式中：—定型設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭的75～95％計(jì)算，=80*(229.7-217.3)=80*12.4=9.92取=10m。和分別為橢圓曲線的長(zhǎng)軸和短軸—取0.28～0.30，在此?。?.29表5-5-1定型設(shè)計(jì)水頭的選擇及堰頂可能出現(xiàn)的最大負(fù)亞值表Hs/Hzmax0.750.7750.800.8250.850.8750.900.951.0最大負(fù)壓值(m)0.5Hs0.45Hs0.4Hs0.35Hs0.3Hs0.25Hs0.2Hs0.1Hs0.0Hs行間距固定值22磅，表頭，表格統(tǒng)一5號(hào)字行間距固定值22磅，表頭，表格統(tǒng)一5號(hào)字由上表得：0.4＝0.4×10＝4.0m<3～6m，滿足《規(guī)范》要求。故：橢圓曲線的長(zhǎng)軸＝0.29×10=2.9m=0.17×10=1.7m帶入得橢圓曲線方程為表5-5-2上游堰面曲線表x-0.5-1-1.5-2-2.5-3-3.39y0.030.090.210.380.651.061.99圖5-5-1堰頂橢圓曲線=2\*Arabic2．堰頂下游段堰面曲線由混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL5108-1999，堰頂下游段堰面曲線可采用下列冪曲：式中：—定型設(shè)計(jì)水頭，此處取10.0m—與上游堰面的傾斜坡度有關(guān)的參數(shù)，本設(shè)計(jì)中分別取2.0和1.85。—以溢流堰頂頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)，x以向下游為正，y以向下為正。則WES曲線為對(duì)該方程求導(dǎo)，即可得切點(diǎn)B的坐標(biāo)由于曲線和直線相切，那么切點(diǎn)處WES曲線的導(dǎo)數(shù)的值為1/0.7。對(duì)WES求導(dǎo)，由此求得切點(diǎn)位于(16.58,12.81)圖5-5-2WES堰面曲線圖5.5.2中間直線段溢流壩的中部為直線段，要求和非溢流壩的基本三角形的下游邊相重合，上端和堰頂曲線相切，下端和反弧相切，坡度和非溢流壩保持一致，為。其作用是使水流平順的按要求的消能方式與下游水位銜接。5.5.3消能設(shè)計(jì)消能采用挑流消能。挑流消能是利用泄水建筑物出口處的挑流鼻坎，將下泄急流拋向空中，然后落入離建筑物較遠(yuǎn)的河床，與下游水流相銜接的消能方式。能量耗散大體分三部分：急流沿固體邊界的摩擦消能；射流在空中與空氣摩擦、摻氣、擴(kuò)散消能；射流落入下游尾水中淹沒(méi)紊動(dòng)擴(kuò)散消能。挑流消能通過(guò)鼻坎可以有效地控制射流落入落入下游河床的位置、范圍和流量分布，對(duì)尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工、維修方便，工程量小。挑流設(shè)計(jì)的要求：選擇合適的鼻坎型式、反弧半徑、鼻坎高程和挑射角度，使挑射水流形成的沖刷坑不會(huì)影響到壩體的安全。①常用的鼻坎型式有連續(xù)式和差動(dòng)式。連續(xù)式構(gòu)造簡(jiǎn)單，射程遠(yuǎn)，水流平順，一般不會(huì)產(chǎn)生空蝕，施工方便；差動(dòng)式消能效果好，沖刷坑較小，但有空蝕問(wèn)題存在，施工難度較連續(xù)式大。由于本樞紐的地基條件較好，考慮到施工的方便使用連續(xù)式鼻坎，同時(shí)也避免了空蝕的問(wèn)題，但要保證沖坑不會(huì)危及到壩體的安全。=1\*Arabic1．挑坎高程工程中一般采用下游最高尾水位以上1～2m，這里取超高為1m。由于下游最高尾水位為154.8m，所以挑坎高程定為155.8m。=2\*Arabic2．反弧半徑溢流壩面反弧段是使沿溢流面下泄水流平順轉(zhuǎn)向的工程措施。通常采用圓弧曲線，反弧半徑R按《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5108-1999）規(guī)定：反弧段最低點(diǎn)流速：式中：H=231.3-155.8=75.5m——流速系數(shù)，對(duì)于該樞紐為中等長(zhǎng)度的溢流面，取為0.95——該斷面流速——該斷面處水深則 =36.54m3/s水深3500/[36.54*(39+2*3)]=2.13m取反弧半徑。=3\*Arabic3.挑角挑角越大，射程越大，但挑角增大，入水角β也增大，水下射程減小。同時(shí)入水角增大后，沖刷坑深度增加；另外，隨著挑角增大，開(kāi)始形成挑流的能量，即所謂起挑能量也增大。一般在150～300之間，在此取250。綜上，擬訂的挑流消能的鼻坎型式為連續(xù)式鼻坎；反弧半徑R=20m；挑射角度θ=25°；圖5-5-3消能示意圖5.5.4挑流消能水力要素的計(jì)算標(biāo)題四號(hào)字加粗標(biāo)題四號(hào)字加粗水舌挑射距離按水舌外緣計(jì)算，由《水工建筑物》（3—84）式式中：L—水舌挑距，mg—重力加速度，—坎頂水面流速，，約為鼻坎處平均流速v的1.1倍即（水庫(kù)水位至砍頂?shù)穆洳?，m）θ—挑射角度h1—坎頂垂直方向水深，（坎頂平均水深）h2—坎頂至河床面的高差——堰面流量系數(shù)，取0.95；則經(jīng)計(jì)算：1.水底厚度計(jì)算：——沖坑系數(shù)，由于該樞紐地基巖石完整堅(jiān)硬，取。