水库工程设计(浆砌石梯形重力坝)

一、坑槽土方开挖1、土方开挖要求（1）坑槽土方开挖的关键是确定开挖宽度，根据槽深和土质情况，按施工规或技术规程要求，选取既不会造成坑槽塌方，又减少开挖量的最小需要槽底宽度，经过计算确定坑槽上口开挖边线。

（2）当地质条件不佳，地下水位高于槽底且降水不好，以与现场没有适宜的工作空间时，采用坑槽支撑，要按规程进行支撑设计，以保障槽壁稳定。

支撑采用的类型、构造根据现场条件，按有关规定、规程执行。

（3）槽底高程在地下水位线以下，或有浅层滞水的槽段。

在做一定的排水、降水措施。

如果要采用槽底两侧挖排水沟进行排水，其槽底宽度还应适当加宽，不应侵占工作宽度。

（4）槽底土基，要保证其强度和稳定，不能超挖，也不能扰动，要有得力的降水措施，如发生超挖或扰动，必须按规程要求进行地基处理后，方可进行管道基础施工。

管道一侧的工作面宽度（mm）坑槽开挖前先作好施工沿线地下探测工作。

现场施工根据场地情况，当开挖坑槽遇到软弱、松散地层与紧靠行车路边、建筑物、大树等，要采用木板或钢板桩支撑，以防塌方。

开挖的土方外运方法拟采用边挖边装车运往业主指定的堆土地点，并根据施工现场实际情况将可不运走的土方存放在预备堆放点临时堆放，留待坑槽回填。

（1）开挖的土方根据施工现场实际情况将不运走的土方存放在预备堆放点临时堆放，留待坑槽回填，其余侧运往业主所指定的场所处堆放。

（2）基坑开挖后要切实做好防水措施，施工期间要与时排除管沟积水。

坑槽底采用单侧加宽0.4m，用木板分隔支护形成边沟排水，且每隔50－60m设一个集水井抽水。

（3）开挖坑槽时在管口对接位置扩大坑槽开挖面积，预留管口对接的工作空间，扩大标准位管两侧0.6m，管底部加深0.5m，管口对接完毕，管道对接部位底部回填石屑。

（4）坑槽开挖严格按设计要求与施工方案规定施工，坑槽清底符合标高后与时通知甲方监理与设计人员进行鉴定、验收。

二、浆砌石砌体工程1、材料（1）石料片石在石厂购买后直接用汽车运到施工场地。

《水工建筑物》系列课程设计--------重力坝电算课程设计指示书一、设计任务：浆砌石重力坝典型剖面设计二、设计内容：根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。

主要设计内容为：1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准2、通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；3、通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；4、坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。

三、设计作法分析基本资料，根据课堂所学内容，参照规范[1～3]各相应部分进行设计，对设计参数进行选取、方案进行拟定等。

设计中所需基本资料，除已给定之外，还有自行研究确定的。

四、基本资料(一)、设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。

根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。

拟建的水库总库容1.33亿立方米，电站装机容量9600kw。

工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按现行的国家规范规范[4]自行确定。

(二)、坝基地质条件1、开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.20m。

2、力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f＇=1.05，粘结力系数c＇＝900kPa。

3、基岩抗压强度：15002kg/cm(三)、特征水位经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：P=0.1%校核洪水位为909.92m，相应下游水位为861.15m；P=1% 设计洪水位为907.32m，相应下游水位为859.80m；正常挡水位为905.70m；相应下游水位为855.70m；淤沙高程为842.20m；(四)、荷载及荷载组合荷载组合根据实际情况并参照规范[1～3]要求。

