驛前河水工建筑物設(shè)計(jì)計(jì)劃書

1 驛前河 水工建筑物設(shè)計(jì)計(jì)劃書 1 基本資料及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 本資料 驛前河是撫河，源區(qū)支流，源出贛閩邊界武夷山脈西麓的廣昌驛前鎮(zhèn)梨木莊，流域面積474平方公里（赤水以上），赤水以下至南城段為撫河中上游段，稱為旴江，南城以下為撫河中下游主流，楊溪水庫(kù)壩址位于驛前河楊溪附近，壩址以上流域面積為 138平方公里，均比降 樞紐主要任務(wù)以灌溉發(fā)電為主，并結(jié)合防洪，航運(yùn)，養(yǎng)魚及供水等任務(wù)進(jìn)行開發(fā)。 質(zhì)概況 1）地 形情況：庫(kù)區(qū)內(nèi)地形三面環(huán)山，地勢(shì)西南高，北部低，其中以西南部河流發(fā)源地靈花仙山山峰最高達(dá) 991 米（黃河標(biāo)高，后同）庫(kù)區(qū)河流大致為自西南向東再轉(zhuǎn)向北，流域面積范圍在東經(jīng) 11615至 11622，北緯 2631至 2636之間。 2）區(qū)域地質(zhì)情況：廣昌縣楊溪電站在大地構(gòu)造上處武夷山地背斜的西北翼，屬于我國(guó)東部地區(qū)新華廈構(gòu)造體系，構(gòu)造線大致呈北東方向，發(fā)育走向北北東的褶皺系和斷裂帶。根據(jù)江西 福建等震線圖，本區(qū)的地震烈度為六度。區(qū)內(nèi)出露的巖性主要有前震旦系的變粒巖和加里東期的混合花崗巖及零星的第四 紀(jì)覆蓋物。 3）庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件：庫(kù)區(qū)出露地層為前震旦系的變粒巖和加里東期的混合花崗巖，此外零星分布的厚度很小的沖擊沙，卵，石層及坡亞粘沙土層。庫(kù)區(qū)僅見驛前大斷層通過，但遠(yuǎn)離壩區(qū)，此斷層為壓扭性斷裂，破碎帶擠壓緊密，且被第四紀(jì)坡殘土層覆蓋，因此不成為庫(kù)區(qū)滲漏通道。此外，庫(kù)區(qū)主要有變粒巖和混花崗巖組成，巖石滲透性小，四周山體雄厚，又無大的臨谷，故庫(kù)區(qū)無滲漏之慮。庫(kù)區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)大的滑坡，坍塌，大的崩塌堆集等不良的物理地質(zhì)現(xiàn)象，山坡是穩(wěn)定的。建壩不后不致產(chǎn)生大的邊岸再造問題。庫(kù)區(qū)植被發(fā)育，水土保持良好，固體徑流 來源不豐富，因此，庫(kù)區(qū)淤積問題不致嚴(yán)重。此外，庫(kù)區(qū)除了下陌村及部分田外，尚無有價(jià)值的礦產(chǎn)資源和文物古籍被淹沒，故淹沒損失小。 象概況 1）降水量：每年平均降水量 1720毫米，實(shí)測(cè)最大年降水量 2336 毫米（ 1957年），年最小降水量 1971年），降水量年分配不均勻，主要集中在 3 6月，約占全年降水量的 62%。 2）氣溫：每年平均氣溫為 18度 ,實(shí)測(cè)極端最高溫度 40度（ 1983 年 8月），1955年 1月），月平均最高氣溫 30度（ 1983年 7月）， 月平均最低氣溫 1977年 1月）。 3）蒸發(fā)：多年平均蒸發(fā)量 最大蒸發(fā)量 米（ 1956年 7月），月最小蒸發(fā)量 1957 年 2月）。 4）濕度：多年平均相對(duì)濕度 80%，月最小相對(duì)濕度 8%。 5）風(fēng)速及風(fēng)向：多年平均風(fēng)速 秒，多年最大風(fēng)速 20 米 /秒，相應(yīng)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。 2 6）日照：多年平均時(shí)數(shù)為 霜期多年平均為 273 天。 