- 1 -目錄第一章 調(diào)洪演算 - 4 -1.1 洪水調(diào)節(jié)計算 - 4 -1.1.1 洪水調(diào)節(jié)計算方法 - 4 -1.1.2 洪水調(diào)節(jié)具體計算 - 4 -1.1.3 計算結(jié)果統(tǒng)計 - 5 -1.2 防浪墻頂高確定 - 5 -1.2.1 正常蓄水位和設(shè)計設(shè)計洪水位狀況 - 6 -1.2.2 校核狀況 - 7 -第二章 L 型擋墻計算 .- 9 -2.1 L 型擋墻荷載計算方法 - 9 -2.1.1 荷載計算方法 .- 9 -2.1.2 抗滑穩(wěn)定演算方法 .- 11 -2.1.3L 型擋墻的基底應(yīng)力計算方法 .- 11 -2.2 各工況下的 L 型擋墻計算 - 11 -2.2.1 工況一：剛完建時 .- 12 -2.2.2 工況二：校核洪水工況下 .- 14 -2.2.3L 型擋墻抗傾覆穩(wěn)定計算 .- 17 -2.3 L 型擋墻配筋計算 - 17 -2.3.1 墻身配筋計算 .- 17 -2.3.2 底板配筋計算 .- 19 -第三章 復(fù)合土工膜設(shè)計中的相關(guān)計算 - 21 -3.1 復(fù)合土工膜與墊層間的抗滑穩(wěn)定計算 .- 21 -3.1.1、混凝土護(hù)坡與復(fù)合土工膜間抗滑穩(wěn)定計算 - 21 -3.1.2 復(fù)合土工膜與下墊層間的抗滑穩(wěn)定計算 .- 22 -3.2 復(fù)合土工膜的應(yīng)力校核計算 .- 23 -3.2.1 應(yīng)力校核計算方法 .- 23 -3.2.2 0.4mm 厚土工膜應(yīng)力校核計算 .- 23 -3.2.3 0.6mm 厚土工膜應(yīng)力校核計算 .- 25 -第四章 壩坡穩(wěn)定計算 - 27 -4.1 第一組滑動面 - 27 -4.2 第二組滑動面 - 28 -4.3 第三組滑動面 - 29 -第五章 第二建筑物設(shè)計(非專題) - 30 -5.1 控制堰設(shè)計 .- 30 -5.2 出口消能設(shè)計 .- 31 - 2 -5.2.1 反弧段設(shè)計 .- 31 -5.2.2 挑射距離與沖刷坑深度的估算 .- 32 -第六章趾板設(shè)計 - 34 -6.1 趾板剖面設(shè)計（具體方法見說明書） .- 34 -6.2 趾板配筋 .- 36 -第七章 副壩設(shè)計 - 37 -7.1 最大剖面設(shè)計 .- 37 -7.2 副壩的穩(wěn)定驗算 .- 38 -7.2.1 荷載計算： .- 39 -7.2.2 穩(wěn)定驗算（抗剪強(qiáng)度公式）： .- 40 -7.2.3 壩體強(qiáng)度驗算 .- 40 -7.2.4 副壩與主壩的連接 .- 40 -7.2.5 副壩的地基處理防滲設(shè)計 .- 41 -第八章 攔洪水位確定 - 42 -8.1 洪水調(diào)節(jié)原理 .- 42 -8.2 隧洞下泄能力曲線的確定 .- 42 -第九章 工程量計算 - 46 -9.1 堆石體施工 .- 46 -9.1.1 施工強(qiáng)度計算 .- 46 -9.1.2 施工機(jī)械選擇及數(shù)量分析 .- 49 -9.2 混凝土工程量及機(jī)械數(shù)量計算 .- 52 -9.2.1 趾板 - 52 -9.2.2 混凝土面板 - 52 -9.2.3 擋浪墻 - 54 -9.2.4 副壩 - 54 -9.2.5 混凝土工程機(jī)械選擇數(shù)量計算 - 54 -第十章 導(dǎo)流洞施工計算 - 56 -10.1 基本資料 .- 56 -10.2 開挖方法選擇 .- 56 -10.3 鉆機(jī)爆破循環(huán)作業(yè)項目及機(jī)械設(shè)備的選擇 .- 56 -10.4 開挖循環(huán)作業(yè)組織 .- 56 -10.4.1 確定開挖斷面面積 S .- 56 -10.4.2 炮眼數(shù)量的確定和布置 .- 57 -10.4.3 循環(huán)作業(yè)進(jìn)尺計算 .