正常蓄水位1060.00m,相应南库库容0.201亿m3,校核洪水位(P=0.02%)为1062.63m,相应库容为0.233亿m3,死水位1040.00m,最大坝高95.00m,水电站装机容量为104MW。
坝址地震水平峰值加速度值为0.108g。
2. 坝址区地形地质条件坝址河流较顺直,坝线上游河床较平缓,下游河流落差较大。
左岸山体雄厚,地形坡度30°~40°;右岸山体单薄,地形坡度约35°。
坝址河谷横断面呈比较对称的“V”字形。
河床内分布漂卵石层厚度1m~2m,右岸河漫滩漂卵石层厚3m~4m。
河床两侧出露弱风化花岗岩,呈次块状为主,岩体较完整。
由河床往两岸方向,随着高程升高,花岗岩全~强风化带逐渐变厚。
坝基范围无较大规模断层通过。
坝基岩体裂隙较发育,裂隙走向与岸坡走向小角度相交,两岸卸荷裂隙发育深度与弱风化底界相当,属于常规浅表弱卸荷。
坝基全风化花岗岩呈密实砂土状,渗透系数为4.1×10-4cm/s,属中等透水。
两岸残坡积含砾砂质粘土及全风化岩体总厚度8m~35m。
存在绕坝渗漏和坝基渗漏问题,渗漏形式为网络状裂隙渗漏。
3. 大坝结构设计大坝顶高程1065.80m,防浪墙顶高程1067.00m,最大坝高95.00m,坝顶宽度10m,坝顶轴线长度294.50m。
为满足施工坝料运输要求,上游坝坡设两道“之”字形上坝公路,下游坝坡设四道“之”字形上坝公路,公路宽8.0m,上坝公路纵向坡比为10%。
水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点探究
水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点探究摘要:文章结合工程实例,就水利工程黏土心墙堆石坝施工技术要点进行了探讨与分析,着重从排水系统布设、坝料运输及卸料、过渡料、堆石料填筑等几个方面进行了论述,并提出了施工中质量控制措施。
为今后黏土心墙堆石坝施工提供借鉴。
关键词:水利工程;黏土心墙;反滤料;堆石料填筑土石坝作为水利工程中的常用坝型,具有施工便捷、适应性强、成本低等优点,从而在水利工程建设中得到了广泛应用。
黏土心墙堆石坝作为土石坝的主要类型,其填筑材料主要以石料为主,能够有效提高水利工程防渗性能,确保工程施工质量。
本文以某水利工程为例,对黏土心墙堆石坝施工技术要点及质量控制措施进行探讨。
1 工程概况某水利工程,主坝为黏土心墙堆石坝,坝顶高程为▽615.6m,防浪墙高程为▽616.2m,52.5m 为坝高最大值,则7m为坝顶宽度,230m为坝顶长度。
根据当地实际情况,坝体上、下游边坡分别为1:2.75、1:2.5。
黏土心墙以坝顶轴线为中心对称布设,3m为顶部宽度,上下游坡度都为1:0.2。
坝顶选用沥青混凝土路面。
由于主坝填筑工程量较大,且在较低位置分布,对其施工极为不利的影响因素为雨季、导流度汛,因此,必须分二期完成施工。
2 黏土心墙堆石坝施工2.1 排水系统布设先将截水沟开挖到沿上游围堰的下游坡脚位置,以此进行围堰渗水汇集。
截水沟至上游河床深槽折向主坝上游坝脚前挖填结合形成的集水池,可进行水泵、排水管安装,随后将水排出上游围堰,进而构成主坝上游基坑排水泵站。
通过排水沟、涵管将基坑内的雨水、废水汇集到上游基坑排水泵站内。
在不断提升坝体填筑高度的同时,也需及时提升上游坝坡干砌石护坡。
待汛后,即可撤除基坑泵站。
2.2 坝料运输及卸料选用20t自卸汽车运输心墙料与堆石料。
选用4t以下农用车进行反滤料与过渡料运输。
要求将标识牌设置到坝料运输车上,以此对各类料区进行区分,如将“上游I区料”标识牌设置到上游I区料运输时。
