土石壩設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（Word26頁(yè)）

1、PAGE PAGE 27土石壩設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一、基本資料1.1 工程概況S水庫(kù)位于G縣城西南3公里處的S河中游，該河系睦水的主要支流，全長(zhǎng)28公里，流域面積為556平方公里，壩址以上控制流域面積431平方公里；沿河道有地勢(shì)比較平坦的小平原，地勢(shì)自西南向東由高變低。河床比降3，河流發(fā)源于蘇塘鄉(xiāng)大源錠子，整個(gè)流域物產(chǎn)豐富，土地肥沃，下游盛產(chǎn)稻麥，上游蘊(yùn)藏著豐富的木材、竹子等土特產(chǎn)。由于S河為山區(qū)性河流，雨后山洪常給農(nóng)作物和村鎮(zhèn)造成災(zāi)害，另外，當(dāng)雨量分布不均時(shí)，又易造成干旱現(xiàn)象，因此有關(guān)部門對(duì)本地區(qū)作了多次勘測(cè)規(guī)劃以開(kāi)發(fā)這里的水利資源。1.2樞紐任務(wù)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

2、及供水等任務(wù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。根據(jù)初步規(guī)劃，本工程灌溉面積為20萬(wàn)畝，裝機(jī)7200千瓦。防洪方面，由于水庫(kù)調(diào)洪作用，使S河下游不致洪水成災(zāi)，同時(shí)配合下游睦水水利樞紐，對(duì)睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。在航運(yùn)方面，上游庫(kù)區(qū)能增加航運(yùn)里程20公里，下游可利用發(fā)電尾水等航運(yùn)條件，使S河下游四季都能筏運(yùn)，并擬建竹木最大過(guò)壩能力為25噸的筏道。1.3地形、地質(zhì)概況1.3.1地形情況庫(kù)區(qū)屬于低山區(qū)，兩岸山體雄厚，分水嶺山頂高程在550m750m左右。山體多呈北東向展布，山高坡陡，坡度在3050，局部6070，地形險(xiǎn)峻。庫(kù)區(qū)植被茂盛。沿河兩岸沖溝發(fā)育，以北東南西向?yàn)橹鳌；鶐r在河流兩岸及沖溝處出

3、露良好。壩址附近河流流向總體向南，河床寬約8-15m。兩岸山體雄厚，山頂高程在370m以上。壩址兩岸上、下游均發(fā)育有沖溝，沖溝切割深度20m左右。1.3.2地質(zhì)情況庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以斷層和裂隙為主，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，以小斷層為主，未發(fā)現(xiàn)有區(qū)域性大斷裂通過(guò)。庫(kù)區(qū)主要發(fā)育以下幾組節(jié)理裂隙：北東東組：產(chǎn)狀N70 80E/NW6585，裂面平直，閉合微張，延伸長(zhǎng)短不一，約34條/m。北西組：產(chǎn)狀N3040W/SW5075、NE6585，裂面平直稍起伏，閉合微張，延伸一般較短，約45條/m。產(chǎn)狀N6070W/NE5075，裂面平直，閉合微張，延伸一般較長(zhǎng)，約34條/m。壩址區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，勘察所發(fā)現(xiàn)的斷層

4、構(gòu)造均分布在壩址下游,有北東和北西兩組。在壩址區(qū)地震折射時(shí)距曲線，未發(fā)現(xiàn)明顯的時(shí)間間隔變緩跳躍點(diǎn)，推測(cè)所測(cè)量的物探剖面中沒(méi)有斷裂構(gòu)造帶。1.4水文、氣象1.4.1水文該水流域缺乏實(shí)測(cè)洪水資料，壩址的設(shè)計(jì)洪水本次對(duì)可行性研究階段推理公式法和綜合單位線法進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。又采用C站實(shí)測(cè)洪水進(jìn)行水文比擬法計(jì)算，作為比較復(fù)核其成果與推理公式法十分相近，為使各階段成果統(tǒng)一，仍采用推理公式法計(jì)算成果，見(jiàn)表1。表1設(shè)計(jì)洪水洪峰流量成果表（單位：m3/s）頻率（%）0.20.330.5123.33520推理公式法15801470138012301070961871562本工程大壩防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)

