重力坝设计说明书
《水工建筑物》课程设计
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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m，最大库容未知，估算约为5亿m
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H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。
三、基本剖面的拟定
重力坝承受的主要荷载是水压和自重，控制剖面尺寸的主要
指标是稳定和强度要求。由于作用于上游面的水压力呈三角形分部，所以重力坝的基本剖面是三角形，根据提供的资料，确定坝底宽度为43.29m (约为坝高的0.8倍)，下游边坡m=0.8,上游面为铅直。
四、坝高计算
按《重力坝设计规范》中有关规定，本水库坝顶高程=波浪高+ 浪高中心线高出静水位高度+安全超高
(1)最大波浪在坝坡上的爬高R计算：
①风浪要素的计算
A、风速3：本水库多年平均最大风速14.0m/s,重现期最大风速
23.0m/s :
B、风区吹程长度D :风作用于水域的长度；
D 设计=2600m, D 校核=3000m。
②风浪爬高计算：采用莆田试验站公式计算风浪各要素及波浪
爬高，计算得：h设计=2.05m, h校核=1.11m。
(2)浪高中心线高出静水位高度：h设计o=0.62m, h校核o=0.33m
(3)安全加高值：A设计=0.5m, A校核=0.4m。
(4)坝体安全超高成果：设计坝顶高程=82.5+2.05+0.62+0.5=85.6榆核坝顶高程=84.72+1.11+0.33+0.4=86;56m
水库坝顶咼程为84.9m,需设防浪墙咼1.7m,即：防浪墙顶咼程为86 .6m。
四、挡水坝段剖面的设计
1、坝顶高度确定
根据资料提供，确定坝顶高程为84.90米。
2、坝顶宽度
坝顶宽度B=0.1H=0.1*(84.9-31)=5.39m
为适应施工和运用检修的需要，并考虑坝体各部分尺寸协调，坝顶宽度取坝高的10%左右，即5.5米。
结构计算
一、荷载及其组合
1、计算情况确定
荷载组合分二种
(1 )、基本组合为设计洪水位情况，其荷载组合：自重水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力；
(2)、特珠组合为校核洪水位情况，其荷载组合：自重水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
、挡水坝抗滑稳定分析计算1抗滑稳定计算
（一）荷载计算1荷载组合：
（1）基本荷载组合：
①坝体自重
②设计洪水位坝体上游静水压力
③设计洪水位扬压力
④设计洪水位泥沙压力
(2)特殊荷载组合：
①坝体自重
②校核洪水位上下游静水压力
③校核洪水位扬压力
④校核洪水位泥沙压力
2、抗滑稳定验算
1. 按抗剪断公式计算
(艺f i W+C i A)
K i=-
艺P
K i ----- 抗剪断计算的抗滑稳定安全系数
f i――滑动面上的抗剪断摩擦系数
C――滑动面上的抗剪断凝聚力
A——滑动面截面积
艺P——计算截面上的所有切向力
艺W作用于计算截面上的所有法向力
2. 参数确定
按地质资料砼和微风化岩石的抗剪断系数为
C i=700Kpa f i=1.0
3. 抗滑稳定计算见附表5
抗滑稳定按抗剪断公式计算抗滑稳定安全系数，计算过程见
下表，
计算结果见下表。
稳定计算表
满足规范要求。
4. 抗滑稳定按承载力极限状态验算稳定安全系数，计算结果见下
表，基本公式：Y 0. .S(.)W R(.)/ Y d
抗滑稳定验算
稳定验算表
满足规范要求。