q——為單寬流量，H——為上下游水位差q==3500/39=90m3/s設(shè)計(jì)時(shí)：校核時(shí)：2.水力校核：鼻坎設(shè)計(jì)完畢后，還需驗(yàn)算該挑流消能是否會(huì)危及建筑物的安全，常用沖坑上游坡做為標(biāo)準(zhǔn)，即：式中：—沖坑深度（米）；L——沖坑最深深度距建筑物距離；i——沖坑上游坡；——安全臨界坡，可取1/3～1/4。計(jì)算工況為設(shè)計(jì)和校核情況，得設(shè)計(jì)時(shí)：i=<1/4校核時(shí)：i=<1/4均滿足安全要求。5.5.4導(dǎo)墻的設(shè)計(jì)及水力計(jì)算導(dǎo)墻的平面布置應(yīng)因地制宜加以確定。導(dǎo)墻在平面上宜盡可能采用直線、等寬、對(duì)稱布置，這樣可使水流平順、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便。但在實(shí)際工程中，由于地形、地質(zhì)等原因，或從減少開(kāi)挖、處理洪水歸河和有利消能等方面考慮，常需設(shè)置收縮段、擴(kuò)散段或彎曲段。導(dǎo)墻底坡為i=0.35，斷面為矩形，寬B=35m，長(zhǎng)L=65m。①導(dǎo)墻的水力計(jì)算引水渠末端的水力計(jì)算根據(jù)公式，，，，，，由《水力學(xué)》中對(duì)粗糙系數(shù)的規(guī)定，混凝土襯砌且表面狀態(tài)良好時(shí)n=0.015。可列表如下：表5-5-3溢洪道臨界水深和臨界底坡的計(jì)算臨界水深及臨界底坡的計(jì)算公式為：式中：校核設(shè)計(jì)n糙率n=0.0150.015流速不均勻系數(shù)=1.051.05q導(dǎo)墻單寬流量（m3/sm）q=Qmax/B80.048.28臨界水深對(duì)應(yīng)水面寬（m）=(閘孔數(shù)-1)×閘墩厚+B=4040xk臨界濕周（m）61.1855.6R水力半徑（m）6.394.43Ck臨界謝才系數(shù)Ck=90.8285.44由上計(jì)算得：校核設(shè)計(jì)hk=9.096.30ik=0.00160.0017導(dǎo)墻底坡導(dǎo)墻底坡為i=0.35>ik，故屬陡坡急流，槽內(nèi)形成型降水曲線，屬明渠非均勻流計(jì)算。②導(dǎo)墻的水面線計(jì)算計(jì)算導(dǎo)墻起始斷面水深由上述與調(diào)洪演算可知導(dǎo)墻為矩形，底寬39m，底坡i=0.35，全長(zhǎng)65m,鋼筋混凝土護(hù)面板粗糙率n=0.015，Q=3500.0m3/s。由溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范《（SDJ341-89)）》按規(guī)范附1-13式得：式中q—計(jì)算斷面單寬流量，m3/(s·m)；H0—計(jì)算斷面渠底以上的總水頭，m；—導(dǎo)墻底板與水平面的夾角，；—考慮從進(jìn)口到計(jì)算起始斷面間沿程和局部阻力損失的流速系數(shù)，初步估算時(shí)，可取=0.95左右。本設(shè)計(jì)取0.95.將該陡槽段分為1—1、2—2、3—3、4—4、5—5斷面，陡槽全長(zhǎng)65m,每個(gè)斷面間距13m見(jiàn)下圖：131-12-23-3131-12-23-34-4初始斷面5-5i=0.35要有圖號(hào)根據(jù)水力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算：；；；；；；V=Q/A；A=(b+mh)h；R=A/X；V=Qmax/A；式中：Q=3500；m=0.7；.05；b=39m；n=0.015。v1、v2—分段始、末斷面的水流平均流速；h1、h2—分段始、末斷面的水深；—?jiǎng)幽苄拚禂?shù)，可近似取為1;θ—導(dǎo)墻底坡角度；i—導(dǎo)墻的縱坡，i=tanθ；n—側(cè)槽、導(dǎo)墻的糙率系數(shù)；J均,V均,R均—分別為段內(nèi)平均摩阻坡降、平均流速與斷面的平均水力半徑。J——計(jì)算流段內(nèi)平均摩阻坡降；R——計(jì)算流段內(nèi)水力半徑平均值；初始斷面1—1斷面假定斷面水深計(jì)算結(jié)果如下：水庫(kù)溢洪道導(dǎo)墻水面線計(jì)算(分段求和法)校核工況斷面起始斷面1--12--23—34--45--5h(m)2.162.122.0832.052.0191.991b(m)353535353535n0.0150.0150.0150.0150.0150.015A(m2)87.5185.8384.2782.8981.5980.42X(m)43.3243.2443.16643.143.142.98R(m)2.0191.9851.9521.9231.8961.871ν(m/s)37.3638.0938.7939.4440.0740.65av2/2g(m)74.70476.65780.5483.2585.9288.44Es(m)76.8679.7782.6385.3087.94J均0.1270.1350.1420.1500.158里程（m）0+0.000+130+260+390+520+65△s(m)13.0713.2312.8813.1612.95∑△s(m)13.0726.3039.1852.3465.29表格形式統(tǒng)一，表格字體5號(hào)表格形式統(tǒng)一，表格字體5號(hào)③導(dǎo)墻的摻氣水深計(jì)算導(dǎo)墻段水流摻氣水深可按下式計(jì)算：水流的摻氣水深等于式中，、—分別為導(dǎo)墻計(jì)算斷面的靜水深與摻氣水深（m）；v—不摻氣情況下導(dǎo)墻計(jì)算斷面的流速（m/s）；ζ—修正系數(shù)，近似取ζ=1.2。計(jì)算可得：斷面0+00+130+260+390+520+65h=2.162.122.0832.052.0191.991v=37.3638.0938.7939.4440.0740.65=4.263.6453.273.0252.8472.711圖5-5-4溢流壩剖面示意圖

