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XX碾压混凝土重力坝设计毕业论文
目 录
第一章 工程基本资料 ............................................................................................. 1
1.1 地质与水文资料...................................................................................................... 1
1.1.1 枢纽位置及任务 ................................................................................................ 1 1.1.2 地形条件 ........................................................................................................... 1 1.1.3 工程地质及水文地质条件 ................................................................................ 1 1.1.4 水文气象条件.................................................................................................... 2 1.1.5 施工条件 ........................................................................................................... 2 1.1.6 附图 ................................................................................................................... 5 1.2 工程相关资料 .......................................................................................................... 3
1.2.1 XX工程补充资料 ................................................................................................ 3 1.2.2 工程基本参数.................................................................................................... 5
第二章 水文水利计算 ................................................................................................ 7
2.1 工程等级、建筑物级别及防洪标准确定 ...................................................... 7
2.1.1工程等级确定..................................................................................................... 7 2.1.2 建筑物级别确定 ................................................................................................ 8 2.1.3 工程洪水标准确定 ............................................................................................ 8 2.2 水文计算 ................................................................................................................... 9
2.2.1.洪水过程线的推求的方法 ................................................................................. 9 2.2.2.正常运用情况下洪水过程线的推求 ...............................................................10 2.2.3.非常运用情况下洪水过程线的推求 ...............................................................10 2.3 水利计算 ................................................................................................................. 11
2.3.1 大坝泄水方案.................................................................................................. 11 2.3.2 调洪计算 .........................................................................................................13 2.4 水能计算 .................................................................................................................17
2.4.1 装机容量的估算 ..............................................................................................17 2.4.2 机组台数和单机容量的选择 ..........................................................................18 2.4.3 水轮机选型......................................................................................................18 2.4.4 发电机选型......................................................................................................20 2.4.5 水轮发电机组的技术参数 ..............................................................................20 2.4.6 同等规模工程比较 ..........................................................................................20 2.4.7 厂房轮廓尺寸的确定 ......................................................................................21 2.5 淤沙高程及电站取水口高程计算 ....................................................................24
2.5.1.淤沙高程 ..........................................................................................................24 2.5.2. 发电引水孔底板进口高程 .............................................................................25
第三章 坝址和坝型的选择及枢纽布置 .........................................................26
3.1 枢纽布置的任务和原则、要求及建筑物的组成 ........................................26
3.1.1 枢纽布置的任务和原则 ..................................................................................26 3.1.2 枢纽布置的要求 ..............................................................................................26 3.1.3 枢纽建筑物的组成 ..........................................................................................27 3.2 坝址及坝型的选择 ...............................................................................................27
3.2.1 坝址选择 .........................................................................................................27 3.2.2 坝型选择 .........................................................................................................29
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3.3 碾压混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝方案比较 ....................................29
3.3.1 碾压混凝土重力坝枢纽布置 ..........................................................................29 3.3.2 混凝土面板堆石坝枢纽布置 ..........................................................................30 3.3.3 方案比较 .........................................................................................................31 3.3.4 方案选择 .........................................................................................................32
