d水利枢纽挡水建筑物初步设计

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1、D水利枢纽挡水建筑物初步设计学生：覃洪澜指导老师：乔娟三峡大学科技学院1课题来源本课题是由指导老师乔娟老师指定命题的，D水库位于W县城西南5公里处的D河中游，该河系睦水的主要支流，全长30公里，流域面积为600平方公里，坝址以上控制流域面积450平方公里。由于D河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。2课题目的和意义通过本次对D水利枢纽挡水建筑物初步设计，让自己对土石坝有了一个更深次的了解，也获得了不少关于土石坝的处理方法及其施工过程过程中要注意的很多事项。在计算方面，不仅

2、仅的提高了手动的计算，还学会了用电脑对其数值进行计算。对于软件GEO-SEEP及GEO-SLOP都有了比较熟悉的运用，增加了自己对软件的运用能力。最重要的学会了如何处理许多比较困难的问题及其计算时的心态和处理方法，总之，这次的学习让我收益匪浅。3阅读的主要文献、资料名称，国内外现状和发展趋势3.1主要文献、资料名称清华大学和天津大学联合编辑的《水工建筑物》；侯才水编辑的《水电站》。3.2土石坝的定义及类型土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、碾压等方法堆筑成的挡水物。当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝以石渣卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地建筑均占相当比例时，称土石

3、混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝技术自20世纪50年代以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。3.3土石坝的优点和缺点3.3.1优点（1）就地取材，节省刚才、水泥、木材等重要建筑材料，减少筑坝土石坝工地材料的远途运输。（2）结构简单，便于维修和加高、扩建。（3）坝身是土石散粒结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低。（4）施工技术简单，工序少，便于组织施工。3.3.2缺点（1）坝身不能溢流，施工导流不如混凝土方便。（2）坝身需要定期维护，增加了运行管理费用3.4地基处理3.4.1砂卵石地基的处理当土石坝修建在砂卵石地基上时，地基的承载力通常是足够的，而且地基

4、因压缩产生的沉降量一般也不大。对砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题，通过采取“上堵”、“下排”相结合的措施达到控制地基渗流的目的。土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗，水平防渗和排水减压等。前两者体现了上堵的原则，后者体现了下排的原则。垂直防渗可采用明挖回填截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等基本形式。水平防渗常用防渗铺盖。（1）明挖回填截水槽。当透水砂卵石覆盖层深度在10～15m以内时，可在透水坝基上开挖深槽直达不透水层或基岩，向槽内回填与坝体防渗体相同的土料，并与防渗体紧密结合成整体。采用粘性土截水槽防渗，由于其结构简单，工作可靠，防渗效果好，得到广泛的应用。截水槽开挖边坡约为1:1

5、.5，截水槽顶宽应尽量和防渗心墙厚度相协调。为便于施工，槽底宽应≥3m槽底部与基岩连接时应把风化岩挖除，并要求截水槽深入相对不透水的岩层0.5～1m。（2）混凝土防渗墙。当坝基透水层较厚，采用明挖回填截水槽施工有困难时，可采用混凝土防渗墙，其优点是施工快，材料省，防渗效果好，但需要机械设备。混凝土防渗可利用冲钻机，在透水地基中建造槽孔直达基岩，并以泥浆固壁，采用直升导管，向槽孔内浇注混凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗的目的。混凝土防渗墙顶部与坝体相连接，接触渗径应满足允许渗透坡降的要求；防渗墙底部嵌入弱风化基岩深度0.5～1.0m。（3）灌浆帷幕。当砂卵石层很深时，可采用帷幕灌浆

6、防渗，或在深层采用帷幕灌浆，上层采用明挖回填截水槽或混凝土防渗墙等措施。帷幕灌浆最常用的灌浆材料为水泥黏土浆，特殊情况下还可采用化学灌浆或超细水泥浆。帷幕灌浆常设一排或几排平行于坝轴线的灌浆孔，布置与防渗体底部中心线偏上游部位。（4）防渗铺盖。铺盖时一种由黏性土等防渗材料做成的水平防渗设施，通过延长渗径的方式起到防渗的作用。多用于透水层厚，采用垂直防渗措施有困难的场合，常与下游排水减压设施联合使用，以保证渗透稳定。铺盖与地基接触面应大体平整，底部应设置反滤层或垫层，以防止发生渗透破坏。铺盖上面应设置保护层，防止发生干裂或冲刷破坏。铺盖两边与岸坡不透水层连接处必须密封良好。（5）坝基

7、排水设施。如果在透水地基层存在有黏性土层时，由于渗流出口中排水不畅，使渗透压力增加，有可能引起坝基发生渗透破坏，影响坝体的稳定，可在下游坝基设置排水设施。当地表黏性土层较薄时，一般只需在坝趾下游附近设置排水沟用以排水减压即可；当地表钻性土层较厚，而强透水层又较深，可采用排水减压井与排水沟相结合的做法。通过排水减压井将深层承压水导出，然后从排水沟排走。3.4.2软黏土地基的处理地基的软黏土及淤泥层，含水量高，渗透系数小，承载后难以固结，抗剪强度低，承载力小，影响坝的稳定