5、為200年一遇，因此，設(shè)計(jì)洪水洪峰流量為961m3/s，校核洪水洪峰流量1380m3/s.1.4.2氣象工程所在地屬亞熱帶氣候，冬半年受東北季風(fēng)控制，氣候寒冷略干燥，夏半年受西南和東南季風(fēng)控制，氣候炎熱多雨。多年平均氣溫20.2。年極端最高氣溫39.2，年極端最低氣溫-5.1。年平均降雨量在1897.8mm，最大降雨量2859mm，最小降雨量827mm。降雨量年內(nèi)分配不均， 49 月雨量占全年降雨量的75%，10月3月占全年的25%。多年平均相對(duì)濕度77%。多年平均最大風(fēng)速14.3m/s。多年平均蒸發(fā)量1210mm。1.5其它(1) 壩頂無(wú)交通要求(2) 對(duì)外交通情況水路：由B城至溪口為南江段

6、上水，自溪口至C城系睦水主流，為內(nèi)河航運(yùn)，全長(zhǎng)256公里，可通行36噸木船，枯水季只能通行3噸以下船只，水運(yùn)較為困難。公路：附近公路線為AF干道，B城至C城段全長(zhǎng)365Km，晴雨暢通無(wú)阻，但目前C城至壩址尚無(wú)公路通行。鐵路：D城為樂(lè)萬(wàn)鐵路車站，由B城至D城180Km，至工地有53公里。(3) 地震：本地區(qū)為56度，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮。二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2.1工程等級(jí)：根據(jù)規(guī)范自定2.2水庫(kù)規(guī)劃資料(1) 正常水位：295m；(2) 最高洪水位（校核）：298.85m；(3) 死水位：285.0m；(4) 灌溉最低庫(kù)水位：284.0m；(5) 總庫(kù)容：444萬(wàn)m3；(6) 庫(kù)容系數(shù)：0.0017；(7)

7、設(shè)計(jì)引用流量Q=9.87m3/s(8)風(fēng)速風(fēng)向多年平均風(fēng)速1.8m/s，多年平均最大風(fēng)速14.3m/s，歷年最大風(fēng)速20.7m/s。最多風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。(9)吹程可取正常蓄水位時(shí)的河谷寬度的5倍進(jìn)行計(jì)算。(10)水位及淤砂高程上游正常蓄水位相應(yīng)下游最低水位：260.00m上游設(shè)計(jì)洪水位相應(yīng)下游水位：269.04m上游校核洪水位相應(yīng)下游水位：270.70m死水位：285.00m相應(yīng)下游水位：260.00m上游淤砂高程：280.00m2.3樞紐組成建筑物(1) 大壩：布置在1#壩軸線上；(2) 溢洪道：堰頂高程為295m；(3) 水電站：裝機(jī)容量3600千瓦，2臺(tái)機(jī)組，主廠房由主機(jī)間和安裝間兩部分組

8、成，其中主機(jī)間尺寸為長(zhǎng)寬高=27.0m16.0m19.3m，安裝間尺寸為長(zhǎng)寬高=8.98m16.0m19.3m；(4) 灌溉：主要灌區(qū)位于河流右岸；(5) 水庫(kù)放空隧洞：為便于檢修大壩和其它建筑物，擬利用導(dǎo)流隧洞作放空洞，洞底高程為277.0m，洞直徑為1.0m。2.4筑壩材料樞紐大壩采用當(dāng)?shù)夭牧现?，?jù)初步勘察，土料可以采用壩軸線下游1.53.5公里的丘陵區(qū)與平原地帶的土料，且儲(chǔ)量很多，一般質(zhì)量尚佳，可作筑壩之用。砂料可在壩軸線下游13公里河灘范圍內(nèi)及S河出口處兩岸河灘開(kāi)采。石料可以用采石場(chǎng)開(kāi)采，采石場(chǎng)可用壩軸線下游左岸山溝較合適，其石質(zhì)為石灰?guī)r、砂巖，質(zhì)量良好，質(zhì)地堅(jiān)硬，巖石出露，覆蓋淺，