6構(gòu)造設(shè)計(jì)6.1壩頂構(gòu)造6.1.1非溢流壩頂構(gòu)造壩頂高度應(yīng)高出水庫(kù)靜水位，并考慮浪高和一定的超高；壩頂寬度應(yīng)考慮實(shí)際的交通要求，一般不小于2米。在計(jì)算書2.1節(jié)中已經(jīng)確定壩頂高程為235米，壩頂寬度為10米。壩頂上游設(shè)防浪墻（寬50cm，高120cm）要承受波浪和漂浮物的作用，因此墻身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，宜采用與壩體連成整體的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，下游側(cè)設(shè)防護(hù)欄桿，高1.2m。壩頂路面應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋M向坡度,坡率i=1%，設(shè)置相應(yīng)的排水管(30×30cm)以排出壩頂雨水，并將集水引至上游水庫(kù)或壩體排水管內(nèi)，引水管出口宜布置在水位以下，以免污染壩面；壩頂兩側(cè)為人行道，宜高出路面20～30cm。為滿足運(yùn)用要求和交通要求，在壩頂上布置照明設(shè)施，即在上游墻處每隔25m設(shè)一對(duì)照明燈，一只朝向壩頂路面方向，一只朝向水庫(kù)方向。圖6-1-1非溢流壩壩頂構(gòu)造圖圖號(hào)統(tǒng)一5號(hào)字圖號(hào)統(tǒng)一5號(hào)字6.1.2溢流壩頂構(gòu)造溢流壩頂高程為了保證交通的通暢和非溢流壩保持一致。其寬度主要根據(jù)壩頂?shù)臉?gòu)造而定。溢流壩頂主要的構(gòu)造有交通橋、工作橋、便橋和人行道。溢流壩頂在布置交通橋時(shí)應(yīng)結(jié)合考慮兼作工作橋的可能性與合理性。通常當(dāng)采用移動(dòng)式啟閉機(jī)時(shí)，兩者可合二為一；當(dāng)采用固定啟閉機(jī)時(shí)，工作橋與交通橋可分開(kāi)布置，相互間的位置，應(yīng)由與溢流壩壩頂交通相溝通的要求來(lái)確定。橋面的高程必須保證最大設(shè)計(jì)洪水時(shí)的摻氣水面不致淹沒(méi)橋面，并使閘門吊起后的最低點(diǎn)和門軸與溢流水面線保持足夠的距離，使漂浮物能暢通排泄。上面所有的構(gòu)造都通過(guò)T形梁支承在閘墩上，T形梁要求能夠承載上面所有的荷載。兩側(cè)同非溢流壩布置相同的人行道和欄桿及照明設(shè)施。圖6-1-2溢流壩壩頂構(gòu)造圖6.2廊道系統(tǒng)為了滿足施工運(yùn)用要求，如灌漿，排水，觀測(cè)，檢查和交通的需要，在壩體內(nèi)設(shè)置各種廊道，這些廊道互相連通，構(gòu)成廊道系統(tǒng)。6.2.1基礎(chǔ)灌漿廊道帷幕灌漿廊道常在壩體澆注到一定高程后開(kāi)始施工，以便用混凝土的壓重來(lái)提高灌漿壓力，保證灌漿質(zhì)量，并加強(qiáng)壩基接觸面上的抗?jié)B和抗剪能力。因此，常需在壩內(nèi)靠近上游壩踵處設(shè)置一個(gè)專門的基礎(chǔ)灌漿廊道。其上游距壩面倍的水頭，且不小于，也不宜距壩踵過(guò)遠(yuǎn)，以免降低減小揚(yáng)壓力的作用。灌漿廊道的斷面一般采用上圓下方的城門洞的型式，寬度約為2.0～2.5米。高度為2.0～3.5米，（本設(shè)計(jì)寬2米，高3米），以滿足鉆孔、灌漿工作空間的需要，具體設(shè)計(jì)的尺寸如圖6-5。廊道與基巖應(yīng)保持一定的距離，而且最好不要小于1.5倍的廊道寬度。在廊道上游側(cè)設(shè)排水溝，下游側(cè)應(yīng)能鉆孔，設(shè)排水孔幕及揚(yáng)壓力觀測(cè)孔?；A(chǔ)灌漿廊道是沿地形向兩岸逐漸提高的。兩岸斜坡段的坡度不宜大于40°～45°，以便于鉆孔、灌漿操作和搬運(yùn)操作。6.2.2檢查排水廊道為了檢查巡視和排除滲水，常在靠近壩體上游面適當(dāng)高度方向每隔15～20m（本設(shè)計(jì)取15米）設(shè)置檢查和排水廊道，斷面形式多采用城門洞形，最小寬度為1.2m，最小高度為2.2m（本設(shè)計(jì)寬1.6米，高2.4米），距上游面的距離應(yīng)不少于0.05～0.07倍水頭，且不小于3m,上游測(cè)設(shè)排水溝，L取3米。各層廊道在左右兩岸應(yīng)各有一個(gè)出口，并用鉛直的井使各層廊道連通。6.3壩體分縫縱橫縫的劃分應(yīng)根據(jù)壩基地形地質(zhì)條件、壩體布置、壩體斷面尺寸、溫度應(yīng)力和施工條件等因素通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。橫縫為了減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求等，常在壩體內(nèi)設(shè)橫縫，用橫縫將壩體分成若干個(gè)獨(dú)立的壩段。當(dāng)溢流壩的橫縫設(shè)在閘墩位置時(shí)，需適當(dāng)增厚閘墩，本工程當(dāng)中縫設(shè)在孔口之間，因此須在壩面上做特殊的橫縫止水處理。