某黏土心墙坝施工导流设计
某黏土心墙坝施工导流设计摘要:黏土心墙坝由于受降雨影响,坝体填筑施工主要安排在枯期进行。
施工导流多采用隧洞导流方式,其导流隧洞、度汛坝体和围堰的布置为施工导流方案的重要内容。
关键词:施工导流;度汛;洪水标准1概况东密水库是一座以解决孟连坝区城乡生活、农业灌溉用水以及补充县城工业用水为任务的中型水库。
水库总库容为2293.13×104m3,工程规模为中型,工程等别Ⅲ等。
枢纽建筑物大坝、溢洪道、泄洪隧洞为3级建筑物。
大坝为黏土心墙堆石坝,坝顶高程为1127.70m,最大坝高68.7m。
2水文气象条件坝址处河道弯曲,呈舒缓状“ξ”型,谷底与河床宽基本一致,局部发育河心滩及漫滩,宽度一般为15~30m。
河谷呈典型“V”字型,两岸山体基本对称,地形坡度一般25°~50°。
流域的径流主要来源于降水,径流的年内变化丰枯悬殊大,区域内6~11月径流量约占年径流量的87.2%,其中主要集中在7~9月,期间径流量占年径流量的62.8%。
而最枯的3、4月径流量仅占年径流量的2.4%。
流域平均降水量1740mm,由于地形高差悬殊,降水面上分布差异较大,年平均降水量在1350~2200mm。
坝址区汛期为每年5~11月,枯期为12月~翌年4月。
由于工程区11月黏土料填筑有效天数为22天,为增加一期度汛坝体施工时间,故枯期施工时段采用11月~翌年4月。
坝址各频率的洪峰流量如下表2 1。
表2 1坝址各频率不同时段洪峰流量表3导流方式东密水库位于高山峡谷,两岸岸坡陡峭,洪枯流量相差大,根据大坝坝型特点,东密水库大坝施工导流方式采用一次断流、枯期土石围堰挡水,隧洞导流方式;汛期利用临时坝体挡水,导流隧洞泄流。
4导流标准(1)导流建筑物级别导流建筑物保护对象大坝为3级永久建筑物,围堰使用年限均小于1.5年,围堰最大高度为12.0m,相应库容为12.99×104m3,导流建筑物级别为5级。
(2)导流标准枯期导流标准:采用土石围堰。
土石坝(黏土心墙)毕业设计说明书、计算书
目录摘要 0Abstract (1)前言 (2)第1章设计的基本资料 (4)1。
1概况 (4)1.2基本资料 (4)1.2。
1地震烈度 (4)1.2。
2水文气象条件 (4)1.2。
3坝址地形、地质与河床覆盖条件 (5)1。
2。
4建筑材料概况 (6)1。
2.5其他资料 (7)第2章工程等级及建筑物级别 (8)第3章坝型选择及枢纽布置 (9)3。
1 坝址选择及坝型选择 (9)3.1.1 坝址选择 (9)3。
1。
2 坝型选择 (9)3。
2 枢纽组成建筑物确定 (9)3。
3 枢纽总体布置 (9)第4章大坝设计 (10)4.1 土石坝坝型选择 (10)4。
2 坝的断面设计 (10)4。
2.1 坝顶高程确定 (10)4。
2.2 坝顶宽度确定 (13)4。
2.3 坝坡及马道确定 (13)4.2.4 防渗体尺寸确定 (13)4。
2.5 排水设备的形式及其基本尺寸的确定 (14)4。
3 土料设计 (15)4。
3.1 粘性土料设计 (15)4.3.2 石渣坝壳料设计(按非粘性土料设计) (16)4。
4 土石坝的渗透计算 (17)4。
4.1 计算方法及公式 (17)4.4。
2 计算断面及计算情况的选择 (18)4.4.3 计算结果 (18)4。
4。
4 渗透稳定计算 (19)4.5 稳定分析计算 (20)4。
5。
1 计算方法与原理 (20)4。
5。
2 计算公式 (20)4.5。
3 稳定成果分析 (21)4。
6 地基处理 (21)4.6。
1 坝基清理 (21)4.6。
2 土石坝的防渗处理 (21)4。
