1、水工建筑物課程設計第一章 基本資料1.1 工程概況順河水量豐沛，順河中游與豫運河上游的禮河、還鄉河分水嶺均較單薄，并處于低山丘陵區，最窄處僅10余公里。通過禮河、洲河及輸水渠道，可通向唐山市；經還鄉河、陡河可通秦皇島市。為解決唐山市、秦皇島市兩地區用水，國家決定修建順河水庫。順河水庫位于河北省唐山、承德兩地區交界處，壩址位于遷西縣揚岔子村的順河干流上，控制流域面積33700平方公里，總庫容為25.5億立方米。水庫距遷西縣城35公里，有公路相通。 水庫樞紐由主壩、電站及泄水底孔等組成，水庫主要任務是調節水量，供天津市和唐山地區工農業及城市人民生活用水，結合引水發電，并兼顧防洪要求，盡可能使其工程

2、提前竣工獲得收益，盡早建成。 根據水庫的工程規模及其在國民經濟中的作用，樞紐定為一等工程，主壩為I級建筑物，其它建筑物按II級建筑物考慮。1.2 水文分析1.年徑流：順河水量較充沛，順河站多年平均年徑流量為24.5億立方米占全流域的53%，年內分配很不均勻，主要集中在汛期七、八月份。豐水年時占全年5060%，枯水年占3040%，而且年際變化也很大。2.洪水：多發生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大漲落迅速的特點，據調查近一百年來有六次大水，其中1883年最大，由紅痕估算洪峰流量約為2440027400m³/s，實測的45年資料中最大洪峰流量發生在1962年為18800m³/s

3、。3.泥沙：本流域泥沙顆粒較粗，中值粒徑0.0375毫米，全年泥沙大部分來自汛期七、八月份，主要產于一次或幾次洪峰內且年際變化很大，由計算得，多年平均懸移質輸沙量為1825萬噸多年平均含沙量7.45公斤/立方米。推移質缺乏觀測資料。可計入前者的10%，這樣總入庫沙量為2010萬噸。淤砂浮容重為0.9噸/立米，內摩擦角為12度。淤砂高程157.5米。1.3 氣象庫區年平均氣溫為10左右，一月份最低月平均產氣溫為零下6.8，絕對最低氣溫達零下21.7(1969年)7月份最高月平均氣溫25，絕對最高達39(1955年)，本流域無霜期較短(90180天)冰凍期較長(120200天)，順河站附近河道一般

4、12月封凍，次年3月上旬解凍，封凍期約70100天，冰厚0.40.6米，岸邊可達1米，流域內冬季盛行偏北風，風速可達七、八級，有時更大些，春秋兩季風向變化較大夏季常為東南風，多年平均最大風速為18米/秒，水庫吹程D=3公里。1.4 工程地質 庫區地質：順河水庫、庫區屬于中高山區，河谷大都為峽谷地形，只西城峪至北臺子一帶較為寬闊沿河兩岸階地狹窄，斷續出現且不對稱，區域內無嚴重的坍岸及滲漏問題。第四大巖層(Ar I 4)為角閃斜長片麻巖。具粗粒至中間細粒纖狀花崗變晶結構，主要礦物為斜長石、石英及角閃石，本層巖體呈厚層塊狀、質地均一、巖性堅硬、抗風化力強、工程地質條件較好，總厚度185米左右。巖石物

5、理力學性質：巖石容重為2.682.70噸/立米，飽和抗壓強度，弱風化和微分化巖石均在650公斤/厘米2以上，有的可達1100公斤/厘米2，混凝土與巖石的磨擦系數微分化及弱風化化下部，可取=1.10,=7.5kg/cm2。地震：庫區附近歷史地震活動較為頻繁，近年來微繁。弱震仍不斷發生，其中1936年和1976年兩次發生6度左右地震，1977年6月國家地震局地震地質大隊對本區域地震問題作了鑒定，水庫的基本烈度為6度，考慮到樞紐的重要性，和水庫激發地震的可能性攔河壩設防烈度采用7度。1.5 樞紐建筑物特性指標項 目單 位指 標備 注水位校核洪水位米227.2設計洪水位米225.7p=0.01%正常蓄

