钟吕水利枢纽复合土工膜防渗面板堆石坝设计计算书（二）.doc

1、目 录1 调洪演算- 3 -1.1 洪水调节计算- 3 -1.1.1 洪水调节计算方法- 3 -1.1.2 洪水调节具体计算- 3 -1.1.3 方案选择- 10 -1.2 防浪墙顶高确定- 10 -2 L型挡墙计算- 12 -2.1 L型挡墙尺寸设计- 12 -2.2 危险工况分析- 13 -2.2.1 工况一- 13 -2.2.2 工况二- 15 -2.2.3 基底应力的计算- 18 -2.2.4 结果分析- 20 -2.3 L型挡墙配筋计算- 20 -2.3.1 墙身配筋计算- 20 -2.3.2 底板配筋计算- 21 -2.4 抗滑稳定计算- 22 -2.4.1 校核洪水位工况- 22

2、 -2.4.2 完建工况- 23 -2.5 抗倾覆计算- 23 -3 坝坡稳定计算- 24 -3.1 坝体边坡拟定- 24 -3.2 堆石坝坝坡稳定分析- 24 -3.2.1 计算公式- 24 -3.2.2 计算过程及结果- 25 -4 复合土工膜计算- 26 -4.1 复合土工膜与垫层间的抗滑稳定计算- 26 -4.1.1 混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算- 26 -4.1.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算- 27 -4.2 复合土工膜的应力校核计算- 28 -5 趾板设计- 30 -5.1 设计趾板剖面- 30 -5.2 趾板剖面的计算- 31 -6 副坝设计- 33 -6.1 副

3、坝顶宽验算- 33 -6.2 强度和稳定验算- 33 -6.2.1 荷载计算- 34 -6.2.2稳定验算- 35 -6.2.3 坝体强度验算- 36 -7 泄水建筑物（非专题）- 37 -8 施工组织设计- 37 -8.1 拦洪高程- 37 -8.1.1 隧洞断面型式、尺寸- 37 -8.1.2 计算结果- 38 -8.2 主体工程量计算- 38 -8.2.1 计算公式及大坝分期说明- 38 -8.2.2 计算过程- 39 -8.2.3 计算结果- 40 -8.3 工程量清单计算- 41 -8.3.1 堆石坝工程量计算- 41 -8.3.2 副坝工程量计算- 42 -8.3.3 趾板工程量计

4、算- 43 -8.3.4 L型挡墙工程量计算- 44 -8.4 堆石体施工机械选择及数量计算- 44 -8.4.1 机械选择- 44 -8.4.2 机械生产率及数量计算- 44 - (8-5)- 44 -8.5 混凝土工程机械数量计算- 47 -8.5.1 趾板- 47 -8.5.2 L型挡浪墙- 47 -8.5.3 素混凝土及无砂混凝土- 48 -8.5.4 副坝- 48 -8.5.5 混凝土工程机械选择- 48 -8.6 导流隧洞施工- 49 -8.6.1 基本资料- 49 -8.6.2 开挖方法选择- 49 -8.6.3 钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择- 49 -8.6.4 开挖循

5、环作业组织- 49 -1 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： (1-1)式中 , 计算时段初、时段末的入库流量，m3/s；, 计算时段初、时段末的平均下泄流量，m3/s； 时段初、时段末水库蓄水量之差，m3； 计算时段公式的意义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1.1.2.1调洪演算原理由于本设计中资料有限，仅有p=2%、p=0.1%的流量及相应的三日洪水总量，无法准确画出洪水过程线。设计中采用三角形法模拟洪水过程线。根据洪峰流量和三日洪水总量，

6、可作出一个三角形，根据水量相等原则，对三角形进行修正，得到一条模拟的洪水过程线，如图1-1、图1-2 。根据本工程软弱岩基，选用单宽流量约为2050m3/s，允许设计洪水最大下泄流量245m3/s，故闸门宽度约为4.9m12.5m，选择四种宽度进行比较，假定堰宽分别为7m、8m、9m和10m,并假定270m、272m、274m、276m这三个堰顶高程。由于本工程是以发电为主要任务的枢纽工程，故本设计中以引水发电流量作为起调流量5m3/s。但是因其较小，故而在实际操作中会出现先放水再拦洪的情况。鉴于本工程等别较低且没有足够的水文资料，所以采用近似的方法高切林法，并为了扩大范围，多取几组最大下泄量