- 57 -10.4.4 確定鉆孔、出渣機(jī)械數(shù)量 .- 58 -10.4.5 計算總工期 .- 58 - 3 -圖 1-1：水庫水位-庫容關(guān)系曲線 .- 60 -圖 1-2：壩址水位-流量關(guān)系曲線 .- 60 -圖 1-3：設(shè)計洪水過程線(P=2%) .- 61 -圖 1-4：校核洪水過程線(P=0.1%) .- 61 -圖 1-5：調(diào)洪演算 QH 曲線(設(shè)計與校核狀況) .- 62 -圖 1-6：攔洪水位確定 .- 67 -圖 1-7：0.4mm 土工膜厚度驗算 - 68 -圖 1-8：0.6mm 土工膜厚度驗算 - 68 - 4 -第一章 調(diào)洪演算1.1 洪水調(diào)節(jié)計算1.1.1 洪水調(diào)節(jié)計算方法利用瞬態(tài)法，結(jié)合水庫特有條件，得初專用于水庫調(diào)洪計算的實用公式如下：式中 計算時段中的平均入庫流量（ ） ；計算時段中的平均下泄流量（ ） ；時段初末水庫蓄水量之差 ；計算時段，一般取 小時，本設(shè)計取 小時。即在一個計算時段內(nèi)，入庫水量與下泄水量之差為該時段中蓄水量的變化。1.1.2 洪水調(diào)節(jié)具體計算用三角形法（高切林法）擬出洪水過程線，如附圖 、 。根據(jù)本工程軟弱巖基，選用單寬流量約為 ，允許設(shè)計洪水最大下泄流量 ，故閘門寬度約為 ，選擇三種寬度進(jìn)行比較，假定溢流前緣凈寬分別為 、 和 并假定三個堰頂高程，繪制出 曲線。并根據(jù)公式 求得的溢流堰的泄水能力曲23HgmBQ線。設(shè)計時用 作圖計算，在設(shè)計和校核洪水過程線圖中，每單位面積代表庫容 。正常蓄水位 ，庫容為 萬 ；本工程汛前限制水位設(shè)為取為堰頂高程繪圖（如附圖） ，列表計算各曲線坐標(biāo)點參數(shù)如下：表 1-1 溢洪道下泄能力曲線表（B=8m）H(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9- 5 -Q(m3/s)17.477448.552987.5799132.3476181.481233.988289.093346.16404.648表 1-2 溢洪道下泄能力曲線表（B=9m）H(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9Q(m3/s)21.924561.1314110.688167.9249231.2018299.347371.456446.788524.721表 1-3 溢洪道下泄能力曲線表（B=10m）H(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9Q(m3/s)26.371773.7099133.796203.5023280.9226364.707453.818547.416644.7941.1.3 計算結(jié)果統(tǒng)計表 1-4 方案比較表方案 堰頂寬(m)設(shè)計洪水位(m)設(shè)計下泄流量(m3/s)校核洪水位(m)校核下泄流量(m3/s)超高（m）Q/B1 8 272.2 195 279.1 299 3.1 24.3752 10 277 221 278.6 340 2.6 22.13堰頂高程272.0(m) 12 276.6 242 278 370 2 20.166674 8 277.6 190 279.5 290 3.5 23.755 10 277.3 215 278.9 330 2.9 21.56堰頂高程272.5(m) 12 277 235 278.5 365 2.5 19.583337 8 278 180 279.9 285 3.9 22.58 10 277.6 205 279.3 325 3.3 20.59堰頂高程273(m) 12 277.3 230 278.9 355 2.9 19.1666710 8 278.4 175 280.3 276 4.3 21.87511 10 278 200 279.7 315 3.7 2012堰頂高程273.5(m) 12 277.7 220 279.3 345 3.3 18.3333313 8 278.7 170 280.6 270 4.6 21.2514 10 278.4 195 280.1 310 4.1 19.515堰頂高程274(m) 12 278.1 215 279.7 340 3.7 17.91667注：1.