橫縫間距在12~20m間。一般來(lái)說(shuō)如果有特別的要求，橫縫可以小于12m和大于20m，這里將泄洪壩段作為一個(gè)獨(dú)立的壩段，縫距為13m，其余的為16m。橫縫內(nèi)必須設(shè)止水。上游面共設(shè)兩道止水銅片，兩止水銅片間設(shè)瀝青井。第一道止水至上游壩面的距離1~2m間，與壩體止水相一致。金屬止水片采用1.0~1.6mm厚的紫銅片，作成可收縮的形狀“Ω”，每側(cè)埋入混凝土的長(zhǎng)度為20~25cm。瀝青井采用圓形，原形瀝青井的直徑為10cm井內(nèi)灌注的填料有Ⅱ號(hào)或Ⅲ號(hào)的油瀝青，水泥和石棉粉組成。井內(nèi)設(shè)加熱設(shè)施，在井底設(shè)瀝青排除管，以便排除老化的瀝青添新料。止水片和瀝青井應(yīng)伸入基巖約30~50cm?？v縫這里采用鉛直縱縫。這是最常用的一種縱縫形式?？p的間距根據(jù)混凝土澆筑能力和溫度控制要求確定，一般為15~30m，這里所有的間距為20m?？v縫過(guò)多，不僅增加縫面處理的工作量，還會(huì)削弱壩的整體性。縱縫縫面應(yīng)設(shè)水平向鍵槽。為了更好地傳遞壓力和剪力，鍵槽應(yīng)呈斜三角形，槽面大致沿主應(yīng)力方向，在縫面上布置灌漿系統(tǒng),本工程設(shè)垂直縱縫，取間距19米。3、水平施工縫水平施工縫：壩體上、下層澆注塊之間的的結(jié)合面。一般澆注塊的厚度約為1.5～4.0米，施工時(shí)按40cm的澆搗層連續(xù)澆注，上下澆注塊之間間隔5天。在靠近基巖面附近用0.75～1.0m的薄層澆筑以利散熱，本工程用0.8米薄層澆筑，減少溫升，防止開(kāi)裂。6.4壩體混凝土分區(qū)壩體個(gè)部分的工作條件不同，對(duì)混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗侵蝕、低熱、抗裂等性能的要求也不同。為了節(jié)約和合理利用水泥，通常將壩體按不同部位和不同工作條件分區(qū)，采用不同標(biāo)號(hào)的混凝土。表6-3-1壩體各區(qū)對(duì)混凝土性能的要求分區(qū)強(qiáng)度防滲抗凍抗沖刷抗侵蝕低熱最大水灰比嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)溫和地區(qū)Ⅰ+—++——+0.600.65Ⅱ++++—++0.500.55Ⅲ+++++—++0.550.60Ⅳ++++—+++0.550.60Ⅴ++++——++0.700.70Ⅵ++—+++++++0.500.50行間距固定值22磅行間距固定值22磅壩體混凝土分區(qū)標(biāo)號(hào)應(yīng)盡可能與水利樞紐中各結(jié)構(gòu)物的混凝土標(biāo)號(hào)一致，以減少混凝土標(biāo)號(hào)總的種類，同一澆筑塊中標(biāo)號(hào)不得超過(guò)兩種。分區(qū)厚度尺寸至少為2~3m。壩體不同分區(qū)的混凝土所用的水泥，應(yīng)盡量采用同一種品種，并優(yōu)先采用大壩水泥。有抗凍或者抗沖刷要求的部位，不宜采用火山灰水泥或者礦渣水泥。壩體內(nèi)部的混凝土可加適當(dāng)?shù)膿胶土虾屯饧訚?jì)，降低水泥用量，改善混凝土性能。圖6-3-1分區(qū)示意圖Ⅰ區(qū)-為上、下游最高水位以上壩體外部表面混凝土。一般用C15。Ⅱ區(qū)-為上、下游水位變化區(qū)的壩體外部表面混凝土，多采用厚3-5m的抗?jié)B、抗凍并具有抗侵蝕性的混凝土，一般用C15。Ⅲ區(qū)-分別為上、下游最低水位以下壩體外部表面混凝土，其抗?jié)B性要求較高，多采用厚2-3m的抗?jié)B混凝土，一般用C20.Ⅳ區(qū)-為壩體靠近基礎(chǔ)的底部混凝土，主要滿足強(qiáng)度要求，一般用C20。Ⅴ區(qū)-為壩體內(nèi)部混凝土，多采用低標(biāo)號(hào)低熱混凝土，本工程采用C15。Ⅵ區(qū)-抗沖刷部位的混凝土，如溢流面、泄水孔、導(dǎo)墻和閘墩等。本工程用C20。6.5止水設(shè)計(jì)橫縫內(nèi)需要設(shè)置專門的止水。①永久性橫縫面常為平面，不設(shè)鍵槽，不進(jìn)行灌漿，不用預(yù)留縫寬。②止水片。止水材料有金屬片、橡膠、塑料及瀝青等，對(duì)于高壩應(yīng)采用兩道止水片，中間設(shè)瀝青井。金屬止水片一般以紫銅片為材料，厚度1.0～1.5米。第一道止水：第一道止水至上游面的距離應(yīng)有利于改善壩體頭部應(yīng)力，一般為0.5～2.0m（本設(shè)計(jì)采用1.0m），每側(cè)埋入砼的長(zhǎng)度約為20～25cm（本設(shè)計(jì)采用25cm）。第二道止水：材料為不銹鋼片，尺寸和上面一樣，距離上一止水0.8米。在止水片的安裝時(shí)要注意保證施工質(zhì)量，瀝青井為方形或圓形（本設(shè)計(jì)采用方形），其一側(cè)可用預(yù)制砼塊，預(yù)制塊長(zhǎng)1.0～1.5m，厚5～10cm（本設(shè)計(jì)采用1m×10cm），瀝青井是止水的輔助設(shè)施，在低壩中可簡(jiǎn)略，但須確保前面的止水片的止水質(zhì)量。尺寸大致為15cm～15cm至25cm～25cm（本設(shè)計(jì)采用20cm×20cm），井內(nèi)灌注的填料由二號(hào)或三號(hào)是由瀝青，水泥和石棉粒組成，井內(nèi)設(shè)加熱設(shè)備（通常采用電加熱的方法），將鋼筋埋入井中，并以絕緣體固定，從底部一直通到壩頂，在井底設(shè)置瀝青排出管，以便排除老化的瀝青，重填新料，管徑可為15～20cm。