第4章 大坝设计 .........................................................................................................33
4.1 碾压混凝土重力坝国内外研究现状 ...............................................................33 4.2 荷载分析 .................................................................................................................37
4.2.1 荷载的计算......................................................................................................37 4.2.2 荷载组合 .........................................................................................................41 4.3 稳定分析 .................................................................................................................41
4.3.1 沿坝基面的抗滑稳定 ......................................................................................42 4.3.2 沿坝基深层的抗滑稳定分析 ..........................................................................44 4.3.3 提高抗滑稳定性的工程措施 ..........................................................................44 4.4 应力分析 .................................................................................................................44
4.4.1 应力分析方法..................................................................................................44 4.4.2 应力计算 .........................................................................................................44 4.5 大坝设计 .................................................................................................................48
4.5.1碾压混凝土坝组成 ...........................................................................................48 4.5.2非溢流坝段剖面设计 .......................................................................................48 4.5.3 溢流坝剖面设计 ..............................................................................................51 4.5.4 厂房坝段设计..................................................................................................54 4.5.5 底孔坝段设计..................................................................................................57 4.5.6 细部构造设计..................................................................................................57 4.6 地基处理 .................................................................................................................61
4.6.1.地基开挖与清理 ...............................................................................................61 4.6.2.坝基的帷幕灌浆 ...............................................................................................62
第五章 施工组织设计 ..............................................................................................64
5.1 施工条件分析 ........................................................................................................64 5.2 施工导流设计 ........................................................................................................64
5.2.1 施工导流标准..................................................................................................65 5.2.2 施工导流布置..................................................................................................67 5.2.3 一期导流水力计算 ..........................................................................................68 5.2.4 一期围堰的布置与断面设计 ..........................................................................69 5.2.5 二期导流计算..................................................................................................73 5.2.6 二期围堰剖面设计 ..........................................................................................73 5.3 截流设计 .................................................................................................................75
5.3.1 截流时间的选择 ..............................................................................................75 5.3.2 截流流量的确定 ..............................................................................................75 5.3.3 截流设计 .........................................................................................................75 5.3.4 施工渡汛 .........................................................................................................75 5.4 水库蓄水 .................................................................................................................76 参考文献 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
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第一章 工程基本资料
1.1 地质与水文资料
1.1.1 枢纽位置及任务
XX水利枢纽位于DQ河中游，在XX镇上游四公里处，距下游XS市约30公里。该工程是一座以发电为主，兼顾防洪灌溉的综合利用水利枢纽，主要是为满足国家急待解决的能源需求而兴建的水力发电工程。
1.1.2 地形条件
枢纽坝址地处中低山峰峡谷地形，河谷较开阔，两岸显不侵蚀剥蚀地貌，左岸平均坡角为20o，右岸为26o，坡面岩石裸露，坡积层与残积层较薄，呈零星分布。
坝址区河流由北西转南东向，河床平均坡降为0.9% 。由坝区地形看出，左岸左轴线上下游250～400m处分别有冲沟存在，右岸坝轴线下游约500m处亦分布有冲沟，坝址左岸在330m高程以上，地势有所变缓，特别是坝轴线下游部位，其地势更加平缓。
1.1.3 工程地质及水文地质条件
坝区为岩浆岩出露河段，系中生代印支期的基性侵入体（辉绿岩），库区无大的基岩坍塌和大规模松散堆积，库岸稳定；坝址处无顺河向大断裂构造，无岩溶存在；右岸有F25?F28缓倾软弱结构面，以原生冷凝面为主，石英脉侵入或方解石填充，易风化成软弱夹层，软弱夹层结构面的摩擦系数f=0.35。此外，在弱风化下限以下，尚有断续的多条缓倾石英脉存在。左岸290m高程有较厚石英脉及上下蚀变带，缓倾与陡倾断裂组合，成洞条件差，坝址岩体内陡倾节理发育，多倾向上游，充填物胶结良好。局部第四系坡积岩，主要是含碎石的高塑性土，河床沙卵石层厚1～3m。
坝区有两个含水层，一是坡积层中的孔隙水，另一是辉绿岩中裂隙水，基岩单位吸水量?≤0.01L/min?m的相对不透水层埋藏在河床底以下45～50m深处，向两岸逐步过渡到20m，相对不透水层基本封闭。
坝基岩石经室内和现场试验测得微风化岩石的物理力学指标为： 干容重?R为：2.9?10?3kg/cm3(即2.9T/m3) 极限抗压强度Rc:1500～2000kg/cm2 岩体变形模量ER:18?104kg/cm2
混凝土与微风化岩石的摩擦系数f：0.64
混凝土与微风化岩石的抗剪断摩擦系数f??1.0，抗剪断凝聚力C??8kgcm2
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