畢業(yè)設(shè)計(jì)混凝土面板堆石壩工程畢業(yè)設(shè)計(jì)編制于

XX面板堆石壩1概述1.1工程等別、建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)XX水電站地處XX干流上游河段，位于XX省XX市XX縣境內(nèi)，下距XX縣城13km(公路里程)，經(jīng)XX鎮(zhèn)至XX市162km，經(jīng)XX至XX市184km。XX為XX中上游南岸一大支流，發(fā)源于XX北麓，有西、南兩源：西源名泗河，為XX上游主流，發(fā)源于陜西省鎮(zhèn)坪縣境內(nèi)；南源官渡河，發(fā)源于渝鄂交界的陰條嶺及烏云頂，兩源在兩河口匯合后始稱XX，再由西南流向東北匯入XX。XX全長(包括上游泗河)354km，總落差500多m，全流域面積12502km2，年徑流量達(dá)60億m3左右。XX水電站水庫正常蓄水位355.00m，總庫容23.38億m3，具有完全年調(diào)節(jié)性能。工程開發(fā)任務(wù)主要是發(fā)電，兼有提高下游黃龍灘水電站大壩防洪能力和改善庫區(qū)通航條件等效益。大壩最大高度114.0m，電站裝機(jī)2臺，總裝機(jī)容量500MW。屬一等大(1)型工程，工程樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧洞、壩后地面廠房等組成，其中大壩、溢洪道、泄洪洞、引水隧洞進(jìn)水口為1級水工建筑物，正常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期為1000年，非常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期為10000年；電站廠房為1級水工建筑物，設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為200年，校核洪水重現(xiàn)期為1000年；消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為100年。1.2水文氣象XX流域?qū)俑睙釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，雨量較充沛。XX水電站壩址控制流域面積8950km2，占XX流域面積的71.6%，壩址多年平均流量164m3/s，年徑流量51.7億m3。XX為XX流域多泥沙河流之一，多年平均含沙量為0.962kg/m3，多年平均輸沙量為497萬t。圖2-5XX壩址設(shè)計(jì)洪水過程線圖表2-9XX壩址設(shè)計(jì)洪水過程表月日時P(%)10.50.20.10.050.020.01%62313:00818910990104011301170127015:00156017401910203022002310249017:00307034403920429046505140547019:005570625072207980864097501040021:007100797092401020011100125001340023:00791088801020011200122001350014500241:008080909010400115001250013800148003:008200924010600117001270014000150005:008280932010700118001280014100151007:008410947010900119001300014200153009:0087809880113001240013500148001590011:00942010600121001330014500158001700013:001070012100138001510016400180001930015:001200013400153001660018000198002120017:001090012300141001540016800184001970019:00963010800124001370014900163001750021:0087009790112001240013500148001590023:00796089401030011300123001360014600251:00720080809310103001120012400133003:0066107420857094701030011500123005:006100684079108750949010600114007:00559062707260804087209810105009:00521058506780751081309170982011:00477053506200687074408410900013:00441049505740636068907790834015:004110461053505930