9、易開(kāi)采。(1) 土料：主要有粘土和壤土，儲(chǔ)量多，質(zhì)量尚佳，可作為筑壩材料，其性能見(jiàn)表2；(2) 砂土：可從壩上下游0.33.5公里河灘上開(kāi)采，儲(chǔ)量多，可供筑壩使用，見(jiàn)表3；(3) 石料：石質(zhì)為石灰?guī)r及砂巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，儲(chǔ)量豐富，性能見(jiàn)表4。表2 土料特性表土壤類別干容重()最優(yōu)含水率(%)孔隙率n(%)內(nèi)摩擦角粘聚力C（Kpa）滲透系數(shù)k（cm/s）粘土15.4254037壤土15.814.541.712坡土16.022.539.8(濕)(干)7.5（濕）表3 砂土特性表土壤類別干容重孔隙率n(%)內(nèi)摩擦角滲透系數(shù)k（cm/s）浮容重砂土1640.610.06表4 石料特性表干容重()孔隙率n(

10、%)內(nèi)摩擦角1833三、樞紐布置3.1工程等別及建筑物級(jí)別3.1.1水庫(kù)樞紐建筑物組成根據(jù)水庫(kù)樞紐的任務(wù)，該樞紐組成建筑物包括：攔河大壩、溢洪道、水電站建筑物、灌溉渠道、水庫(kù)放空隧洞（擬利用導(dǎo)流洞作放空洞）、筏道。3.1.2工程規(guī)模根據(jù)水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及該工程的一些指標(biāo)確定工程規(guī)模如下：（1）各效益指標(biāo)等別：根據(jù)樞紐灌溉面積為20萬(wàn)畝，屬等工程；根據(jù)電站裝機(jī)容量7200千瓦，屬等工程；根據(jù)總庫(kù)容為0.0444億m3，屬等工程。（2）水庫(kù)樞紐等別：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對(duì)具有綜合利用效益的水電工程，各效益指標(biāo)分屬不同等別時(shí)，整個(gè)工程的等別應(yīng)按其最高的等別確定，故本水庫(kù)樞紐為等工程。（

11、3）水工建筑物的級(jí)別：根據(jù)水工建筑物級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)，等工程的主要建筑物為3級(jí)水工建筑物，所以本樞紐中的攔河大壩、溢洪道、水電站建筑物、灌溉渠道，水庫(kù)放空隧洞等主要建筑物為3級(jí)水工建筑物；筏道等次要建筑物為4級(jí)水工建筑物。3.2各組成建筑物的選擇3.2.1擋水建筑物型式的選擇土石壩方案：土石壩對(duì)地形、地質(zhì)條件要求低，幾乎在所有的條件下都可以修建，且施工技術(shù)簡(jiǎn)單，可實(shí)行機(jī)械化施工，也能充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?，因此造價(jià)相對(duì)較低，所以采用土石壩方案，布置在壩址工程地形地質(zhì)圖的1#上。3.2.2 樞紐其他組成建筑物型式的選擇（1）溢洪道土石壩最適合采用岸邊溢洪道進(jìn)行泄洪，在大壩壩體右岸，采用正槽式溢洪道泄

12、洪，泄水槽與堰上水流方向一致，水流平順，泄洪能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，適用于各種水頭和流量。（2）灌溉引水建筑物采用有壓式引水隧洞與灌溉渠首連接。進(jìn)口設(shè)有攔污柵、進(jìn)水喇叭口、閘門室及漸變段；洞身用鋼筋混凝土襯砌；出口段設(shè)有一彎曲段連接渠首，并采用設(shè)置擴(kuò)散段的底流消能方式。主要灌區(qū)位于河流右岸。（3）水電站建筑物 因?yàn)橥潦瘔尾灰瞬捎脡问剿娬荆瞬捎靡桨l(fā)電，所以這里用單元供水式引水發(fā)電。 （4）過(guò)壩建筑物 主要是筏道，采用干筏道。 （5）施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞 施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞，均采用有壓式。為便于檢修大壩和其它建筑物，擬利用導(dǎo)流隧洞作放空洞。3.3樞紐總體布置方案的確定擋水建