7、向曲线的左边做切线。运用高切林法做出不同起调水位所对应的不同拦洪库容，在此基础上加上不同的堰顶高程所对应的库容，做出分别对应于不同堰高情况下的总库容，据此在库容水位曲线上查得相应水位，便可做出三条不同堰高情况下的ZQ曲线。1.1.2.2计算公式本设计中溢洪道取单孔闸门、圆弧形边墩。由允许设计洪水最大下泄量，闸门宽度一般为612米。假定堰宽分别为7m、8m、9m和10m，并假定270m、272m、274m、276m这三个堰顶高程。本设计中采用溢洪道泄洪，故泄水线按堰流公式计算。 (1-2)式中：侧收缩系数；m流量系数，m=0.502； B溢流孔口净宽； H堰上水头。注：1）由于在初步设计是不考虑

8、淹没出流的情况，故淹没系数直接取为1。2）由水力学书可知。单孔闸门，则，圆弧边墩，则，由上可得上述公式简化为：。1.1.2.3调洪演算过程（1）洪水过程线 图1-1 P=2%的洪水过程线图1-2 P=0.1%的洪水过程线（2）各方案计算数据表11 ZQ关系曲线工况流量VV初，270mV总h设计300211.1212971508.12272.2250310.001607.00273.2150497.741794.7427550711.592008.59276.9校核501245.102542.10281.31001075.232372.23280200801.362098.36277.73005

9、62.831859.83275.6流量VV初，272mV总h设计300211.1714841695.17273.7250310.001794.00274.9150497.741981.74276.750711.592195.59278.6校核501245.102729.10282.61001075.232559.23281.4200801.362285.36279.3300562.832046.83277.3流量VV初，274mV总h设计300211.1716941905.17276250310.002004.00276.9150497.742191.74278.550711.592405.5

10、9280.2校核501245.102939.102841001075.232769.23282.8200801.362495.36280.9300562.832256.83279流量VV初，276mV总h设计300211.1719102121.17277.9250310.002220.00278.8150497.742407.74280.250711.592621.59281.8校核501245.103155.10285.31001075.232985.23284.3200801.362711.36282.5300562.832472.83280.7表1-2 溢洪道下泄能力曲线表堰顶高程堰宽B

11、mhHoHo/bq270.00 7.00 0.502270.00 0.00 0.00 1.00 0.00 272.00 2.00 0.29 0.94 41.49 274.00 4.00 0.57 0.89 110.23 276.00 6.00 0.86 0.83 189.45 278.00 8.00 1.14 0.77 271.56 280.00 10.00 1.43 0.71 351.40 8.00 0.502270.00 0.00 0.00 1.00 0.00 272.00 2.00 0.25 0.95 47.77 274.00 4.00 0.50 0.90 128.01 276.00 6

12、.00 0.75 0.85 222.11 278.00 8.00 1.00 0.80 321.84 280.00 10.00 1.25 0.75 421.68 9.00 0.502270.00 0.00 0.00 1.00 0.00 272.00 2.00 0.22 0.96 54.06 274.00 4.00 0.44 0.91 145.79 276.00 6.00 0.67 0.87 254.77 278.00 8.00 0.89 0.82 372.13 280.00 10.00 1.11 0.78 491.96 10.00 0.502270.00 0.00 0.00 1.00 0.00 272.00 2.00 0.20 0.96 60.35 274.00 4.00 0.40 0.92 163.57 276.00 6.00 0.60 0.88 287.44 278.00 8.00 0.80 0.84 422.42 280.00 10.00 1.00 0.80 562.24 272.00 7.00 0.502272.00 0.00 0.00 1.00 0.00 274.00 2.00 0.29 0.94 41.49 276.00 4.00 0.57 0.89 110.23 278.00 6.00 0.86 0.83 189.45 280.00