計(jì)數(shù)據(jù) 1） 楊溪水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水位為 核洪水位為 游水位高分別為 2） 風(fēng)速及吹程：由基本資料可知，多年平均最大風(fēng)速為 秒，洪水期的多年平均最大風(fēng)速為 20米 /秒，吹程為 3） 壩頂高程的確定：設(shè)計(jì)水位和校核水位均進(jìn)行計(jì)算，取其較大者，作為最后的壩頂高程。 4） 基礎(chǔ)開挖：根據(jù)基本資料中河谷的地質(zhì)情況確定開挖高程為 。 5） 混凝土的彈性模量 106T/） 基巖的彈性模量 106T/） 淤沙浮容重 ） 淤沙內(nèi)摩擦角 14度 9） 該種重力壩的洪峰 流量比較大，校核洪水最大下泄流量 1100m/s，設(shè)計(jì)洪水下泄流量 690m/s 10） 校核洪水位（ 黃海 11） 設(shè)計(jì)洪水位（ 2%） 12） 正常蓄水位 13） 死水位 14） 總庫(kù)容 2840 萬米 15） 電站總裝機(jī)容量 2500*2 千瓦 16） 水電站最大引用流量 /立方米 17） 淤沙高程 203米 18） 壩址下游校核水位 19） 壩址下游設(shè)計(jì)水位 2 重力壩設(shè)計(jì) 面設(shè)計(jì) 壩底寬度 壩頂寬度一般取壩高的 8% 10%，且不小于 2m。當(dāng)在壩頂布置移動(dòng)式啟閉機(jī)時(shí)，壩頂寬度要滿足安裝門機(jī)軌道的要求。 壩底寬度約為壩高的 別按照設(shè)計(jì)情況和校核情況計(jì)算） 壩頂高程應(yīng)高于校 核洪水位，壩頂上游防浪墻頂?shù)母叱?，?yīng)高于波浪頂高程。防浪墻頂至設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位的高差 h ，按下式計(jì)算： 式中：m； 波浪中心線高于靜水位的高度， m；下表選用。 運(yùn) 用 情 況 壩 的 級(jí) 別 1 2 3 設(shè)計(jì)情況（基本情況） 3 L 6 4/50 ，其中： ，在正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，庫(kù)面風(fēng)速 V 宜采用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速的 為吹程，為自壩前到對(duì)岸的距離。在校核洪水位時(shí)， V 宜采用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速。 壩頂高程 H（選用其中的較大值）： 設(shè)計(jì)情況： H 設(shè) =設(shè)計(jì)洪水位 + h 校核情況： H 校 =校核洪水位 + h 防浪墻高度設(shè)置為 壩底高程 =開挖高程 壩高 =壩頂高程 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，上游壩坡系數(shù)常采用 n=0 游壩坡系數(shù)常采用 m=此壩的設(shè)計(jì)中，采用上游壩坡系數(shù) n=1:過 用下游壩坡系數(shù)m=1: 定設(shè)計(jì) （ 1）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)公式，計(jì)算公式如下： P s )(式中： W 為接觸面以上的總鉛直力； P 為接觸面以上的總水平力； U 為作用在接觸面上的揚(yáng)壓力； f 為接觸面間的摩擦系數(shù)。 壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)壩的級(jí)別 1 2 3 基本組合 殊組合 （ 1） 2） 2）抗剪斷公式，計(jì)算公式如下： P s )( 式中： A 為接觸面面積， f 為抗剪 斷摩擦系數(shù)， c 為抗剪斷凝聚力。 壩基巖體力學(xué)參數(shù) 校核情況（特殊情況） 體 分類 混凝土與壩基接觸面 巖體 變形模量0E(f c (f f c ( 4 因本設(shè)計(jì)壩基巖性良好，故不進(jìn)行深層抗滑穩(wěn)定分析。 