1、 水工建筑物课程设计水工建筑物课程设计 题 目：西圳水库混凝土重力坝设计 学习中心：奥鹏学习中心 专 业： 水利水电工程 年 级：2011 年 秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 1 1 1 项目基本资料项目基本资料 1.1 气候特征 根据当地气象局 50 年统计资料，多年平均最大风速 14m/s，重现期为 50 年的 年最大风速 23m/s，吹程：设计洪水位 2.6km，校核洪水位 3.0km 。 最大冻土深度为 1.25m。 河流结冰期平均为 150 天左右，最大冰厚 1.05m。 1.2 工程地质与水文地质 1.2.11.2.1 坝址地形地质条件坝址地形地质条件 （1）左岸：覆盖层
2、23m，全风化带厚 35m，强风化加弱风化带厚 3m， 微风化厚 4m。 （2）河床：岩面较平整。冲积沙砾层厚约 01.5m，弱风化层厚 1m 左右， 微风化层厚 36m。坝址处河床岩面高程约在 38m 左右，整个河床皆为微、弱风 化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。 （3）右岸：覆盖层 35m，全风化带厚 57m，强风化带厚 13m，弱风化 带厚 13m，微风化厚 14m。 1.2.21.2.2 天然建筑材料天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料在坝址上下游 23km 均可开采，储量足，质量好。粘 土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。 1.2.31.2
3、.3 水库水位及规模水库水位及规模 死水位：初步确定死库容 0.30 亿 m3，死水位 51.00m。 正常蓄水位： 80.00m。 1.3 大坝特性表 大坝特性表见表一。 表一：大坝特性表 状况 坝底高程 (m) 坝顶高程 (m) 上游水位 (m) 下游水位 (m) 上游坡率 下游坡率 设计情况 31.00 84.90 82.50 45.50 0 10.8 校核情况 31.00 84.90 84.72 46.45 0 10.8 2 2 2 坝体布置及设计坝体布置及设计 2.1 坝高计算 根据大坝特性表资料， 坝高 H=坝顶高程-坝底高程=84.90-31.00=53.90m,为中 坝。 2.
4、2 挡水坝段剖面设计 2.2.1 2.2.1 坝顶构造设计坝顶构造设计 坝顶宽度取 8%10%坝高，且不小于 3m， 设计坝顶宽度取 4.80m。 坝顶上游设置防浪墙，墙身采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构，高度取 1.35m(按设计洪水位计算)，宽度取 0.50m, 坝顶下游侧设拦杆。 2.2.2 2.2.2 坝底宽度计算坝底宽度计算 根据大坝特性表资料，坝底宽度 T=（84.90-31.00）0.8=43.12m。 2.2.3 2.2.3 坝体检查排水廊道、排水管幕设计坝体检查排水廊道、排水管幕设计 为了便于检查、观测和排除坝体渗水，在坝体高程 65.00 处设一检查兼作排 水用的廊道，廊
5、道断面采用城门洞形，宽度取 1.5m，高度取 2.5m，其上游侧至上 游坝面的距离取 0.050.07 倍作用水头，且不小于 3m，设计取 4.00m。 为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕至上游坝 面的距离取 1/151/25 倍作用水头，且不小于 2m，设计取 3.00m，间距取 2.50m， 管径取 200mm，排水管幕做成铅直，与纵向排水检修廊道相通，渗入排水管的水可 汇集到下层纵向廊道，排水管幕上端通至坝顶。 2.2.4 2.2.4 坝基灌浆排坝基灌浆排水廊道设计水廊道设计 坝基灌浆排水设置在上游坝踵处， 廊道上游侧距上游坝面的距离取 0.050.1 倍作用水头
6、， 且不小于 45m， 设计取 4.0m， 廊道断面采用城门洞形， 宽度取 3.00m， 高度取 3.50m，廊道上游侧设排水沟，下游侧设排水孔及扬压力观测孔，廊道底面 距离基岩面不小于 1.5 倍廊道宽度，设计取 4.00m。 为减少坝基渗漏，防止较大渗流对坝基产生渗透破坏，减小坝基底面的防渗 扬压力，提高坝体的抗滑稳定性，在廊道上游侧布置一排帷幕灌浆，帷幕灌浆深 度取 0.050.07 倍作用水头，帷幕灌浆深度设计取 20.00m。灌浆帷幕中心线距上 游坝面 4.50m。帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体混凝土后进行，灌浆压力表层 不宜小于 1.01.5 倍坝前静水头，取 60m*10KN/m 3=600KPa；在孔低不宜小于 23 倍坝前静水头，取 130m*10KN/m 3=1300KPa。 3 为了充分降低坝底扬压力和排除基岩渗水，在廊道下游侧布置一排排水孔幕， 排水孔深度为帷幕灌浆深度的 0.40.6 倍，且坝
