水工建筑物课程设计.doc

课程设计： 混凝土重力坝设计
专业班级： 12级水利水电工程卓越班
姓 名： 饶宇
学 号： 102196
指引教师： 王志强
南昌工程学院水利与生态工程学院印制
——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。
坝基力学参数：抗剪断系数（混凝土与基岩之间）为f'=,c'=700kPa。基岩容许抗压强度3000kPa。
地震设计烈度为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，按规范规定，采用50年一遇洪水设计，5一遇洪水校核。
特性水位
上游水位（ m )
下游水位
（ m )
库容
（万m³）
溢流坝泄量
（ m³/s )
校核洪水位


1200
1696
设计洪水位


1140
1250
正常蓄水位


895
死水位

40
表1 水文计算成果
经水文水利计算，关于数据如表1所示：
三、气象
本地区近年平均最大风速为14m/s，。
四、其他关于数据
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
依照地形、地质、天然建筑材料等因素考虑，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构成。
第二章 非溢流坝设计
剖面设计
重力坝剖面设计原则是：①满足稳定和强度规定，保证大坝安全；②工程量小，造价低；③构造合理，运用以便；④利于施工，以便维修；
重力坝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项重要荷载作用下，满足稳定和强度规定，并使工程量最小三角形剖面。在拟好基本三角形基本上，依照已拟定坝顶高程及宽度，初拟重要防渗，排水设施，即可得到重力坝实用剖面。剖面尺寸初步似定重要内容有：坝顶高程，坝顶宽度，坝顶及上、下游起坡点位置。
一、坝顶高程拟定
波浪要素按官厅公式计算。公式如下：
库水位以上超高
对于安全级别为Ⅱ级坝， m， m。计算成果见下表2-1
风速(m/s)
波高(m)
波长(m)
雍高(m)
安全加高(m)
超高(m)
坝顶高程（m）
28






14






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
考虑交通规定，坝顶宽度取7m。
三、坝面坡度
考虑运用某些水重增长坝体稳定，上游坝面采用折坡，起坡点按规定为坝高，，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，规定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影响。
拟定非溢流坝剖面如图所示。拟定剖面尺寸过程归纳为：初拟尺寸——稳定和应力校核——修改尺寸——稳定和应力校核重复计算过程。
荷载计算
一、计算状况选取
在设计重力坝剖面时，应按照承载力极限状态计算荷载基本组合和偶尔组合。基本组合有正常蓄水位状况和设计洪水状况，偶尔组合有校核洪水状况和地震状况。考虑重要荷载有自重、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（如设计洪水位状况）和一种偶尔组合（如校核洪水位状况）计算。
二、计算截面选取
滑动面普通有如下几种状况：坝基面、坝基内软弱层面、基岩缓倾角构