发布时间 : 星期日 文章本科毕业论文---水利水电工程管理更新完毕开始阅读
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式中 D50——石块平均粒径(m)； γk——石块重度(t/m3)；
γw——水重度(t/m3)； ． m——坡率；
h——设计波浪高度(m)，设计波浪取累积概率P=5％的波高，对重要工程可适当提高； K——与坡率有关的系数，按下表取值。 m K t=1.67 D/K
式中 t——护坡的厚度(m)，其余符号意义同前。
以上砌石护坡的计算厚度，均系最大局部波浪压力下的最大厚度，实际上最大局部的波浪压力只作用在一点上，因此坝坡上采用等厚护坡是不经济的，一般可在波浪冲击部位适当厚一些，但在其它部位可薄一些。
下游坝面除排水棱体外需全部护坡，通常采用干砌石、碎石或砾石护坡，厚约0.3m，对气候适宜的粘性土均质坝也可采用草皮护坡，草皮厚约0.05~0.10m。
③反滤。反滤层一般由1-3层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。水平反滤层的最小厚度为0．3m，铅直或倾斜反滤层的最小厚度为0．5m。采用推土机平料时，最小水平宽度为3．Om。反滤层的级配、厚度和层数应通过分析比较，选择合理的方案。根据规范规定，对于与被保护土相邻的第一层反滤料，建议按下述准则选用
D15/d85≤4~5 D15/d15≥5
式中 D15——反滤料的特征粒径；
d85、d15——分别为被保护土的控制粒径和特征粒径。
选择第二层反滤料时，采用与以上相同的准则，只是应将第一层反滤料作为被保护土，其余类推。反滤层一般只设一层，有时设两层，较少用三层。
④坝面排水。坝面排水的范围包括：坝顶、坝坡、坝端及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。
2、泄水建筑物设计(溢洪道或导流泄洪洞可选一项进行设计)
(1)溢洪道设计。溢洪道设计包括水力计算和结构计算。其中水力计算包括计算千年洪水时泄流能力、水面线和下游消能，校核边墙高度，验算冲坑是否危及大坝安全。
(2)导流泄洪洞设计。导流泄洪洞设计主要包括计算千年洪水时泄流能力、水面线推求和出口消能设计，校核无压洞的净空及出口建筑物的安全。
导流泄洪洞的工作闸门前为有压隧洞，故其泄流能力主要由有压段控制，其泄流量采用孔口出流公式计算
Q=μω
2.0 1.2 2.5 1.3 3.0 1.4 3.5 1.4 5.0 1.2 砌石护坡的厚度可按下式计算：
2gH
式中Q——泄流量(m3／s)； ω——洞身面积(m2)； Ｈ——上下游水位差(m)； μ——流量系数。
无压隧洞段的水面线采用水力学的逐段试算法推求。出口建筑物的安全校核主要是对挑流消能的挑距、冲坑深度进行计算，校核其是否满足要求。
3、地基处理
常见的砂砾石坝基，其地基承载力一般可以满足要求，而且压缩性不大。如坝基土层中夹有松散砂层、淤泥层、软粘土层，可采取挖除、排水预压、振冲加固等措施。在砂砾石地基上建坝的主要问题是进行渗流控制，解决方法是做好防渗和排水，如：①垂直防渗设施，包括：粘性土截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等；②上游水平防渗铺盖；③下游排水设施，包括：水平排水层、排水沟、减压井、透水盖重等。这些措施可以单独使用，也可以综合使用。
各种垂直防渗设施能比较可靠而有效地截断坝基渗透水流，解决坝基渗流控制问题。在技术条件可能而又经济合理时，应优先采用。垂直防渗设施的形式可以参照以下原则选用：①砂砾石层深度在10-15m以内，或不超过20m时，宜明挖截水槽回填粘土，对临时性工程则可采用泥浆槽防渗墙；②砂砾石层深度在60—70m以内的，可采用混凝土防渗墙；③当砂砾石层更深，上述措施难以选用时，可采用灌浆帷幕，或在深层采用灌浆帷幕，上层采用明挖、回填粘土截水槽或混凝土防渗墙。不论采取何种形式，均宜将全部透水层截断。悬挂式的竖直防渗设施，防渗效果较差。
粘性土截水槽是最为常用而又稳妥可靠的防渗设施。一般布置在大坝防渗体的底部(均质坝则多设在靠上游1／3至1／2坝底宽处)，横贯整个河床并延伸到两岸。槽身开挖断面呈梯形，切断砂砾石层直达基岩，岩面经处理后回填粘性土料，槽下游侧按级配要求铺设反滤料，槽底宽应根据回填土料的容许渗流坡降、与基岩接触面抗渗流冲后，j的容许坡降以及施工条件确定。截水槽上部与坝的防渗体连成整体，下部与基岩紧密结合，形成一个完整的防渗体系。