642072607770表2-9（續(xù)）月日時P(%)10.50.20.10.050.020.01%17:00380042604940547059306710717019:00358040204650515055806310674021:00338037904380485052505930633023:003230362041904630501056506030261:0030903460400044104780537057303:0030203380389042904640521055505:0029703320382042004550509054207:0029203270375041104450496052809:00286032103660401043504820513011:00275030703500382041504580487013:00261029203320361039204300458015:00247027703130339036804020428017:00236026402970321034903780403019:00221024702760298032303490372021:00210023502620281030603270350023:002020225025102680292031103330271:0019302160239025502780295031603:0018402060227024202630278029905:001760196021602300250026302830表2-26XX（廠）壩址水位流量關(guān)系表Z（m）Q(m3/s)Z（m）Q(m3/s)Z（m）Q(m3/s)260.428.2269.04160278.014400261.074.8270.05020279.015800262.0297271.05970280.017200263.0635272.07020281.018600264.01080273.08140282.020100265.01550274.09310283.021500266.02110275.010500284.023000267.02720276.011800285.024400268.03400277.013100水庫庫容水位0.00271.593880.30276.146330.47279.2030.71282.928440.82285.579551.16289.354331.64294.873772.47301.782663.40307.739444.28312.680445.20317.540666.50322.849227.24325.432338.13328.374448.94330.803449.70333.0625510.55335.5484411.41337.7656612.52340.5522213.35342.65314.23344.5804415.21346.5105516.23348.6014417.04350.1835518.22352.2069919.15353.8231119.93355.3148820.92357.0004421.90358.5184422.75359.9499924.01361.9375525.05363.2633326.32364.9688827.26366.3587728.39367.63429.58369.3505530.73370.9963332.47372.90933.76374.2322235.31375.9698836.76377.6421139.31380.2148841.83382.7522244.66385.6127746.66387.6427748.64389.3106651.24391.6592253.22393.0999955.46395.2744457.38396.7422259.44398.3187761.98399.955551.3壩區(qū)工程地質(zhì)1.3.1區(qū)域地質(zhì)XX流域展布有3條大斷裂，南部青峰斷裂與田家—安康斷裂將區(qū)域分成三個傳統(tǒng)大地構(gòu)造單元(Ⅰ揚(yáng)子準(zhǔn)地臺、Ⅱ南秦嶺加里東褶皺帶、Ⅲ武當(dāng)隆起區(qū))。揚(yáng)子準(zhǔn)地臺位于青峰斷裂以南，南支官渡河流經(jīng)本區(qū)，區(qū)內(nèi)地層除石炭系、侏羅系缺失外，自元古界至第四系均有出露，青峰斷裂是淮陽山字型西翼反射弧的一個組成部分；南秦嶺加里東褶皺帶，位于田家—安康斷裂西南，支流泗河，南支官渡河流經(jīng)本區(qū)，區(qū)內(nèi)地層為寒武—志留系碎屑巖，主要巖性為硅質(zhì)巖、云母片巖、板巖及砂巖、炭質(zhì)千枚巖夾灰?guī)r。沿田家安康斷裂帶分布有田家、寶豐—溢水?dāng)嘞菖璧?，沉積有白堊—第三系紅色陸相碎屑巖地層。