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《水工建筑物》课程设计 土石坝设计指导书2011年3月《水工建筑物》课程设计土石坝设计指导书一、目的通过这次设计，综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识，进一步掌握〈〈水工建筑物〉〉课程中“土石坝”的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
二、资料及工程任务工程设计资料包括地形、地质资料，水文、水利计算资料、筑坝材料资料等。
地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。
地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。
三、设计要求和设计步骤1、考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置，其建筑物包括土石坝、溢洪道、输水洞等。
水洞等。
2、综合分析比较确定土石坝坝型。
、综合分析比较确定土石坝坝型。
3、根据提供的料场资料，确定防渗料及坝壳堆石料填筑标准。
防渗粘土料按压实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。
控制。
4、利用已给的水库特征水位，考虑风浪及安全加高因素，按正常运行和非常运行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。
地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m 。
5、按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比，初步拟定大坝剖面尺寸。
尺寸。
6、选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
7、以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行下游坝坡稳定校核。
计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，抗剪强度指标按表4-8选用。
注意为计算简便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。
便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。
8、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。
、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。
9、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
扎巴水库土石坝设计1设计资料1．地形资料。
坝址地形图如图1-3-2所示2．地质资料。
水库位于山区峡谷内。
两岸地形高俊，河谷为老年期梯形河谷，库区及坝址一带均为第四纪周口店期原生黄土，库区底部有深6~8m的第三纪三趾马红色粘土为一天然隔水层，河槽底部有深4~5m的砂卵石。
砂卵石浮容重m3,内摩擦角30度，粘接力;渗透系数1.7∗10−3cm/S;坝基红粘土浮容重m3，内摩擦角20度，粘接力21Kpa。
3．水文水利计算资料如下:<1>正常高水位<2>设计洪水位，相应下游水位<3>校准洪水位，相应下游水位<4>死水位<5>库容569万m3<6>溢洪道宽20m，堰顶高程为<7>浇灌饮水量2m3/s，浇地万亩。
4.气象地理资料如下：<1>水库最大吹程<2>连年平均最大风速11m/s<3>连年平均最大冻土厚度<4>该地域地震烈度5度。
