茅坪溪土石坝设计说明书

目录

1设计基本资料 (1)

1.1工程概况 (1)

1.2水文气象 (1)

1.3地形地质条件 (1)

1.4毛坪溪防护大坝 (2)

1.4.1 设计标准 (2)

1.4.2 平面布置 (2)

1.5其它设计资料 (2)

1.5.1 工程特征水位 (2)

1.5.2 地震烈度 (2)

1.5.3 筑坝材料的技术指标 (2)

1.6设计内容与要求 (4)

1.6.1 设计目的 (4)

1.6.2 设计内容 (4)

1.6.3 设计成果 (4)

2 坝址及坝型的选择 (5)

2.1 坝址的选择 (5)

2.2坝型选择 (5)

3 坝工设计 (7)

3.1 坝顶高程 (7)

3.2坝顶宽度 (9)

3.3 坝坡 (9)

3.4 防渗体设计 (9)

3.5 排水设备 (10)

4 渗流计算 (11)

4.1 设计说明 (11)

4.1.1 土石坝渗流分析的任务 (11)

4.1.2 渗流分析的工况 (11)

4.1.3 渗流分析的方法 (11)

4.2 渗流计算 (11)

4.2.1 基本假定 (11)

4.2.2 水力学分析方法 (11)

4.3总渗流量计算 (13)

4.4渗流稳定结果分析 (17)

4.4.1 正常蓄水位下渗流稳定分析 (17)

4.4.2 校核洪水位下渗流稳定分析 (18)

5 土石坝坝坡稳定分析及计算 (19)

5.1设计说明 (19)

5.1.1设计任务 (19)

5.1.2计算工况 (19)

5.1.3 计算方法 (19)

5.2 .稳定计算 (20)

5.2.1基本原理与计算方法 (20)

5.2.2上游水位大约在坝底以上1/3坝高处的上游坝坡 (22)

5.2.3 其他工况的稳定计算 (26)

5.2.3.2 最危险滑弧位置的确定 (27)

5.3 沉降量计算 (44)

5.3.1基本假定 (44)

5.3.2方法与步骤 (44)

5.3.3坝基沉降量计算 (45)

6. 土石坝细部构造设计及土料的选择 (48)

6．1坝顶 (48)

6.2护坡 (48)

6.3 排水体 (50)

6.4坝体与坝基防渗设计 (51)

6.5土石坝土料的选择 (51)

6.5.1 坝壳对土石料要求 (51)

6.5.2防渗体对土石料的要求 (51)

6.5.3 排水设施和护坡的结构布置 (52)

6.5.4 反滤层的结构布置 (52)

7.地基处及裂缝处理 (53)

7.1 坝基清理 (53)

7.2 土石坝的防渗处理 (53)

7.3 土石坝与坝基的连接 (53)

7.5裂缝处理 (53)

8. 工程量计算 (55)

8.1 坝基开挖工程量计算 (55)

8.2 坝体工程量计算 (55)

参考文献 (57)

谢辞 (58)

1设计基本资料

1.1工程概况

茅坪溪防护工程的缘由：茅坪溪是长江上的小支流，其出口位于三峡大坝上游约1km 的右岸。流域面积113.24km 2,在茅坪溪防护坝址以上的流域面积为98.54km 。该流域属底山丘陵区，流域内人口约3.1万人，耕地3.43亩。茶园1601.4亩，果园11.4亩，直接淹没人口6561人。淹没区内有成片的良田，是湖北省秭归县重要的产量田区和农业经济区。该县人多地少，坡多田少，移民难度大。经中央部位审定，修建茅坪溪防护工程。

茅坪溪防护工程包括泄水建筑物（遂洞接涵洞）和防护坝（沥青混凝土心墙堆石坝）。本设计是针对防护大坝。

1.2水文气象

长江流域气候温暖，雨量丰沛，多年平均降水量1100mm ，雨季4—10月占全年降水的85%。也经常发生洪，涝，旱，冰雹，滑坡，泥石流等自然灾害。多年平均气温是16C o —18C o 。夏季最高超过40C o ，冬季-4C o ，无台风灾害，降水集中形成暴风雨区，流域内较大日暴风雨覆盖面约3万—15万。最大达21.3万。

1.3地形地质条件

坝址基岩为前震旦纪闪云斜长花岗岩。岩体中有岩俘虏体和闪长岩包裹体，以及后期侵入的酸基性岩脉。闪云斜长花岗岩岩性均一，完整，力学强度高。微风化和新鲜岩石的饱和抗压强度达100Mpa,变性模量达30-40Gpa 。

坝区主要有两种断裂构造，一组走向北北向，另一组走向北被动，倾角多在60C o 以上。断层规模不大，且胶结良好。通过坝基规模较大的断层有F 7及F 23，，出露在左漫滩上。缓倾角裂隙不甚发育，仅占裂缝总数的13%，其中北北东组占缓倾角裂缝总数的68.5%,倾角东南为主，倾角为15C o —30C o 。

花岗岩的风化层分为全，强，弱，微4个风化带。风化壳厚度（全，强，弱3个风化带），以山脊部位最厚，可达20—40米。山坡与一级阶地次之，沟谷，漫滩较薄，主河床中一般无风化层或风化层厚度很小，平均厚度21.5米。坝基 除

利用微风化岩体外，部分弱风化下亚带岩体亦可用作建基岩体。混凝土与建基岩面间的抗剪（断）强度，摩擦系数（F ）取值1.0—1.3。凝聚力（C ）为1.2—1.5Mpa 。建基岩体岩石与岩石间的抗剪断强度，视不同的结构类型的岩体F 与C 值分别为1.0—1.7Mpa 和1.2—2.0Mpa 。第四纪松散堆积物主要是河流冲积层，葛洲坝水库蓄水后，主河槽及后河普遍淤积有原5—18米的细沙。

坝址水文地质条件简单，微风化和新鲜岩体的透水性微弱，有80%以上的压水试验