計(jì)算公式如下： S (3 22 式中： N 為自重 W 分解為對(duì)滑動(dòng)面的法向分力； T 為自重 W 分解為對(duì)滑動(dòng)面的切向分力；S 為切向分力和水壓力的合力。 力分析 因?yàn)榧俣▂按直線分布，所以可按偏心受壓公式計(jì)算上、下游邊緣應(yīng)力計(jì)算公式如下： 26 B 26 B 式中： W 為作用于計(jì)算截面以上全部荷載的鉛直分力的總和， M 為作用于計(jì)算截面以上全部荷載對(duì)截面垂直水流流向形心軸的力矩總和， m； m。 造設(shè)計(jì) 為了減少溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求，沿壩軸線方向設(shè)置橫縫。橫縫間距一般為 15 20m。 縫寬 2有止水。 壩體設(shè)有兩道止水片和一道防滲瀝青井。止水片采用 一道止水片距上游壩面 道止水片間距為 1m，中間設(shè)有直徑為 20水片的下部深入基巖30與混凝土緊密嵌固，上部伸到壩頂。 為了適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減小施工期的溫度壓力，在平行壩軸線方向設(shè)鉛直縱縫?？v縫間距一般為 15 30m。 為減小滲水對(duì)壩體的不利影響，在靠近壩體上游面需要設(shè)置排水管幕。排水管幕至上游面的距離，一般要求不小于壩前水深的 1/10 1/12，且不小于 2m。排水管間距 2 3m,內(nèi)徑 15 25 為了滿足灌漿、排水、觀測(cè)、檢查和交通等的要求，需求在壩體內(nèi)設(shè)置各種不同用途的廊道，這些廊道互相連通，構(gòu)成廊道系統(tǒng) 。其中包括：壩基灌漿廊道、檢查和壩體排水廊道。 基灌漿廊道 廊道為城門洞形，寬度和高度應(yīng)能滿足灌漿作業(yè)的要求，一般寬為 3m,高為 3 5 4m，底面距基巖面不宜小于 廊道隨壩基面由河床向兩岸逐漸升高，坡度不宜陡于 40 45。 查和壩體排水廊道 在靠近壩體上游面沿高度每隔 15 30面形式采用城門洞形，最小寬度 小高度 上游面的距離應(yīng)不小于 水頭，且不小于 3m，上游側(cè)設(shè)排水溝。 壩頂上游設(shè)置防浪墻，與壩體連成整體，其結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。防浪墻在壩體橫縫處留有伸縮縫，縫內(nèi)設(shè)止水。墻高為 度為 30滿足運(yùn)用安全的要求。壩頂采用混凝土路面，向兩側(cè)傾斜，坡度為 2%，兩邊設(shè)有排水管，匯集路面的雨水，并排入水庫(kù)中。壩頂公路兩側(cè)設(shè)有寬 1高出壩頂路面 20頂總寬度為 5m，下游側(cè)設(shè)置欄桿及路燈。 基處理 108 1999混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 要求：混凝土重力壩的建基面應(yīng)根據(jù)巖體物理性質(zhì)，大壩穩(wěn)定性，壩基應(yīng)力，地基變形和穩(wěn)定性，上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基要求，地基加固處理效果及施工工藝、工期和費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件比較確定。原則上應(yīng)在考慮地基加固處理后，在滿足壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的前提下減少開挖量。壩高超過 100建在新鮮、微風(fēng)化的或弱風(fēng)化下部基巖上；壩高在 50 100建在微風(fēng)化致弱風(fēng)化上部基巖上；壩高小于 50建在弱風(fēng)化中部至上部基巖上；兩岸岸坡較高部位的壩段，其利用基巖的標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)放寬。 固結(jié)灌漿也一般布置在應(yīng)力 較大的壩踵和壩址附近，以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)。