6、水位米224.7p=0.1%汛期限制水位米216.0死水位(發電)米180.0校核洪水位尾水位米156.8設計洪水尾水位米152.0正常尾水位米138.4庫容總庫容億立米25.5計入十年淤積調洪庫容億立米7.4興利庫容億立米19.5共用庫容億立米5.6死庫容億立米4.2計入十年淤積壩 型混凝土重力壩壩頂溢孔數孔19堰頂高程米210.0閘墩的中墩厚度為3米每孔凈寬米15.0（橫縫設在閘墩中間）工作閘門尺寸米×米15×15弧形鋼閘門啟閉機(2×70噸)臺19固定式卷揚機設計洪水下泄能力米3/秒32300校核水位下泄量42900限泄275003泄水孔進口底高程米160.

7、0底孔數目孔4工作閘門尺寸(寬×高)米×米5×7弧形鋼閘門啟閉機臺4設計水位泄水能力米3/秒4340校核水位泄水能力米3/秒4430電站引水管道水管道進口底高程米170.0三條引水管管線長度米121.0管 徑米5.0最大引水流量米3/秒104每條引水道工作閘門扇米×米35×7平板鋼閘門工作閘門啟閉機臺3240×70噸液壓平板檢修門米×米5×8.5式共用一扇檢修門啟閉機臺1400/25噸門機電站主廠房尺寸(長×寬×高)米×米×米72×19.1×39.00機組

8、間距米16水輪發電機組臺3裝機容量萬瓦3×6=18水輪機型號HL702-LJ330額定出力萬瓦6.18發電機型號TS-750/19036額定出力萬瓦6.0主要壓器型號SSPL-80000/220輸電線電壓千伏220共3臺第二章壩體剖面擬定2.1 剖面擬定原則1、設計斷面要滿足穩定和強度要求；2、力求剖面較小；3、外形輪廓簡單；4、工程量小，運用方便，便于施工。重力壩的基本剖面是指在自重、靜水壓力和揚壓力三項主要荷載作用下，滿足穩定和強度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如圖21所示，在已知壩高H、水壓力P、抗剪強度參數f、c 和揚壓力U 的條件下，根據抗滑穩定和強度要求，可以求得工程

9、量最小的三角形剖面尺寸。圖2-1 重力壩的基本剖面圖示2.2 擬定實用剖面2.2.1 確定壩頂高程（1）高差h 的計算根據混凝土重力壩設計規范（SL319-2005）8.1.1，壩頂應高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂的高程應高于波浪頂高程，其與正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由下邊公式（8.1.1）計算，應選擇兩者中防浪頂高程中高者作為選定高程。 式中：-防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差，m; -波高，m； -波浪中心線至正常或校核洪水位的高差，m； -安全超高；根據基本資料可知：水庫吹程D=3×103m，多年平均最大風速V0=18m/s。該工程的結構安全級別為級，故查得設計洪

10、水位情況hc0.7m；校核洪水位情況hc0.7m。下面按官廳公式計算h1% ， hz。波高hl：gD/V02=28(20250)，為累計頻率5%的波高h5%規范規定應采用累計頻率為1%時的波高，對應于5%波高，應乘以1.24；首先計算波浪高度hl 和波浪長度L 和波浪中心線超出靜水面的高度hz。1）、 設計洪水位時：設計洪水位時h 計算風速采用50 年一遇的風速2 V0 =2×18=36m/s，吹程D=3×103m。波浪三要素計算如下：波高hl=0.0166 V05/4 D1/3=2.11m波長L=10.4(hl)0.8 =19m壅高（一般峽谷水庫因，所以：）； 取hz=h

11、l2/L=0.736m由規范SL319-2005中波浪爬高公式計算得出h=h5% =2.11m因gD/V02=28，h1%=1.24h5%=2.616m ； hz = 0.736m ； hc = 0.7mh = h1% + hz + hc=4.05m2）、 校核洪水位時：計算方法同上，V0 取18 m/sh = h1% + hz + hc=1.10+0.26+0.5=1.85m（2）壩頂高程計算壩頂高程按下式計算，并選用其中較大值壩頂高程=設計洪水位+h 設=225.7+4.05=229.75m壩頂高程=校核洪水位+h 校=227.2+1.85=229.05m取設計洪水位時的情況229.75m

