心墙坝设计(参考)

沟后水库心墙土石坝枢纽设计任务书(水工专业)水电学院水利系2014.2心墙土石坝枢纽设计任务书1 工程概况及作用沟后水库枢纽工程位于青海省共和县恰卜恰镇沟后村附近的黄河一级支流-------沟后河上。

水库坝址以上控制流域面积为197.8平方公里，库容330万立方米。

本水库为安置龙羊峡水库库区移民的配套工程。

水库以灌溉为主，可灌溉共和县农田二万亩，林地五千亩，同时解决恰卜恰镇三万多居民生活及城镇工业用水。

枢纽工程包括大坝、泄洪兼引水隧洞两部分。

2 设计任务及基本要求2.1心墙土石坝设计任务2.1.1 确定洪水标准、工程级别2.1.2 坝型选择，坝型方案比较，对心墙土石坝进行论证。

2.1.3 进行枢纽方案布置比较确定枢纽布置，绘制枢纽布置平面图、上、下游立视图。

2.1.4 防渗体设计、细部构造设计（坝顶、反滤层、排水体、马道）。

2.1.5 进行断面设计、渗流计算、稳定计算、沉降量计算。

2.1.6 基础处理坝与两岸的连接2.1.7 隧洞初步设计2.2 基本要求2.2.1 设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定的时间内按要求完成设计任务。

2.2.2 从工程实际出发，严格执行技术规范的要求，尽量采用国内外先进技术和经验。

2.2.3 每个参加设计的学生必须独立思考，发挥自己的创造性独立完成设计任务。

2.2.4 理论依据正确充分，布置合理，计算准确，绘图正确、清晰。

2.2.5 成果设计说明书一份，图纸4-5张。

3 设计基本资料与数据3.1水文气象流域内大部分地区人烟稀少，没有气象台站，仅在恰卜恰镇有气象站，也无实测系列水文资料，径流、洪水、泥沙计算系根据青海省水文手册及设计暴雨洪水图集等有关资料进行。

3.1.1 气象流域所在地区地势高，气温多变，年平均气温低，约为3.4℃，昼夜及地形温差大，无霜期短，年日照时间长，大部分地区寒冷而干燥，常冬无夏，春去秋来，纯属大陆性高原气候区。

本区虽地处内陆，但因有青海湖调节作用，降水相对较丰富，年平均降雨为311.8毫米。

土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范工程分类：水利水电中混凝土土石坝工程一. 面板设计1. 基本要求（1）面板的设计最小厚度不得低于0.50m。

（2）面板的宽度必须≥1.50m。

（3）土石坝横断面外型应尽量使用矩形，土石坝涌水面及断面两侧坡度及外型不得弯曲或内变形，内坡度不得小于6坡（2：1）。

（4）沥青混凝土应兴制在符号规定的强度级别以上。

2. 型材材料（1）横断面型材：抗拉强度≥C25混凝土，砼强度等级不低于C25。

（2）石块：宽度≥ 90cm，厚度≥120cm，孔洞宜有，但也要处的接缝宜严密，外型应小于0.15m.二. 坝心设计1. 基本要求（1）土石坝心墙的强度应不低于C45。

（2）钢混凝土心墙的设计最小厚度应不小于2.00m。

（3）土石坝心墙的抗拉强度应不低于C20。

（4）土石坝心墙用多种加固措施要求其安全结构加固程度，特别是大坝心墙外表面耐压破坏应≥C45。

2. 材料（1）坝心必须采用高强度混凝土，其强度等不低C35。

（2）坝心墙的抗压强度不低于C30，抗折强度不低于C25。

（3）坝心墙要求钢筋为螺旋筋，最小直径为φ12mm，最小合力应满足设计要求，密度为3丝/100mm2。

三. 质量控制1. 工程质量：（1）土石坝沥青混凝土面板、心墙钢筋锚固连接质量必须按照有关规定和施工组织设计进行控制，严禁采用非有关规定质量标准来消除缺陷。

（2）土石坝沥青混凝土面板必须按照有关规定的砼强度等级，施工施胶施砌技术和质量控制措施进行把控，不得采用低强度等级材料，做工差劣。

2. 质量检验：（1）土石坝沥青混凝土面板、心墙施工过程中劳动技能证书必须当面验明，禁止施工单位采用不具有劳动技能证书人员担任技术负责人职责。

（2）摩擦坡度应按照有关规定进行检验，禁止弯曲以及局部变形，保证其平直性和水平性。

（3）砼强度等级必须符合批报合格标准，抗压和抗折强度等不低于C35等级。

（4）钢筋锚固连接必须达到规定要求，合力不得低于规定的设计标准，螺旋筋的密度不得低于3丝/100mm2。

心墙土石坝心墙土石坝什么是心墙土石坝？一般情况下，建筑企业如何进行心墙土石坝项目施工？基本施工工艺情况怎么样？为了让建筑行业人员对心墙土石坝有一个直观了解，我们整理以下土石坝相关资料，基本介绍情况如下：心墙土石坝基本概况：在坝体中心设直立的或略偏上游设倾斜的防渗体(用黏土、钢筋混凝土、沥青混凝土或土工织物等)的土石坝。