6。
3 土石坝与坝基的连接 (22)4.6.4 土石坝与岸坡的连接 (22)4.7 土坝的细部结构 (22)4。
7。
1 坝的防渗体、排水设备 (22)4.7.2 反滤层设计 (23)4。
7.3 护坡及坝坡设计 (23)4.7.4 坝顶布置 (25)第5章溢洪道设计 (26)5.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (26)5。
小坝子水库粘土心墙石碴坝的施工技术
小坝子水库粘土心墙石碴坝的施工技术摘要:土石坝最大的优点是就地取材。
随着机械碾压能力的提高,粘土心墒石碴坝在云南已经成为一种最基本的坝型之一。
在小坝子水库粘土心墙石碴坝的施工过程中,优化了大坝结构,优选了心墙填筑料,严格控制了施工程序,并最大限度就地取材,降低了工程造价,通过现场质量控制和质量检验,保证了大坝的施工质量,为同类工程提供了可借鉴的成功经验。
关键词:施工技术;质量控制;土石坝;1 工程概况1.1水库基本概况小坝子水库位于澜沧县六乡南美河的上游河段,水库坝址地理位置为东经100o07’32’’,北纬22o44’56’’,坝址以上径流面积为20.2Km2,多年平均径流为2141万m3,是一座农田灌溉的中型蓄水工程,水库建成以后,可以灌溉澜沧县谦六乡31100亩农田,解决了谦六乡农田抽缺水灌溉问题,使当地的水利化程度由目前的15.7%提高到30.5%,复种指数由目前的1.06提高到1.32,促进澜沧县的经济发展。
水库死水位为1772.0m,正常水位1798.37m,设计水位1800.83m,校核洪水位1801.77m,水库总库容1601.9万m3,溢洪道控制堰宽度为5.0m,设计下泄流量29.04m3/s,校核下泄流量47.04m3/s,消能防冲流量25.39m3/s.1.2工程设计概况1.2.1工程等级及建筑物的级别小坝子水库总为容为1601.9万m3,最大坝高56m,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定:本工程为三等中型工程,主要建筑物拦河坝、溢洪道、输水隧洞为3级,次要建筑干渠、干渠取水坝为4级,临时建筑物施工围堰、导流隧洞为5级。
水库枢纽建筑正常运用洪水标准为50年一遇,非常运用洪水标准为1000年一遇。
拦河坝施工期临时度汛洪水标准为20年一遇,施导流为10年一遇,干渠、干渠取消枢纽正常运用洪水标准为10年一遇。
根据《澜沧县小坝子水库坝址工程场地地震安全评估报告》的批复及1/400万《中国地震动参数区划图》,工程区地震动峰值加速度为0。
粘土心墙土石坝坝体结构设计及渗流稳定分析
图1粘土心墙土石坝典型断面图
2.1 堆石护坡 护坡在最大局部波浪压力作用下所需的换算球
形直径和质量、平均粒径、平均质量和厚度按下式
收稿日期:2019-11-01 作者简介:陈平川(1977 -),男,高级工程师,主要从事
水环境治理、水资源开发及利用等方面的研究 工作。
・34・
确定:
p D
2粘土心墙土石坝坝体结构
粘土心墙土石坝上游坡1-3.0,下游坡1-2.5,
坝顶高程106.50 m,宽度8 m,坝顶上游设1.2 m 高防浪墙。坝体采用粘土心墙防渗,坝基采用帷幕 灌浆防渗。粘土心墙顶部厚3.00 m,两侧坡比 1-0.25,粘土心墙外设反滤带和过渡区,反滤带宽 1.00 m,过渡区宽3.00 m。上、下游坝坡均采用 1.00 m厚堆石护坡。上游堆石护坡下设0.8 m厚反 滤层,下游堆石护坡高程93.00 m以下设0.8 m厚 反滤层,下游坝壳与坝基接触区设1m厚反滤层; 坝基沿坝轴线铺筑1.0 m厚、3.0 m宽垫层混凝土