具体计算时选取了1种有代表性或估计其为控制性的组合进行设计计算。

有关荷载资料如下：1、筑坝材料：浆砌石容重5.233/m kN 。

中华人民共和国行业标准SL 25-91浆砌石坝设计规范1991-07-29发布1991-10-01实施中华人民共和国水利部发布主编部门：贵州省水利电力厅批准部门：中华人民共和国水利部实行日期：1991年10月1日中华人民共和国水利部关于发布《浆砌石坝设计规范》SL 25-91的通知水建［1991］6号各有关单位：根据原水利电力部标准制修订计划,由贵州省水利水电厅主编的《浆砌石坝设计规范》,经审定批准为水利水电行业标准.标准的名称与代号为《浆砌石坝设计规范》SL 25-91,从1991年10月1日起实施.执行中如有问题和意见,请函告部建设开发司并由该司负责解释.该标准由水利电力出版社出版发行.1991年7月29日目次第一章总则第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第三章荷载及其组合第四章浆砌石重力坝第五章浆砌石拱坝第六章坝体防渗第七章坝基处理第八章坝体构造第九章观测设计附录一浆砌石体主要力学指标附录二荷载计算公式附录三用材料力学方法计算浆砌石重力坝坝体应力附录四用材料力学方法计算重力墩,推力墩的应力附录五石料主要物理力学指标及胶结材料配合比附录六浆砌石体变形(弹性)模量,抗压强度的试验方法附加说明第一章总则第1.0.1条本规范适用于大,中型工程中的2,3级浆砌石坝或坝高超过50m的4,5级浆砌石坝的设计.其他浆砌石坝设计可参照使用；对于1级浆砌石坝及坝高超过100m的浆砌石坝,设计时应进行专门研究,制订补充规定.第1.0.2条浆砌石坝设计,应符合现行《水利水电工程等级划分(山区,丘陵区部分)》,《水利水电工程地质勘察规范》,《水工建筑物抗震设计规范》以及其他有关规范,规程,规定的要求.第1.0.3条设计浆砌石坝应重视和研究下列问题：一,建坝地区的各项基本资料.包括河流规划,综合利用要求以及水文,气象,地形,地质,地震,建筑材料,施工和运用条件等.二,合理选择和确定坝型,布置及荷载组合,简化坝体结构.三,地基处理和坝体防渗.四,泄洪消能防冲.五,施工导流和渡汛.六,建筑材料,施工方式及施工技术的采用,应因地制宜.七,降低工程造价和缩短建设周期的措施.此外,还应研究与同类型混凝土坝设计中的异同,重视浆砌石坝的材料试验,结构试验和分析研究,逐步探求和应用反映浆砌石坝结构特点的设计和计算方法.第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第一节筑坝材料第2.1.1条石料.一,砌体所用石料必须质地坚硬,新鲜,完整.砌体石料按其形状可分为毛石,块石,粗料石三种.毛石：无一定规则形状,块重应大于25kg,中部厚不小于15cm.块石：上下两面大致平整,无尖角,块厚宜大于20cm.粗料石：棱角分明,六面大致平整,同一面最大高差宜为石料长度的1%~3%.石料长度宜大于50cm,块高宜大于25cm,长厚比不宜大于3.二,石料的标号分为1000,800,600,500,400,300等六级.其标号根据H5×10cm或5cm×5cm×10cm的岩石试件的饱和极限抗压强度确定,当此值在分级的两个标号之间时,应按较低标号取值.三,石料使用前,必须鉴定其标号,同时宜进行有关物理力学指标的测定.中小型工程无试验条件时,可参照附表5.1选用.第2.1.2条胶结材料.一,浆砌石坝的胶结材料应采用水泥砂浆或混凝土.二,胶结材料标号：1.水泥砂浆标号根据7.07cm×7.07cm×7.07cm的立方体试件28天龄期的极限抗压强度确定.浆砌石体常用的水泥砂浆标号有50,75,100,125四种.2.混凝土标号根据15cm×15cm×15cm立方体试件28天龄期的极限抗压强度确定.浆砌石体常用混凝土标号有100,150两种.3.根据工程具体情况并经论证,上述胶结材料标号也可用试件90天龄期的极限抗压强度确定.三,胶结材料的配合比,必须满足砌体设计标号的要求,并采用重量比.对于2,3级浆砌石坝,可参照附表5.2和附表5.3初选配合比,但应根据实际所用材料的试拌试验进行调整.四,胶结材料采用掺合料或外加剂时应专门进行试验研究.第二节浆砌石体的设计指标第2.2.1条浆砌石体的设计容重,根据砌体类别可在下述范围内选用,但应按《浆砌石坝施工技术规定》(SD120-84)附录三(一,浆砌石体容重检查)的规定复核.毛石砌体：γ砌体＝2.1~2.3t/m3块石砌体：γ砌体＝2.2~2.4t/m3粗料石砌体：γ砌体＝2.3~2.5t/m3第2.2.2条浆砌石体的线胀系数可在(6~8)×10-6/℃范围内选用.第2.2.3条浆砌石体的变形性能：一,浆砌石体的变形模量和弹性模量宜按附录六的方法进行试验测定,对无条件试验的工程,可参照附表1.1选用.二,浆砌石体的泊桑比宜采用0.2~0.25.第2.2.4条浆砌石体的的极限抗压强度,对2级建筑物应按附录六的方法试验确定.对3级建筑物,当无条件试验时,可参照附表1.2选用.第2.2.5条浆砌石体的抗拉强度,2级建筑物应进行石料与材料接触面间的极限抗拉强度试验,取得砌体沿灰缝接触面通缝破坏时的极限抗拉强度σt ,然后按附表1.3中所列砌体抗拉强度计算方法计取其他类别和破坏形式时的极限抗拉强度R T.3级建筑物浆砌石体的极限抗拉强度可参照附表1.3选用.第2.2.6条在初步设计阶段,浆砌石坝抗滑稳定计算所需的抗剪断,抗剪参数,及对沿垫层混凝土与基岩接触面的滑动情况；2级建筑物应作现场试验；3级建筑物可根据基岩特征,从附表1.4中查用.对于沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动或沿浆砌石体本身滑动的情况,2级建筑物应在室内作浆砌石体的抗剪(断)强度试验；3级建筑物,当无条件进行砌体试验时,可查用附表1.5.第2.2.7条应重视浆砌石材料的力学,变形性能和热学性能的试验研究,以便为设计提供正确的依据.第三章荷载及其组合第一节荷载第3.1.1条作用在浆砌石坝上的荷载,按其作用的情况分为基本荷载和特殊荷载两类.一,基本荷载：1.坝体及坝体上永久设备的自重.2.坝体上游面静水压力.选择正常蓄水位或设计洪水位进行计算,下游面静水压力取其相应的不利水位计算.3.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力(包括渗透压力和浮托力,下同).4.泥沙压力.5.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力.6.按多年平均冰层厚度确定的冰压力.7.相应于设计洪水位时的动水压力.8.温度荷载.9.其它出现机会较多的荷载.二,特殊荷载：1.校核洪水位的静水压力.2.相应于校核洪水位时的扬压力.3.相应于校核洪水位时的浪压力.4.相应于校核洪水位时的动水压力.5.地震荷载.6.其它出现机会很少的荷载.第3.1.2条扬压力：进行浆砌石重力坝稳定分析,应力分析以及浆砌石拱坝稳定分析时,必须计入扬压力的作用,并应按垂直作用于全部计算载面积考虑.扬压力的图形见附录二.分析浆砌石拱坝坝体应力时,宜考虑扬压力的作用,但薄拱坝一般可以不计.第3.1.3条泥沙压力：根据坝址河流水文泥沙资料及淤积计算成果确定泥沙压力.泥沙压力的计算公式见附录二.坝前淤沙高的计算年限可采用50~100年,或经专门论证决定.第3.1.4条浪压力：浪高和波长应根据吹程和风速结合水库所在位置的地形采用适宜的经验公式进行计算.对于山区峡谷水库可采用附录二中有关公式计算.在正常蓄水位及设计洪水位时,风速宜采用同期多年平均最大风速的1.5倍；在校核洪水位时宜采用相应洪水期多年平均最大风速.浪高,波长确定后,可采用附录二中的公式计算浪压力.第3.1.5条冰压力：在严寒地区水库表面形成较厚的冰盖时,应考虑冰压力.