止水片的底部必須與基巖連接好，止水片及瀝青井應(yīng)埋入基巖約為30～50m，本設(shè)計(jì)取50cm，在基巖內(nèi)挖方形坑后插入止水片，再回填瀝青，如圖6－4所示。由于壩的下游有水，在下游最高尾水位以下的壩面以內(nèi)也需設(shè)置止水，一般只需設(shè)置一道。圖6-4-1橫縫止水示意圖1-橫縫2-瀝青油氈3-止水片4-瀝青井5-加熱電極6-預(yù)制塊7-鋼筋混凝塞6.6排水設(shè)計(jì)6.6.1壩體排水標(biāo)題字體四號(hào)字加粗標(biāo)題字體四號(hào)字加粗上游面應(yīng)盡可能采取抗?jié)B性強(qiáng)的混凝土層，在壩體防滲層的下游應(yīng)設(shè)置垂直的或近乎垂直的排水系統(tǒng)。排水管中心線距上游面一般為2~5m。這里采用2.5m，為了便于檢查和清洗，通常將排水管直接通向廊道，這樣排水管和縱向廊道到壩面的距離是一致的。滲入排水管的水可以匯聚到下游縱向廊道，沿著集水溝或集水管經(jīng)橫向廊道的排水溝匯入集水井，再用水泵向下游排放。當(dāng)下游水位較底時(shí)，可以自流排水。排水溝的斷面常用30×30cm，底坡千分之三。在非溢流壩內(nèi)排水管的頂端應(yīng)盡量通至壩頂。在溢流壩內(nèi)排水管可升至堰頂以下1.5~2.0m處。排水管用多孔混凝土制成，其內(nèi)徑一般為15~25cm，這里采用150mm的管徑。6.6.2壩基排水帷幕灌漿不能完全截?cái)酀B流。為了進(jìn)一步的降低壩底滲透壓力，常要設(shè)置壩基排水設(shè)施?；A(chǔ)排水系統(tǒng)包括排水孔幕和基面排水。一般在帷幕灌漿完成以后，在灌漿廊道內(nèi)鉆設(shè)排水管，形成排水管幕。排水孔幕距灌漿帷幕下游面約0.5～1.0倍帷幕孔距，在壩基面上，排水孔與帷幕孔的距離不宜小于2米。必須注意排水孔不得穿過(guò)帷幕，一般略向下游傾斜，與帷幕成10°～15°交角（本設(shè)計(jì)取12°）。排水孔距為2～3米（取3米），孔徑為100～150mm（取100mm），孔深10米。排水孔通過(guò)壩內(nèi)預(yù)埋鋼管引至廊道邊溝內(nèi)，匯入集水井。對(duì)能充分利用排水作用的基礎(chǔ)，除設(shè)一道主排水外，對(duì)于中壩可設(shè)1～2排的輔助排水，布置在基礎(chǔ)縱向排水廊道內(nèi)，孔距約為3～5米，孔深約為6～12米。擬訂設(shè)置兩排輔助排水，其孔距3米，孔深6米。如基巖裂隙發(fā)育，排水孔間還會(huì)有滲水流通，此時(shí)需要設(shè)計(jì)壩基排水網(wǎng)，但常因施工不慎而被堵塞，難以清理。由于樞紐所在壩基裂隙不發(fā)育，就不再設(shè)置排水網(wǎng)。只是沿橫縫給每壩段設(shè)置一橫向廊道，作為交通和集水之用。

7地基處理7.1混凝土重力壩的基礎(chǔ)經(jīng)處理后應(yīng)符合下列要求①具有足夠的強(qiáng)度，以承受壩體的壓力；②具有足夠的整體性和均勻性，以滿足壩體抗滑穩(wěn)定和減小不均勻沉陷；③具有足夠的抗?jié)B性，以滿足滲透穩(wěn)定，控制溢流量，降低滲透壓力；④具有足夠的耐久性，以防止巖體性質(zhì)在水的長(zhǎng)期作用下發(fā)生惡化。刪除，不能作為一節(jié)刪除，不能作為一節(jié)7.2壩基開(kāi)挖地基開(kāi)挖是將天然巖基的覆蓋層及承載能力、抗剪強(qiáng)度不能滿足要求的巖石開(kāi)挖，開(kāi)挖設(shè)計(jì)要求確定開(kāi)挖的深度、形式及穩(wěn)定的坡度。7.2.1開(kāi)挖的目的和要求混凝土重力壩的基礎(chǔ)開(kāi)挖，應(yīng)根據(jù)壩基應(yīng)力，基巖強(qiáng)度及其完整性結(jié)合上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的要求，有地質(zhì)和設(shè)計(jì)人員共同擬訂基巖利用標(biāo)準(zhǔn)，繪出基巖利用等高線，確定開(kāi)挖深度，并在施工中根據(jù)實(shí)際情況加以修正。在一般情況下，對(duì)于低壩只須開(kāi)挖表面風(fēng)化破碎巖石；對(duì)于中壩易開(kāi)挖由弱風(fēng)化底部到弱風(fēng)化的基巖；對(duì)于高壩需要開(kāi)挖由弱風(fēng)化層底部到新鮮的基巖。岸坡部位壩段的利用基巖標(biāo)準(zhǔn)可比河床部位寬些。但當(dāng)壩體修建在非勻質(zhì)巖層、薄層狀或片狀巖層。水平裂隙發(fā)育的巖層上時(shí)，地基開(kāi)挖應(yīng)較上述要求加深達(dá)到較完整的基巖。如果通過(guò)試驗(yàn)和其他論證，破碎的基巖通過(guò)固結(jié)灌漿等措施可以得到明顯的改善，而又經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可用固結(jié)灌漿方法加固部分較破碎基巖。在該種地質(zhì)條件下，決定巖石的開(kāi)挖深度時(shí)還應(yīng)該考慮加大壩基深度，在基坑下游面形成支撐來(lái)提高壩體的抗滑穩(wěn)定性?？傊?，利用基巖的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)與設(shè)計(jì)采用的抗滑參數(shù)相適應(yīng)。壩基范圍內(nèi)埋藏不深的溶洞，溶蝕面應(yīng)盡量挖除。