心墙土石坝设计特点：土石坝设计的重点在坝基坝体防渗、坝坡抗滑稳定及泄洪建筑物（溢洪道、泄洪洞）设计。

在正常运用与非常运用的情况下，都不能出现渗透与滑动破坏，发生洪水时不能出现泄洪受阻，乃至造成坝顶漫水等灾难性事故。

土石坝渗流分析内容包括：确定坝体浸润线；确定渗流流速与渗透比降；确定渗流量。

土、石料属于散粒材料，具有较大的孔隙率，存在渗流不可避免。

土石坝的防渗体包括心墙、斜墙、铺盖、面板等，其材料常用黏土、砼、沥青砼等；随着土工材料技术的发展，利用土工薄膜做防渗体的工程已有建成。

黏土材料防渗体的设计倒不是关键所在（在土石坝设计书籍中都有介绍），而是取决于工程施工质量，尤其是干密度、含水率、压实度等的控制是施工成败的关键。

在土石坝除险加固设计中，采用较多的是增设黏土斜墙，或砼防渗墙，或黏土井柱（又称为黏土套井回填）等，其防渗效果都比较明显。

心墙土石坝优缺点：心墙土坝优点：①心墙位于中间，上下游被透水坝壳保护。

心墙自重传到基础不受坝壳沉陷影响。

②沿心墙与基础接触面的自重压力较大，有利于两者结合，可提高沿接触面的渗透稳定性。

③库水下降时上游透水坝壳孔隙水迅速外排，不影响上游坝坡稳定，可设计得比较陡。

下游坝壳浸润线远比均质土坝低，下游坡相对也陡一些，可节省工程量。

④在防渗效果相同情况下，土料用量比斜墙坝少，施工受气候影响也相对较小。

⑤设置心墙便于与岸坡及混凝土建筑物连接。

缺点：①坝面有三种材料分区，施工比斜墙坝复杂，但比多种土质坝简单。

②心墙与坝壳平起，雨天不能先填坝壳争取工期。

③心墙位于中间，检修不便。

第一章课程设计目的课程设计包括土石坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。

学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成土石坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。

培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。

培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。

提高查阅和应用参考文献和资料的能力。

第二章课程设计题目描述和要求（一）课程设计题目描述1、流域概况及枢纽任务某水库枢纽位于某河上游，全河流域面积5863km2，流向自西向东，干流的平均比降为2%--3%。

流域内多石山，小部分为丘陵，水土流失不严重。

本枢纽工程是以发电为主兼顾灌溉和供水的综合利用工程，水库的总库容为1450万m3，发电引水高程为197.5m，最大引水流量为73m3/s，发电装机容量3万kW。

灌溉下游左岸耕地2.3万m2，灌溉最大引水流量35m3/s，引水高程202.5m。

2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、弱风化、强风化及河床卵石覆盖层。

河槽高程为181.8m，河槽处卵石覆盖层为4m，强风化层厚度为3m，弱风化层厚度为6m，基岩岩体较完整，无特殊不利地质构造。

两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，厚度一般地2---3m ，强风化层厚1—2m，弱风化层厚度为5－8m，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。

3、建筑材料粘土料、砂料、石料在坝址上、下游均有，坝址下游5公里以内砂储量丰富，可供建筑使用。

土石料计算参数粘土18.7 28 e=0.65 18 15 3.6⨯10-4砂砾料19.5 19 n=25% 35 0 6.0⨯10-2土石料20 22 e=0.45 27 10 1.8⨯10-3堆石料22 15 n=25% 38 04、水文坝址以上控制集雨面积128km2，多年平均流量3.5m3/s，平均年径流量9776.2 m3。

沥青混凝土心墙土石坝水利枢纽施工组织设计1 基本资料1.1、施工条件1、工程地理位置及对外交通状况xx水利枢纽位于xx省与xx自治区交界的嫩江干流上，坝址右岸为xx自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗xx镇，左岸为xx省讷河市二克浅乡，下距工业重镇齐齐哈尔市公路里程约189Km。

嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山，由北向南流经xx、xx、吉林三省（自治区），在xx省肇源县三岔河汇入松花江，干流全长1370Km，流域面积29.7万Km2。

枢纽坝址以上控制流域面积6.64万Km2，占嫩江流域总面积的22.4%，多年平均径流量104.7亿m3, 占嫩江流域的45.7%。

本枢纽工程对外交通较为便利。

左岸有国家铁路齐齐哈尔——富裕——加格达奇线路经讷河市，齐齐哈尔至讷河铁路里程为150km。

讷河市火车站至坝址公路相连，其中现有25km国家三级公路需改、扩建后可以利用，另有4km公路需新建。

右岸下游有公路通向坝址，齐齐哈尔——东阳——xx镇，公路里程189km,但大部分路等级低，需经改（扩）建后才能满足工程的施工要求。

2、施工场地条件本枢纽地处大兴安岭东南麓丘陵区向松嫩平原区的过渡地带。

左岸为二级侵蚀堆积阶地，除沿江高程195m以下坡度较大外，高程195——230m为缓坡，稍有起伏。

右岸为一低矮的环形白土山台地，台面宽约1——1.5m，高程195——228m，比高10——45m，除嫩江渡口至坝址上游沿江成陡坡外其余地形平缓。

下游侧分布有一级侵蚀堆积阶地和高漫滩，前者地面高程184——187m，比高2——5m，因此坝址区左右岸地形比较平坦开阔，具有良好的施工布置场地，施工条件比较方便。

3、枢纽布置和主要建筑物xx水利枢纽工程主要由主坝、副坝、溢洪道、水电站厂房及灌溉输水洞（管）等建筑物组成。

工程等别为一等工程，主要建筑为Ⅰ级，地震设防烈度为Ⅶ度。

大坝总长7180 m，最大坝高41.5 m。

其中，主坝为沥青混凝土心墙土石坝，坝顶长度1676 m，左、右岸副坝为粘土心墙土石坝。