FJD31010 FJD 水利水电工程技术设计阶段
混凝土实体重力坝坝体断面
设计大纲范本
水利水电勘测设计标准化信息网
1997年4月
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水电站技术设计阶段
混凝土实体重力坝坝体断面大纲
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勘测设计研究院
年月
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目次
1. 引言 (4)
2. 设计依据文件和规范 (4)
3. 设计基本资料 (5)
4. 设计原则与假定 (6)
5. 设计工作内容与方法 (13)
6.应提供的设计成果 (18)
附录A (20)
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1 引言
1.1 适用范围
本设计大纲适用于工程设计阶段的混凝土重力坝坝体断面设计。
1.2 工程概况
工程位于省(市) 县(镇)境内的江(河)上，距市(镇)
km。坝址控制流域面积km2。
本工程以为主，兼有等综合利用效益。总库容为亿m3，装机容量MW，保证出力MW，年平均发电量MW h。
枢纽由混凝土重力坝、等主要水工建筑物组成。
拦河坝为实体混凝土重力坝，最大坝高m。
2. 设计依据文件和规范
2.1 主要设计规范
(1) SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行)；
(2) SDJ 12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(试行)及其补充规定；
(3) SDJ 21-78 混凝土重力坝设计规范及其补充规定(试行)。
2.2 参考规范
(1) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)；
(2) SDJ 341-89 溢洪道设计规范
(3) DL/T 5005-92 碾压混凝土坝设计导则。
2.3 工程有关的文件
……
3. 基本资料
3.1 工程等别及拦河坝级别
本工程工程等别为等，拦河坝为级建筑物。
3.2 水位和流量资料
洪水标准及各运行工况的水位和流量资料见表1。
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3.3 气象资料
(1) 风
速
多年平均最大风速 m/s ； 实测最大风速 m/s 。 (2) 气 温
各月月平均气温见表2。
多年平均气温 ℃； 极端最低气温 ℃； 极端最高气温 ℃。 3.4 泥沙资料
坝前淤沙高程为 m 。 3.5 基岩物理力学指标
3.5.1 混凝土与基岩面的抗剪断参数
(1) 新鲜基岩：f '= ，c '= kPa; (2) 微风化基岩：f '= ，c '= kPa; (3) 弱风化基岩：f '= ，c '= kPa; (4) 混凝土与基岩间摩擦系数f= 。
本工程挡水坝建于 基岩上，溢流坝建于 基岩上。 3.5.2 基岩极限抗压强度
新鲜基岩kPa；微风化岩石kPa；弱风化岩石kPa。
3.6 地震烈度
地震基本烈度为度；
地震设计烈度为度。
4. 设计原则与假定
4.1 设计方法及控制指标
混凝土重力坝需计算抗滑稳定及应力指标，并设计断面。
4.1.1 抗滑稳定计算
坝体抗滑稳定安全系数不应小于表3所列数据。
4.1.2 应力计算
用材料力学法计算时，应力应满足下列要求。
4.1.2.1 坝基面上垂直正应力
(1) 运用期
1) 在各种荷载组合情况下(地震荷载除外)，坝基面所承受的最大垂直正应力σy,max应小于坝基容许压应力(计算时分别计入扬压力和不计入扬压力)；最小垂直正应力σy,min应大于零(计算时应计入扬压力)；
2) 对于计算时考虑两个方向的弯矩和扭矩的坝段，可容许σy,min为MPa的拉应力；
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3) 在地震情况下，坝体上游面容许出现MPa的瞬时拉应力。
(2) 施工期
下游坝基面容许出现不大于0.10MPa的拉应力。
4.1.2.2 坝体内部截面上应力
(1) 运用期
1) 坝体上游面最小主压应力(不计扬压力)应不小于0.25γH(H为坝面计算点的静水头)；
2) 坝体最大主压应力，应不大于混凝土的容许压应力；
3) 在地震情况下，对于坝顶以下1/4坝高范围，需核算仅由地震荷载引起的拉应力，混凝土的抗拉安全系数不应小于2.5；
4) 坝体内一般不容许出现主拉应力，但容许有以下例外：
溢流坝堰顶部位；
廊道及其它孔洞周边。
当上述部位出现拉应力时，可考虑配置钢筋。
5) 对于碾压混凝土坝，必须核算断面突变截面的应力，并遵循(1)的应力控制指标。
(2) 施工期
1) 坝体任何截面上的主压应力应不大于混凝土的容许压应力；
2) 在坝体的下游面，可容许有不大于0.20MPa的主拉应力。
用模型试验或有限元法分析坝体应力时，可不受上述应力控制指标的限制。但如果局部应力数值超过控制指标较多时，应研究其原因，必要时应设法改善。
本工程采用法分析重力坝应力。
4.2 混凝土标号选择及其性能指标
4.2.1 混凝土分区及标号选择
(1) 坝体混凝土在不同部位和不同条件下应采用分区标号，一般分成下列各区：
Ⅰ区−−上、下游水位以上坝体外部表面混凝土；
Ⅱ区−−上、下游水位变化区的坝体外部表面混凝土；
Ⅲ区−−上、下游最低水位以下坝体外部表面混凝土；
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