堆石坝设计计算书.doc

1、目 录第一章 调洪演算- 1 -1.1 洪水调节计算- 1 -1.1.1 洪水调节计算方法- 1 -1.1.2 洪水调节具体计算- 1 -1.1.3 计算结果统计- 3 -1.2 防浪墙顶高确定- 4 -1.2.1 正常蓄水位和设计洪水位状况- 6 -1.2.2 校核状况- 6 -第二章 L 型挡墙计算- 7 -2.1 L型挡墙尺寸设计- 7 -2.2 荷载计算- 7 -2.2.1 土压力系数计算及荷载计算公式- 7 -2.2.2不同工况下荷载计算- 9 -2.3最危险工况判定- 14 -2.4 L型挡墙的抗滑稳定计算- 14 -2.4.1工况一：正常蓄水位- 14 -2.4.2工况二：完建工

2、况- 14 -2.4.3工况三：设计洪水位工况- 14 -2.4.4工况四：校核洪水位- 15 -2.5 L型挡墙的基底应力计算- 15 -2.5.1工况一：正常蓄水位- 16 -2.5.2工况二：完建工况- 16 -2.5.3工况三：设计洪水位工况- 16 -2.5.4工况四：校核洪水位- 17 -2.6L型挡墙抗倾覆稳定计算- 17 -2.7L型挡墙配筋计算- 18 -2.7.1墙身配筋计算- 18 -2.7.2 底板配筋计算- 20 -第三章 复合土工膜设计中的相关计算- 23 -3.1复合土工膜与垫层间的抗滑稳定计算- 23 -3.1.1、混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算- 23

3、-3.1.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算- 24 -3.2复合土工膜的应力校核计算- 25 -3.2.1应力校核计算方法- 25 -3.2.2 0.4mm厚土工膜应力校核计算- 26 -3.2.3 0.6mm厚土工膜应力校核计算- 27 -第四章 坝坡稳定计算- 28 -4.1 第一组滑动面- 28 -4.2 第二组滑动面- 29 -4.3 第三组滑动面- 30 -4.4 第四组滑动面- 31 -4.5 第五组滑动面- 32 -4.6 第六组滑动面- 33 -4.7 第七组滑动面（马道）- 34 -4.8 第八组滑动面（马道）- 35 -4.9 第九组滑动面（马道）- 35 -4.10

4、第十组滑动面（马道）- 37 -第五章 副坝设计- 38 -5.1副坝的形式选择- 38 -5.2副坝的稳定验算- 39 -5.2.1 工况一：正常蓄水位- 39 -5.5.2工况二：完建工况- 41 -5.2.3工况三：设计洪水位- 41 -5.2.4 工况四：校核洪水位.- 42 -第六章 趾板空间布置- 43 -6.1 趾板分段- 43 -6.2 趾板剖面设计- 43 -6.2.1 确定角- 43 -6.2.2 趾板宽度- 44 -6.3 垂直段趾板稳定验算486.4 配筋计算48第七章 溢洪道设计507.1堰型选择507.2 引水渠段设计507.3控制堰的结构设计507.3.1 闸室布

5、置与构造507.3.2闸室稳定分析527.4泄槽段设计537.4.1泄槽水力计算537.4.2边墙设计及稳定分析557.4.3基底应力分析577.5防渗及排水措施587.5消能设计59第八章 工程量清单计算608.1 主坝工程量计算608.2 副坝工程量计算628.3溢洪道工程量计算628.4 工程量清单63第九章 拦洪水位确定649.1 洪水调节原理649.2 隧洞下泄能力曲线的确定65第十章 工程量计算6710.1 堆石体施工6710.1.1 施工强度计算6710.2 施工机械选择及数量分析7010.2.1机械选择7010.2.2机械生产率7010.2.3.配套机械数量计算7210.3 混

