水工建筑物课程设计.doc

水工建筑物课程设计
课程设计: 专业班级: 12级水利水电工程卓越班姓名: 饶宇学号: 2012102196 指导教师: 王志强
南昌工程学院水利与生态工程学院印制
2015——2016学年第一学期
第一章基本资料
基本资料
一、地质
河床高程332m。约有2~3m覆盖层,岩石为石灰岩,较完整,结理不发育,风化层后1~2m无特殊不利地质构造。
坝基的力学参数:抗剪断系数(混凝土与基岩之间)为f'=,c'=700kPa。基岩的允许抗压强度3000kPa。
地震的设计烈度为6度。二、水文
本枢纽属中型Ⅲ等工程。永久性重要建筑物为3级,按规范要求,采用50年一遇
表1 水文计算结果
经水文水利计算,有关数据如表1所示:
三、气象
本地区多年平均最大风速为14m/s,。四、其它有关数据
河流泥沙计算年限采用50年,据此求得坝前淤沙高程345m。,内摩擦角为12°。
坝体混凝土重度采用24kN/m3。五、枢纽总体布置
根据地形、地质、天然建筑材料等因素的考虑,本工程选用混凝土重力坝方案,重力坝由非溢流坝段和溢流坝段组成。
第二章非溢流坝设计
剖面设计
重力坝剖面设计的原则是:①满足稳定和强度要求,保证大坝安全;②工程量小,造价低;③结构合理,运用方便;④利于施工,方便维修;
重力坝的基本剖面是指坝体在自重、静水压力(水位与坝顶齐平)和扬压力3项主要荷载作用下,满足稳定和强度要求,并使工程量最小的三角形剖面。在拟好的基本三角形基础上,根据已确定的坝顶高程及宽度,初拟主要防渗,排水设施,即可得到重力坝实用剖面。剖面尺寸的初步似定主要内容有:坝顶高程,坝顶宽度,坝顶及上、下游起坡点的位置。
一、坝顶高程的确定
波浪要素按官厅公式计算。公式如下:
Hl?
5
4
13
L?
HZ?

?hl2
L
cth
2?HL
库水位以上的超高
?h?hl?hz?hc
对于安全级别为Ⅱ级的坝, m, m。计算成果见下表2-1
表2-1坝顶高程计算成果表
,, 则坝顶高程为: -=
最大坝高为: -327=
二、坝顶宽度
考虑交通要求,坝顶宽度取7m。
三、坝面坡度
12~考虑利用部分水重增加坝体稳定,上游坝面采用折坡,起坡点按要求为33坝高,
,上部铅直,下部为1:,下游坝坡取1:,基本三角形顶点位于坝顶,。
四、坝体防渗排水
分析地基条件,要求设防渗灌浆帷幕和排水幕,灌浆帷幕中心线距上
游坝踵7m,排水孔中心线距防渗帷幕中心线9m。拟设廊道系统,实体重力坝剖面设计时暂不计入廊道的影响。
拟定的非溢流坝剖面如图所示。确定剖面尺寸的过程归纳为:初拟尺寸——稳定和应力校核——修改尺寸——稳定和应力校核的重复计算过程。
荷载计算
一、计算情况的选择
在设计重力坝剖面时,应按照承载力极限状态计算荷载的基本组合和偶然组合。基本组合有正常蓄水位情况和设计洪水情况,偶然组合有校核洪水情况和地震情况。考虑的主要荷载有自重、水压力、浪压力、淤沙压力及扬压力。从以上荷载组合中分别选一种基本组合(如设计洪水位情况)和一种偶然组合(如校核洪水位情况)计算。
二、计算截面的选择
滑动面一般有以下几种情况:坝基面、坝基内软弱层面、基岩缓倾角结构面等。对于本工程,岩石较完整,结理不发育,可仅分析沿坝基面的抗滑稳定。
三、荷载计算

坝顶宽度=7(m)
坝基宽度=(-327)×+(347-327)×=(m)
W1=1/2×24×20×20××1=960(kN)
力臂=-2/3×20×=(m)
力矩=960×=(kN?m)
W2=24×7×(-327)×1=(kN)
力臂=-20×-=(m)
力矩=×=(kN?m)
W3=1/2×24×(-327)×(-327)××1=(kN)
力臂=(