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山东科技大学学士学位论文
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1?LmM??m??h1%?????2?Hm??thLm????? （3-6）
4?Hm????2?Hm?Lm? （3-7） N?2.49th1???4?HLmm?sh?Lm??
拟取定m=1.4，经计算得
gD=453，则取累积频率10%的波高。 V?由4-5至4-7计算得KR=2.17m，
R1%?0.96?0.9?1.1?2.17?2.01?4.14m， W2D e?0.0036cos??0.03m
2gH由于该坝级别为3级，正常运用情况下的安全加高A=0.7m，非常情况下的安全加高A=0.4m。
坝顶高程的计算：
1.设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高：
H?h设??h=274.9+4.14+0.03+0.7=279.77m
2.正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高：
H?h??h=270+4.14+0.03+0.7=274.87m 3.校核洪水位加非正常运用情况的坝顶超高：
H?h校??h=276.4+4.14+0.03+0.4=280.97m
由以上可得坝顶高程为280.97m。由平面布置图可知坝址处河床高程为216m,向下开挖6m清除砂卵石覆盖层，则坝高为280.97-216+6=70.97m考
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虑到要预留0.4%的沉降，则坝高为70.97?（1+0.4%）=71.25m，取最大坝高为71.3m，坝顶高程为281.3m，坝高为281.3-216+6=71.3m。
2. 坝顶宽度
坝顶宽度主要取决于交通、运行、施工、构造、抗震、防汛及其他特殊要求。当无特殊要求时，对高坝坝顶最小宽度可选用8m，对中低坝可选用8m。当坝顶有交通要求时，其宽度应按照道路等级要求遵照交通部门的有关规定来确定。又坝高大于70米，属于中高坝。综合考虑各因素，本设计方案坝顶宽度采用8m。
3.上下游边坡与马道
土石坝坝坡的陡缓直接影响着工程的安全性与经济性，因而在选择时应特别重视。坝坡的确定，常需综合考虑坝型、坝高、坝的等级、坝体及坝基材料的性质、所承受的荷载、施工和运用条件等因素。一般参照已建成类似工程经验拟定坝坡，再经过计算分析逐步修改确定。在满足稳定要求的前提下，应尽可能使坝坡陡些，以减少坝体工程量。土石坝上游坝坡长期浸泡于水中，土的抗剪强度下降，会降低坝体的稳定性。所以当材料相同时，上游坡常比下游坡缓，对于同一侧的坝坡，水下部分常比水上部分缓，钢筋混凝土面板堆石坝比土坝陡。
本设计中，上游坡率取1.4；下游坡率为1.3,下游每隔30m设置马道。设置马道有利于坝坡稳定，防止坝面冲刷，便于观测和检修、设置排水设备，也可作为交通之用，考虑这些因素其宽度取为2.0m。 3.4.2坝体分区设计
混凝土面板堆石坝以堆石体为支承结构，采用混凝土面板作为坝的防渗体，并将其设置在堆石体上游面，它由防渗系统、垫层、过渡层、主堆石体、次堆石体等组成。 一、坝体材料分区原则
坝体中应有畅通的排水通道且坝料之间应满足水力过渡的要求，各区坝料的透水性宜按水力过渡要求从上游向下游增加，下游堆石区下游水位以上的坝料不受此限制；坝轴线上游侧坝料应具有较大的变形模量且从上
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游到下游坝料变形模量可递减，以保证蓄水后坝体变形协调，尽可能减小对面板变形的影响，从而减小面板和止水系统遭到破坏的可能性；充分合理利用枢纽的开挖料，以达到经济的目的。 二、坝体分区设计
根据分区原则，坝体从上游向下游依次分为：混凝土面板（F）、垫层区（2A）、过渡区（3A）、主堆石区（3BⅠ、3BⅡ）、下游次堆石区（3C）及下游护坡（3D）。 三、坝体填料设计
1.上游铺盖区（1A）（细粉砂铺盖区）
面板堆石坝设计规范要求100m以上的高混凝土面板堆石坝，在面板下部的上游侧设置上游铺盖区，而本设计坝体高度为73m属于中坝，因此不需设专门的上游铺盖区。 2.垫层区（2A）
垫层区位于混凝土面板的底部，主要为混凝土面板提供一个均匀的、稳定的、具有低压缩性的优良基础，将作用于面板上的库水压力较均匀的传递给下游的过渡区和堆石区，同时又缓和下游堆石体变形对面板的影响，改善面板应力状态，因此，垫层应为高密实度而又具有一定塑性的堆石层。同时，垫层与面板直接接触，垫层本身在水压力作用下产生的变形对面板影响更大，故还应具有尽可能大的变形模量；为使垫层具有一定程度的临时面板作用，以挡汛期洪水，还需有低透水性。有时也作为坝体防渗的第二道防线，是最为重要的一个区。
垫层料由坝址上游约200m处正开采的新鲜灰岩岩料和碎石加工而成。设计要求最大粒径为80 mm，小于5 mm的颗粒含量为40%-50%，小于0.075 mm的颗粒含量为＜10%，级配连续。设计干密度2.21 g／cm3，孔隙率15-20%，渗透系数K=1×10-4cm／s，允许渗透坡降J＞70。上下游水平宽度均为3m，垫层施工的每层铺筑厚度40.0cm，用10t振动碾压4遍以上。为了改善坝体与岸坡的连接，在坝基部位垫层向下游延伸0.3 H（H为该处作用水头）。
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3.特殊垫层区（2B）
周边缝下游侧的特殊垫层区，宜采用最大粒径小于40mm且内部稳定的细反滤料，薄层碾压密实，以尽量减少周边缝的位移。同时对缝顶粉细砂、粉煤灰等能起到反滤作用。 4.过渡区（3A）
过渡区（3A）位于垫层区（2A）和主堆石区（3B）之间，起过渡作用，材料的粒径级配和密实度要求位于两者之间，对低透水的垫层料起渗流保护和排水作用。要求过渡区材料具有较高的密实度和较大的变形模量，同时还应具有防止垫层内细颗粒流失的反滤作用，并保持自身抗渗稳定性。
设计中采用新鲜的灰岩及砂砾岩夹砾配合而成的材料填筑，最大粒径为300mm，小于5 mm的颗粒含量为11.5%～25.5%，且级配连续，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，孔隙率为18%-20%，水平宽度3m，等宽布置。
5.主堆石区（3B）
位于坝轴线上游部位，对于主堆石区，堆石级配最大粒径不得超过压实层厚度和小于5mm 颗粒含量不宜大于20%。主堆石区为大坝主要支撑体的一部分，兼作坝体排水体。为新鲜灰岩料。最大粒径600 mm，小于5 mm的颗粒含量小于15%，小于0.075 mm的颗粒含量小于5%。设计干密度1.88g／cm3，孔隙率20%，铺料厚度80.0 cm。 6.次堆石区（3C）
次堆石料位于坝体下游干燥部位，采用砂砾料及其他建筑开采的弃料。级配连续，最大粒径800mm，小于5 mm的颗粒含量小于35%，小于0.075 mm的颗粒含量小于5%。设计干密度1.70g／cm3，孔隙率21.6%，次堆石区离坝轴线6m，顶高程为276m，底高程为216m，分区面坡度0.6。 7.下游护坡（3D）
下游护坡保护坝体下游坡面，增强坝体的抗滑稳定性。下游护坡采用新鲜平整的超径大石，填筑厚度为1m。
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