13、筑物土石壩，按直線布置在河彎地段的1#壩址線上；泄水建筑物溢洪道布置在大壩右岸，堰頂高程為295 m；灌溉引水建筑物引水隧洞緊靠在溢洪道的右側(cè)布置；水電站建筑物引水隧洞、電站廠房、開(kāi)關(guān)站等布置在右岸（凸岸），廠房布置在開(kāi)挖的基巖上，開(kāi)關(guān)站布置在廠房旁邊；施工導(dǎo)流洞及水庫(kù)放空洞布置在左岸的山體內(nèi)。四、土石壩設(shè)計(jì)4.1壩型選擇選擇心墻壩，心墻位于壩體中間而不依靠在透水壩殼上，其自重通過(guò)本身傳到基礎(chǔ)，不受壩殼沉降影響，依靠心墻填土自重，使得沿心墻與地基接觸面產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，有利于心墻與地基結(jié)合，提高接觸面的滲透穩(wěn)定性；使其因壩主體的變形而產(chǎn)生裂縫的可能性小，粘土用量少，受氣候影響相對(duì)小，粘土心墻

14、冬季施工時(shí)暖棚跨度比斜墻小。移動(dòng)和升高較便利。綜合以上分析，最終選擇心墻壩，心墻材料為粘土。4.2大壩輪廓尺寸的擬定大壩輪廓尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡。 4.2.1 壩頂高程 （1）壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與壩頂超高之和，應(yīng)按以下4種運(yùn)用條件計(jì)算，取其最大值：設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；正常蓄水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高；正常蓄水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高，再加地震安全加高。當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)有防浪墻時(shí)，壩頂超高是指水庫(kù)靜水位與防浪墻頂之間的高差，但在正常運(yùn)用條件下，壩頂應(yīng)高出靜水位0.5m，在非常運(yùn)用條件下，壩頂不得低于靜水位。（2）壩頂超高

15、的計(jì)算正常運(yùn)用情況： 河谷寬度B=84.95m，吹程D=5B=424.75m，風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速的1.5倍，W=1.514.3=21.45m/s，由莆田試驗(yàn)站公式： 其中 Hm =1/2(H正+H設(shè))=1/2(38.3+42.15)=40.23m 可解得hm=0.19mTm4.438h0.5m 解得Tm =1.93 s 式中hm平均波高，m； Tm 平均波周期，sW計(jì)算風(fēng)速，m/s；D風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m；Hm 水域平均水深，m；g重力加速度，取9.81m/s2。平均波長(zhǎng)可按式計(jì)算：式中Lm平均波長(zhǎng)，m；H壩迎水面前水深，m。 解得Lm=5.82m 式中e計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度，m；D風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m

16、；K綜合摩阻系數(shù)，取3.6106；計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角，()。 式中Rm平均波浪爬高，m；m單坡的坡度系數(shù)，若坡角為，即等于cot；K斜坡的糙率滲透性系數(shù)，根據(jù)護(hù)面類型由表A.1.121查得；K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表A.1.122查得。表A.1.121糙率及滲透性系數(shù)K護(hù)面類型K光滑不透水護(hù)面(瀝青混凝土)1.00混凝土或混凝土板0.90草皮0.850.90砌石0.750.80拋填兩層塊石(不透水基礎(chǔ))0.600.65拋填兩層塊石(透水基礎(chǔ))0.500.55表A.1.122經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K11.522.533.545K1.001.021.081.161.221.251.281.30最后可解得：e=0.