深厚砂砾石地基采用混凝土防渗墙是比较有效和经济的防渗设施。墙顶插人防渗体内的深度应大于1／10坝高，并不得少于2m。墙厚按施工条件可在0．6-1．3m范围内选用，一般选0．8m左右。
(六) 施工导流
本部分内容请参考水利工程施工教材相应的章节。 (七) 设计成果的具体要求 1、设计图
设计图是毕业设计的主要成果。要求制图正确，图面饱满，没有重复，线条分明，字体工整，尺寸齐全。比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》规范要求。每个同学应完成设计图4张，即：土坝枢纽平面布置图1张，土坝断面图、上游或下游立视、细部构造图2张，泄水建筑物(溢洪道或导流泄洪洞)布置图1张。
2、设计说明与计算书
设计说明与计算书要求章节分明，文字简练通顺，字迹工整。应写清楚计算过程，有充分的分析论证，并说明计算条件，计算方法和成果。要尽量使用表格和附图表示。
(八) Z土坝设计说明书编写参考提纲 第一章 基本资料
第一节 工程概况及工程目的 第二节 基本资料 第二章 枢纽布置 第一节 坝轴线选择 第二节 枢纽布置及工程等级 第三章 坝工设计 第一节 坝型确定 第二节 挡水坝体断面设计 第三节 坝体渗流计算 第四节 土坝稳定计算 第五节 细部构造 一、坝体结构 二、坝顶构造 三、上下游护坡 四、反滤层及过渡层 五、排水结构 六、地基处理 七、坝与两岸的连接 第四章 溢洪道设计 第五章 导流泄洪洞设计 (九) 建议参考书
(1)水利电力部，碾压式土石坝设计规范($DJ218—84)，水利电力出版杜，1985。 (2)水利电力部，碾压式土石坝设计规范($DJ218—84)修改和补充规定，水利电力出版社，1993。
(3)中华人民共和国电力行业标准，水工建筑物荷载设计规范(DL 5077—1997)，中国电力出版社，1998。
(4)中华人民共和国行业标准，水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252—2000)，中国水利水电出版社，2000。
(5)中华人民共和国行业标准，水工建筑物抗震设计规范(DL 5073—1997)，电力工业部，1997。
四、思考题
1、本工程的枢纽布置是如何进行的，考虑了哪些因素?
2、坝轴线选择应考虑哪些因素?你所采用的坝轴线是如何选取的? 3、本工程的坝型为何选用土石坝?
4、说明本工程枢纽中布置了哪些建筑物?各自的作用是什么? 5、本工程的等级是如何确定的?为何对其分级? 6、在土石坝坝坡稳定分析中，如何对荷载进行组合?
7、如何确定土石坝的剖面(包括上下游边坡、坝顶高程和坝顶宽度)? 8、本工程土石坝的防渗型式是如何选定的?有何优缺点?
9、土石坝常用的渗流分析方法有哪几种?如何用水力学方法进行坝体渗流分析? 10、土石坝的渗透变形有哪几种?如何防止渗透变形? 11、进行坝坡稳定分析时如何选取土石料的强度? 12、你用什么方法进行坝坡稳定分析?这种方法有何假定? 13、如何控制土石料的填筑标准才能保证坝体的安全可靠? 14、土石坝防渗体土料的基本要求有哪些?你是如何选择的? 15、土石坝坝体各部分对土料要求有何不同?
16、土石坝为何需要设排水设备?常见的排水设备有哪几种?你是如何选择的? 17、反滤层的作用是什么?如何设计反滤层? 18、过渡层的作用是什么?如何设计过渡层? 19、你在设计中是如何考虑地震作用的？
20、土石坝地基处理的目的是什么?说明你所采用的地基处理措施。 21、圆弧滑动法的基本原理是什么?如何确定最危险滑弧的位置? 22、如何设计坝体的护坡?
23、如何控制土石坝的裂缝?你在设计中考虑了哪些措施? 24、坝基的防渗措施是如何选择的?这种措施有何优缺点? 25、你所选用的泄水建筑物是哪一种?说明选择该种方式的原因。 26、请详细说明坝顶构造，并说明这样布置的原因。 27、你是如何设计坝面排水系统的?为何这样设计? 28、请说明坝与两岸建筑物是如何连接的? (十) 施工组织设计说明书编写参考提纲
主要由施工平面布置图、施工进度横道图、施工组织设计三部分构成。 其中施工组织设计参考提纲： 1．编制说明 1.1工程概况 1.2工程内容 1.3施工条件 1.4编制依据 1.5施工目标 (1) 质量目标 (2) 安全目标 （3）工期目标 （4）资金保证目标。