一,静冰压力：当气温升高受热膨胀时,坝前冰盖层对坝面产生的压力.二,动冰压力：由于冰块流动撞击坝面,闸墩,胸墙以及其他建筑物上所产生的压力.冰压力计算方法见附录二.第3.1.6条动水压力：当采用坝顶或坝面泄流时,应计算溢流坝段反弧面上的动水压力.对溢流面上的脉动压力和负压力可不考虑.动水压力计算见附录二.第3.1.7条温度荷载：浆砌石拱坝的温度荷载应根据运行期间坝体内部温度变化考虑.计算方法见附录二.浆砌石重力坝可不考虑温度荷载.第3.1.8条地震荷载：地震荷载包括地震惯性力和地震动水压力.地震荷载应按现行《水工建筑物抗震设计规范》进行计算.第二节荷载组合第3.2.1条应根据坝型合理确定浆砌石坝设计荷载及其组合.浆砌石坝设计荷载组合分为基本组合和特殊组合两类.基本组合由基本荷载组成；特殊组合由相应的基本荷载与一种或几种特殊荷载组成.第3.2.2条荷载组合按下述规定进行计算.一,基本组合：1.水库正常蓄水位与相应的不利尾水位的静水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,浪压力或冰压力(二者取其中大者).在拱坝设计中还应计入设计正常温降的温度荷载.2.对于以防洪为主的水库,其正常蓄水位很低者,可考虑设计洪水位及相应尾水位的静水压力,动水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,浪压力.在拱坝设计中还应计入设计正常温升的温度荷载.3.在拱坝设计中还应考虑水库死水位(或运行最低水位)及相应尾水位的水压力,泥沙压力,坝体自重,扬压力和此时出现的正常温降(或温升)的温度荷载的组合情况.4.其它出现机会较多的不利荷载组合.二,特殊组合：1.校核洪水位及相应尾水位的静水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,动水压力,浪压力.在拱坝设计中还应计入设计正常温升.2.基本组合加地震荷载.3.施工期的不利荷载组合.4.基本组合加其它出现机会较少的荷载.第四章浆砌石重力坝第一节浆砌石重力坝的布置第4.1.1条重力坝的布置应根据坝址地形,地质,水文等自然条件,结合泄洪,发电,灌溉,航运等枢纽建筑物的综合利用要求,统筹考虑,还应重视冲淤,排沙及岸坡防护等问题.第4.1.2条 坝体溢流段的前沿长度,孔数等,应根据泄洪,排漂浮物等要求,以及下游河床和两岸的抗冲能力,水深与消能要求等因素,综合比较确定.第4.1.3条 坝体需要开设廊道和孔洞时,其位置,尺寸,数目应结合运用要求,施工条件以及坝体结构应力状态,合理确定.第4.1.4条 溢流重力坝枢纽布置方案的最终选定,2级建筑物应经水工模型试验验证；3级建筑物在必要时也应进行水工模型试验.第二节 坝体形状设计第4.2.1条 实体重力坝上,下游面可分别采用一个或几个坡度,上游坝坡可采用1:0~1:0.2,下游坝坡可采用1:0.6~1:0.8.第4.2.2条 溢流坝的水力设计应按照现行《混凝土重力坝设计规范》的有关规定执行. 第4.2.3条 空腹重力坝宜按以下要求拟定断面：一,外廓尺寸宜采用满足稳定和应力要求的,较经济的实体重力坝断面.二,空腹宜位于坝底中部,略偏下游；空腹底宽宜为坝底宽度的1/3左右,高度宜为坝高的1/4~1/3. 三,空腹剖面形状设计,宜采用应力状态较好的组合圆式或经论证的其它形状.空腹下游面的倒悬度不宜大于0.3:1,空腹上游面宜倾向上游一定角度,使空腹断面轴线趋向于坝体合力作用线.第三节 坝体抗滑稳定计算第4.3.1条 坝体抗滑稳定计算,必须考虑下列三种情况：一,沿垫层混凝土与基岩接触面滑动.二,沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动.三,浆砌石体之间滑动.第4.3.2条 坝体抗滑稳定计算应采用公式(4.3.2-1)或公式(4.3.2-2).∑∑+=P A c W f K )(111 ∑∑=P W f K )(22 上二式中 K 1---抗剪断计算的抗滑稳定安全系数；f 1---滑动面上的抗剪断摩擦系数；c1---滑动面上的抗剪断凝聚力,104 Pa；A---滑动面截面积,m2；W---作用于计算截面以上坝体的全部荷载(包括扬压力)对滑动平面的法向分值,104N；ΣP---作用于计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的切向分值,104N；K2---抗剪计算的抗滑稳定安全系数；f2---滑动面上的抗剪摩擦系数.第4.3.3条采用第4.3.2条的公式计算时,坝体抗滑稳定安全系数应不小于表4.3.3中的规定值.表4.3.3抗滑稳定安全系数安全系数采用公式荷载组合2,3级坝K1(4.3.2-1)基本 3.00特殊1 2.502 2.30K2(4.3.2-2)基本 1.05特殊1 1.002 1.00第4.3.4条当坝基岩体内有软弱夹层时,应重视深层抗滑稳定问题研究,且必须核算坝体带动部分基岩沿该软弱结构面的抗滑稳定性.第4.3.5条对于岸坡坝段,应视地形,地质条件,核算坝体侧向和抗滑稳定,必要时应采取措施,以保证施工期和运用期的稳定.第4.3.6条空腹重力坝除计算整体抗滑稳定外,还应核算前腿的抗滑稳定性.第四节坝体应力计算第4.4.1条坝体应力计算方法：一,实体重力坝以材料力学法为基本分析方法；当坝体设置混凝土防渗面板时,也可考虑坝体一个方向异性,按分层异弹模方法分析,计算方法参见附录三.二,对于实体重力坝中的高坝,修建在复杂地基上的坝,以及不能作为平面问题处理的坝体或坝段,还应进行有限元法计算或结构模型试验研究.三,空腹重力坝应采用有限元法计算.第4.4.2条坝体应力计算内容主要包括：一,各计算截面上的应力(计算截面个数可根据坝高选定,坝基面,折坡处的截面应进行计算.对于中,低坝,也可只计算坝体边缘应力).二,坝体廊道,孔洞等削弱部位的局部应力.三,空腹重力坝的腹拱周边,前后腿的应力.设计时,应根据坝的具体情况和不同设计阶段,计算上述内容的部分或全部,或增加其它内容.必要时,尚应分析坝基内部的应力.第4.4.3条实体重力坝的应力应符合下列要求：一,在各种荷载(地震荷载除外)组合下,坝体垂直正应力应满足下列要求：1.计入扬压力和不计场压力两种情况时,坝基面垂直正应力均应小于砌体容许压应力.2.计入扬压力情况时,坝基面最小垂直正应力应为压应力.二,坝体主应力应满足下列要求：1.坝体最大主压应力应小于砌体容许压应力.2.不计扬压力时,坝体上游面最小主压应力σ≥0.25γH,此中γ为库水容重,H为计算点的静水头(m).3.坝体内不得出现主拉应力(溢流堰顶及反弧段,廊道和孔洞周边除外).4.当溢流堰顶部位出现拉应力或不计扬压力时,应力σ＜0.25γH,该部分可采用高标号胶结材料砌筑,也可采用混凝土或钢筋混凝土结构.三,在地震情况下,坝基面的垂直正应力和坝体上游面的主应力的控制标准应符合现行《水工建筑物抗震设计规范》的规定.第4.4.4条实体重力坝坝体应力除按第4.4.3条控制外,还应核算坝体施工期应力,其下游坝基面的垂直正应力只允许有不大于10×104 Pa的拉应力.第4.4.5条浆砌石空腹重力坝计算应力可用下列指标控制：一,坝踵部位：坝基面以上3%~5%坝高处,不出现主拉应力(高坝宜取3%,中,低坝宜取5%).二,坝趾部位：主压应力不超过容许压应力值.第4.4.6条对于空腹重力坝,应通过调整坝体和空腹体形,改善空腹周边部位的应力状态,减小腹拱拉力区范围.腹拱拱圈部分宜采用钢筋混凝土结构.第4.4.7条浆砌石重力坝的浆砌石体抗压强度安全系数应符合以下要求：一,在基本荷载组合时,应不小于3.5.二,在特殊荷载组合时,应不小于3.0.第五节温度控制第4.5.1条坝基垫层混凝土温度控制应按现行《混凝土重力坝设计规范》有关规定执行.第4.5.2条坝体浆砌石砌筑时的温度控制,应按现行《浆砌石坝施工技术规定》的有关规定执行.