對(duì)于深部巖溶應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)受力擴(kuò)散范圍和防滲條件研究確定處理方法。7.2.2壩頭開(kāi)挖風(fēng)化覆蓋層厚的壩址在兩岸壩頭附近往往開(kāi)挖甚深而修建的壩體，除采用開(kāi)挖到弱風(fēng)化較完整的基巖來(lái)修建壩體方式以外，為了減小開(kāi)挖工程量也可采用以下幾種方式。⑴按照防滲要求采用槽挖回填混凝土或者粘土心墻；⑵洞挖以后回填混凝土齒墻，深入岸坡；⑶灌漿防滲不開(kāi)挖。上述處理方式，需根據(jù)處理后的可靠程度施工條件經(jīng)濟(jì)條件等比較后選定。7.2.3開(kāi)挖形狀和坡度壩基開(kāi)挖面不應(yīng)向下游傾斜。如果基巖表面向下游傾斜，可以開(kāi)挖成大的水平臺(tái)階，臺(tái)階的寬度和高度應(yīng)與混凝土澆筑大小，和下游壩體的厚度相適應(yīng)。對(duì)于節(jié)理或?qū)永肀容^發(fā)育且向下游傾斜的巖基，除開(kāi)挖成大的臺(tái)階外，在壩體上游部分應(yīng)加深開(kāi)挖成坡度平緩的齒墻，以增加壩體的穩(wěn)定性。平行壩軸線的兩岸岸坡，如傾角較大時(shí)，為了壩段的橫向穩(wěn)定性，通常在斜坡上按壩體的分段開(kāi)挖成臺(tái)階。臺(tái)階應(yīng)位于壩體的橫縫部位（有時(shí)橫縫的布置需根據(jù)岸坡開(kāi)挖的平臺(tái)形狀加以調(diào)整），臺(tái)階的尺寸和數(shù)量在滿足應(yīng)力穩(wěn)定的條件下結(jié)合巖石節(jié)理裂隙情況而定。臺(tái)階應(yīng)避免開(kāi)挖成銳角甚大的陡坡，以免發(fā)生應(yīng)力集中或壩體混凝土與基巖不能緊密結(jié)合。為了確保壩體傾向穩(wěn)定，除盡量開(kāi)挖有足夠?qū)挾鹊呐_(tái)階以外，或采取橫縫灌漿，或?qū)味蔚臋M縫間距擴(kuò)大，澆成人工平臺(tái)，以便相鄰壩段的橫縫位于其上。開(kāi)挖坡度應(yīng)保證施工期邊坡的穩(wěn)定，可根據(jù)巖石節(jié)理的走向、傾角、節(jié)理中充填物性質(zhì)、邊坡高度、邊坡保持的時(shí)間和條件以及地下水等因素決定，可按下列原則擬訂：⑴邊坡走向與節(jié)理走向一致時(shí)，邊坡坡度不應(yīng)陡于節(jié)理的坡度。⑵永久的、侵水的或開(kāi)挖深度較大的邊坡應(yīng)比臨時(shí)的、不侵水的或開(kāi)挖深度較小的邊坡平緩一些根據(jù)地質(zhì)資料圖，參照以上地基的處理方法對(duì)壩址處的地基進(jìn)行開(kāi)挖處理。7.3固結(jié)灌漿固結(jié)灌漿改為灌漿固結(jié)灌漿改為灌漿7.3.1固結(jié)灌漿的目的⑴膠結(jié)壩基巖石裂隙；⑵填實(shí)巖基下埋藏的溶洞、溶槽等用混凝土回填后，其頂部及周圍與巖石間隙縫。提高基巖承載能力，減少不均勻沉陷；增強(qiáng)帷幕部位的基巖以提高帷幕灌漿壓力；固結(jié)基巖與壩體混凝土的接觸面，提高接觸面的抗剪強(qiáng)度；斷層破碎帶及其兩側(cè)影響帶固結(jié)灌漿后，提高其承載能力，減少沉陷；7.3.2范圍和布置固結(jié)灌漿的范圍主要根據(jù)巖石的工程地質(zhì)條件并結(jié)合壩的高度參照水泥灌漿試驗(yàn)資料來(lái)確定，位于裂隙不發(fā)育的基巖上的低壩，在開(kāi)挖過(guò)程中又未惡化基礎(chǔ)自然條件時(shí)，可以不進(jìn)行固結(jié)灌漿；對(duì)于高壩，則除壩基范圍內(nèi)灌漿外，在壩基上、下游附近應(yīng)力較集中區(qū)適當(dāng)擴(kuò)大固結(jié)灌漿范圍。固結(jié)灌漿的孔深應(yīng)根據(jù)基巖地質(zhì)條件即基巖裂隙發(fā)育程度和分布情況，巖石的吸水率壩基的應(yīng)力分布情況而定。一般為8m，斷層破碎帶及其兩側(cè)影響帶及壩基應(yīng)力較大的高壩基礎(chǔ)，可適當(dāng)加深，帷幕上游區(qū)宜結(jié)合帷幕深度確定孔深，一般采用8~15m，巖溶地區(qū)視溶洞、溶槽埋藏深度及壩基應(yīng)力情況確定?？拙?、排距與基巖裂隙率、裂隙寬度及其充填物性質(zhì)、沖洗的效果，灌漿的壓力等有關(guān)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，一般采用3~4m。鉆孔方向應(yīng)根據(jù)主要裂隙產(chǎn)狀結(jié)合施工條件來(lái)確定，使盡量穿過(guò)較多的裂隙。圖7-3-1固結(jié)灌漿布置圖7.3.3帷幕灌漿⑴帷幕灌漿盡可能布置在壩基的迎水面，常設(shè)置在壩體灌漿廊道下的基礎(chǔ)內(nèi)，形成一道連續(xù)而傾斜的或者垂直的幕墻。斜幕一般比直幕好，但施工比較復(fù)雜。為了使壩體的混凝土與基巖接觸良好，保證帷幕效果，設(shè)計(jì)中應(yīng)使帷幕區(qū)不產(chǎn)生拉應(yīng)力。為了降低繞壩滲流速度，防滲帷幕均應(yīng)先岸坡內(nèi)延伸一定的距離。帷幕灌漿鉆孔方向，原則上應(yīng)盡量穿過(guò)最多的裂隙和巖層層面，但也需考慮實(shí)際施工條件，鉆孔傾角不宜過(guò)大，?？刂圃?°~10°之間。當(dāng)相鄰地區(qū)帷幕鉆孔的傾角有變化時(shí)，應(yīng)采用漸變方式來(lái)銜接，不應(yīng)使帷幕錯(cuò)開(kāi)而影響其連續(xù)性。