17、000089m Rm=0.27m 非常運(yùn)用情況對(duì)于非常運(yùn)用情況，風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速W=14.3 m/s，其他數(shù)據(jù)均與正常運(yùn)用情況下相同，同理，可解得：hm=0.15m Tm=1.72s Lm=4.62m e=0.0004m Rm=0.21m土石壩的安全加高A 正常運(yùn)用情況取0.7，非正常運(yùn)用情況取0.4則由d= Rm+e+A 可得d正常運(yùn)用情況下取0.97m，非常運(yùn)用情況取0.61m。綜上，壩頂高程應(yīng)按（1）中的四種運(yùn)用條件計(jì)算，取最大值：設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用下的壩頂超高=298.05+0.97=299.02m正常蓄水位加正常運(yùn)行條件下的壩頂超高=295+0.97=295.98m校核洪水位

18、加非正常運(yùn)用條件下的壩頂超高=298.85+0.61=299.46m正常蓄水位加非正常運(yùn)用條件下的壩頂超高=295+0.61=295.61m根據(jù)規(guī)范，防浪墻高度取1-1.2m，取防浪墻的高度1.2m，所以壩頂高程299.46-1.2=298.26m，因壩頂高程低于校核洪水位，故取壩頂高程為299.5m。壩基面為滿足防滲要求，開(kāi)挖至燕山三期巖體，q5Lu的分界線，此時(shí)壩基面高程256.7m，壩高42.8m，壩基面亦可以當(dāng)做不透水地基處理。4.2.2壩頂寬度本壩壩頂無(wú)交通要求，對(duì)中低壩，壩頂寬度B取5-10m，這里取B=8m。4.2.3壩坡根據(jù)土石壩工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用土料時(shí)，上游坡率常用1:2.5

19、-1:3.5，取1:3.0，下游坡率常用1:2.0-1:3.0，取1:2.5,下游壩坡修建一條馬道，馬道高程可取277m，寬度可取2m。經(jīng)計(jì)算得上游壩坡第一種工況（上游正常蓄水位+下游相應(yīng)的最低水位）穩(wěn)定系數(shù)K=1.72K=1.196第二種工況（上游校核水位+下游相應(yīng)水位）穩(wěn)定系數(shù)K=1.62K=1.104，故上游壩坡穩(wěn)定。下游壩坡第一種工況（上游正常蓄水位+下游相應(yīng)的最低水位）穩(wěn)定系數(shù)K=1.36K=1.196第二種工況（上游校核水位+下游相應(yīng)水位）穩(wěn)定系數(shù)K=1.30K=1.104，故下游壩坡穩(wěn)定。所以，所選坡率符合穩(wěn)定要求。4.3防滲體設(shè)計(jì)（1）防滲體尺寸土質(zhì)防滲體的尺寸應(yīng)滿足控制防滲比

20、降和滲流量要求,還要便于施工。心墻頂部考慮機(jī)械化施工的要求，不小于3m，這里取4m。上下游最大作用水頭差，H=295-260=35m，粘土心墻的容許滲透坡降J=4，故心墻平均厚度T=H/J=35/4=8.75m。心墻底寬為8.752-4=13.5m，這里取底寬為14m，坡率m=1:0.12。（2）防滲體超高防滲體頂部在靜水位以上超高，對(duì)于正常運(yùn)用情況心墻為0.3-0.6m，對(duì)3級(jí)壩取0.3m，最后防滲體頂部高程取為298.05+0.3=298.35m。（3）防滲體保護(hù)層根據(jù)SL 274-2001碾壓式土壩設(shè)計(jì)規(guī)范知心墻頂部應(yīng)設(shè)保護(hù)層，防止冰凍和干裂。保護(hù)層可采用砂或者碎石，其厚度不小于該地區(qū)的

21、凍結(jié)或干燥深度，由工程經(jīng)驗(yàn)取1.15m，上部碎石厚0.65m，下部礫石石厚0.50m。具體見(jiàn)壩頂構(gòu)造。（4）排水設(shè)施選擇棱體排水：可降低浸潤(rùn)線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護(hù)下游壩腳不受尾水沖刷，有支撐壩體增加壩體穩(wěn)定的作用，且易于檢修，是效果較好的一種排水形式。由上可知，此處選用棱體排水。堆石棱體排水尺寸頂寬2.0m，內(nèi)坡1：1.1，外坡1：1.5，頂部高程須高出下游最高水位不小于0.5m，此處取1m,所以頂部高程為270.7+1.0=271.7m。4.4細(xì)部構(gòu)造4.4.1頂部構(gòu)造壩頂護(hù)面采用密實(shí)的砂礫石、碎石，以適應(yīng)壩的變形，并對(duì)防滲體起保護(hù)作用。防浪墻采用C20水泥漿砌石，高于壩頂1.2m