灌漿也呈梅花狀或方格狀布置，孔距、排距和孔深取決于壩高和基巖的構(gòu)造情況?？拙嗪团啪嘁话銖?10 20用內(nèi)插逐步加密的方法，最終約為 3 4m?？咨?5 8m，必要時(shí)還可適當(dāng)加深，帷幕上游區(qū)的孔深一般為 8 15m。 108 1999混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：巖體相對(duì)隔水層的透水率 高 100q=1 3m)；壩高在 100 50q=3 5高在 50m 以下， q=5 排水孔幕與防滲帷幕下游面的距離，在壩基面處不宜小于 2m。排水孔幕一般略向下游傾斜，與帷幕成 10 15交角。排水孔孔距為 2 3m，孔徑約為 150 200宜過小，以防堵塞?？咨钜话銥獒∧簧疃鹊?、中壩的排水孔深不宜小于 10m。 流重力壩和泄水孔的孔口設(shè)計(jì) 選用表面溢流式，表面溢流孔泄流能力大，宣泄同樣的流量，表面溢流孔造價(jià)遠(yuǎn)小于深水泄水孔。 溢流壩的孔口設(shè)計(jì)涉及很 多因素，如洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、下游防洪要求、庫(kù)水位壅高有無限制、 6 是否利用洪水預(yù)報(bào)、泄水方式以及樞紐所在地段的地形、地質(zhì)條件等。 水標(biāo)準(zhǔn) 洪水標(biāo)準(zhǔn)包括洪峰流量和洪水總量，是確定孔口尺寸、進(jìn)行水庫(kù)調(diào)洪演算的重要依據(jù)，可根據(jù) 52利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定，參照下表選用。 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn) 重現(xiàn)期 (年 ) 由水文計(jì)算可知：校核洪水最大下泄流量 1100m3/s，設(shè)計(jì)洪水下泄流量 690m3/s。 口型式 選用開敞溢流式。這種型式的溢流孔除宣泄洪水外，還能用于排除冰凌和其他飄浮物。須設(shè)閘門，其閘門頂略高于正常蓄水位，堰頂高程較低，可以調(diào)節(jié)水庫(kù)水位和下泄流量，減少上游淹沒損失和非溢流壩的工作量，且當(dāng)遭到意外洪水時(shí)可有較大的超泄能力。 口尺寸 （ 1）單寬流量的確定 通過調(diào)洪演算，可得出樞紐的總下泄流量總Q，通過溢流孔口的下泄流量應(yīng)為 0 總溢式中0 為系數(shù)，正常取用時(shí)取 設(shè) L 為溢流段凈寬（不包括閘墩的厚度），則通過溢流孔口的單寬流量為 溢 對(duì)一般軟弱巖石或裂隙發(fā)育巖石， /5030 3 左右；對(duì)較好的巖石， /7050 3 ；對(duì)堅(jiān)硬或完整巖石， )/(1 5 01 0 0 3 。 （ 2）孔口尺寸 有閘門的溢流壩，需用閘墩將溢流段分隔為若干個(gè)等寬的孔口。若孔口寬度為 b ，則孔口數(shù) ,一般選用略大于計(jì)算值的整數(shù)。令閘墩厚度為 d ，則溢流前沿總長(zhǎng)0 0 再利用下式求堰頂水頭 0H ： 2302 溢 式中： 為閘墩側(cè)收縮系數(shù)，與墩頭型式有關(guān)； m 為流量系數(shù)，與堰頂型式有關(guān)； g 為重力加速度， 2設(shè)計(jì)洪水位減去0 門和啟閉機(jī) 工作閘門選用平面閘門，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，閘墩受力條件好，各孔口可共用一個(gè)活動(dòng)式啟門機(jī)。 啟閉機(jī)選用活動(dòng)式啟閉機(jī)，可以兼用于啟吊工作閘門和檢修閘門。 墩和工作橋 閘墩形狀上游端采用半圓形，下游端采用方形。工作閘門槽深 寬 ，門槽處的厚度不得小于 。 