⑵帷幕的深度、排數(shù)和孔距帷幕深度由基礎(chǔ)巖石內(nèi)不透水層深度，作用于建筑物上水頭大小以及防滲及壩底揚(yáng)壓力的要求來(lái)確定。當(dāng)壩基相對(duì)隔水層埋藏深度有明顯的界限時(shí)，防滲帷幕深度應(yīng)根據(jù)不同的壩高深入到單位吸水量ω（0.05~0.01升/分·米·米的等值線以下3~5m），當(dāng)壩基相對(duì)于隔水層埋藏較深或分布無(wú)規(guī)律時(shí)，帷幕深度參照滲流計(jì)算和已建工程的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，通?？稍冢?.3~0.7）H（H為壩的設(shè)計(jì)水頭）范圍內(nèi)選擇；在巖溶地區(qū)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)中溶洞及滲透通道的分布情況而定，有時(shí)遠(yuǎn)較設(shè)計(jì)水頭深這里設(shè)計(jì)的深度為15m。河床部分壩基帷幕設(shè)計(jì)深度過(guò)渡到兩岸岸坡部分時(shí)，可用設(shè)計(jì)深度為半徑，壩體與岸坡基巖接觸點(diǎn)為圓心，作許多圓弧以其外包線為灌漿的范圍。帷幕灌漿的排數(shù)，排距和孔距應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文條件，作用水頭，有灌漿試驗(yàn)資料選定。帷幕排數(shù)在考慮上游區(qū)的固結(jié)灌漿對(duì)加強(qiáng)基礎(chǔ)淺部的防滲作用后。本工程屬中低壩，采用一排布置。在有可溶性礦物或強(qiáng)侵蝕水的作用的基礎(chǔ)內(nèi)，為了提高防滲帷幕的密實(shí)性，也要增加帷幕排數(shù)，有兩排以上鉆孔組成的帷幕，其中一排鉆孔必須達(dá)到設(shè)計(jì)深度，其余各排的孔深一般可取設(shè)計(jì)深度的1/2~2/3倍。帷幕基本孔間距應(yīng)根據(jù)能夠保證其在全長(zhǎng)上密實(shí)性，連續(xù)性的要求來(lái)確定?；究卓拙嗯c巖石的裂隙程度，鉆孔排數(shù)以及灌漿壓力等有關(guān)，孔距取1.5~4.0m。如果遇到破碎帶或較大裂隙時(shí)，則需根據(jù)裂隙的特性進(jìn)行選擇，或采用其他防滲措施。帷幕灌漿的排距可比孔距略小。兩排以上鉆孔采用梅花型排列，此時(shí)每?jī)膳胖g的鉆孔成等邊三角形，則排距為0.866倍基本孔距。圖7-3-2防滲帷幕和排水孔幕布置圖7.3.4斷層和破碎帶、軟弱夾層和溶洞的處理字體改為4號(hào)字字體改為4號(hào)字1、斷層和破碎帶處理斷層破碎帶的強(qiáng)度低，壓縮變形大，易于使壩基產(chǎn)生不均勻沉降，引起不利的應(yīng)力分布，導(dǎo)致壩體開(kāi)裂。如果破碎帶與水庫(kù)相通，還會(huì)使壩底的滲流壓力加大，甚至產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，危急大壩安全。對(duì)于傾角較陡的走向近于順河流流向的破碎帶，可采用開(kāi)挖回填混凝土的措施，做成混凝土塞。其高度可取斷層寬度的1~1.5倍，且不得小于1.0m。如破碎帶延伸至壩體上、下游邊界線以外，則混凝土塞也應(yīng)向外延伸，延伸長(zhǎng)度取為1.5~2倍混凝土塞的高度。對(duì)于走向近于河流流向的緩傾角斷層破碎帶，埋藏較淺的應(yīng)予挖除；埋藏較深的，除應(yīng)在頂面作混凝土塞外，還要考慮其深埋部分對(duì)壩體穩(wěn)定的影響。必要時(shí)可在破碎帶內(nèi)開(kāi)挖若干個(gè)斜井和平洞，回填混凝土，形成由混凝土斜塞和水平塞組成的剛性骨架，封閉該范圍內(nèi)的破碎物，以阻止其產(chǎn)生擠壓變形和減少地下水產(chǎn)生的有害作用。

2、軟弱夾層處理軟弱加成的厚度較薄，遇水易軟化或泥化，使抗剪強(qiáng)度降低，不利于壩體的抗滑穩(wěn)定，特別是連續(xù)、傾角小于30°的軟弱夾層更不為利。對(duì)埋藏較淺的軟弱夾層多用明挖換基方法，將夾層挖除，回填混凝土。對(duì)埋藏較深的軟弱夾層，應(yīng)根據(jù)夾層的埋深、產(chǎn)狀、厚度、充填物的性質(zhì)，結(jié)合工程的具體情況采用不同的處理措施：在壩踵部位做混凝土深齒墻，切斷軟弱夾層直達(dá)完整基巖。當(dāng)夾層埋藏較淺時(shí)，此法施工方便，工程量不大，且有利于壩基防滲，使用得較多；對(duì)埋藏較深、較厚、傾角平緩的軟弱夾層，可在夾層內(nèi)設(shè)置混凝土塞；在壩趾處建混凝土深齒墻，切斷軟弱夾層直達(dá)完整基巖，以加大尾巖抗力，這種方法適用于在建壩過(guò)程中發(fā)現(xiàn)未預(yù)見(jiàn)到的軟弱夾層或已建工程抗滑穩(wěn)定的加固處理；在壩趾下游側(cè)巖體內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土抗滑樁，切斷軟弱夾層直達(dá)完整基巖，由于抗滑樁的作用不十分明確，目前尚無(wú)成熟的計(jì)算方法；在壩趾下游巖體內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力錨索以加大巖體的抗力，適用于已建工程的加固處理。3、溶洞處理

