網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 水工建筑物 課程 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 某 混凝土重力壩設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)中心： 專 業(yè)： 年 級(jí)： 年 春 /秋 季 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 春季入學(xué)則去掉“ /秋” 字，秋季入學(xué)則去掉“ /春” 字。添加內(nèi)容時(shí)注意文字 保持整齊、 下劃線要完整。 閱后刪除此文本框 。 請(qǐng)把你所在的學(xué)習(xí)中心名稱完整填寫(xiě)。閱后刪除此文本框 將 某 混凝土重力壩設(shè)計(jì) 改為具體 重力壩設(shè)計(jì) 的名稱 。 閱后刪除此文本框 1 1 項(xiàng)目 基本資料 1.1 氣候特征 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀?局 50 年統(tǒng)計(jì)資料，多年平均最大風(fēng)速 14 m/s， 重現(xiàn)期為 50 年的年最大風(fēng)速 23m/s，吹程：設(shè)計(jì)洪水位 2.6 km，校核洪水位 3.0 km 。 最大凍土深度為 1.25m。 河流結(jié)冰期平均為 150 天左右，最大冰厚 1.05m。 1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì) 1.2.1 壩址地形地質(zhì)條件 （ 1）左岸：覆蓋層 2 3m，全風(fēng)化帶厚 3 5m，強(qiáng)風(fēng)化加弱風(fēng)化帶厚 3m，微風(fēng)化厚 4m。 （ 2）河床：巖面較平整。沖積沙礫層厚約 0 1.5m，弱風(fēng)化層厚 1m 左右，微風(fēng)化層厚 3 6m。壩址處河床巖面高程約在 38m 左右，整個(gè)河床皆為微、弱風(fēng)化的花崗巖組成，致密堅(jiān)硬，強(qiáng)度高，抗沖能力強(qiáng)。 （ 3）右岸：覆蓋層 3 5m，全風(fēng)化帶厚 57m，強(qiáng)風(fēng)化帶厚 1 3m，弱風(fēng)化帶厚 1 3m，微風(fēng)化厚 1 4m。 1.2.2 天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料 在壩址上下游 23km 均可開(kāi)采 ，儲(chǔ)量足，質(zhì)量好。粘土料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足土壩防滲體土料質(zhì)量技術(shù)要求。砂石料滿足 砼重力壩要求。 1.2.3 水庫(kù)水位 及 規(guī)模 死水位：初步確定死庫(kù)容 0.30 億 m3，死水位 51m。 正常蓄水位： 80.0m。 注：本次課程設(shè)計(jì)的荷載作用只需考慮壩體自重、靜水壓力、浪壓力以及揚(yáng)壓力。 表一 狀況 壩底高程 (m) 壩頂高程 (m) 上游水位 (m) 下游水位 (m) 上游坡率 下游坡率 設(shè)計(jì)情況 31 84.9 82.50 45.50 0 1 0.8 校核情況 31 84.9 84.72 46.45 0 1 0.8 本設(shè)計(jì)僅分析基本組合 (2)及特殊組合 (1)兩種情況： 基本組合 (2)為設(shè)計(jì)洪水位情況，其荷載組合為：自重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +泥沙 2 壓力 +浪壓力。 特殊組合 (1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重 +靜水壓力 +揚(yáng)壓力 +泥沙壓力 +浪壓力。 1.3 大壩設(shè)計(jì)概況 1.3.1 工程等級(jí) 本水庫(kù)死庫(kù)容 0.3 億 m3，最大庫(kù)容未知，估算約為 5 億 m3 左右。根據(jù)現(xiàn)行水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)（ DL5180-2003），按水庫(kù)總庫(kù)容確定本工程等別為等，工程規(guī)模為大（ 2）型水庫(kù)。樞紐主要建筑物擋水、泄水、引 水系統(tǒng)進(jìn)水口建筑物為 2 級(jí)建筑物，施工導(dǎo)流建筑物為 3 級(jí)建筑物。 1.3.2 壩型確定 壩型選擇與地形、地質(zhì)、建筑材料和施工條件等因素有關(guān)。確定本水庫(kù)大壩為 混凝土 重力壩。 1.3.3 基本剖面的擬定 重力壩承受的主要荷載是水壓和自重，控制剖面尺寸的主要指標(biāo)是穩(wěn)定和強(qiáng)度要求。由于作用于上游面的水壓力呈三角形分部，所以重力壩的基本剖面是三角形，根據(jù)提供的資料，確定壩底寬度為 43.29m（約為壩高的 0.8 倍），下游邊坡m=0.8，上游面為鉛直。 3 2 設(shè)計(jì)及 計(jì)算內(nèi)容 2.1 壩高計(jì)算 按照所給基本資料進(jìn)行壩高計(jì)算 ， 詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果 。 2.2 擋水壩段剖面設(shè)計(jì) 按照所給基本資料進(jìn)行 擋水壩段剖面設(shè)計(jì) ， 詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果 。 2.3 擋水壩段荷載計(jì)算 按照所給基本資料進(jìn)行 擋水壩段荷載計(jì)算 ， 詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果 。 2.4 擋水壩段建基面抗滑穩(wěn)定計(jì)算 按照所給基本資料進(jìn)行 擋水壩段建基面抗滑穩(wěn)定計(jì)算 ， 詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果 。 2.5 擋水壩段建基面邊緣應(yīng)力計(jì)算和強(qiáng)度校核 按照所給基本資料進(jìn)行 擋水壩段建基面邊緣應(yīng)力計(jì)算和強(qiáng)度校核 ， 詳細(xì)寫(xiě)明計(jì)算過(guò)程和最終結(jié)果 。 4 3 設(shè)計(jì)書(shū)及圖紙 第二章 壩體荷載作用和壩體穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算最終結(jié)果要以表格的形式給出 ，具體的格式見(jiàn) 表二和表三 。 表二 荷載 計(jì)算 荷載 垂直力 (kN) 水平力 (kN) 力臂 (m) 力矩 (kN.m) 方向 + - 自重 W1 W3 水壓力 P1 P2 揚(yáng) 壓力 PL 浪 壓力 u1 u2 u3 u4 合計(jì) 注：建議自重按三角形和矩形分塊計(jì)算，揚(yáng)壓力折減系數(shù) =0.25 表三 擋水壩段建基面處 設(shè)計(jì) 校核 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) Ks 正常工況下邊緣應(yīng)力 a.上游邊緣垂直正應(yīng)力 b.下游游邊緣垂直正應(yīng)力 c.上游面剪應(yīng)力 d.下游面剪應(yīng)力 非正常工況下邊緣應(yīng)力 e.上游邊緣水平正應(yīng)力 f.下游游邊緣水平正應(yīng)力 5 g.上游邊緣主應(yīng)力 h.下游游邊緣主應(yīng)力 CAD 圖內(nèi)容為擋水壩段剖面圖，無(wú)需 繪制壩體細(xì)部構(gòu)造圖（如廊道細(xì)部構(gòu)造、止水片細(xì)部構(gòu)造）圖