5.建筑材料资料如下：<1>该坝址周围壤土比较丰硕，蕴藏量约为500万m3，河床中有砂砾料可供开采，运距约为，但储量仅为15万m3,据坝址5km处可开采块石，交通较方便<2>天然状态下壤土的要紧物理力学性质：天然含水量16%~18%，天然容重15kn/m3，比重，塑限含水量17%，塑性指数16，易溶盐含量0.5%，有机质含量0.4%<3>壤土实验有关指标：干容重m3，浮容重m3，饱和容重m3，粘接力19kpa，内摩擦角18度，渗透系数2.4*10−5cm/s<4>可供作堆石排水体的石料有关指标：比重，干容重m3，饱和容重m3，浮容重m3，湿容重m3，内摩擦角31，渗透系数2*10−2cm/s2设计内容：1.分析资料2.确信坝轴线3.确信枢纽等别和建筑物级别4.拟定大坝的刨面尺寸5.渗流计算6.稳固计算7.确信大坝细部构造3.功效要求1设计说明书一份2设计图三张。
Z水库土石坝枢纽毕业设计学生姓名:学校名称:指导教师:完成日期：前言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。
当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝.土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
也是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。
土石坝按坝高分为：低坝、中坝和高坝。
按其施工方法分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。
碾压式土石坝是应用最为广泛的一种坝型。
按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝有以下几种主要类型：1、均质坝：坝体断面分防渗体和坝壳,基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土)筑成。
2、土质防渗体分区坝：即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝，包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。
防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝；防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。
3、非土料防渗体坝:防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝，按其位置也可分为心墙坝和面板坝.本次设计为Z水库土坝枢纽工程；ZF水库建成后具有灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人畜吃水等多方面的效益，是一座综合利用的水库。
水库土坝枢纽工程设计任务书、水文地质资料及其他相关原始资料是坝体设计的依据，必须全面了解设计任务，熟悉该河流的一般自然地理条件、坝址附近的水文和气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据，只有在熟悉基本资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型，进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计.通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键问题，为以后设计工作的进行打下良好的基础。
“百年大计，安全第一”,大坝的安全性，重点考虑：(1)坝基范围内地质构造是否存在较大范围的夹层和强透水层,地基处理的工程范围和深度。
水库工程图纸要求一、综合说明1、河流流域和工程地理位置示意图除图集中附图外，该图要附在报告的综合说明一章最前面，为A4或A3图，一般采用相应比例尺的水系图或1：5万地形图剪裁。
二、工程地质（1）各比较方案工程地质图；（2）挡水建筑物、泄水建筑物及输水建筑物地质纵横剖面图；（3）天然建筑材料场分布图天然建筑材料场分布图附于报告的地质相应章节中。
三、工程任务与规模1、工程总体布局示意图；该图一般用1：10000地形图绘制，除图集中附图外，还应附于工程任务与规模章节的最后面。
2、水位-库容-面积曲线图；一般绘制为A2或A3图，除附于图集中外，还应附于工程任务与规模章节的相应位置。
3、水库水位与泄水建筑物泄水能力泄流曲线图；一般为A4图，附于报告中。
