复杂地基下双曲拱坝设计说明书.doc

1、摘 要A江水利枢纽同时兼有防洪，发电，灌溉，渔业等综合作用，水库正常蓄水位184.75m，设计洪水位185.8m，校核洪水位187.7m，汛前限制水位182m，死水位164m，尾水位103.5m。水库死库容4.80亿m3，总库容10.81亿m3。A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物，主副厂房，泄水建筑物，过木筏道等。挡水建筑物是一变圆心变外半径的双曲拱坝，坝顶弧长303m，最大坝高98m，坝底厚25m，坝顶宽8.3m。泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔

2、口宽8m，高8.5m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高8m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房顶高程为185m，中孔启闭机房高程为160m。泄槽支撑结构采用框架式结构。坎顶高程为119m,浅孔反弧半径为40m,中孔反弧半径为50m。泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角=20o,导墙厚度为1m, 浅孔导墙高度为8.5m,中孔导墙高度为11m。坝后式厂房装有4台5万kw的发电机组，主厂房长8

3、1m，宽18m，副厂房长60m，宽10m，安装场长21m，宽18m。压力管道的直径为4.6m，进水口底高程为152.7m。发电机层高程为114.8m，厂房顶高程130.5 m，尾水管底高程为90.8m。为防止坝基渗漏，在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆，并且为了减少坝基的扬压力，在灌浆帷幕之后设置排水孔。为了防止混凝土产生裂缝，拱坝坝体设置横缝，横缝面上需设置键槽，以咬合加固，增强坝体的抗剪能力。当底宽在4050m以上的拱坝，才考虑设置纵横缝，而本设计中，拱坝坝底宽为25m，小于40m，故可不设置纵缝。Abstract Ajiang hydrocomplex play parts in flood

4、control,water power,irrigation,water conservancy related fisheries,and so on.The reservoir normal water level is 183.5m,design flood level is 185.8m,maximum flood level is 187.7m,flood control level is 182m,dead water level is 164m,and tailwater level of hydropower station is 103.5m.The dead reservo

5、ir capacity is 480,000,000m3,and the total reservoir capacity is 1,081,000,000 m3. The hydraulic engineering grade is Grade I. The hydroproject is consist of water retaining structure,power house,auxiliary room,sluice structure,raft sluice,and so on. The water retaining structure is a double curvatu

6、re arch dam.The length of the axis of crest dam is about 303m.Maximum height of the dam is 98m,the thickness of the bottom of the dam is 25m,and the width of the top of the dam is 8.3m. The release structure is comprised of 2 mid-level outlet and 2 short-level outlet.The width of the mid-level outle

7、t is 8m,and the height is 8.5m;the width of the short-level outlet is 7.5m,and the height is 8m.The upstream and the downstream side of every outlet are a bulkhead gate and a operating gate which is a radial gate.There is a room where a gate hoist is put above every service gate.The two rooms which

8、are above the mid-level outlet service gate are at an elevation of 160 metres,and the other two rooms are at an elevation of 175 metres.The intake of the mid-level outlet is at an elevation of 135 metres,and the intake of the short-level outlet is at an elevation of 164 metres. The type of the power

9、 house is at damtoe.The dimensions of the power house and the auxiliary room are 81m18m and 60m10m.The generator floor is at an elevation of 114.8 metres,and the bottom of the draft tube is at an elevation of 90.8 metres,and the intake of hydropower station is at an elevation of 152.7 metres. In cas

10、e of leakage of the dam foundation,there is grouting curtain at the base of the dam,behind which there are drainage holes which decrease the uplift pressure of the dam foundation. In radial directions there are transverse joints in which there are keys,and because the thickness of the bottom of the

11、dam is smaller than 4050 metres,there is no longitudinal joint.第 47 页 共 47 页目 录摘 要1第一章 综合说明51.1概述51.2工程特性表6第二章 设计资料72.1枢纽任务72.2基本资料7第三章 枢纽主要建筑物的型式与总体布置123.1工程等级及技术规范设计标准123.2调洪演算及设计基本数据123.3枢纽组成建筑物143.4坝型选择153.5泄水建筑物型式选择173.6厂房及引水系统布置173.7枢纽总体布置17第四章 拱坝设计184.1拱坝型式及布置184.2荷载及其组合214.3计算原理和计算步骤244.4应力强

12、度分析(电算,手算)244.5坝肩稳定验算31第五章 泄水建筑物设计335.1泄水建筑物组成与布置335.2泄槽设计335.3消能与防冲345.4泄水孔口应力及配筋35第六章 坝体细部构造及地基处理376.1坝体构造与细部结构设计376.2坝基处理38结语41附表42参考文献47第一章 综合说明1.1概述一 枢纽概述A江是我国东南地区的一条河流, 流向自西向东，流经A省南部地区，汇入东海，干流全长153km，流域面积4860平方公里。根椐流域规划拟建一水电站。本设计任务是对A江水利枢纽进行设计。A江水利枢纽是一项同时兼顾防洪，发电，灌溉，渔业等综合作用的水利工程。坝址以上流域面积2761平方公

13、里, 水库正常蓄水位为184.75m，汛前限制水位为182m，死水位为164m，设计水位为185.8m，校核水位为187.7m。 电站多年平均发电量为5.09亿度，正常蓄水位时，水库面积为35.60平方公里，为发展养殖创造了有利条件，同时增加灌溉面积50万亩。A江水利枢纽的主要组成建筑物有拦河大坝，坝后式厂房，泄水建筑物，过木筏道，开关站以及上坝公路等。拦河大坝为双曲拱坝，最大坝高为98m，主体工程量约为32万方左右，坝顶宽8.3m，坝顶长约303m，坝底宽25.0m。坝后式厂房装有4台5万kw的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长60m，宽10m，安装场长21m，宽18m。压力管道的

14、直径为4.6m，进水口底高程为152.7m。泄水建筑物采用两个浅孔和两个中孔相结合的方案：浅孔位于两岸，孔口宽8m，高8.5m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高8m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。泄槽支撑结构采用框架式结构。坎顶高程为119m,浅孔反弧半径为40m,中孔反弧半径为50m。泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角=20o,导墙厚度为1m, 浅孔导墙高度为8.5m,中孔导墙高度为11m。过木筏道位于右岸。根据林业部的要求，每年木材过坝量为33.3万立方米，起木材最大长度为10m，大头直径为100cm。开关站长7

15、5m，宽20m，位于左岸。二 设计要求在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上，要求：(1)根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，确定坝顶的高程和泄水建筑物孔口尺寸。(2)通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式，轮廓尺寸及水利枢纽布置方案。(3)详细做出大坝设计，并通过比较确定坝的基本剖面和轮廓尺寸，拟定地基处理方案和坝身构造，进行水利计算、静力计算。(4)对泄水建筑物（待坝型选定后指定）进行设计，选择泄水建筑物的形式与轮廓尺寸，确定布置方案，拟订细部构造，进行水利计算、静力计算。(5)对A江水利枢纽各组成建筑物进行总体布置以及细部构造设计。1.2工程特性表表1-1水库特性表正常蓄水位设计洪水位校核洪水位死水位汛前限制水位184.75185.8187.7164182表1-2枢纽特性表拦河大坝泄水建筑物厂房浅孔中孔坝型双曲拱坝个数22厂房型式坝后式坝基地质花岗斑岩宽8m 7.5m 主厂房尺寸8118最大坝高100.16高8.5m 8m副厂房尺寸6010坝顶中心角104进口底高程