22、，為了便于排水，壩頂做成自上游向下游傾斜2%的坡，將壩頂雨水排向下游壩面排水溝。墻身每隔15m布置一道設(shè)有止水的沉陷縫。見(jiàn)下圖：4.4.2護(hù)坡設(shè)計(jì)1、上游護(hù)坡：由于堆石護(hù)坡不要人工鋪砌，即可大大節(jié)約人力，又可加快施工速度，故采用堆石做上游護(hù)坡，護(hù)坡范圍上部自壩頂起與防浪墻連接，下部一直延伸至壩腳，堆石厚度可取為0.6m，堆石下部設(shè)厚度為0.25m的碎石和0.2m的粗砂墊層。見(jiàn)下圖：2、下游護(hù)坡:下游設(shè)厚度為0.3m的碎石護(hù)坡，護(hù)坡下面設(shè)厚度為0.3m的粗砂墊層。見(jiàn)下圖：4.4.3馬道和壩面排水設(shè)計(jì) 1、馬道 下游馬道高程為277m，寬2m。 2、壩面排水 在馬道內(nèi)側(cè)設(shè)縱向梯形排水溝，上寬1.2

23、m，底寬0.4m，深0.3m。壩體與岸坡連接處設(shè)置排水溝，并在下游壩坡中央設(shè)置一條橫向排水溝，寬0.3m，深0.2m。以排除岸坡上游下來(lái)的雨水。見(jiàn)下圖：4.4.4壩體排水為避免棱體上游坡腳出現(xiàn)銳角，將棱體上游坡面的下部向下游折進(jìn)一定的長(zhǎng)度，起折點(diǎn)高程為261.7m，折進(jìn)坡度為1:1.1.具體見(jiàn)下圖，棱體與壩體以及土質(zhì)地基之間均應(yīng)設(shè)置反濾層。見(jiàn)下圖：4.4.5反濾層被保護(hù)的土為無(wú)粘性土料，由于原始設(shè)計(jì)資料中沒(méi)有提供各土、砂、石料的顆粒級(jí)配情況，這里無(wú)法用計(jì)算的方法進(jìn)行反濾層的設(shè)計(jì)，只能考慮相關(guān)規(guī)范和已建工程進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。初步擬定分析結(jié)果為：垂直或傾斜反濾層不小于0.5m，取0.8m，反濾層一般為

24、1-3層級(jí)配均勻的、耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成每層粒徑隨滲流方向而增大。見(jiàn)下圖：4.4.6壩體與地基、兩岸的連接處理1、河槽處水流長(zhǎng)年沖刷，基巖裸露，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，吸水量也較低，故只需清除覆蓋層即可，挖至燕山三期不透水層。壩址區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，地質(zhì)條件良好，無(wú)需特殊處理，僅對(duì)巖面不平整或存在微小裂縫處進(jìn)行灌漿處理。2、壩體與地基及岸坡的連接：壩斷面范圍內(nèi)的巖石壩基與岸坡，應(yīng)清除其表面松動(dòng)的石塊，凹處積土和凸出的巖石。并對(duì)表面進(jìn)行壓實(shí)處理，粘土心墻與岸坡結(jié)合處，將心墻加寬，并在岸坡上修建混凝土齒墻，同時(shí)，增設(shè)反濾層。五、滲流計(jì)算5.1滲流計(jì)算的基本假定 （1）心墻采用粘土料，滲流系數(shù)k=11