4、水库调洪过程示意图；一般为A4图，附于报告中。
四、工程布置及建筑物1、工程总布置图（1）坝址比较方案工程总布置图新建工程，一般有坝址比选，需附比选方案布置图；对于没有坝址比选及除险加固工程，不需该图。
（2）确定坝址总体布置方案比较图（3）选定工程总布置图建设项目总平面布置图也称“总体布置图”、“总平面图”，指按一定比例绘制的，表示建筑物、构筑物方位、间距以及道路、管道网、绿化、竖向布置和基地邻界等情况的图纸。
它是在画有等高线或加上坐标方格网的地形图上，画上原有的和拟建的建筑物、构筑物外轮廓的水平投影，以反映建筑物、构筑物的平面形状、位置、朝向、相互关系和与周围地形、地物的关系，表明建设工程的总体布局。
建设项目总平面布置图的主要内容包括：①指北针、风向玫瑰图；②坐标网、地形等高线及测量成果表；③建筑物控制点坐标、用地范围转角坐标、道路交叉坐标，建筑物轴线及沿轴线桩号；④建筑物标高，道路交叉点标高、道路纵向坡度；⑤地基开挖开口线；⑥道路绿化带、网的位置；⑦建筑物、构筑物一览表；⑧工程特性表（见可研或初设编制规程附录B）及图例、说明、图签等。
图纸说明中应明确:①坝址地形图高程系统（黄海高程），座标系统（北京座标系或假设座标），测图单位（本院测量队），测图时间（年月），等高距等基本数据；②工程洪水标准（包括设计洪水、校核洪水）及其峰值；2、建筑物平面图和剖视（面）图等包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物平面布置图、纵横剖面（视）图、立面图及必要的一些大样图等。
《水工建筑物课程设计》设计说明书题目:土石坝设计目录第一部分设计资料 (1)一、设计资料 (1)二、设计依据 (4)第二部分枢纽布置 (7)一、坝型的选择 (7)二、泄水建筑物型式的选择 (8)三、其它建筑物型式的选择 (8)四、枢纽的组成建筑物及等级 (8)五、枢纽布置 (9)第三部分土石坝的设计 (9)一、土石坝坝型的选择 (9)二、大坝断面尺寸及构造型式 (9)三、渗流计算 (12)四、稳定计算 (13)五、材料及细部构造 (14)第四部分溢洪道设计 (16)一、溢洪道的形式 (16)二、堰面形式 (16)三、溢洪道的水力计算 (16)四、工程布置 (17)六、掺气水深 (23)七、消能防冲 (23)八、溢洪道的其它构造设计 (24)第五部分施工图纸 (24)附图 (25)水工建筑物课程设计第一部分设计资料一、设计资料1、概况平山水库位于G县西南3公里处的平山河中游坝址以上控制流域面积431km2；沿河道有地势较平坦的小平原，地势自南向东有高变低。
最低高程为62.5m。
河床比降为千分之三，河流发源于苏唐乡大源锭子，整个流域物产风丰富。
土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材，竹子等土特产。
平山河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又造成干旱现象，因此，有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水资源。
2、枢纽任务枢纽主要任务是以灌溉发电为主，并结合防洪，航运，养鱼及供水等任务进行开发。
初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机容量9000KW。
防洪方面，使平山河下游不致洪水成灾，同时配合下游水利枢纽，大意下游起到一定的防洪作用，在流域规划中规定本枢纽在通过设计洪水流量时，控制最大泄流流量不超过900 m3/s。
航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。
3、地形地质概况地形情况：平山河流域多为丘陵山区，在平山枢纽上游均为大山区。
《土石坝电算》课程设计学生姓名：学号： 050902214专业班级：水利水电(1)班指导教师：二○一二年六月二十三日目录第一章.工程概况 (1)第二章.计算原理和方法 (1)2.1.确定合理经济的土石坝剖面尺寸 (1)1.确定工程等级 (1)2.选定坝型 (1)3.坝体分区 (2)4.建基面要求 (2)5.坝坡坡率、马道 (2)6.坝顶高程的确定 (2)7.坝顶宽度 (3)8.坝体排水措施 (3)9.防渗体 (3)10.反滤层和过渡层 (3)11.护坡 (3)12.坝基处理（粘土截水槽） (4)2.2.土石坝的渗流分析 (4)2.3.土石坝的稳定分析 (4)1.施工期（竣工时）上游坝坡的稳定安全系数。