第4.5.3条浆砌石坝体横缝的设置宜根据当地具体情况确定.第五章浆砌石拱坝第一节浆砌石拱坝的布置第5.1.1条浆砌石拱坝宜选河谷地形狭窄,坝肩地质条件好的坝址.其布置应根据坝址地形,地质,水文等自然条件以及枢纽的综合利用要求统筹考虑.第5.1.2条拱坝坝轴线位置的选择,应优先考虑拱座稳定,并经多方案比较确定.第5.1.3条浆砌石拱坝体形的选择,应根据坝址地形,地质条件,泄洪方式,施工条件等合理选定.浆砌石拱坝顶部拱圈最大中心角以80°~110°为宜；在河谷较宽的坝址,宜选用非圆弧形拱圈.浆砌石拱坝悬臂梁的倒悬度不宜大于0.3:1.第5.1.4条浆砌石拱坝泄洪布置和泄洪方式的选择,应根据工程的特点确定.当由坝体泄洪时,宜优先考虑表孔泄洪.应重视浆砌石拱坝的溢流消能和防冲问题.水力设计应按照《混凝土拱坝设计规范》(SD 145-85)有关规定执行.2级建筑物的拱坝溢流布置,应经水工模型试验验证.第二节坝体应力分析第5.2.1条浆砌石拱坝结构分析时,可视结构为各向同性的均质体；当有混凝土防渗体时,也可考虑坝体的一个方向异性.第5.2.2条浆砌石拱坝应力分析,宜以拱梁分载法计算成果作为衡量强度安全的标准.对于2级或情况比较复杂的浆砌石拱坝,除用拱梁分载法计算外,必要时应用有限元法验算或作结构模型试验加以验证.第5.2.3条浆砌石拱坝应力分析的主要内容包括：一,各计算截面上的应力分布.二,坝体上,下游面在各计算点的主应力.三,坝体削弱部位(廊道,孔洞等)的局部应力.在不同的设计阶段,应根据具体情况,计算上述内容的部分或全部.必要时还应分析坝基内部应力.第5.2.4条浆砌石拱坝应力分析中应考虑下述问题：一,选择应力分布比较有利的体形.二,坝内孔洞对坝体应力的影响.三,封拱温度对坝体应力的影响.四,不设横缝,整体上升的浆砌石拱坝坝体自重对应力的影响.五,分期施工,蓄水对坝体应力的影响.六,坝体设横缝时,坝体横缝灌浆前施工期各单独坝段的应力和抗倾覆稳定性.第5.2.5条用拱梁分载法计算时,坝体内的主压应力和主拉应力应符合以下要求：一,浆砌石体容许压应力的安全系数,对于基本荷载组合,采用3.5；对于特殊荷载组合,采用3.0.当无试验资料时,可参考表5.2.5-1值选用.二,浆砌石拱坝计算拉应力不应大于表5.2.5-2所列数值.用拱冠梁法计算时,拱和梁的法向应力应满足本条所规定的应力指标.第5.2.6条2级浆砌石拱坝应力分析中所采用的砌体弹性模量,泊桑比,坝基变形模量和弹性模量,应通过试验确定.可行性研究阶段,当缺乏上述资料时,可参照类似条件下的经验数据采用.表5.2.5-1浆砌石体容许压应力(104 Pa)表5.2.5-2浆砌石拱坝控制计算拉应力(104 Pa)第5.2.7条对于重要的浆砌石拱坝,宜再用拱坝极限分析法核算,进一步了解其安全度.当采用拱坝极限分析法核算时,坝体强度安全系数为极限荷载与设计荷载的比值,对于基本荷载组合,不应小于3.2；对于特殊荷载组合,不应小于2.9.第三节拱座稳定分析第5.3.1条在浆砌石拱坝设计的各阶段,应对两岸拱座的稳定性作出相应的分析论证.第5.3.2条在评价拱座的稳定性时,应合理确定滑裂面.滑裂面上的抗剪强度参数f和c的设计值；2级浆砌石拱坝应通试验后研究选定；3级浆砌石拱坝不具备试验条件时,可参照类似地质条件下工程的经验数据选定.第5.3.3条浆砌石拱坝拱座的抗滑稳定分析,以刚体极限平衡法为主.必要时可辅以有限元法等.拱座稳定分析应按空间问题处理,确定其整体抗滑稳定安全系数.如情况简单且无复杂的滑裂面时,可按平面分层累计计算.第5.3.4条 采用刚体极限平衡法进行抗滑稳定分析时,应采用公式(5.3.4-1)或公式(5.3.4-2)计算.()∑∑+=TA c Nf K 111∑∑=TNf K )(22上二式中 K 1,K 2---抗滑稳定安全系数；N ---垂直于滑动方向的法向力,104 Pa ； T---沿滑动方向的滑动力,104 Pa ； A---计算滑裂面的面积,m 2 ； f 1---抗剪断摩擦系数；c 1---抗剪断凝聚力,104 Pa,f 1,c 1应按相应于岩体的峰值强度采用；f 2---抗剪摩擦系数,应按相当于下述特征值取用：对脆性破坏的岩体,采用比例极限,对塑性或脆塑性破坏的岩体,采用屈伏强度,对已经剪切错动过的岩体,采用残余强度. 第5.3.5条 采用第5.3.4条公式计算时,相应安全系数应不小于表5.3.5规定的数值. 第5.3.6条 当拱座下游存在较大断层或软弱带时,应进行专门研究,采取加固措施控制变形量,并核算拱座变形对坝体应力的影响. 表5.3.5 抗滑稳定安全系数安 全 系 数 采 用 公 式 荷 载 组 合建筑物级别 23K 1(5.3.4-1)基 本3.25 3.00 特 殊 1 2.75 2.50 2 2.25 2.00 K 2(5.3.4-2)基 本1.40 1.30 特 殊1 1.20 1.102 1.10 1.00第5.3.7条 应采取有效措施,减小作用在岩体上的渗透压力,保证拱座稳定安全.第5.3.8条浆砌石拱坝重力墩,推力墩的稳定分析应符合本节的有关规定.其应力及稳定计算参见附录四.重力墩,推力墩的荷载组合应与坝体的荷载组合一致.第四节温度控制第5.4.1条浆砌石拱坝施工时,可根据需要在拱端附近或其他适当位置预留横向宽缝或窄缝.宽缝缝宽可为0.8~1.2m.第5.4.2条浆砌石拱坝的封拱温度(指封拱时日平均气温)应控制在年平均气温以下,但不宜低于5℃.严寒地区工程封拱温度的确定需经专门论证.整体上升的浆砌石拱坝,砌筑时的日平均气温宜在年平均气温以下,超过年平均气温时应采取降温措施；同时不宜在低于5℃的气温下砌筑.第六章坝体防渗第一节一般规定第6.1.1条浆砌石坝应有防渗设施,可采用下列几种形式：一,设置在坝体上游面的混凝土防渗面板.二,设置在靠近迎水面砌石体内的混凝土防渗心墙.三,利用坝体自身防渗.四,经过实践或论证的其他形式.第6.1.2条坝体防渗形式应结合建筑物等级,当地建筑材料,自然条件,施工工艺,建坝经验等因素,比较论证后确定.第6.1.3条在有冰冻地区,坝体上游面水位涨落部位的胶结材料或混凝土防渗面板应采用普通硅酸盐水泥.第二节混凝土防渗面板与心墙第6.2.1条防渗面板与心墙的混凝土标号应满足抗渗,抗裂,抗冻,强度等要求.其抗渗标号应满足表6.2.1-1的要求,抗冻标号应满足表6.2.1-2的要求.表6.2.1-1混凝土抗渗标号要求表6.2.1-2混凝土抗冻标号要求第6.2.2条混凝土防渗面板与心墙的底部厚度宜为最大水头的1/30~1/60,顶部厚度不应小于0.3m.第6.2.3条混凝土防渗面板应根据温度应力计算或参照已建工程的实践经验,配置钢筋.第6.2.4条混凝土防渗面板或心墙与坝体的连接可采用联系钢筋或将相邻砌体砌成毛糙面.混凝土防渗心墙距上游坝面宜为0.5~2m.第6.2.5条混凝土防渗面板或心墙必须嵌入建基面1~2m,并与坝基防渗设施连成整体.第三节利用坝体自身防渗第6.3.1条适合下列条件之一者,可利用坝体自身防渗：一,用混凝土作为胶结材料,使用机械振捣并辅以必要的补强灌浆的砌石坝.二,高度低于50m,用水泥砂浆砌筑粗料石,迎水面用高标号水泥砂浆勾深缝的浆砌石坝.第6.3.2条利用坝体自身防渗,应对坝体与地基的连接作出防渗设计.第四节横缝,止水和排水第6.4.1条重力坝的混凝土防渗面板应设伸缩缝,缝距宜为10~20m.如坝体设横缝,混凝土防渗面板或心墙的分缝应与坝体一致.第6.4.2条拱坝混凝土防渗面板或心墙的横缝间距宜为10~20m,并与坝身砌体横缝的形式和部位一致.混凝土防渗面板或心墙应和坝体同时封拱.第6.4.3条混凝土防渗面板或心墙的工作缝除必须按有关规定处理外,竖直工作缝应埋设止水,水平工作缝宜采用键槽连接.第6.4.4条混凝土防渗面板与心墙的伸缩缝,在水头大于30m或死水位以下的部位应设两道止水,死水位以上且水头小于30m的部位可设一道止水.。