25、0-6，壩殼采用砂土料，滲流系數(shù)k=110-2，兩者相差10 4 倍，可以把粘土心墻看作相對(duì)不透水層，因此計(jì)算時(shí)可以不考慮上游楔形降落水頭的作用。下游設(shè)有棱體排水，可近似的假設(shè)浸潤(rùn)線的溢出點(diǎn)為下游水位與堆石棱體內(nèi)坡的交點(diǎn)。下游壩殼的浸潤(rùn)線也較平緩，接近水平，水頭主要在心墻部位損失。（2）土體中滲流流速不大且處于層流狀態(tài)，滲流服從達(dá)西定律，即平均流速v等于滲流系數(shù)k與滲流比降i的乘積，v=ki。（3）發(fā)生滲流量時(shí)土體，孔隙尺寸不變，飽和度，滲流為連續(xù)的。（4）滲流計(jì)算條件。滲流計(jì)算應(yīng)考慮以下組合，取其兩種工況進(jìn)行驗(yàn)算：上游正常蓄水位+下游相應(yīng)的最低水位上游設(shè)計(jì)水位+下游相應(yīng)的水位上游校核水位+下

26、游相應(yīng)水位這里取、進(jìn)行滲流計(jì)算，即：正常蓄水位295m，相應(yīng)下游最低水位260m；校核洪水位298.85m，相應(yīng)下游最低水位270.70m5.2浸潤(rùn)線的計(jì)算（1）工況：正常運(yùn)行壩前水深H1=38.3m，壩后水深H2=3.3m，防滲體平均厚度tc=9m，L=55.63m，k1=10-6cm/s，k2=10-2cm/s，設(shè)逸出點(diǎn)的高度為H,由 和 聯(lián)立求出H=3.43m，q=7.8610-7m3/s。心墻內(nèi)部浸潤(rùn)線的計(jì)算：采用等效矩形代替梯形心墻，其寬度tc=9m，設(shè)L=tc帶入公式,得到浸潤(rùn)點(diǎn)，便可得到浸潤(rùn)線。見(jiàn)下表：正常運(yùn)行下心墻內(nèi)部浸潤(rùn)線編號(hào)12345678910X（m）0.90 1.80

27、2.70 3.60 4.50 5.40 6.30 7.20 8.10 9.00 H(m)36.35 34.29 32.10 29.75 27.19 24.37 21.17 17.40 12.54 3.43 心墻下游側(cè)到下游壩坡浸潤(rùn)線，也可按得到浸潤(rùn)點(diǎn)，便可得到浸潤(rùn)線。見(jiàn)下表：正常運(yùn)行下心墻下游側(cè)到下游壩坡浸潤(rùn)線編號(hào)12345X（m）11.1322.2533.3844.5055.63H（m）3.423.413.413.403.39（2）工況：校核情況壩前水深H1=42.15m，壩后水深H2=14m，防滲體平均厚度tc=9m，L=67.4m，k1=10-6cm/s，k2=10-2cm/s，設(shè)逸出點(diǎn)

28、的高度為H,由 和 聯(lián)立求出H=14.05m，q=8.8710-7m3/s心墻內(nèi)部浸潤(rùn)線的計(jì)算：采用等效矩形代替梯形心墻，其寬度tc=9m，設(shè)L=tc帶入公式,得到浸潤(rùn)點(diǎn)，便可得到浸潤(rùn)線。見(jiàn)下表：校核情況心墻內(nèi)部浸潤(rùn)線編號(hào)12345678910X（m）0.90 1.80 2.70 3.60 4.50 5.40 6.30 7.20 8.10 9.00 H（m）40.23 38.22 36.10 33.84 31.42 28.79 25.91 22.65 18.85 14.05 心墻下游側(cè)到下游壩坡浸潤(rùn)線，也可按得到浸潤(rùn)點(diǎn)，便可得到浸潤(rùn)線。見(jiàn)下表：校核情況心墻下游側(cè)到下游壩坡浸潤(rùn)線編號(hào)12345X（m）13.4826.9640.4453.9267.40H（m）14.0414.0314.0214.0114.00最終，得到大壩在兩種工況下的浸潤(rùn)線如下圖所示：5.3總滲流量的計(jì)算從地形地質(zhì)平面圖上可大致量得大壩沿壩軸線長(zhǎng)L=98.5m，沿整個(gè)壩段的總滲流量Q=Lq,式中是考慮到壩寬、壩厚、滲流量沿壩軸線的不均勻性而加