(4)2.各工况下的下游坝坡的稳定安全系数以及正常高水位骤降至死水位下上游坝坡的稳定安全系数。
(5)第三章．计算过程及结果汇总 (5)3.1.确定和合理经济的土石坝剖面 (5)1.确定工程等级 (5)2.选定坝型 (6)3.坝体分区 (6)4.确定建基面 (6)5.初步拟定坝坡坡率、布置马道 (6)6.坝顶高程的确定 (6)7.确定坝顶宽度 (9)8.初定防渗体型式尺寸 (9)9.反滤层和过渡层 (10)10.护坡计算 (10)3.2.土石坝渗流分析 (11)3.3.土石坝稳定分析 (11)1. 计算施工期上游坝坡的稳定安全系数的计算（手算计算） (11)2. 采用摩根斯顿—普赖斯法计算正常高水位下游坝坡的稳定安全系数并绘制坝体浸润线 (13)3. 采用简化毕肖普法计算各工况下游坝坡的稳定安全系数（设计洪水位+校核洪水位） (14)4. 正常水位骤降至死水位上游坝坡的稳定安全系数并绘制浸润线 (16)第四章．结束语 (18)4.1.成果分析 (18)4.2.问题展望 (19)【参考文献】 (20)附表 (21)第一章.工程概况某水利枢纽工程位于某河上游，拟定坝址控制流域面积3676km2，约占全河流流域面积的75%，流向自西向东，干流的平均比降为2%--3%。
土石坝可研设计阶段的图纸表达及制图要求
张珊
2015-5
一、工作单位及个人简介
1. 工作单位简介
中国电建中南勘测设计研究有限公司宜昌设计院是中南勘测设计研究有限公司的分公司，前身为三三O工程局设计院，自参加葛洲坝水利枢纽工程建设开始，已在湖北宜昌市耕耘三十余年。
目前，宜昌设计院下设综合管理部、生产经营部及下设工程一室、工程二室、工程三室、机电室、建筑室、地质室、规划预算室、试验室。
专业技术人员涵盖水文、地质、水能、水工、施工、机电、建筑、科研、财会等专业。
各专业基本配套，形成了可独立承担水利水电、建筑、水运码头、公路交通等工程的设计、科研及工程监理的生产能力。
2. 个人简介
我的名字叫张珊，2005毕业于三峡大学水利水电工程专业，同年进入宜昌设计院工程一室工作，主要从事坝工专业的设计工作，至今工作已满10年。
二、设计规范及水利水电工程的划分阶段
1. 设计院中使用的规范类型
我们在设计院中从事的水利水电工程设计工作主要分为水电工程和水利工程两大类，根据工程分类的不同，需要采用相应的规程规范进行设计工作。
1) 水电工程设计规范以字母DL/T或DL开头，（DL/T是电力推荐标准，DL是电力标准）例如：DL/T 5166-2002《溢洪道设计规范》；
2) 水利工程设计规范以字母SL开头，例如：SL 253-2000《溢洪道设计规范》。
3) 国际标准类规范，以字母GB开头，例如GB 50288-99《灌溉与排水工程设计规范》。
2. 水电站的设计阶段划分
水电工程和水利工程的设计阶段可以划分为以下几个阶段，见表一。
主要建筑物包括挡水建筑物（土石坝）、泄水建筑物（溢洪道、泄洪洞）、导流建筑物（导流洞）、引水建筑物、发电厂房、开关站等。
使用规范为：DL/T 5020-2007《水电工程可行性研究报告编制规程》，本阶段主要进行的设计内容为：
1)选定坝址。
根据预可行性研究报告及其审查意见，本阶段地质勘探工作成果，经比较选择各坝址有代表性的枢纽布置方案，在此基础上，从水能利用、地形地质、枢纽布置、工程量、施工导流、施工条件、建筑材料、施工工期、环境影响、移民安置、工程投资、工程效益和运行条件等方面，进行各坝址方案的技术经济综合比较论证，选定坝址。
2)坝型、坝轴线比选。
对选定坝址，开展坝型、坝轴线的研究，在选定的坝址附近选取两条坝线，根据地形地质、枢纽布置、坝型适应性、泄洪消能、防冲护岸、工程量、施工导流、施工条件、施工工期、建筑材料、工程投资和运行条件等因素，经技术经济综合比较论证，选定坝型、坝轴线。
3)附图。
附图包括
工程枢纽布置图（平、剖、立面图等）；
主要建筑物布置图（大坝、厂房、输水系统和通航建筑物等）；
安全监测布置图；
各比较方案主要布置图。
三、工程实例
以潘口水电站为例介绍可行性研究设计阶段挡水和泄水建筑物图纸内容：本阶段推荐坝型为面板堆石坝，比选坝线为混凝土重力坝，泄水建筑物为岸边开敞式溢洪道和泄洪洞，见表二。
