（3）其它有關資料河流泥沙計算年限采用50年，據此求得壩前淤沙高程337.1m。泥沙浮重度為6.5kN/m3

，內摩擦角φ=18°。樞紐所在地區(qū)洪水期的多年平均最大風速為15m/s，水庫最大風區(qū)長度由庫區(qū)地形圖上量得D=0.9km。壩體混凝土重度γc=24kN/m3，地震設計烈度為6度。擬采用混凝土強度等級C10，90d齡期，80%保證率，抗壓強度標準值fck為10MPa，壩基巖石允許壓應力設計值為4000kPa。二、設計要求（1）擬定壩體剖面尺寸確定壩頂高程和壩頂寬度，擬定折坡點的高程、上下游坡度，壩底防滲排水幕位置等相關尺寸。（2）荷載計算及作用組合該例題只計算一種作用組合，選設計洪水位情況計算，取常用的五種荷載：自重、靜水壓力、揚壓力、淤沙壓力、浪壓力。列表計算其作用標準值和設計值。（3）極限狀態(tài)驗算用分項系數極限狀態(tài)設計法，驗算重力壩沿壩基面的抗滑穩(wěn)定、壩趾抗壓強度以及壩踵不出現垂直拉應力三種極限狀態(tài)。三、非溢流壩剖面的設計（一）資料分析

該水利樞紐位于高山峽谷地區(qū)，波浪要素的計算可選用官廳公式。因地震設計烈度為6度，故可不進行抗震計算。大壩以防洪為主，3級建筑物，對應可靠度設計中的結構安全級別為Ⅱ級，相應結構重要性系數γ0=1.0。壩體上的荷載分兩種組合，基本組合（設計洪水位）取持久狀況對應的設計狀況系數ψ=1.0，抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)的結構系數γd=1.2，壩趾抗壓極限狀態(tài)的結構系數γd

=1.8；偶然組合（校核洪水位）取偶然狀況對應的設計狀況系數ψ=0.85，抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)的結構系數γd=1.2，壩趾抗壓極限狀態(tài)的結構系數γd

=1.8。

抗滑穩(wěn)定和壩趾抗壓強度極限狀態(tài)屬承載能力極限狀態(tài)，設計要求采用荷載設計值和材料強度設計值。荷載標準值乘以荷載分項系數后的值為荷載設計值；材料強度標準值除以材料性能分項系數后的值為材料強度設計值。本設計有關荷載的分項系數查《混凝土重力壩設計規(guī)范（DL5108－1999）》：自重為1.0；靜水壓力為1.0；滲透壓力為1.2；浮托力為1.0；淤沙壓力為1.2；浪壓力為1.2?；炷敛牧系膹姸确猪椣禂禐?.5；對于混凝土與巖基間抗剪強度摩擦系數為1.3，凝聚力為3.0。上游壩踵不出現拉應力極限狀態(tài)屬正常使用極限狀態(tài)，結構功能極限值為0，設計要求采用荷載標準值和材料強度標準值。下游壩基不能被壓壞而允許的抗壓強度設計值為4000kPa。實體重力壩揚壓力折減系數為0.25。（二）非溢流壩剖面尺寸擬定（1）壩頂高程的確定壩頂在水庫靜水位以上的超高：△h=hl%+hz+hc

對于安全級別為Ⅱ級的壩，查得安全超高hc正常蓄水位時為0.5m，校核洪水位時為0.4m。分正常蓄水位和校核洪水位兩種情況計算。1）正常蓄水位情況風區(qū)長度（有效吹程）D為0.9km，V0計算風速在設計洪水情況下取多年平均年最大風速的2倍為30m/s。①波高②波長③波浪中心線至計算水位的高度△h=1.395+0.535+0.5=2.43m

防浪墻高程=354+2.43=356.4m②波長③波浪中心線至計算水位的高度△h=0.586+0.189+0.4=1.175m

防浪墻高程=356.0+1.175=357.2m2）校核洪水位情況風區(qū)長度D為0.9km，V0計算風速在校核洪水位情況取多年平均年最大風速15m/s。①波高

取上述兩種情況防浪墻高程中的大值，并取防浪墻高度1.2m，則壩頂高程為

357.2-1.2=356.0m最大壩高為

356.0-326.0=30m（2）壩頂寬度因該水利樞紐位于山區(qū)峽谷，無交通要求，按構造要求取壩頂寬度5m，同時滿足維修時的單車道要求。（3）壩坡的確定根據工程經驗，考慮利用部分水重增加壩體穩(wěn)定，上游壩面采用折坡，起坡點按要求為1/3~2/3壩高，該工程擬折坡點高程為346.0m，上部鉛直，下部為1:0.2的斜坡，下游壩坡取1:0.75，基本三角形頂點位于壩頂，349.3m以上為鉛直壩面。（4）壩體防滲排水根據上述尺寸算得壩體最大寬度為26.5m。分析地基條件，要求設防滲灌漿帷幕和排水幕，灌漿帷幕中心線距上游壩踵5.3m，排水孔中心線距防滲帷幕中心線1.5m。擬設廊道系統(tǒng)，實體重力壩剖面設計時暫不計入廊道的影響。擬定的非溢流壩剖面如圖所示。確定剖面尺寸的過程歸納為：初擬尺寸——穩(wěn)定和應力校核——修改尺寸——穩(wěn)定和應力校核，經過幾次反復，得到滿意的結果為止。該例題只要求計算一個過程。重力壩剖面設計圖（單位：m）（三）荷載計算及組合

以設計洪水位情況為例進行穩(wěn)定和應力的極限狀態(tài)驗算（其它情況略）。根據荷載組合情況，設計洪水情況的荷載組合包含：自重+靜水壓力+淤沙壓力+揚壓力+浪壓力。沿壩軸線取單位長度1m計算。（1）自重將壩體剖面分成兩個三角形和一個長方形計算其標準值，廊道的影響暫時不計入。（2）靜水壓力按設計洪水時的上下游水平水壓力和斜面上的垂直水壓力分別計算其標準值。（3）揚壓力揚壓力強度在壩踵處為γH1

，排水孔中心線上為γ(H2+αH)，壩趾處為γH2。揚壓力折減系數α為0.25，按圖中4塊分別計算其揚壓力標準值。（4）淤沙壓力分水平方向和垂直方向計算。泥沙浮重度為6.5kN/m3，內摩擦角φs=18°。水平淤沙壓力標準值為（5）浪壓力壩前水深H大于半波長（H>L/2）按深水波計算浪壓力標準值荷載計算結果：（四）抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)計算

壩體抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)，屬承載能力極限狀態(tài)，核算時，其作用和材料性能均應以設計值代入。基本組合時γ0=1.0；ψ=1.0，γd=1.2；fd＇=0.82/1.3=0.6308；cd＇=600/3.0=200.00kPa。滿足要求。偶然組合與基本組合計算方法類同，該例題省略。深層抗滑穩(wěn)定分析省略。（五）壩趾抗壓強度極限狀態(tài)計算

壩趾抗壓強度極限狀態(tài)，屬承載能力極限狀態(tài)，核算時，其作用和材料性能均以設計值代入?；窘M合時，γ0