項(xiàng)目 水工建筑物級(jí)別 1 2 3 4 5 設(shè)計(jì) 1000 500 500 100 100 50 50 30 30 20 校核 5000 2000 2000 1000 1000 500 500 200 200 100 7 溢流面由頂部曲線段、中間直線段和反弧段三部分組成。設(shè)計(jì)要求：有較高的流量系數(shù)，泄流能力大；水流平順，不產(chǎn)生不利的負(fù)壓和空蝕破壞；體形簡(jiǎn)單、造價(jià)低、便于施工等。 部曲線段 選用 為其流量系數(shù)較大且剖面較瘦，工程量較省，壩面曲線用方程控制。 上游段曲線方程： xH xH 弧段 根據(jù) 108凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對(duì)于挑流消能， 04 ， h 為校核洪水閘門全開時(shí)反弧段最低點(diǎn)處的水深。也可采用經(jīng)驗(yàn)公式： 332 間直線段 中間直線段與壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度與非溢流壩段的下游坡相同。 面設(shè)計(jì) 溢流重力壩剖面與其鄰近的非溢流重力壩的基本剖面相適應(yīng)。上游壩面設(shè)計(jì)成鉛直的，并與非溢流重力壩的上游壩面相一致。 由溢流壩下泄的水流具有巨大的能量，必須妥善進(jìn)行處理，否則勢(shì)必導(dǎo)致下游河床被嚴(yán)重沖刷，甚至造成岸坡坍塌和大壩失事。所以必須合理選擇和設(shè)計(jì)消能措施，對(duì)樞 紐布置、大壩安全及工程量都有重要意義。 本設(shè)計(jì)選用挑流消能，能通過鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范圍和流量分布，對(duì)尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工、維修方便，工程量小。 鼻坎挑射角度一般采用 2520 。鼻坎反弧半徑 R 一般采用 ， h 為鼻坎上水深。鼻坎坎頂應(yīng)高出下游水位，一般 1 2 水舌挑射距離按水舌外緣計(jì)算，其估算公式為： 21221121 2s i nc o sc o ss i n1 式中： L 為水舌挑距， m； g 為重力加速度， 2 1v 為坎頂水面流速， 約為鼻坎處平均流速 v 的 為挑射角度； 1h 為坎 頂平均水深 h 在鉛直向的投影， ； 2h 為坎頂至河床面的高差， m。 沖刷坑深度，工程上常按下式進(jìn)行估算： qt k 式中： 水墊厚度，自水面至坑底的距離， m； q 為單寬流量 3 ； H 為上、下游水位差，m； 為沖坑系數(shù)，對(duì)堅(jiān)硬完整的基巖 ，堅(jiān)硬但完整性較差的基巖 ，軟 8 弱破碎、裂隙發(fā)育的基巖 。 9 10 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) 1 壩頂構(gòu)造 壩頂路面應(yīng)具有 2 3 的橫向坡度，并設(shè)置砼排水溝 (30 30排出壩頂雨水，壩頂上游的防浪墻（寬 承受波浪和漂浮物的作用，因此墻身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，宜采用與壩體連成整體的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，而下游側(cè)則可設(shè)防護(hù)欄，為滿足運(yùn)用要求和交通要求，在壩頂上布置照明設(shè)施，即在上游側(cè)每隔 25m 設(shè)一對(duì)照明燈，一只朝向壩頂路面方向，一只朝向水庫(kù)方向。根據(jù)大壩正常運(yùn)行需要，在壩頂還要設(shè)置通向壩體內(nèi)部各層廊道、電站的電梯井，便于觀測(cè)和維修人員快速進(jìn)出。 2 分縫止水 體分縫 1、橫縫：減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求； 2、縱縫：適應(yīng)砼的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力，在平行壩軸線方向設(shè)置。 