水库工程坝型选择研究水利工程建设规模比较大，而且施工环境比较复杂，因此，在水利工程施工中，必须严格依据施工规范开展作业。

在水利工程设计阶段，坝型选择至关重要，科学合理的坝型选择不仅能够有效减少建设成本投入，而且有利于节省工期，提高工程安全性。

对此，本文将以树寨沟水库为研究对象，对其坝型选择进行详细探究。

标签：树寨沟水库；坝址；选择1、引言在坝型选择方面，需要综合考虑各项因素，包括施工条件、工期、水利生态环境、施工技术方案、施工材料、后期工程维护管理等等。

因此，坝型选择难度较大，对此进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2、水库工程常见坝型2.1 重力坝重力坝是由混凝土或者浆砌石修筑而成的，重力坝的剖面为直角三角形，重力坝整体是由很多个坝段所组成的。

在水压力以及其他荷载的作用下，重力坝能够有效依靠自身重力所产生的抗滑力提高稳定性，与此同时，其还能够有效依靠坝体自身重量抵消由水压力所产生的拉应力。

在实际施工过程中，重力壩的应用优势主要体现在以下几点：（1）重力坝安全性较好，耐久性较好，防渗性能优，在抵御地震灾害以及战争破坏方面应用优势十分明显。

（2）重力坝设计施工十分便捷，在实际施工过程中可以采用机械化施工方法。

（3）重力坝对于不同地形条件的适应力均比较强，对于任何山谷地形，都可以应用重力坝。

（4）在重力坝坝体上，可以设置引水、泄水孔口，因此能够有效解决施工导流问题。

但是，重力坝也有应用缺陷，主要体现在以下几点：（1）坝体应力比较低，在实际施工过程中，材料强度往往很难得到有效发挥。

（2）重力坝体积比较大，因此在施工过程中需要耗费大量水泥材料。

（3）在重力坝施工过程中，容易受到温度应力和收缩应力的影响，因此，对于施工温度控制要求比较高。

2.2 拱坝拱坝是一种拦水坝，一般被应用于峡谷中，通常做成水平拱形，并且两端紧贴着峡谷壁。

具体而言，拱坝平面上向上游弯曲，能够将部分水平荷载传递至两岸挡水建筑上。

与重力坝相比，其应用优势在于在水压力作用下，坝体不需要依靠自身重量维持自身稳定性，而是能够有效利用拱端基岩的反作用来提升稳定性。

［收稿日期］　２０１５－０１－２１［作者简介］　张志刚（１９８０－），男，湖北黄梅人，工程师，从事水工结构设计工作畅某水库浆砌石重力坝的稳定分析及应力计算张志刚１，邓　钦２（１畅四会市水利水电勘测设计院，广东四会　５２６２００；２畅广东粤源水利水电工程咨询有限公司，广州　５１０６３５）［摘　要］　为确保水库安全运行，需要对大坝结构进行安全复核。

采用材料力学方法，对浆砌石重力坝进行抗滑稳定计算和坝体应力分析。

分析结果表明，大坝抗滑稳定安全系数、坝基最大垂直正应力、坝体最大压应力和最大拉应力均满足规范要求，水库大坝结构安全。

［关键词］　浆砌石重力坝；抗滑稳定；应力分析［中图分类号］　ＴＶ６４ ［文献标识码］　Ｂ ［文章编号］　１００６－７１７５（２０１５）０５－００１１－０３１　工程概况某水库位于广东省从化市东北部，是一座以灌溉为主，兼集防洪、发电等综合利用为一体的中型水库。