12、為保證壩體運行安全，需設置防浪墻，取1.2m，為229.75m。2.2.2 確定壩高1、樞紐布置方案擬定樞紐布置是確定擋水壩段、溢流壩段、電站壩段、底孔壩段的相互位置，擋水壩段布置在河床兩岸，河床中間為溢流壩段、電站壩段、底孔壩，而溢流壩段與電站壩段不宜建在一起，故樞紐布置方案有兩種：方案一 電站壩段在右岸優點：1、進壩公路在左岸，便于交通運輸；2、電站壩段在右岸主河槽位置，水輪機安裝高程低，從而有利于發電。缺點：左岸設溢流壩，沖刷坑部位地質條件較差。方案二 電站壩段在左岸優點：1、電站布置在左岸，地勢開闊，布置方便；2、溢流壩位于右岸河床段，使沖刷避開左岸地質條件較差的區域。缺點：增加開挖工

13、程量，運輸不方便綜上所述，方案一工程量小，運輸方便，且左岸沖刷問題可經工程措施予以處理，保證大壩安全穩定，故選方案一2、確定壩高根據規范，壩高超過100m 時，可建在新鮮、微風化至弱風化下部基巖上。原則上應考慮技術加固處理后，在滿足壩的強度和穩定的基礎上，減少開挖。基礎中存在的局部工程地質缺陷，例如表層夾泥裂縫、強風化區、斷層破碎帶、節理密集帶及巖溶充填物等均應結合基礎開挖予以挖除。由方案一，河床的片麻巖地基上修建實體重力壩，通過立視圖上確定的壩基開挖線定出建基面最低開挖高程為126.0m。因此，最大壩高為228.55 -126=102.55m屬于高壩。2.2.3 壩頂寬度壩頂寬度應根據設備布

14、置、運行、檢修、施工和交通等需要確定并應滿足抗震，特大洪水時維護等要求。因無特殊要求，根據規范的規定，壩頂寬度可采用壩高的8%10%取值，且不小于2m 并應滿足交通和運行管理的需要。按壩高的10%計算，即為10.4 米，考慮到上游防浪墻、下游側護欄、排水溝槽及兩邊人行道等，取壩頂寬為10m，以滿足大壩維修作業通行需要。2.2.4 壩坡的確定擬定壩體形狀為基本三角形。壩的下游面為均一斜面，斜面的延長線與上游壩面相交于最高庫水位處，為了便于布置進口控制設備，又可利用一部分水重幫助壩體維持穩定，本次設計采用上游壩面上部鉛直，下部傾斜的形式。該形式為實際工程中經常采用的一種形式，具有比較豐富的工程經驗

15、。根據已知條件，上游壩坡坡率n=0.2，做成上鉛直下部傾向上游；下游壩坡坡率m=0.60.8，取m=0.8。在上下游坡率及壩頂高程已知的條件下，上游起點高程為185.0m，下游起波點高程為228.55m2.2.5 基礎灌漿廊道尺寸擬定高、中壩內必須設置基礎灌漿廊道，兼作灌漿、排水和檢查之用。基礎灌漿廊道的斷面尺寸，應根據澆灌機具尺寸即工作要求確定，為了保證完成其功能且可以自由通行，設計基礎灌漿廊道斷面取3.0×4.5m，形狀采用城門洞型。廊道的上游壁離上游側面的距離應滿足防滲要求，在壩踵附近距上游壩面0.050.1 倍作用水頭、且不小于45m 處設置，本次設計取9m，為滿足壓力灌漿，