太巖溶地區(qū)建壩，可能遇到溶洞、漏斗、溶槽和暗河等地質(zhì)缺陷，它們不僅是漏水的通道，而且還降低了基巖的承載能力。處理措施主要是開(kāi)挖、回填和灌漿等辦法的配合應(yīng)用。對(duì)于淺層溶洞，可直接開(kāi)挖，清除充填物并沖洗干凈后，用混凝土回填。對(duì)于深層溶洞，如規(guī)模不大，可進(jìn)行帷幕灌漿，孔深需要深入溶洞以下較不透水的巖層；如漏水流速大，還可在漿液中摻入速凝劑、加投礫石或灌注熱瀝青等以便加快堵塞。對(duì)于深層較大的溶洞，可采用洞挖回填的方法進(jìn)行加固處理。8總結(jié)空兩個(gè)字符，不要序號(hào)空兩個(gè)字符，不要序號(hào)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)要求，對(duì)水利水電專業(yè)本科畢業(yè)生進(jìn)行的最后一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為百色水利樞紐工程，流域?yàn)槲覈?guó)某一大河的支流。本樞紐主要任務(wù)為發(fā)電，兼做防洪之用。本工程建成投產(chǎn)后，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)包括了一般水利樞紐所需進(jìn)行的水工初步設(shè)計(jì)的全過(guò)程。設(shè)計(jì)的主要部分為壩型選擇，樞紐布置以及細(xì)部構(gòu)造。計(jì)算的主要部分為非溢流擋水壩段和溢流壩段的穩(wěn)定及應(yīng)力分析。其中很多內(nèi)容采用了各種圖表，力求做到設(shè)計(jì)清晰明了。其主要建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物、發(fā)電建筑物、放空建筑物組成。主要建筑物為二級(jí)，次要建筑物為三級(jí)。壩型選用混凝土實(shí)體重力壩。擋水壩段最大斷面的底面高程為115米，壩頂高程為235米，防浪墻高1.2米，最大壩高為110m。壩頂寬10米，最優(yōu)斷面的上游壩坡坡率為1:0.2，上游折坡點(diǎn)高程為186.5米，下游壩坡坡率為1:0.7，下游折坡點(diǎn)高程219.7米。溢流壩段最大斷面的底面高程為300米，堰頂高程217.3米，溢流堰采用WES曲線設(shè)計(jì)，直線段坡率為1：0.7，反弧段半徑取25米，上游壩坡坡率取1：0.2，折坡點(diǎn)高程為186.5米，上游壩面與WES曲面用1/4橢圓相連。本樞紐溢流堰采用挑流方式消能，挑角取250。止水采用兩道紫銅中間加瀝青井的形式。壩基防滲處理（主要依據(jù)上堵下排的原則），上游帷幕灌漿（兩道），下游側(cè)設(shè)置排水管。以非溢流擋水壩段為計(jì)算選擇斷面，進(jìn)行了抗滑穩(wěn)定分析和應(yīng)力分析，分別采用抗剪斷計(jì)算法和材料力學(xué)法計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算，最終驗(yàn)算滿足抗滑穩(wěn)定，上游壩踵沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力，設(shè)計(jì)剖面合理可行。在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，我溫習(xí)了《水工建筑物》、《水力資源規(guī)劃及利用》、《水力學(xué)》等知識(shí)，并查閱了《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》、《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中期，我通過(guò)所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行重力壩樞紐設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電子排版整理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的兩個(gè)多月里，經(jīng)過(guò)資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算以及外文翻譯，使我了解并初步掌握了水利工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識(shí)，提高了綜合分析、運(yùn)用所學(xué)的課程知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。在繪圖時(shí)熟練掌握了各種制圖軟件，以及多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師的審批和指正，使我圓滿地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在此我表示衷心的感謝。雖然在本次設(shè)計(jì)中我作出了許多努力，但是，由于只是部分結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)，考慮問(wèn)題較單一，采用基礎(chǔ)資料一般以書本為主，加之，對(duì)實(shí)踐操作缺乏經(jīng)驗(yàn)，因此，本次設(shè)計(jì)一定會(huì)有各種不足與缺點(diǎn)，跟實(shí)際情況難免有出入，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。刪除刪除

致謝空2個(gè)字符空2個(gè)字符時(shí)光荏苒，歲月如梭。短暫而又充實(shí)的四年大學(xué)生涯