坝体的防渗依靠粘土心墙体,心墙防渗体顶部 厚3.00 m,两侧坡比1:0.25。大坝防渗粘土料应 采用经过挑选的不透水材料,要求无任何有机物 (植物残渣),水溶盐含量不大于5%,最大颗粒尺 寸不超过15 mm,渗透系数不大于1025cm/s。粘土 料压实度应不小于98%。 2.4 坝壳料
坝壳料主要采用开挖的土石料(包括厂房及泄
SMALL HYDRO POWER 2020No. 1, Total No. 211
表2计算工况及荷载组合
渗透系数/(cm・s2:L)
2x10"6 2xl023 5xl022
lxlO0 6x 10-4 5x 10" 1 x 10"6
水库大坝粘土心墙填筑施工组织设计(方案)
宣威市东山镇长洼子水库工程粘土心墙填筑分部工程施工组织设计(方案)一、工程概况长洼子水库位于宣威市东山镇恰德村委会樊家西部小河上,坝址距东山镇15千米,距宣威市约40千米。
工程所在地樊家西部小河属珠江流域西江水系。
长洼子水库要紧建筑物有:拦河坝工程、溢洪道工程、输水及引水管道工程、其他附属工程等组成。
二、工期打算2021年4月9~2021年6月20日,共计71天,完成粘土心墙填筑分部工程。
三、要紧施工机械设施要紧机械设备表四、施工工艺流程一)C20砼盖板一、基础面处置1)基础开挖时预留20cm爱惜层,待混凝土浇筑前进行挖除并整平。
2)在基础面上浇筑混凝土前,清理基础面上的乱石及杂物,以符合设计要求。
二、模板工程依照本工程的施工特点采纳钢模板,施工进程中严格按施工标准施工、操纵。
1)模板施工方式及质量要求①施工预备由于模板对砼质量有直接阻碍,因此立模前要对模板进行挑选,然后按利用部位分类编号,妥帖保管。
模板表面应光洁平整,自身应无变形。
模板利用前(新模板除外),对模板均要进行整修、脱模处置(涂刷脱模剂)。
将立模所需工具(如线锤、扳手、等)及材料(如模板、围柃、散木板、铅丝等)预备齐全。
安装前要按设计图纸测量放样,然后由施工技术人员详细向作业人员进行施工技术交底,让作业人员了解如何依照测量放样单立模,并清楚立模所要求达到的精度。
②散装模板安装模板安装是一项重要的工作,安装时必需依照设计图纸要求尺寸进行,保证建筑物各部位尺寸准确无误,。
立模时,用竖向围柃紧贴模板,用铅丝将模板和围柃绑扎牢固或用蝴蝶卡加固,设置支撑将模板架立起来,以后再进行正常模板安装。
立模的误差须在许诺范围内,且模板上口边沿线须在一条平顺线上。
加固模板的拉杆,应设置在纵横围柃相交处,确保拉杆起到有效加固作用,且拉杆布设要求尽可能整齐,竖直及水平方向上力求同排或同列在一条直线上。
拉杆应拉在预埋地锚上,拉杆与地面夹角宜操纵在450左右,最大不宜超过600。
粘土心墙堆石坝施工工艺要点及质量控制方法
粘土心墙堆石坝施工工艺要点及质量控制方法张龙平曲靖市阿岗水库工程建设管理局曲靖市655000摘要:水库是重要的基础设施,随着我国社会经济的逐渐发展,水库在国民经济社会中发挥了越来越重大的作用。
水库大坝有各种坝型,要因地制宜进行选择,在大坝建设过程中往往会遇到很多难题,需要加强施工工艺技术研究,加强施工质量控制,保障水库大坝工程的高质量建设。
阿岗水库工程位于云南省曲靖市罗平县西北部的九龙河上,九龙河是珠江流域南盘江支流黄泥河右岸最大一级支流,是珠江上游重要的水资源配置工程。
本文主要以阿岗水库工程为例,对粘土心墙堆石坝施工工艺要点以及施工质量控制方法进行研究,旨在进一步提高水库大坝建设质量与效果,使其满足经济性与技术性指标要求,强化其经济效益、社会效益与环境效益的协调发展。