16、基礎灌漿廊道距基巖面不宜小于1.5 倍廊道寬度，取6m。初步擬定壩體形狀剖面如圖所示。圖2-2 非溢流壩段剖面尺寸圖第三章 穩定分析3.1 荷載計算及其組合重力壩的主要荷載主要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚壓力、地震荷載等，常取1壩長進行計算。荷載組合可分為基本組合與特殊組合兩類。基本組合屬于設計情況或正常情況，由同時出現的基本荷載組成。特殊組合屬校核情況或非常情況，由同時出現的基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。設計時應從這兩類組合中選擇幾種最不利的、起控制作用的組合情況進行計算，使之滿足規范中規定的要求。本次設計考慮的基本荷載組合為正常蓄水位和設計洪水位；特殊組合為校核洪水位和地震

17、情況，它們分別考慮的荷載如下表所示。表3-1 荷載組合考慮情況荷載自重（水重）靜水壓力揚壓力泥沙壓力浪壓力地震荷載動水壓力泥沙壓力基本組合校核洪水位情況 注：1.應根據各種作用同時發生的實際可能性，選擇計算中的最不利的組合；2.分期施工的壩應按相應的荷載組合分期進行計算。3.施工期的情況應作必要核算，作為特殊組合。4.根據地質和其他條件，如考慮運用時排水設備，易于堵塞，須經常維修時，應考慮排水失效的情況，作為特殊組合。5.地震情況的靜水壓力、揚壓力、浪壓力按正常蓄水位計算。6.表中的“”表示應考慮的荷載。下面就各種情況計算相應荷載，計算示意圖如下 W12 W2H1 W2 W13 W3 W11

18、Pd H2 b3 U4 H2 H1 U2 U3 H U1圖3-1 重力壩荷載計算示意圖3.1.1 自重W壩體自重的計算公式： W =Vc（kN） （3-6）式中 V壩體體積，m3；由于取1m壩長，可以用斷面面積代替，通常把它分成如圖3-1 所示的若干個簡單的幾何圖形分別計算重力；c 壩體混凝土的重度（本設計中混凝土的重度為24kN/ m3）分解后的三部分自重：W= W1 + W2 + W3 =24×0.5×11.8×59+24×10×102.55+24×0.5×91.25×73=112464kN3.1.2 靜水壓力

19、P靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平水壓力PH和垂直水壓力PV兩種。根據水力學公式水平水壓力PH 計算公式為： 式中： 計算點處的作用水頭，m；w 水的重度，常取9.81 kNm3；垂直水壓力PV 按水重計算。計算正常蓄水位情況下的上下游水深：上游水深H1 =227.2-124.0=103.2m；下游水深H2 =156.8-124.0=32.8m上游垂直水壓力：Pv1=8022.5kN 下游垂直水壓力：Pv2=30.8×0.8×30.8×0.5×9.81=3720kN 水重：Pv= Pv1+ Pv2=8022.5+3720=1174

20、2.5 kN（）上游水平水壓力：PH1 =0.5×9.81×102.552=51533kN（）下游水平水壓力：PH2=0.5×9.81×30.82=4650kN（）泥沙壓力Ps一般計算年限取50100 年，水平泥沙壓力Ps 為：式中：sb泥沙的浮容重，0.9×9.8kN/m3；hs 壩前淤沙厚度，157.5-126=31.5ms 淤沙的內摩擦角，( 12°)。故泥沙壓力為Ps=1/2×0.9×9.81×33.52×tan2（45°- 12°/2）=2889kN浪壓力1.波浪要

21、素計算及波態判別根據規范SL319-2005，波浪要素按官廳水庫公式計算（適用于V0<20m/s 及D<20km）：h 當gD/V02=20250 時，為累積頻率5%的波高h5%；當gD/V02=2501000 時，為累積頻率10%的波高h10%由剖面計算結果知，取累積頻率5%的波高h5%Lm 平均波長（m）；波浪中心線至水庫靜水位的高度hz 按下式計算：其中，平均波長Lm按下式計算：=0.331V0-1/2.15(gD/V02)1/3.75×V02/g=9.44m2.波浪壓力計算各種情況均按深水波計算浪壓力，如圖所示。深水波浪壓力分布浪壓力計算公式為h1%=1.1 hz