一般情況下橫縫為永久縫，也有臨時(shí)縫，垂直壩軸線，用于將壩體分成為若干獨(dú)立的壩段；縱縫為臨時(shí)縫，可分為鉛直縱縫、斜縫和錯(cuò)縫三種，縱縫縫面應(yīng)設(shè)水平向鍵槽，鍵槽呈斜三角形，槽面大致沿主應(yīng)力方向，在縫面上布置灌漿系統(tǒng)進(jìn)行接縫灌漿，為了灌漿時(shí)不使?jié){液從峰內(nèi)流出，必須在縫的四周設(shè)止?jié){片。 3、水平施工縫：是上、下層澆筑塊之間的接合面。澆筑塊厚度一般為 靠近基巖面附近用 薄層澆筑，以利于散熱，減少溫升，防止開裂。 水設(shè)計(jì) 橫縫內(nèi)需設(shè)止水，止水材料有金屬片、橡膠、塑料及瀝青等，對(duì)于高壩應(yīng)采用兩道止水片，中間設(shè)瀝青井，金屬片止水一般采用 的紫銅片，第一道止水治上游面的距離應(yīng)有利于改善壩體頭部應(yīng)力，一般為 設(shè)計(jì)采用 每側(cè)埋入砼的長(zhǎng)度約為 20 25設(shè)計(jì)采用 25在止水片的安裝時(shí)要注意保證施工質(zhì)量，瀝青井為方形或圓形（本設(shè)計(jì)采用方形），其一側(cè)可用預(yù)制砼塊，預(yù)制 塊長(zhǎng) 5 10設(shè)計(jì)采用 1m 10 11 瀝青井尺寸大致為 1515 2525設(shè)計(jì)采用 2020井內(nèi)灌注的填料由二號(hào)或三號(hào)是由瀝青，水泥和石棉粒組成，井內(nèi)設(shè)加熱設(shè)備（通常采用電加熱的方法），將鋼筋埋入井中，并以絕緣體固定，從底部一直通到壩頂，在井底設(shè)置瀝青排出管，以便排除老化的瀝青，重填新料，管徑可為 15 20水片及瀝青井需伸入巖基一定深度，約 30 50內(nèi)填滿瀝青砂，止水片必須延伸到最高水位以上，瀝青井需延伸到壩頂。 圖 5水設(shè)計(jì) 1 第一道止水銅片； 2 瀝青井； 3 第二道止水銅片； 4 預(yù)制塊； 5 橫縫 6 瀝青油氈； 7 加熱電極 3 混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū) 砼重力壩壩體各部分的工作條件及受力條件不同 ,對(duì)砼材料性能指標(biāo)的要求也不同 ,為了滿足壩體各部分的不同要求 ,節(jié)省水泥用量及工程費(fèi)用 ,把安全與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一起來，通常將壩體砼按不同工作條件進(jìn)行分區(qū) ,選用不同的強(qiáng)度等級(jí)和性能指標(biāo) ,一般分為 6個(gè)區(qū) ,見下圖（ 5 圖 5體混凝土分區(qū)示意圖 壩體混凝土分區(qū)表 強(qiáng)度 抗?jié)B 抗凍 抗沖刷 抗侵蝕 低熱 I 2 15 200 20 50 20 50 2 I 2 區(qū) 上、下游水位以上壩體表層砼，其特點(diǎn)是受大氣影響； 區(qū) 上、下游水位變化區(qū)壩體表層砼，既受水位的作用也受大氣影響； 12 區(qū) 上、下游最低水位以下壩體表層砼； 區(qū) 壩體基礎(chǔ)砼； 區(qū) 把體內(nèi)部砼； 區(qū) 抗沖刷部分的砼。 4 壩體排水 壩體排水是為了減小滲水對(duì)壩體的不利影響，在靠近壩體上游面需要設(shè)置排水 管幕，排水管應(yīng)通至縱向排水管道，其上部應(yīng)通至上層廊道或壩頂（溢流面以下），以便于檢修管距可采用采用 3m，排水管幕距上游壩面的距離，一段要求不小于壩前水深的 1/10 1/12，且不少于 2m，（ 1/101/12）（ =（ m。 故根據(jù)規(guī)定排水管設(shè)置在距上游面 5使?jié)B透坡降控制在允許范 圍 內(nèi)。排水管采用預(yù)制多孔混凝土管，內(nèi)徑可為 1525 20隨著壩體混凝土的澆筑而加高。滲入排水管的水可匯集到下層縱向廊道，沿積水溝或集水管經(jīng)橫向廊道的排水溝匯入集水井 ，再用水泵或自流排水排向下游，排水溝斷面常用 300坡 3%，排水管施工時(shí)必須防止被混凝土的雜物等堵塞。