武當(dāng)隆起區(qū)位于田家—安康斷裂帶以北，出露地層為元古界武當(dāng)群的結(jié)晶片巖，主要巖性有云母石英片巖、石英巖、變質(zhì)中酸性火山巖、綠泥片巖、鈉長片巖等，壩址即在本區(qū)。1.3.2新構(gòu)造運(yùn)動與地震區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動特征是間歇性抬升，但速度和幅度各時期不同。歷史上XX、竹溪、XX發(fā)生過6度地震，震中距XX壩址35km～47km。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306～2001)，本區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，相應(yīng)地震基本烈度為7度；2004年中國地震局地質(zhì)研究所對XX水電工程區(qū)進(jìn)行了地震安全性評價，鑒定意見為：場地50年超越概率10%的動峰值加速度為0.10g，地震基本烈度值為7.0度；100年超越概率2%的動峰值加速度為0.228g，地震烈度值為8.0度。1.3.3壩址工程地質(zhì)條件壩址位于XX河口至上游1.2km長的峽谷河段內(nèi)，河道彎曲呈“S”型，總體上右岸為凸岸。河流流向自北北西轉(zhuǎn)向北東東，兩岸坡度40°～50°，水面寬70m～100m，河床覆蓋層厚5m～16m。壩址由上游至下游出露有元古界武當(dāng)群化口組(Ptwdh3)白云母石英片巖(俗稱副片巖)、下寒武統(tǒng)水溝口組(∈lsg)絹云綠泥石英片巖、炭質(zhì)千枚巖地層。加里東期輝長—輝綠巖沿上述兩地層接觸線，似層狀侵入到下寒武統(tǒng)水溝口組中，后期變質(zhì)為綠泥鈉長片巖(γln3)(俗稱正片巖)。壩址位于上游太陽坡倒轉(zhuǎn)背斜的正常翼(北東翼)。陳家河斷層(F1)在壩址下游XX河口處通過，壩址位于相對較完整的下盤。巖層產(chǎn)狀較穩(wěn)定，走向330°～350°，傾向北東(下游)，傾角40°～50°。壩址區(qū)主要有斷層10條，其中6條(F1～F6)為順層斷層，多發(fā)育在正、副片巖接觸帶靠副片巖一側(cè)。除F1規(guī)模較大外，其余很小。破碎帶寬度一般0.2m左右。斷層F8、F9屬張性，F(xiàn)10屬扭性，規(guī)模較小，延伸不長，破碎帶寬0.1m～0.2m。溢洪道挑流鼻坎段座落于Ⅲ級基座階地，階面高程330.00m～348.00m，巖石為灰黑色含炭石英質(zhì)千枚巖(∈lsg1-2)與灰綠色綠泥鈉長片巖(γkln3)，片理走向330°～340°，傾向北東，傾角55°。泄洪洞出口為順向坡，坡角40°～45°，巖石為薄層條帶狀硅質(zhì)板巖夾薄層或透鏡狀灰?guī)r(∈lsg3)，片理發(fā)育，受岸坡卸荷影響結(jié)合不緊密，走向北東50°～60°，傾向南東，傾角68°～80°的高傾角節(jié)理發(fā)育，張開、充泥。巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度：塊狀綠泥鈉長片巖、片理較發(fā)育的綠泥鈉長片巖為40.0MPa～60.0MPa，屬中硬巖類，其它兩種巖石為25.0MPa～30.0MPa，屬較軟巖類。白云母石英片巖組中的白云母石英片巖，飽和抗壓強(qiáng)度在30.0MPa左右，亦基本屬于較軟巖類。壩區(qū)巖體抗沖流速：白云母石英片巖組6m/s～7m/s，綠泥鈉長片巖組7m/s～10m/s，千枚巖夾硅質(zhì)巖組3m/s～4m/s。1.4工程樞紐布置及主要建筑物工程樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸開敞式溢洪道、右岸泄洪洞、左岸地面廠房及引水系統(tǒng)等建筑物組成。1.4.1大壩XX水電站工程擋水建筑物為混凝土面板堆石壩，壩頂高程362.00m，壩軸線長296.0m，壩頂寬10.0m，河床趾板建基面高程248.0m，最大壩高114.00m。上游壩坡1:1.4，下游壩坡1:1.51（綜合壩坡），壩體總填筑方量276.10萬m3，采用灰?guī)r、硅質(zhì)巖、河床砂礫料及建筑物基礎(chǔ)開挖料分區(qū)填筑，壩身堆石體從上游至下游依次分為蓋重區(qū)(1B)、上游鋪蓋區(qū)(1A)、墊層區(qū)(2A)、特殊墊層區(qū)(2B)、過渡區(qū)(3A)、主堆石1區(qū)(3B1)、主堆石2區(qū)(3B2)、下游堆石區(qū)(3C)、下游護(hù)坡(P)、反濾層等。趾板置于弱風(fēng)化基巖之上，寬度按1/10~1/20水頭設(shè)計(jì)，寬4.0m~8.0m，厚0.5m~0.7m，縱橫配筋率0.35%左右，混凝土強(qiáng)度等級為C25W12F150?；炷练罎B面板的厚度沿高程變化，板厚按公式t（板厚）=0.3+0.003×H（距防浪墻底高度）m計(jì)算確定，最大厚度63.0cm，縱橫配筋率0.4%左右，混凝土強(qiáng)度等級為C25W12F150，面板按6m~12m間距分縫。