22、 = 0.26m Pl=Lm(h1%+hz)/4=9.81×9.44÷4×（1.10.26）=32kN（）3.1.3 揚壓力U 揚壓力為滲透壓力和浮托力 浮托力：UF =9.81×(156.8-126) ×93=28100 KN滲透壓力：由混凝土重力壩設計規范河谷段 =0.20.3 岸坡段=0.30.4選取0.3 h=0.3×（227.2-126）=30m滲透壓力：U1 =17825 KN所以揚壓力：U= U1 + UF = 28100+17825=45385 KN水平推力：P=PL + PS - P H=32+51533+2889-

23、4650=49804KN 鉛直應力：W= Pv + G+PS, +PV, =8022.5+112464+876+3720=117862.5 KNC, A=750×93=69750 KN3.2 穩定分析重力壩的抗滑穩定分析按單一安全系數法和分項系數極限狀態設計進行計算和驗算。抗滑穩定分析的目的是核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱結構面抗滑穩定的安全度。抗滑穩定計算時取單寬作為計算單元。U壩體抗滑穩定計算簡圖正常蓄水位情況按單一安全系數法驗算,計算公式如下：式中：Ks 按抗剪斷強度計算的抗滑穩定安全系數；f 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數，f=1.10c 壩體混凝土與壩基接觸面的抗

24、剪斷凝聚力，KPa，c=75kg/cm2=735.75KPa；A 壩基接觸面截面積，單寬，A=94.6m2。W 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力）對滑動平面的法向分值，kN；P 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值，kN；按抗剪斷強度公式（3-18）計算的壩基面抗滑穩定安全系數Ks值應不小于3.0 =(1.1×（117862.545385）69750÷49804=3.72所以，Ks（K）=3滿足規范要求。第四章 應力分析應力分析的目的是為了檢驗大壩在施工期和運用期是否滿足強度要求，同時也是研究解決設計和施工期中的某些問題，如混凝土標號區分和某些部位的配筋等提供依據。在一

25、般情況下，壩體的最大、最小正應力和主應力都出現在上下游壩面，所以重力壩設計規范規定，應核算上下游壩面的應力是否滿足強度要求。應力分析的過程是：首先進行荷載計算和荷載組合，然后選擇適宜的方法進行應力計算，最后檢驗壩體各部位的應力是否滿足強度要求。依據規范，本次應力分析用材料力學法進行計算。材料力學法三個基本假定：1.壩體混凝土為均質、連續、各向同性的彈性材料。2.視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應力的影響，并認為各壩段獨立工作，橫縫不傳力。3.假定壩體水平截面上的正應力按直線分布，不考慮廊道等對壩體應力的影響。4.1計算截面以上全部荷載對截面垂直水流流向的形心軸的力矩（1）壩體

26、自重產生的力矩 MW1 = 750250KN·m MW2 =116640KN·m MW3 =305320KN·m（2）上游壩坡上產生的力矩Mpv1 =9.8×11.8×46.2×(11.8/2+10+25.5)=221182.3 KN·mMpv2 =9.8 ×0.5×59×11.8×(47.311.8/3)=147940 KN·m（3）泥沙自重產生的力矩MPSH =2888×1/3×(157.5126)=30324 KN·mMPSV =9.8&#

27、215;0.5×31.5×11.8×(47.311.87/3)=78942 KN·m（4）上游靜水壓力產生的力矩：MPH =51533×1/3×101.2=1738379.9 KN·m（5）浪壓力產生的力矩波長L=19.02m 壩前水深H=99.7m h1% =2.6m，hz=0.73my1，y2分別為浪壓力三角形形心到壩基面中心的距離y1=94.47m，y2=87mM=1/4×9.8×19.02×94.47×(19.02/2+2.6+0.73) 87/2×9.8×

28、(19.02/2)2 =17960 KN·m（6）水自重產生的力矩MPh，=ph，×1/3(156.8 126) = 4648.32×1/3(156.8-126) =47723KN·mMPv, = pv×2/3（156.8 126）=76356.7 KN·m（7）不計揚壓力產生的力矩4.2上、下游邊緣應力yu和yd計算公式其中：W作用于計算截面以上全部荷載的鉛直分力的總和，kN；M作用于計算截面以上全部荷載對壩基截面垂直水流流向形心軸的力矩總和，kN·m；B計算截面的長度，m。W=11786.25 kNM=750250116

