土坝课程设计指导书.docx

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1、水工建筑物课程设计任务书和指导书指导教师：杨川专业班级： 08 级 水利工程 22 班杨凌职业技术学院水利系水工教研室二 O 一 0 年四月二十日土石坝课程设计指导书一、设计任务及根本要求1、选择均质坝型，拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝坡比、排水体型和尺寸、根底防渗处理措施。2、渗透计算用水力学方法计算河床最大剖面在水库正常蓄水位时坝体浸润线位置及单宽流量。因坝基砂砾石掩盖厚度较薄，可近似按不透水地基计算。3、坝坡稳定计算计算状况：正常蓄水位下稳定渗流期下游坝坡的稳定。计算方法：承受不计条块间作用力的圆弧滑动法，只要求按表格计算任一条滑弧。4、细部构造设计参照已建工程设计坝顶

2、构造、上下游护坡马道、反滤层、排水等。5、坝与地基两岸的连接及处理包括清基、掩盖层的防渗处理、坝与两岸连接处理。6、绘图按工程制图要求绘图。要求最终成果为： 1设计说明书 1 份；2设计图 1 张：土坝剖面及细部构造图、土坝下游立视图。二、时间安排本设计共 1 周，学生应在规定时间内充分发挥独立工作力气，制造性地完成全部设计任务。2023 年 5 月 10 日至 2023 年 5 月 14 日，第十一周。1、了解任务书、及分析原始资料0.5 天2、坝型选择，坝的剖面设计1.0 天3、渗透及稳定计算2.0 天4、细部构造设计，根底处理0.5 天5、整理设计说明、计算书1.0 天参考书、参考资料：

3、1、土坝设计(上、下册)水电部五局、东北院2、水工建筑物(上、下册)天津大学3、土力学及岩石力学武汉水院4、水利水电工程制图水电部5、土石坝(毕业设计参考资料)武汉水院三、根本资料1、地形地质状况坝址处河床宽约 190m，坝轴线处河床最低高程为 306m，河床掩盖层上层为粘性黄土恶夹杂有砾石，下层为砂砾层，坝址基岩为花岗岩，透水性很小。2、水位死水位325m正常蓄水位338m设计洪水位(1)341m校核洪水位0.1%342m正常蓄水时下游水位313m校核洪不时下游水位3、气象资料313m多年平均最大风速12m/s冻土深1.2m4、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质表 2-5筑坝材料及坝基砂砾石物

4、理力学性质项目重度/含水量湿重度/饱和重度浮重度/分散力/内摩擦角渗透系数(KNm-3)(%)(KNm-3)(KNm-3)(KNm-3)(KNm-2)/()(cms-1)粘土26.91719.320.510.52.1/1.820.170.610-5砂砾料26.519.820.610.636210-2坝基砂砾石26.516.819.89.831210-2堆 石20.720.021.011.040注：内摩擦角及分散力中分子为水上数值，分母为水下数值。图 2-1土 料 级 配 曲 线建筑材料及坝基砂砾的级配曲线 砂砾及坝基砂砾中粉质壤土粘土5、其它工程等级：枢纽为二等，建筑物为二级水库吹程：1km。

5、地震根本烈度：6 度。四、设计指导一生疏根本资料通过阅读根本资料，对要设计的土石坝有一个大致的了解。二坝型选择本着“技术牢靠、经济合理、施工便利”的原则，通过经济和技术的综合比较确定坝型。首先依据给出的土石料推断有可能选择的坝型，由水库最高水位初估坝顶高程，并按该种坝型的一般状况初拟其剖面尺寸，再按河谷外形估算所需的土石方量，由此确定一种坝型。(三)剖面设计1、坝坡设计。土石坝的坝坡一般与坝型、坝高、土石料的性质等因素有关，其范围 大致在 1：2-1：4 之间。当坝较高时，可每隔 8-15m 变一次坡，相邻坡率差取 0.25-0.5，变坡处下游通常设置 1.52.0m 宽的马道。设计坝坡时，可

6、参照已建工程进展类比， 初拟一个坝坡。2、确定坝顶高程。计算水库静水位以上的超高值时，风速值的选取承受多年平均最大风速。坝顶高程分别按正常状况和非正常状况计算。正常状况的库水位可取设计洪水位，非正常状况的库水位可取校核洪水位。按上述两种状况计算后，取两者中的高值。3、坝顶宽度。坝顶的最小宽度按下面的方法确定：当坝高“小于 100m 时，坝顶最小宽度 bmin 取为 H10，并不小于 3m；当坝高“大于 100m 时，坝顶最小宽度bminH取为等要求。，并不小于 10m；当坝顶有大路通过时，应满足交通要求以及防汛抢险4、排水体设计。可依据实际状况选择贴坡排水或棱体排水，再进展构造设计。(四)土料

7、选择选择坝体各分区筑坝材料。(五)渗透计算求出整个坝的渗流量及典型剖面的浸润线方程。(六)坝坡稳定计算承受圆弧滑动法计算，具体计算时可用条分法列表计算(七)坝的构造设计1、坝顶构造。坝顶假设没有大路运输要求，可以不做特别路面，只需铺设碎石、砾石或草皮即可。假设有大路通过，要按交通要求铺设。坝顶上下游两侧要铺设路缘石。为了排水，坝顶应有 2-3的倾斜度。当上游设置防浪墙时，防浪墙应由结实、稳定、不透水并与防渗体严密结合的浆砌石或钢筋混凝土构成。墙高自坝顶起应高于 1m。此时坝顶下游侧应设置沟槽，以集合雨水，经坡面排水沟排走。2、护坡设计。假设坝址四周石料充分，通常承受砌石或堆石护坡；此时上、下游

8、护坡的下面需设碎石或砾石垫层。下游坡面上要设置外表排水系统(纵、横排水沟及坝坡与岸坡连接处的排水沟)。此外还应布置阶梯等通行道路。3、反滤层、过渡层、垫层的设计。选择适宜的土料，确定其各自的厚度。(八)画图、整理设计说明书图中包括土坝的最大剖面、细部大样、坝顶构造、护坡、马道、反滤层、排水、根底防渗设施等，要求内容全面，但不重复。且图幅布置均匀美观，可利用50x75cm 方格纸绘制。说明与计算书包括设计中的全部计算步骤和过程，对自己的设计说明设计思想，说明充分，文字既要简明扼要，又能表达出设计者的设计思想。说明与计算书的最终应对设计成果进展分析和评论。附：“土石坝设计说明书”编写提纲一、 工程

9、概况二、 设计的根本资料及水库工程特性一 设计的根本资料一：水文气象二：工程地质三：筑坝材料及其物理力学性质四：水库的运用要求其次节 水库工程特性三、 枢纽布置及工程等级四、 坝工设计一 坝型选择二 坝的断面设计一：坝顶高程确定二：坝顶宽度确定三：边坡确定四：防渗体尺寸确定五：排水设备的形式及其根本尺寸确实定三 土坝的渗透计算一：计算状况(包括计算断面确实定，上下游水位各计算断面的尺寸) 二：计算方法及计算公式三：各断面的渗量及浸润线坐标四：全坝长的总渗流量四 土坝的稳定计算一：计算的根本数据及计算状况二：计算方法及计算公式三：各种状况下上下游坝坡的安全系数值四：计算状况的争论五 土坝的细部构造一：坝体构造(指河床及河岸坝体)二：坝顶的构造(包括防浪墙的构造及尺寸) 三：上游护坡的构造尺寸四：下游护坡的构造及尺寸等五：反滤层及过渡层的设计 六：排水的构造七：坝与两岸的连接