坝址以上控制集雨面积９２畅３０ｋｍ２，总库容９４５８×１０４ｍ３，死库容２４０×１０４ｍ３。

水库工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为３级。

水库大坝为浆砌石重力坝，坝顶轴线长１８１畅９０ｍ，整体呈南北走向，坝顶高程１７７畅７１ｍ，最大坝高６１畅３０ｍ，坝顶宽５畅０ｍ，底宽５０畅０ｍ。

主坝共分５个重力坝段和１个溢流坝段（溢流坝段长２２ｍ）。

重力坝段断面基本形状为三角形，溢流坝段堰顶高程１６８畅２１ｍ，堰面采用克－奥曲线。

水库工程于１９７２年１２月兴建，１９７６年１月投入运用。

由于建坝时清基未够彻底，致使大坝在投入运行后，左坝坝头与山坡结合处不断出现渗漏，且施工人员技术水平参差不齐，砌体结构质量不均，坝体局部出现渗漏。

采取相应除险加固措施后，保证了大坝的安全运行。

最近一次加固是在２０００年，主要是对大坝进行灌浆。

其中，左坝头５个孔，右坝头２个孔，钻孔总深度２６０畅８０ｍ。

２　地质条件坝址位于“Ｖ”型峡谷段。

两岸基本对称且坝址地形呈倒葫芦形。

重力坝设计说明书《水工建筑物》课程设计姓名：专业：学号：基本资料一、基本情况本重力坝水库坝高53.9m，坝底高程31.0m，坝顶高程84.9m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。

水库死水位51.0m，死库容0.3亿m3，正常水位80.0m，设计状况时上游水位82.5m、下游水位45.5m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。

二、气候特征1、根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；2、最大冻土层深度为125m；3、河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。

三、工程地质条件1、坝址地形地质（1）、左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚4m；（2）、河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约0-1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m 左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强；（3）、右岸：覆盖层3-5m，全风化带厚5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。

2、天然建筑材料：粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2-3km均可开采，储量足。

粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。

砂石料满足砼重力坝要求。

大坝设计一、工程等级本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。

根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。

枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。

二、坝型确定坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。

本枢纽坝址区为较坚硬的砂岩，当地石料丰富，确定本水库大坝为浆砌块石重力坝。

玄天湖水库枢纽工程浆砌石重力坝设计1工程概况重庆市玄天湖水库大坝坝址位于重庆市铜梁县巴川镇黄门村，涪江二级支流淮远河中游的小支流司家槽上，距县城约6km ，坝址以上集雨面积13.4km 2，修建浆砌石重力坝，正常蓄水位为282.0m ，正常库容为881×104m 3，校核洪水位283.5m ，总库容1056×104m 3。

按SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，枢纽工程为Ⅲ等中型工程，主要建筑物：拦河坝、泄水建筑物为3级建筑物，次要建筑物为4级建筑物。

洪水标准：大坝按50年一遇设计，500年一遇校核，消能防冲洪水标准30年一遇。

2大坝设计3.1坝顶高程水库正常蓄水位282.00m ，设计洪水位283.05m ，校核洪水位283.50m 。

根据铜梁县气象站1960～1999年39年实测资料，多年平均最大风速为8.9m/s ，最大风吹长度D=800m 。

按SL25-91《浆砌石坝设计规范》，坝顶超高△h 按下式确定： h=h l +h 0+h c 式中：h l —波浪高度，m ；h 0—波浪中心线至静水位的高度，m ；h c —安全超高，坝的级别为3级，校核洪水位时取0.3m ，设计洪水位时取0.4m 。

根据官厅水库的公式（该公式适用于山区峡谷水库，吹程1～13Km,风速4～16m/s ）。

31450166.0D V h l =()8.04.10l l h L =式中：V —计算风速，m/s ；在正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速的1.5～2.0倍；在校核洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速；D —吹程，km 。

)2(20lll L Hcth L h h ππ=3.1.1设计洪水位情况V=17.8m/s D=0.8kmm h l 563.08.08.170166.03145=⨯⨯=m L l 594.6563.04.108.0=⨯=m h 151.0594.6563.014.320=⨯=m h h h h c l 114.14.0151.0563.00=++=++=∆坝顶高程：▽防浪墙顶=▽设计洪水位 +△h 设=283.050+1.114=284.164m3.1.2校核洪水位情况V=8.9m/s D=0.8kmm h l 237.08.09.80166.03145=⨯⨯=m L l 286.3237.04.108.0=⨯=m h 054.0286.3237.014.320=⨯=m h h h h c l 591.03.0054.0237.00=++=++=∆坝顶高程：▽防浪墙顶 =▽校核洪水位+△h 校=283.500+0.591=284.091m经计算，设计洪水位和校核洪水位时的h l 分别为0.60m 和0.24m ；h 0分别为0.18和0.06m ；h c 按规范表8.1.1分别取为0.4m 和0.3m ，成果见表3-1。