29、64030532014940-3032478942-1738379.9351066.3179604772376356.7=249205.6kN·mB=93m =117862.5/936×249205.6/932=1094 kPa=117862.5/93249205.6/932=1238 kPayu和yd均大于0,壩踵、壩址處均沒有出現拉應力，滿足工程規范要求。4.3主應力計算 kPa kPa壩體混凝土材料C20拉壓強度為20Mpa。計算結果表明，重力壩在正常蓄水位情況下應力滿足規范要求。第五章 細部構造設計5.1 壩頂構造壩頂路面應具有23的橫向坡度，并設置砼排水溝(30&

30、#215;30cm)以排出壩頂雨水，壩頂上游的防浪墻（寬0.5m，高1.2m）要承受波浪和漂浮物的作用，因此墻身應有足夠的剛度、強度和穩定性，宜采用與壩體連成整體的鋼筋砼結構，而下游側則可設防護欄，為滿足運用要求和交通要求，在壩頂上布置照明設施，即在上游側每隔25m 設一對照明燈，一只朝向壩頂路面方向，一只朝向水庫方向。根據大壩正常運行需要，在壩頂還要設置通向壩體內部各層廊道、電站的電梯井，便于觀測和維修人員快速進出。5.2 分縫止水5.2.1 壩體分縫1、橫縫：減小溫度應力，適應地基不均勻變形和滿足施工要求；2、縱縫：適應砼的澆筑能力和減小施工期的溫度應力，在平行壩軸線方向設置。一般情況下橫

31、縫為永久縫，也有臨時縫，垂直壩軸線，用于將壩體分成為若干獨立的壩段；縱縫為臨時縫，可分為鉛直縱縫、斜縫和錯縫三種，縱縫縫面應設水平向鍵槽，鍵槽呈斜三角形，槽面大致沿主應力方向，在縫面上布置灌漿系統進行接縫灌漿，為了灌漿時不使漿液從縫內流出，必須在縫的四周設止漿片。3、水平施工縫：是上、下層澆筑塊之間的接合面。澆筑塊厚度一般為1.54.0m；在靠近基巖面附近用0.751.0m 的薄層澆筑，以利于散熱，減少溫升，防止開裂。5.2.2 止水設計橫縫內需設止水，止水材料有金屬片、橡膠、塑料及瀝青等，對于高壩應采用兩道止水片，中間設瀝青井，金屬片止水一般采用1.01.6mm 后的紫銅片，第一道止水治上游

32、面的距離應有利于改善壩體頭部應力，一般為0.52.0m（本設計采用1.0m），每側埋入砼的長度約為2025cm（本設計采用25cm），在止水片的安裝時要注意保證施工質量，瀝青井為方形或圓形（本設計采用方形），其一側可用預制砼塊，預制塊長1.01.5m，厚510cm（本設計采用1m×10cm），瀝青井尺寸大致為15cm15cm 至25cm25cm（本設計采用20cm×20cm），井內灌注的填料由二號或三號是由瀝青，水泥和石棉粒組成，井內設加熱設備（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，在井底設置瀝青排出管，以便排除老化的瀝青，重填新料，管

33、徑可為1520cm。止水片及瀝青井需伸入巖基一定深度，約3050cm，井內填滿瀝青砂，止水片必須延伸到最高水位以上，瀝青井需延伸到壩頂。5.3 混凝土標號分區砼重力壩壩體各部分的工作條件及受力條件不同,對砼材料性能指標的要求也不同,為了滿足壩體各部分的不同要求,節省水泥用量及工程費用,把安全與經濟統一起來，通常將壩體砼按不同工作條件進行分區,選用不同的強度等級和性能指標,一般分為6 個區,見下圖。區上、下游水位以上壩體表層砼，其特點是受大氣影響；區上、下游水位變化區壩體表層砼，既受水位的作用也受大氣影響；區上、下游最低水位以下壩體表層砼；區壩體基礎砼；區把體內部砼；區抗沖刷部分的砼。為了便于施