6、凝土工程量及机械数量计算7310.3.1 趾板7310.3.2 混凝土面板7310.3.3 防浪墙7410.3.4 副坝7510.3.5 溢洪道7510.3.6 混凝土工程机械选择数量计算75第十一章 导流洞施工计算7611.1 基本资料7611.2 开挖方法选择7611.3 钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择7611.4 开挖循环作业组织7711.4.1确定开挖断面面积S7711.4.2炮眼数量的确定和布置7711.4.3循环作业进尺计算7711.4.4确定钻孔、出渣机械数量7711.4.5计算总工期7811.4.6隧洞开挖主要机械汇总表78附图79附图一 0.1%洪水过程线79附图二 2

7、%洪水过程线79附图三 堰顶高程271水位流量关系曲线80附图四 堰顶高程272水位流量关系曲线80附图五 堰顶高程273水位流量关系曲线81附图六 堰顶高程273水位流量关系曲线（校核）81附图七 隧洞下泄能力曲线与拦洪水位关系曲线82附图八 0.4mm复合土工膜厚度验算82附图九 0.6mm复合土工膜厚度验算83第一章 调洪演算1.1 洪水调节计算1.1.1 洪水调节计算方法利用瞬态法，结合水库特有条件，得出专用于水库调洪计算的实用公式如下： Q-q=v/t （1-1）式中：Q 计算时段中的平均入库流量（m3/s）；q 计算时段中的平均下泄流量（m3/s）；v 时段初末水库蓄水量之差(m3

8、)；t 计算时段，一般取1-6小时，本设计取4小时。即在一个计算时段内，入库水量与下泄水量之差为该时段中蓄水量的变化。1.1.2 洪水调节具体计算用三角形法（高切林法）拟出洪水过程线，如附图3、4。根据本工程软弱岩基，选用单宽流量约为2040 m3/s，允许设计洪水最大下泄流量250 m3/s，故闸门宽度约为6.25m12.5m，选择四种宽度进行比较，假定溢流前缘净宽分别为7m、8m、9m和10m,并假定三个堰顶高程，绘制出ZQ曲线。并根据公式求得的溢流堰的泄水能力曲线。设计时用AutoCAD作图计算，在设计和校核洪水过程线图中，每单位面积代表库容360m3。正常蓄水位276m，库容为1910

9、.0万m3；绘图（如附图，列表计算各曲线坐标点参数如下：表1-1 设计洪水水位流量关系曲线堰高下泄流量（m3/s）面积（m2）增加库容 （m3）初始库容（m3）总库容（m3）相应水位（m）27110015583.3256099951599640021606395278.2515012585.2545306901599640020527090277.2820010054.4436195981599640019615998276.462507705.8427741021599640018770502275.4727210015583.3256099951661714022227135278.811

10、5012585.2545306901661714021147830277.8420010054.4436195981661714020236738277.022507705.8427741021661714019391242276.2627310015583.3256099951723786022847855279.3615012585.2545306901723786021768550278.3920010054.4436195981723786020857458277.732507705.8427741021723786020011962276.99表1-2 下泄能力曲线闸门宽（m）堰上水

11、头（m）侧收缩系数下泄流量Q(m3/s)堰顶高程271m时水位（m)堰顶高程272m时水位（m)堰顶高程273m时水位（m)701.000.0027127227310.9815.2527227327420.9642.2627327427530.9476.0327427527640.92114.5627527627750.90156.6227627727860.88201.3127727827970.86247.9127827928080.86302.89279280281801.000.0027127227310.9817.4827227327420.9748.5527327427530.95

12、87.5827427527640.93132.3527527627750.91181.4827627727860.90233.9927727827970.88289.0927827928080.86346.16279280281901.000.0027127227310.9819.7027227327420.9754.8427327427530.9599.1327427527640.94150.1427527627750.92206.3427627727860.91266.6727727827970.89330.2727827928080.88396.472792802811001.000.0

13、027127227310.9921.9227227327420.9761.1327327427530.96110.6927427527640.94167.9227527627750.93231.2027627727860.92299.3527727827970.90371.4627827928080.89446.79279280281注：流量系数m=0.502根据上表数据并在刚刚所绘的HQ图中绘出P=0.1%时的水位下泄量曲线（见附图五、六、七）,两曲线的交点横坐标即为设计状况下最大下泄量,纵坐标即为设计状况下水库水位的最高值.1.1.3 计算结果统计表1-3 方案比较表方案堰顶高程(m)堰顶宽（m）设计