2024年水库浆砌石重力坝加固设计方案一、项目背景为了确保水务工程的安全运行和防止坝体发生溃坝事故，需要对2024年建成的水库浆砌石重力坝进行加固设计。

本方案将通过对原有重力坝的加固设计，提高其整体的抗震和抗滑性能，确保水库的安全性。

二、加固设计目标1. 提高坝体的抗震性能，使其能够在发生地震时保持完整稳定。

2. 提高坝体的抗滑性能，确保在水库超载和地震荷载的作用下不发生滑坡。

3. 提高坝体的坝顶防渗性能，减少渗漏水量，确保水库的储水能力。

4. 降低加固造价和施工难度，确保项目能够按照预定计划完成。

三、加固设计方案1. 加固坝肩和坝底为进一步提高坝体的抗滑性能，需要在坝肩和坝底进行补强设计。

根据现场勘测和地质条件，采用预应力锚杆和钢筋混凝土加固坝底，并设置加固坝肩的抗滑挡墙。

挡墙采用钢筋混凝土墙体，连接到坝体混凝土墙体内部，以增加坝体的整体抗滑稳定性。

2. 提高坝防渗性能为确保水库的储水能力，需要进一步提高坝顶的防渗性能。

采用刷涂防水材料，对坝顶进行彻底的防水处理。

在防水层上设置防渗条，以减小渗漏水量。

同时，在坝底进行灌浆处理，填充坝底结构缺陷和孔洞，以提高坝底的密实性和防渗性能。

3. 提高坝体的抗震性能为增加坝体的抗震能力，需要将其整体加固。

采用钢筋混凝土基坑墙体加固坝身，提高坝体的整体强度和刚度。

在坝身内部设置钢筋混凝土梁柱加固体系，以增加坝体的纵向和横向的抗震性能。

4. 加固坝上游和下游边坡为确保水库的稳定性和安全性，需要进行坝上游和下游边坡的加固设计。

采用钢筋混凝土护坡板加固上下游边坡，以增加边坡的抗滑稳定性。

同时，在边坡内采用抗滑桩和格栅加固体系，以增加边坡的整体抗滑性能。

四、加固材料和施工工艺1. 加固材料加固使用的主要材料包括预应力锚杆、钢筋、混凝土、刷涂防水材料、防渗条等。

预应力锚杆用于坝底加固，保证坝底的整体抗滑稳定性。

钢筋和混凝土用于加固坝肩、坝顶和坝身，提高整体的抗震和抗滑性能。

水库砌石重力坝坝体施工措施探讨文章重點对水库砌石重力坝坝体施工技术、控制要点进行了简要的分析研究，以供同行参考、应用。

标签：水库砌石重力坝；施工技术；控制措施1、前言该水库是一座兼顾灌溉、发电的小型综合利用枢纽工程，水库总库容2680万m2。

水库大坝坝型为混凝土砌石重力坝，分为挡水坝段和溢流坝段；坝顶高程480.50m，坝顶宽5.3m，坝顶长217.65m，最大坝高101.54m。

为提高坝体的防渗效果、降低坝基扬压力，自坝基混凝土顶部369.3m高程起，分设混凝土防渗面板。

为防止混凝土面板裂缝，面板沿坝轴线方向设伸缩缝，分缝宽度9m，伸缩缝设两道止水；混凝土设计指标C25W 8F150。

2、施工技术控制要点防渗面板是大坝防渗的关键屏障，保证面板的防渗效果，是确保水库正常蓄水、正常运行的先决条件，因此防渗面板的防渗质量是面板施工控制的重点。

本工程在施工中主要从以下几个方面进行控制：合理设计防渗面板混凝土配合比，提高混凝土的耐久性和抗裂能力；混凝土基础面处理；止水带安装；采取合理措施，防止发生混凝土裂缝。

2.1 确定混凝土配合比根据《大体积混凝土施工规范）“混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于lm 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土”为大体积混凝土，本工程防渗面板设计结构属典型的大体积混凝土施工；又因混凝土的设计强度及抗渗、抗冻指标要求较高，这决定了混凝土中水泥需用量大，水化热高，易产生有害裂缝。

因此在混凝土配合比设计阶段就必须考虑尽可能地减少混凝土中水泥用量，降低水化热。

本工程确定了以下混凝土配合比设计原则：（1）防渗面板位于水位变化区外部混凝土、抗冻要求较高，选用普通硅酸盐42.5MPa水泥。

（2）尽可能使用大粒径骨料，级配选用三级配，即O.5～2.0cm、2.0～4.0cm、4.0～8.0cm。

（3）细骨料选用人工中砂，细度模数2.5～2.8，8%≤石粉含量≤14%。

重力坝课程设计指导书年月日根据任务书指出的设计内容，对本次毕业设计要求、方法和步骤及时间安排等具体指示如下：一、了解规划任务，分析原始资料由于时间关系，本课程设计对水文分析和水能规划方面的内容不涉及。

该部分的结果由基本资料和建筑物特性指标给出。

首先要求同学了解工程的基本资料，以及设计任务和要求，熟悉并分析枢纽地区的地形、地质、水文、气象、建筑材料等一般情况。

通过对工程概况的了解，以及基本资料的分析，使同学们掌握工程设计的主要内容及采用的设计方法。

二、坝体剖面设计内容与要求非溢流坝剖面设计，要进行非溢流坝段最大坝高断面的设计。

设计的内容和步骤如下：参考已建工程并考虑使用要求确定坝顶高程、坝顶宽度、上下边坡及起坡点位置，并绘出该坝段最大剖面图。

1、坝顶高程考虑安全超高，利用设计洪水位和校核洪水位分别计算坝顶高程，然后取大值作为坝顶高程。

2、坝顶宽度根据交通及应用、检修等要求，参考教材选定坝顶宽度。

3、上下边坡参考教材初步拟定上、下游边坡的坡率及折坡点的位置。

三、坝体稳定应力分析1、稳定应力分析及计算原理和控制标准稳定应力计算原理要求论述计算方法，基本假设和采用公式，说明公式中各符号的意义。

控制标准则根据工程等级和计算情况按有关规范指标选取。

2、荷载及荷载组合：荷载组合分基本组合和特殊组合，基本组合有正常运用情况和设计洪水情况。

特殊组合有校核洪水情况和地震情况，相应各组合的载荷有：基本组合1：兴利水位（即正常蓄水位）的水压力，扬压力、浪压力、自重、泥沙压力等。

基本组合2：设计洪水位时的静（动）水压力，扬压力、浪压力、自重、泥沙压力等。

特殊组合1：校核洪水位时静（动）水压力，扬压力、浪压力、自重、泥沙压力等。

特殊组合2：兴利水位时静水压力，扬压力、浪压力、自重、泥沙压力，以及地震习惯性力，地震动水压力和地震动土压力等。

由于时间关系，本设计只对基本组合2和特殊组合2，进行稳定及应力计算。

3、稳定应力计算：分别计算坝基截面在各组合工况下的荷载、抗滑稳定安全系数和边缘应力，坝内应力，校核其安全性。

重力坝设计《水工建筑物》课程设计姓名：专业：学号：基本资料一、基本情况本重力坝水库坝高53.9m，坝底高程31.0m，坝顶高程84.9m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。

水库死水位51.0m，死库容0.3亿m3，正常水位80.0m，设计状况时上游水位82.5m、下游水位45.5m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。

二、气候特征1、根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；2、最大冻土层深度为125m；3、河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。

三、工程地质条件1、坝址地形地质（1）、左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚4m；（2）、河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约0-1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m 左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强；（3）、右岸：覆盖层3-5m，全风化带厚5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。

2、天然建筑材料：粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2-3km 均可开采，储量足。

粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。

砂石料满足砼重力坝要求。

大坝设计一、工程等级本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。

根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。

枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。

二、坝型确定坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。

本枢纽坝址区为较坚硬的砂岩，当地石料丰富，确定本水库大坝为浆砌块石重力坝。

分析浆砌石重力坝在小型水利工程建设中的设计与施工要点摘要：浆砌石重力坝历史悠久,属于一种重要的坝型,本文结合实际案例分析重力坝在小型水利工程建设中相关设计分析与施工要点，从工程特征、参数以及设计相关标准入手，提出相关重要的施工要点，在此基础上，促进水利工程建设顺利实施，以为人们提供重要基础服务。