关键词:粘土心墙堆石坝施工工艺质量控制阿岗水库工程阿岗水库是国家172件重大水利工程之一,建设任务以城镇及农村生活供水、工业供水、农业灌溉为主,改善九龙瀑布景观用水条件,并兼顾发电等综合利用的水利枢纽工程。
其总库容12993万m³,兴利库容9677万m³,坝后电站装机3×3500kW。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)的规定,阿岗水库工程规模为大型,工程等别为Ⅱ等,枢纽建筑物主要包括主坝、副坝、溢洪道、导流泄洪隧洞、输水发电隧洞、改河隧洞、坝后电站和鱼类增殖站。
结合可研阶段比选成果,主坝坝址不适合修建重力坝,修建土石坝较为合适,并且从经济性和技术性指标等综合因素考量,粘土心墙堆石坝更加适应坝址的地质条件,具有较强的抗变形能力,宽度与体积较大,易于开展加固措施,且总体造价成本比沥青混凝土心墙堆石坝低,因此,选择粘土心墙堆石坝为主坝的建设坝型。
本文以阿岗水库工程为例,对粘土心墙堆石坝的具体施工工艺以及质量控制要点进行详细分析与探究。
一、阿岗水库粘土心墙堆石坝概述阿岗水库主坝坝顶高程1870.5m,河床建基面高程1809.50m,最大坝高61m,坝顶宽8m,坝轴线长174m。
粘土心墙土石坝工程施工方案设计
昆明市官渡区复兴水库工程粘土心墙土石坝施工技术方案浙江沧海市政园林建设工程有限公司昆明市官渡区复兴水库工程项目部二零一二年十二月1.工程概况施工准备1.1 测量1、测量准备测量放样施工是贯穿工程施工全过程一项十分关键的工作,为此我公司项目经理部成立了专职的测量小组,由具备测量专业执业资格和多年施工工作经验的测量技术人员负责,测量过程按照规范要求进行并留有记录。
(1)人员配备:测量小组由一名具有专业理论水平和实际施工经验的持证工程师负责并主持组织实测方案的编制工作,控制测量根据工程各部位特点由专职测量队员实施。
(2)测量仪器:施工中投入使用的测量仪器如:全站仪、经纬仪、水准仪和钢尺(50m)等都符合《水利水电工程施工测量规范》的施工测量精度要求,并经过有关主管部门批准的具有资质的检验单位的检测,并在检测有效期内使用。
所有测量仪器使用前必须得到工程师的批准。
2、测量基准本工程项目经理部在接到发包人或监理人提供的测量基准点、标点及其相关技术文件后,与发包人、监理人共同校测其基准点、坐标点规范的测量精度,并复核其资料和数据的准确性。
复核无误后,方可投入使用;若有误差立即报告监理工程师,及时解决。
3、建立施工测量控制网(1)工程施工的控制网由两部分组成,即平面控制网和高程控制网。
(2)平面控制网以工程师提供的测量基准点(线)为基准,用全站仪测设出施工区的轴线控制桩及定位控制桩。
轴线控制桩由起点、终点和折点桩组成,为方便施工采用十字交叉法和直角坐标法确定折点桩,及时将施工控制网资料报送工程师审批。
(3)为了便于施工时引测高程及纵横断面测量,在施工前沿山脚走向两侧敷设临时水准点,临时水准点位于开挖线外侧,敷设时提前埋设临时标桩作为水准点,临时水准点间距100m。
(4)平面控制点和水准点标桩选择在不受施工干扰,易于保存桩位的地方,不致发生下沉和位移,标桩做成砼墩,标桩顶面高于地面0.3m。
临时性标桩以木桩为主,对于测量控制网点,采用防护栏、警示牌等保护措施,防止受到毁坏,并修建通向测量控制网点的临时道路。
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以某水库为例分析粘土心墙堆石坝设计
摘要:本文以某水库为例,首先介绍了粘土心墙堆石坝的施工工艺、操作特点以及坝料的选配,然后对于大坝整体的物理力学性质给出分析结果,分析了粘土心墙堆石坝设计的合理性。
