某碾壓混凝土重力壩的溢流壩段設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u25213某碾壓混凝土重力壩的溢流壩段設計計算案例 1129611.1溢流壩堰面設計 1286551.1.1上游段堰面曲線設計 1319411.1.2下游段堰面曲線設計 2241141.2消能設計 3244581.3地基處理 4292711.1.1壩基的開挖與清理 477771.1.2壩基固結灌漿 4128351.1.3壩基帷幕灌漿 481051.1.4壩基排水 51.1溢流壩堰面設計1.1.1上游段堰面曲線設計堰上最大水頭：。計算Hmax的75%～95%值，將其作為確定溢流曲線的水頭，即：查規(guī)范[4]表A.1.3得壩面最大負壓按下式計算：，小于規(guī)范所允許的最大值。對于溢流壩面上部分的曲線，采用三個圓弧擬合相接，其半徑R及坐標值分別如下圖3－1所示：圖3-1溢流堰頂曲線示意圖1.1.2下游段堰面曲線設計溢流壩面的下部曲線利用冪函數(shù)設計，（原點位于溢流壩頂點，x向右為正，y向下為正）： （3-1）式中：為與溢流堰計算相關的系數(shù)，通過查找規(guī)范[4]表A.1.1可得到：，則 表3-1 堰頂下游面曲線x(m)2.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.00y(m)0.220.781.652.814.255.957.9210.1312.6015.31溢流壩面的下部分冪函數(shù)曲線相切于直線，直線段的坡率與大壩下游坡率相同，從而可以確定相切點的坐標：根據(jù)相關數(shù)據(jù)可繪出溢流壩堰面曲線如下圖所示：圖3-2溢流壩堰面曲線1.2消能設計根據(jù)本工程的工程特性和大壩類型，選擇挑流消能，且鼻坎型式選擇連續(xù)式挑流鼻坎。按照相關工程慣例，挑射角度一般采用為宜，結合本工程考慮選用挑射角；鼻坎反弧段半徑一般采用；坎頂高程應留有一定的裕度，取為。 （3-2） （3-3） （3-4） （3-5）式中：——上游水面至鼻坎頂部的高程；——壩面流速系數(shù)；——流能比；——溢流堰的寬度。 表3-2 反弧半徑的計算校核洪水110.098.334671.430.030.8740.582.419.1921.99設計洪水109.196.744261.220.030.8740.42.217.5921.98所以取反弧段半徑為20米。1.3地基處理1.1.1壩基的開挖與清理根據(jù)《水工建筑物》[11]規(guī)范，基礎開挖和清理的目的是將大壩置于穩(wěn)定堅實的基礎上。當大壩高度大于100m時，其壩基面可處于新鮮、微風化或弱風化下部的巖石上。本設計中，強風化帶以上1：1的邊坡進行開挖，強風化以下、弱風化帶以上按1：0.5的邊坡開挖，弱風化層帶以下1：0.3的邊坡開挖。1.1.2壩基固結灌漿固結灌漿的目的是提高土體的完整性和強度，降低地基的滲透性。根據(jù)工程要求和規(guī)范[11]，本工程灌漿孔布置為方格狀，孔距一般從10～20m開始，經(jīng)內(nèi)插逐漸增大，最終達到3～4m左右，孔深6m左右，壩體上游處的孔深一般在為8～15m，為保證灌漿質(zhì)量，宜先采用稀漿灌漿，然后逐漸增加濃度的方法。本工程的固結灌漿孔孔深取為5m，孔距為6m，在壩址和壩踵處孔深為10m，孔距為4m，孔徑為80mm。1.1.3壩基帷幕灌漿根據(jù)《水工建筑物》[11]規(guī)范，為了降低壩底滲漏壓力，減少壩周滲漏，防止壩基因滲漏破壞，降低帷幕后壩基區(qū)滲漏壓力至允許值，所以需在河床及兩岸進行帷幕灌漿。其孔深應到達相對不透水層以下4m左右；如果壩基的相對不透水層較深時，其深度為（0.3～0.7）H。按照相關規(guī)范，帷幕灌漿孔的孔距設計為2m，為利于施工，灌漿孔的孔徑設計取80mm。1.1.4壩基排水根據(jù)規(guī)范[11]，本工程主排水孔與帷幕