关键词：浆砌石重力坝；小型水利工程；设计要点；施工要点1、概述：浆砌石重力坝是由石块以胶结材料砌成的重力坝，要求石料新鲜、完整，胶结材料主要是水泥砂浆、小石子砂裝及细石混凝土，防渗体大多采用上游混凝土防渗墙及钢丝网喷浆防渗体。

浆砌石重力坝的优点是：安全可靠，设计及施工简单，对地形和地质条件的适应性较好，对地基要求不太高，可就地取材，大量节省水泥，节省模板，不需采用温控措施，施工技术易于掌握，无机械也能施工；适于各种气候条件下的修建，有大量的工程事例可供参考，工程经验丰富，维护修理费用低；施工导流和永久性泄洪问题容易解决。

缺点是：施工机械化较困难，施工速度较慢，使用劳力较多，施工质量容易波动。

近年来随着新型筑坝材料及筑坝工艺的发展，由于浆砌石坝在施工质量和速度上的不足，大型水库使用甚少，但是在中小工程中仍具有广泛的应用前景。

2、浆砌石重力坝的施工要点2.1筑坝材料石料是浆砌石重力坝的主要建筑材料，要新鲜、完整，风化、半风化或有裂缝的石料不能用，容易风化、软化的岩石也不能用作坝体砌筑，一般要求石料的饱和极限抗压强度在40Mpa以上，也就是20×20×20立方厘米的试件在饱和情况下作轴心抗压试验，其标号达到40Mpa以上。

本工程坝址附近有较大储量的砂岩，采集方便，运输距离短，工程造价低，经试验各性能参数能达到规定的设计值，可以用作坝体砌筑。

砌石体的胶结材料可以选用水泥砂浆或混凝土，由于坝址区石子、砂储量丰富，优先选择混凝土作为胶结材料，虽然混凝土的和易性比水泥砂浆差，且相对用量较大，但混凝土的砌体强度比水泥砂浆的砌体强度要大，既便于机械化施工，提高功效，又能保证工程质量，而且还可以和混凝土防渗墙使用同一拌和、运输系统，简化施工现场的布置。

第一章基本资料1、1工程概况及工程目的1、1、1地理概况×县位于东径108、北纬30的温带地区，全县地域面积2167平方公里，人口百万，耕地面积九十万亩。

全县属西北向东南倾斜的丘陵区，境内最高海拔1450米，最低海拔150米。

县区内山地及深丘占74%，其余为分布于中南部的浅丘地。

该县是以产粮为主的农业大县，主要产粮区分布于南部及中部浅丘区。

1、1、2气象与水文全流域属亚热带湿润季风气候，具有冬暖、春早、夏热、秋雨、湿度大的特点，多年平均降雨量为1239mm，多年平均气温20左右，无霜期长，多年平均最大风速16m/s，最大风速28m/s，水库吹程。

流域内平均径流深约650mm，坝址河道最小月平均流量，河道纵坡16.89%，多年平均含沙量2kg/m3，淤沙干容重为13kn/m3，孔隙率0.4的摩擦角为18。

1、1、3工程地质流域地质属侏罗系重庆绕上沙溪庙组砂岩。

坝址区位于锣鼓峡背斜西翼，东距背斜约5公里，出露地层为砂岩，该砂岩为中粗粒结构，主要成份为石英，长石及少量云母，岩层走近南北，倾向西，倾角22°～35°，为单斜地层，坝址区内未发现断层，但节理裂隙较发育，强透水带埋存较深，最大可达40米，一般为15～30米。

主要节理有三组，一组是走向东北，倾向东南，倾角65°～80°；二组走向同一组，倾角约30°；三组走向北西，倾向东，倾角30°。

坝址岩层风化较浅，岸坡2～4米，河床1～3米。

基岩极限抗压强度40700kpa，软化系数0.5，抗剪强度7200kpa，内摩擦角40°。

河谷地带多有第四系现代河流冲积层或崩坡积物，岸坡强风化带深度一般大于河床部。

库区地质条件良好，未发现有滑坡及崩塌等不利地质现象，岸坡稳定，抗渗性较好。

坝址区砂岩裸露，河床砂岩块石遍布，质量坚硬，储量丰富。

1、1、4地形条件坝址区属丘陵地形，高程388～445米，相对高差约67米，河谷岩层定向发育，河流平直，流向南西，流水常年不断，丰水期河面宽约15～20米，河谷左岸坡度较缓，坡角30°，右岸稍陡，坡角35°,属较为宽浅的不对称梯形河谷。

基本数据：初拟断面：上游坡比n 0.2上起坡高程H 69.3下游坡比m0.7下起坡高程H 74.157上游水深H 上77.2下游水深H 下54.3淤沙高程H 沙60.4坝底高程H 底49.3坝顶高程H 顶砌石容重r d2.2G 1330G 2475.7602G 388389.20512.531.6404.扬压力：5.36.8削减系数α1坝底宽B 26.3999W φ1131.9995W φ267.32566W φ313.74W φ45.浪压力：L 6.42h 1.3ho 0.425.92-20.48 5.443.14H/L 13.69538432.16-389.20542.955 1.3γ干 1.3γ浮0.65内摩擦角φ18水平压力：21.13739垂直压力：8.00865403.2824678.0262-1739.7M G12210.984M G2-761.224M G3926.9289M P220.83333M W1353.9184M W2474.6647M W3-105.291M W φ1M W φ2-8.97788M W φ3-101.675M W φ4-1008.58M R-627.264484.0107M PH-78.2083M PV99.78738基础摩擦系数f 0.65K 1.092825＞1.05满足要求偏心距e 2.565831＜B/6 4.399983σ`y10.70603＞0满足要求σ``y52.17849＜［σ］（略）下游水平水压力P 2：计算工况：设计洪水情况下帷幕至上游面距离L基础排水管距上游面L一、荷载计算及其组合：1.坝体自重：2水平水压力.：上游水平水压力P 1：1）坝前水深H ＞浪高L 引用坝高计算中的数据：作用铅直面的合力+、-、Re 2）（3~5）h ＜坝前水深H ＜浪高L 下游垂直水压力W 3：3.垂直水压力.：上游垂直水压力W 1、W 2：水平力总和∑P ：垂直力总和∑W ：各力对基础中心产生的力矩M ：力矩总和∑M ：作用铅直面的合力+、-、Re a=2hsech （3.14H/L ）二、计算各种力的合力：6.泥沙压力：7.地震力：通常重庆地区不考虑。