关键词:粘土心墙堆石坝;施工;设计
粘土心墙坝作为水利工程中较常见的一种优良防渗型建设方法,其自身具备许多不可比拟的优点。
下面我将以某水库为例来分析这种设计。
水库概况
该水库是云南某县人民为了解决本地区的农业灌溉,以及人们的饮水问题而投资修建的。
经过四年多的投资建设,截止到工程完工时共投资1.96亿元。
现在是一个总库容达810万立方米,坝高、坝顶长分别为88米和262米,且年供水量达1642.4万立方米的大型水库。
该水库的建成不仅解决了2.7万亩农田的灌溉问题,而且对于建设小康社会及促进当地经济又好又快发展有重大意义。
水库所处河段较为顺直,成V字形,且山高坡陡,局部有陡立的崖壁。
水库两岸的陡坡一般较为稳定,只是掩体的风化较为严重,好在选址区没有明显的断层迹象。
经勘测,工程区内的地质构造稳定性不理想,不仅坝基存在渗漏,坝肩也存在类似问题。
但同时选址的附近防渗的粘土料和石料丰富,选用的粘土心墙堆石坝设计方案可以明显的缩减预算,并且提前工期。
2.水库粘土心墙的施工工艺
2.1工艺特点
粘土心墙坝作为水利建设工程中最为常见的形式,心墙两侧一般采用细砂反滤,再用过渡料填筑。
其优点可以充分利用选址附近的天然建材,降低材料运输成本。
心墙的设计不仅可以实现大坝防渗目的,而且有很强的适应地基变形的能力。
粘土心墙有很多特点,对于原料的质量有严格的要求,水库的建设施工中已经充分考虑了这些方面。
首先是对于不符合建材要求的粘土要把好土料的制备环节。
其次要注意砂、土的施工顺序,并且心墙的土料和两侧的反滤料适宜采用交错法法上升。
同时确保土料厚度和断面尺寸,严把反滤料的质量关。
再次水库大坝采用分层填筑碾压,并且施工顺序严格:先填反滤料再进行第一、二层粘土料的铺设与碾压。
然后填充过渡料以及坝壳料,最后才进行砂砾料的碾压。
下面再就粘土心墙堆石坝与钢筋混凝土心墙堆石坝以及沥青混凝土心墙堆石坝做以下简单的对比:
表(1)粘土心墙堆石坝与其它石坝的优劣对比
2.2操作要点
首先是粘土心墙堆石坝的施工一定要遵循严格的规定,从施工工艺流程的设计、施工准备、心墙土料的制备以及施工过程的把关都要落到实处。
如该水库施工工艺的基本流程可以分为十大步:(1)施工的前期准备(2)心墙土料的制备(3)基面后期验收(4)反滤料的铺设(5)第一层粘土施工(6)边线修整(7)第二层粘土施工(8)过滤料及坝壳(9)上料(10)反滤料、过渡料并进行坝壳料碾压。
然后再进行下一层的施工。
其次是施工的前期准备。
水库的粘土心墙施工之前组织专门的人员对于料场进行检查,并进行一系列的碾压测试试验,再次确定原料的含水量、强度、碾压遍数等参数。
再次是水库的施工过程引以为戒的三条注意事项。
(1)心墙土料施工前必须保证基面需验收合格。
(2)砂、土的施工顺序,即先砂后土法。
(3)反滤料的施工也有务必遵循的经验。
如先铺设心墙两侧的反滤料,采用挖掘机在料场挖装;再用大型机械装运的过程中辅之以人工精确地铺设,同时保证反滤料单层高度为粘土层的两倍,并且等待粘土层和反滤料齐平后和过渡料、坝壳料进行一次性的碾压。
3.防渗料选配
水库坝址区附近有丰富的坝壳堆石料、风化石料以及防渗粘土料,可就地取材就可以满足工程的需要。
但反滤所需的石料不能在坝区获得,最近的石料在2 2km处的马登河,并且无论是储量还是质量都能满足建设施工的需求。
该水库的防渗土料来源于4个料场,4个料场防渗土料质量均经过严格的质量测验。
其中1-3号料场的土料颗粒粒径范围属宽级配,均存在局部粘粒含量偏高与塑性指数偏大,不均一的现象,但是只要加以处理就可以满足施工要求。