排水管與廊道的連通采用直通式，如圖 5示。 5 廊道系統(tǒng) 為了滿足施工運(yùn)用要求，如灌漿，排水，觀測(cè)，檢查和交通的需要，在壩體內(nèi)設(shè)置各種廊道，這些 廊道互相連通，構(gòu)成廊道系統(tǒng)。 基灌漿廊道 帷幕灌漿需要在壩體澆灌到一定高度后進(jìn)行，以便利用混凝土壓重提高灌漿壓力，保證灌漿質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)基礎(chǔ)灌漿廊道斷面取 狀采用城門洞型。廊道的上游壁離上游側(cè)面的距離應(yīng)滿足防滲要求，在壩踵附近距上游壩面 作用水頭、且不小于 4 5m 處設(shè)置，本次設(shè)計(jì)取 5m，為滿足壓力灌漿，基礎(chǔ)灌漿廊道距基巖面不宜小于 廊道寬度，取 5m。 13 灌漿廊道兼有排水作用，并在其上游側(cè)設(shè)排水溝，下游側(cè)設(shè)壩基排水孔幕，在靠近廊道最低處設(shè)置集水井，匯集 從壩基和壩體的滲水，然后經(jīng)由水泵抽水排至下游壩外。 查及壩體排水廊道 為了檢查巡視和排除滲水，常在靠近壩體上游面適當(dāng)高度方向每隔 15 30m 設(shè)置檢查和排水廊道，斷面形式多采用城門洞形，最小寬度為 小高度 為 上游面的距離應(yīng)不少于 水頭，且不小于 3m,該重力壩 選取 7m，上游測(cè)設(shè)排水溝。 各層廊道在左右兩岸應(yīng)各有一個(gè)出口，并用鉛直的井使各層廊道連通。排 水廊道斷面尺寸統(tǒng)一擬定為 2m 門洞形。 地基處理設(shè)計(jì) 天然地基，由于經(jīng)受長(zhǎng)期的地質(zhì)作用，一般都有風(fēng)化、節(jié)理、裂隙等缺陷，有時(shí)還有斷層、破碎帶和軟弱夾層，所有這些都需要采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，地基處理的主要任?wù)是：（ 1）防滲；（ 2）提高基巖的強(qiáng)度和整體性。 1 清基開挖 挖原則 地基開挖與清理的目的是使壩體坐落在穩(wěn)定、堅(jiān)固的地基上。開挖深度應(yīng)根據(jù)壩基應(yīng)力、巖石強(qiáng)度及完整性，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求和地基加固處理的效果、工期和費(fèi)用等研究確定，原則上應(yīng)考慮技術(shù)加固處理后，在滿足壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，減少開挖。壩高超過 100m 時(shí)，可建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化下部的基巖上。 挖設(shè)計(jì) 靠近壩基面的緩傾角軟弱夾層應(yīng)盡可能清除。順河流流向的基巖面盡可能略向上傾斜，以增強(qiáng)壩體的抗滑穩(wěn)定性，基巖面應(yīng)避免有高低懸殊的突變，以避免造成壩體內(nèi)應(yīng)力集中。在壩踵和壩址處可開挖齒坎以利穩(wěn)定。采用爆破開挖時(shí)應(yīng)避免放大炮，以避免造成新的裂隙或是原有裂隙張開。基巖開挖到最后 采用受風(fēng)鉆鉆孔，小藥量爆破；遇有宜風(fēng)化的頁巖、粘土巖等，應(yīng)留 保護(hù)巖層，待到澆筑混凝土前再挖除。對(duì)岸坡壩段，在平行壩軸線方向宜開挖成臺(tái)階狀，但 須避免尖角。 基清理 基巖開挖后，在澆灌混凝土前，需要進(jìn)行徹底的清理和沖洗，包括：清除松動(dòng)的巖塊，打掉突出的尖角?；又性械目碧姐@孔、井、洞等均應(yīng)回填封堵 2 壩基加固 固結(jié)灌漿孔一般布置在應(yīng)力較大的壩踵和壩趾附近，以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)。 采用淺孔低壓灌注法灌入水泥漿，以提高基巖的彈性模量、抗?jié)B性和強(qiáng)度等。