周邊縫設(shè)置三道止水，面板垂直縫設(shè)置二道止水。1.4.2溢洪道溢洪道布置在混凝土面板堆石壩右側(cè)，為岸邊開敞式溢洪道，由進(jìn)水明渠、閘室段、泄槽段、挑流鼻坎等部分組成。溢洪道中心線與壩軸線的交角為74.01676°。a)進(jìn)水渠進(jìn)水渠底寬69.0m，渠底高程330.00m，中心長約130m。進(jìn)水渠左側(cè)邊墻采用衡重式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻頂高程362.00m，頂寬1.0m，衡重臺處墻寬9.5m，墻底寬3.0m，墻高35.0m，總長約64.0m，其中上游段為1/4平面橢圓曲線段，長軸39.0m，短軸26.0m，下游以一段長約20.0m的直線與閘室相連。進(jìn)水渠右側(cè)溢0-105.0m上游邊坡為1∶1.0，從樁號溢0-020.0m的直立邊墻至溢0-105.0m以扭曲面型式漸變連接，扭面厚約0.5m，采用鋼筋混凝土護(hù)坡。b)閘室閘室段長35.0m，總寬度77.0m，共設(shè)3孔溢流表孔，單孔凈寬20.0m，孔口高18.0m，閘墩采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，中墩厚4.5m，邊墩厚4.0m。閘室采用孔中分縫，共分4個閘段，左、右邊孔閘段寬均為14.0m，中孔閘段寬24.5m。WES型低實(shí)用堰堰頂高程337.0m，上游面鉛直，堰頂上游堰面曲線由三段圓弧組成，圓弧半徑分別為9.0m、3.6m、0.72m，堰頂下游堰面曲線方程為y=0.04285371x1.85，通過1∶2.0的直線段與下游反弧段平順連接，反弧段反弧半徑為30.0m，中心角為18.0343°。3孔表孔溢洪道每孔設(shè)弧形工作閘門一扇，由閘頂液壓啟閉機(jī)操作?；⌒伍l門支鉸樁號溢0+023.551，高程347.000。溢洪道3孔共設(shè)1扇平板檢修閘門，由閘頂單向門機(jī)啟閉。閘室上、下游均設(shè)齒槽，上游齒槽基礎(chǔ)高程325.0m，寬4.0m；下游齒槽基礎(chǔ)高程321.0m，寬5.0m；中部建基面高程328.0m，寬12.2m。閘室兩側(cè)高程343.00m以下垂直開挖，邊墩混凝土貼坡澆筑，邊墩鋼筋網(wǎng)通過錨筋與基巖面連接。閘室基礎(chǔ)固結(jié)灌漿孔深5.0m，孔、排距3.0m，梅花形布置；底板基礎(chǔ)錨筋直徑φ25，深入基巖4.5m，孔、排距3.0m，梅花形布置。c)泄槽泄槽為單坡矩形斷面，槽底坡度i=0.15，泄槽凈寬69.0m，長300.076m。泄槽左右兩側(cè)均采用貼坡式鋼筋混凝土板，邊墻混凝土與巖壁通過錨筋連接，墻厚1.0m，墻頂高程根據(jù)水面線確定為343.00m～291.00m。泄槽底板采用分離式鋼筋混凝土底板，厚1.0m。泄槽基礎(chǔ)底板基礎(chǔ)錨筋直徑φ28，深入基巖5.0m，孔、排距3.0m，正方形布置。d)挑流鼻坎挑流鼻坎采用不等高擴(kuò)散式連續(xù)斜鼻坎，挑坎向上游擴(kuò)散5.0m，向下游擴(kuò)散8.0m，挑坎末端高程從左至右為283.055m～286.154m，挑射角15°～22°，反弧半徑為80.0m，斜鼻坎向上游偏轉(zhuǎn)39°50’。溢洪道最大泄量13600m3/s，鼻坎末端最大單寬流量128.3m3/(s·m)。100年一遇消能設(shè)計(jì)洪水時，溢洪道最大泄量9417m3/s，鼻坎末端最大單寬流量90.1m3/(s·m)。e)出口防護(hù)挑流鼻坎出口防護(hù)采用混凝土面板護(hù)坡＋坡腳裙臺方案?；炷撩姘搴?.0m，在溢洪道中心線方向坡度為1：1，坡腳高程256.50m。坡腳裙臺布置在河床覆蓋層以下1m，將回流水平推向河中，以減小淘刷坑深度。裙臺水平寬6m，表面坡度1:4，頂部高程256.50m～258.00m，末端防淘槽深5m。1.4.3泄洪洞泄洪洞由進(jìn)水明渠、岸塔式進(jìn)水口、無壓隧洞和挑流鼻坎等部分組成。泄洪洞布置在溢洪道的右側(cè)，其中心線與溢洪道中心線平行，兩中心線相距114.5m。a)進(jìn)水渠進(jìn)水渠最小底寬12.0m，兩側(cè)采用喇叭形向上游擴(kuò)散，擴(kuò)散角為6°，渠底高程300.0m。兩側(cè)在樁號泄0-020m處邊坡為1∶1，從樁號泄0+000m的直立邊墻至泄0-020m以扭曲面型式漸變過渡。進(jìn)水渠兩側(cè)邊坡采用掛網(wǎng)噴錨支護(hù)，錨筋直徑28mm，長度5.0m，間、排距均為2.0m；邊坡表面掛鋼筋網(wǎng)，并噴10cm厚C20混凝土支護(hù)。底板采用1.0m厚C20鋼筋混凝土襯砌。b)進(jìn)水口岸塔式進(jìn)水口尺寸為47.0m×17.0m×64.5m(長×寬×高)，塔頂高程為362.0m，與壩頂齊平，底板高程300.0m，