34、工，選定各區域砼等級時，各類別應盡量少,相鄰區的強度等級不得超過兩級，分區的厚度一般不得小于25m，以便澆筑施工，分區對混凝土性能的要求見下表，表中“+”表示選擇各區同等級的主要控制因素，有“+” 的表示需要提出要求；有“-”的為不需要提出要求。表5-1 壩體各區對混凝土性能的要求表5-1 壩體各區對混凝土性能的要求分區強度抗滲抗凍抗沖刷抗侵蝕低熱最大水灰比選擇各區厚度的主要因素嚴寒寒冷地區溫和地區I+-+-+0.550.60抗凍II+-+0.450.50抗凍、抗裂III+-+0.500.55抗滲、抗裂IV+-+0.500.55抗裂V+-+0.650.65VI+-+0.450.45抗沖、耐磨5

35、.4 壩體排水壩體排水為了減小滲水對壩體的不利影響，在靠近壩體上游面需要設置排水管幕，排水管應通至縱向排水管道，其上部應通至上層廊道或壩頂（溢流面以下），以便于檢修管距可采用采用3m，排水管幕距上游壩面的距離，一段要求不小于壩前水深的1/101/12，且不少于2m，（1/101/12）（104.14107.1）=（8.6810.71）m，故根據規定排水管設置在距上游面9m 處，以使滲透坡降控制在允許范圍內。排水管采用預制多孔混凝土管，內徑可為15cm25cm（取20cm），隨著壩體混凝土的澆筑而加高。滲入排水管的水可匯集到下層縱向廊道，沿積水溝或集水管經橫向廊道的排水溝匯入集水井，再用水泵或自

36、流排水排向下游，排水溝斷面常用30cm×30cm，低坡3%，排水管施工時必須防止被混凝土的雜物等堵塞。排水管與廊道的連通采用直通式。5.5 廊道系統為了滿足施工運用要求，如灌漿，排水，觀測，檢查和交通的需要，在壩體內設置各種廊道，這些廊道互相連通，構成廊道系統。5.5.1 壩基灌漿廊道帷幕灌漿需要在壩體澆灌到一定高度后進行，以便利用混凝土壓重提高灌漿壓力，保證灌漿質量。本次設計基礎灌漿廊道斷面取3.0×4.5m，形狀采用城門水洞型。廊道的上游壁離上游側面的距離應滿足防滲要求，在壩踵附近距上游壩面0.050.1 倍作用水頭、且不小于45m 處設置，本次設計取10m，為滿足壓力

37、灌漿，基礎灌漿廊道距基巖面不宜小于1.5 倍廊道寬度，取5m。灌漿廊道兼有排水作用，并在其上游側設排水溝，下游側設壩基排水孔幕，在靠近廊道最低處設置集水井，匯集從壩基和壩體的滲水，然后經由水泵抽水排至下游壩外。5.5.2 檢查及壩體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高度方向每隔1530m設置檢查和排水廊道，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，距上游面的距離應不少于0.050.07 倍水頭，且不小于3m,該重力壩選取7m，上游測設排水溝。各層廊道在左右兩岸應各有一個出口，并用鉛直的井使各層廊道連通。排水廊道斷面尺寸統一擬定為2m×2.5m，城門洞形。第六章 地基處理設計天然地基，由于經受長期的地質作用，一般都有風化、節理、裂隙等缺陷，有時還有斷層、破碎帶和軟弱夾層，所有這些都需要采取適當的處理措施，地基處理的主要任務是：（1）防滲；（2）提高基巖的強度和整體性。6.1 清基開挖6.1.1 開挖原則地基開挖與清理的目的是使壩體坐落在穩定、堅固的地基上。開挖深度應根據壩基應力、巖石強度及完整性，結合上部結構對地基的要求和地基加固處理的效果、工期和費用等研究確定，原則上應考慮技術加固處理后，在滿足壩的強度和穩