在壩踵、壩址附近灌注孔相對(duì)較密，呈梅花形布置，其他部位疏一些?？拙嗯啪?由灌漿試驗(yàn)確定，一般從 10 20m 開始，采用內(nèi)插逐步加密的方法，最終約為 3 4m，本設(shè)計(jì)取 4m。孔深 5 8m， 必要時(shí)還可適當(dāng)加深，帷幕上游區(qū)的孔深一般為 8 15m。鉆孔方向垂直于基巖面。當(dāng)存在裂隙時(shí)，為了提高 14 灌漿效果，鉆孔方向盡可能正交于主要裂隙面，但傾角不能太大。 圖 6戒灌漿孔的布置 3 防滲排水 幕灌漿 1、帷 幕灌漿目的 帷幕灌漿的目的是：降低壩底滲透壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量。灌漿材料最常用的是水泥漿，有時(shí)也采用化學(xué)灌漿，化學(xué)灌漿的優(yōu)點(diǎn)是：可灌性好，抗?jié)B性強(qiáng)，但較昂貴，且污染地下水質(zhì)，使用時(shí)需慎重，本次設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)合理以及環(huán)保角度考慮，選用水泥漿作為灌漿材料。 2、帷幕灌漿范圍 防滲帷幕布置于靠近上游面壩軸線附近，自河床向兩岸延伸，鉆孔和灌漿常在壩體內(nèi)特設(shè)的廊道內(nèi)進(jìn)行，靠近岸坡處 則上也應(yīng)達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，并與河床部位的帷幕保持連續(xù)，形成連續(xù)的不透水的防滲墻。當(dāng)相對(duì)隔水層 距地面不遠(yuǎn)時(shí)，帷幕應(yīng)深入岸坡與該層相銜接。當(dāng)相對(duì)隔水層埋藏較深時(shí)，可深到原地下水位線與最高枯水位的交點(diǎn) B 處，如圖 6 上設(shè)置排水，以降低水庫(kù)蓄水后庫(kù)岸的地下水位。 15 圖 6滲帷幕沿壩軸線的布置 1 灌漿廊道； 2 山坡鉆進(jìn)； 3 壩頂鉆進(jìn)； 4 灌漿平洞； 5 排水孔； 6 最高庫(kù)水位； 7 原河水位； 8 防滲帷幕底線； 9 原地下水位線； 10 蓄水后地下水位線 3、帷幕灌漿設(shè)計(jì) 防滲帷幕的厚度應(yīng)當(dāng)滿足抗?jié)B穩(wěn)定要求，即帷幕的 滲透坡降不能超過規(guī)定的 容許值，見表 6 表 6 防滲帷幕的容許滲透坡降 帷幕區(qū)的透水率 q（ 帷幕區(qū)的滲透系數(shù) k（ cm/s） 容許滲透坡降 J 5 41 10 10 3 56 10 15 1 52 10 20 灌漿所能到的帷幕厚度 l 與灌漿孔排數(shù)有關(guān)，如圖所示，當(dāng)由 n 排灌漿孔時(shí)， 1( 1)l n c c 此處， 1c 為灌漿孔排距，一般 1 ( 0 0 ； c 為孔距； c 為單排灌漿時(shí)的帷幕厚度， ( 0 0 。 帷幕灌漿孔的排數(shù)，在一般情況下，高壩可設(shè)兩排， 中、低壩設(shè)一排， 對(duì)地質(zhì)條件差的地段還可適當(dāng)增加。當(dāng)帷幕由 n 排灌漿孔組成時(shí)，一般僅其中一排孔鉆灌至設(shè)計(jì)深度，區(qū)域各排的孔深可取設(shè)計(jì)深度的 1/2 1/3?？拙嘁?般為 距宜比孔距略小。本次設(shè)計(jì)屬 中 壩，所以帷幕設(shè) 一 排，孔距取 鉆孔方向可以是鉛直的，也可有一定的傾斜度，依工程地質(zhì)情況而定，帷幕灌漿必須在澆灌一定后的壩體混凝土后施工。灌漿壓力一般應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定，通常在帷幕表層段不宜小于 1 孔底段不宜小于 2 3倍壩前靜水頭，但應(yīng)以不破壞巖體為原則。 基排水 為進(jìn)一步降低壩底面的揚(yáng)壓力，應(yīng)在防滲帷幕后設(shè)置排水孔幕。 根據(jù)規(guī)定要求，排水孔幕與防滲帷幕下游面的距離，在壩基面