四、图纸绘制的一些基本要求，规范DL/T 5127-2001《水力发电工程CAD制图技术规定》
1. 图框类型：A0、A1、A2、A3、A4，一般前三种图框用的比较多。
2. 图框内图面的基本布置：CAD制图栏、会签栏、修改栏、标题栏。
3. 单位：采用国际单位制，一般结构尺寸以“cm”或“m m”为单位，机械结构尺寸以“mm”为单位。
4. 图纸中线宽的要求：
(1) 外轮廓线及建筑物轮廓线线型为实线，线宽取0.5mm；
(2) 钢筋线型为实线，线宽取0.5mm；
(3) 结构分缝线线型为实线，线宽取0.5mm；
(4) 粗地形线线型为实线，线宽取0.25mm；
(5) 钢筋图中结构轮廓线线型为实线，线宽取0.25mm；
(6) 不可见的结构分缝线、轮廓线线型为虚线，线宽取0.5mm；
(7) 中心线、轴线、对称线线型为点画线，线宽取0.25mm；
(8) 岩性分界线线型为点线，线宽取0.5mm。
5. 图纸中字高的要求：
汉字的高度不应小于3.5mm，数字、字母的高度不应该小于2.5mm，标题栏的字高一般取7~10mm，说明条文字高取5mm。
6. 其他图面要求：
(1) 图面中关系密切的视图应尽可能放在同一张图内；
(2) 图面中视图的剖切符号的编号应有一定的顺序和规律，一般采用英文字母和阿拉伯数字表示。
7. 结构钢筋图钢筋编号、根数、种类、直径、间距等的要求：
例:
8. 建筑材料图例：
混凝土二期混凝土回填石渣
9. 尺寸及数字标注：
(1) 尺寸界线用细实线绘制，尺寸的界线应有图形的轮廓线、中心线或轴线引出，尺寸界线一端应与图形轮廓线之间留有2mm~3mm的空隙，另一端宜超出尺寸线2mm~3mm。
尺寸线用细实线绘制。
尺寸界线应与尺寸线垂直。
(2) 连续尺寸的中间部分，因间隔较小无法画箭头时，可用小黑圆点代替箭头。
当结构比较复杂，尺寸线无法靠近结构轮廓标注时，可用牵引线将尺寸界线引出到适当的位置进行标注。
10. 其他各种尺寸标注：
(1) 指北针一般设置在平面图样中的左上角，指北针的箭头指向正北方。
如
(2) 立视图和铅垂方向的剖视图及水面高程，应采用45°等腰三角形的高程符号。
根据标注要求，三角形符号的尖端可向下指，也可向上指，高程数字一律写在符号的右边如：2643.000。
平面图中高程或标号的数字写在长方形内，如：2634.00。
(3) 桩号的标注形式为km的标。
起点桩号标注0+000.000；起点桩号之前的桩号标注为km－m(如0－020.00)；起点桩号之后的桩号标注为km+m(如0+020.00)。
2—2
五、自身的工程实践感受
1、学好专业课。
水工设计是一门专业性比较强的设计工作，它将我们在大学期间学到的《水力学》、《土力学》、《水工钢筋混凝土结构学》、《结构力学》、《材料力学》等科目综合进行利用，以解决工程中的实际问题，因此在学校学习期间应学习好专业课，为将来的设计工作打下坚实的基础。
2、要有谦虚、谨慎、细心、耐心的工作态度，要能吃苦。
工作中遇到不懂的问题要多请教，不要总是把事情拖在自己的手上出不去，这样会影响下一步的工作。
设计工作要求我们对自己设计的每一件产品都要负责，因此我们在设计时，要认真、细心地考虑每个细节，认真对待每一本算稿、每一张图纸，力争把安排给自己的每一件事情都做好。
应尽量避免低级错误出现。
同时设计中要有足够的耐心，设计中尤其是前期工作中会有很多次设计方案修改，这就要我们有足够的耐心，把每个修改方案认真做好，当自己的设计产品被校核、审查时，也会有很多的修改内容，希望自己也能够耐心认真地完成这些修改，把自己的工作做好。
3、多查找资料、多思考、多总结。
设计中我们经常会遇到一些问题，要解决这些问题，我们首先要自己去查找规范、设计手册等资料，如果查阅了资料以后还是不能确定解决方案或者无法解决问题再去向别人请教，而不是问题一出现，就马上去问别人。
通过自己多查阅资料，我们可以对所出现的问题的原因、设计中需要考虑的相关问题、具体的解决方案等都有一个清晰的认识，这样就能更加全面的考虑问题，同时也增强了自己解决问题的能力、拓宽了知识面。
同时我们在设计过程中参考他人的设计图纸或设计资料时，不要盲目的照抄照搬，而是要搞懂别人这样设计的意图是什么，你现在遇到的问题是不是跟他是一样的，要会总结对比着学习，这样才能不断地积累经验。
谢谢各位老师和同学!。