便利的是1-3号料场的储量达到47多万立方米,不仅大于预计的用量、开采条件好、交通方便,而且就在坝址附近,有利于就地取材。
1号防渗料厂的储量最大,其中测得的物理指标为:粒径平均含量24.5%,其中大于2mm的粒径占40%;自由膨胀率一般小于16.9%;塑性指数一般在20以内;最良的含水量为25%,天然的含水量为23.8%。
实验测得的力学指数,如涂料的压缩系数属于中性压缩土。
当然2-3号料场也具有很好的地理优势,储量虽然不及1号大,但也很有优势。
比如2号料区由于具有粘粒含量低与粘土质砂的特点,恰好可以用于坝顶水头较低的位置;而3号粘粒含量较高的特点可以用于和心墙的混凝土的盖板衔接的部分,使得物尽其用。
因此水库的施工过程中把1-3号料场作为防渗料场的主料场。
水库大坝的构架设计
水库的大坝结构如下图(1):
图(1)水库的大坝结构
4.1大坝的坝顶与坝坡
大坝的顶部由于不用过于考虑交通的压力,只是考虑到地震等自然灾害的情况,设计结果为长250米,宽10米。
上下游的坝坡的坡比分别为1:1.9和1:1.7.并且分成了不同的五级,级差设为四个18米与一个19.2米。
护坡采用普遍的大石块,修整平整又不失美观。
4.2大坝的渗流、稳定计算
我们一般简化大坝的渗流计算,即将大坝的渗流简化为对粘土心墙的计算。
经计算该水库坝体坝基年渗漏量为80多万立方米。
而对于坝体稳定性的计算通常采用简化的毕肖普法,按有效应力法计算;而对堆石料力学的指标同时用线性和非线性指标计算。
通过简单的计算我们得到水库的稳定性计算结果:上、下游坝坡最小抗滑稳定安全系数分别为 1.119和1.184;当坝体堆石料采用非线性强度指标时,上、下游坝坡最小抗滑的稳定安全系数1.815和1.714,均在安全范围内。
4.3大坝的应力、沉降计算结果
在正常的蓄水位,有限元应力、应变计算结果也会因为外界不可抗的原因大不相同,下面先论述考虑渗流场和应力场耦合作用下的计算结果,然后再考虑Ⅷ度地震作用下的结果。
对于前者的情况,高程越高,顺河向位移值也就越大,最大顺河向的位移发生在坝体上游面靠近坝顶处,最大为32.2cm。
相对的坝体另一个方向的最大位移发生在坝顶靠上游部位,最大值为67.3cm。
第一主应力的分布成层状,然后均匀增加。
对于后一种情况,有限元应力、应变计算结果为:在地震情况下最大水平位移64.1cm,发生在坝顶处;最大竖向位移78cm,发生在坝体下游面中部。
除坝顶和靠近坝顶的下游侧坝面局部区域产生较小拉应力外,其余部分均为压应力,最大值约为1400kPa。
分层总和法计算是一般要求使用的规范算法,水库的最大剖面粘土心墙最终沉降的测量值为348cm,竣工时沉降量为294cm,竣工后将继续沉降54cm,因此预留1%坝高即可。
5.大坝的后期监测
大坝的后期监测一般分为内、外部监测。
目的为实时的监测大坝的安全,同时可以收集大坝的变化信息,对施工质量的评测给出有力的证据资料。
检测的原则是:全面、高效、经济。
即埋设最少的设备,花最少的资金得到最大量的信息。
6.结语
经过本文的论述我们对于粘土心墙堆石坝设计方案已经有了更为详尽的认识。
特别是当坝址地有充足的建设原料时,这种方案可以就地取材,可以省工省时,不仅高效而且保质保量的完成工期。
因此,粘土心墙坝才作为水利工程中较常见的一种优良防渗型建设方法,不断普及应用。
参考文献:
[1]林昭.碾压式土石坝设计.河南郑州:黄河水利出版社,2008
[2]王宏硕,翁情达.水工建筑物专题部分[M].北京:水利电力出版社,2006.
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