超高Z =校核洪水位-正常蓄水位；2.發(fā)電引用最大流量 5m3/s，相對較小，在計算時不予考慮。3.計算見附圖。- 6 -1.2 防浪墻頂高確定根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范 堰頂上游 型擋墻在水庫靜水位以上高度按下式確定：式中 壩頂超高；最大波浪在壩坡上的爬高，按 算；最大風(fēng)雍水面高度，按 算；安全超高。庫區(qū)多年平均最大風(fēng)速 ，吹程 。表 1-6 土壩壩頂安全超高值(m)壩 的 級 別運(yùn)用情況I II III IV、V正常 1.5 1.0 0.7 0.5非常 0.7 0.5 0.4 0.3波浪要素采用鶴地水庫公式：， ，31208120%65.VgDVgh 21020386.VgDLm mzLHcth2%1式中 累積頻率為 的波高 ；平均波長 ；為水面以上 處的風(fēng)速，正常運(yùn)用條件下 III 級壩，采用多年平均最大風(fēng)速的 倍；非常運(yùn)用條件下的各級土石壩，采用多年平均最大風(fēng)速。設(shè)計波浪爬高值根據(jù)工程等級確定， 級壩采用累積頻率為 的爬高值 。%1h按上述公式算出的為 ，再根據(jù)頻率法按下表可得出 。%2h%1h表 1-7 不同累積頻率下的波高與平均波高比值(h p/hm)%phm/Hm0.01 0.1 1 2 4 5 10 14 20 50 900.1 3.42 2.97 2.42 2.23 2.02 1.95 1.71 1.6 1.43 0.94 0.370.10.2 3.25 2.82 2.3 2.13 1.93 1.87 1.64 1.54 1.38 0.95 0.43- 7 -1.2.1 正常蓄水位和設(shè)計設(shè)計洪水位狀況 mgVDh 16.8.9.186090625.0625. 231223181%2 gLm 7.8.3. 221查表 ，因為 接近于 ，故 ，hm52.03.16.%則 hm259.1.042.%1 cthLHctz 534.017.9337.2 得， 正 設(shè)正 正 正頂 設(shè) 設(shè)1.2.2 校核狀況 mgVDh 642.081.96.1208905.0625. 2323181%2 gLm .86.3. 2221查表 ，因為 接近于 ，故 ，hm8.023.64.%則 hm697.028.42.%1 cthLHctz 246.01.95431.3- 8 -得，校校 校 校綜上，暫取堰頂高程為 。因為考慮預(yù)留沉降：(280-227.5)×(0.2%0.4%)=0.1050.21m取為 0.2m，所以放浪墻頂高程修至 280.2m，則壩頂高程為 280.2-1.2=279m(規(guī)范中要求防浪墻超高 1.2m 或以上)- 9 -第二章 L 型擋墻計算2.1 L 型擋墻荷載計算方法2.1.1 荷載計算方法2.1.1.1 土壓力計算方法：土壓力采用朗肯土壓力理論計算，取單寬 。 KH21E（ ）式中 土壓力；土的容重；土體厚度；土壓力系數(shù)。1）主動土壓力系數(shù)： aK245tn2（ ）式中 內(nèi)摩擦角，由于擋墻后壩頂路面，采用的是細(xì)堆石料，故試驗參數(shù)選用 組， aK245tn2258.34tan22）被動土壓力系數(shù)= =4.314 （2-pta23）3）靜止土壓力系數(shù)：（2-10K- 10 -4）式中 墻后填土的泊松比，取為計算得 2.1.1.2 靜水壓力計算方法：21HPw（ ）式中 水的容重；w水深。2.1.1.3 浪壓力計算方法：壩前水深 大于 ，為深水波。105.32/mL2/)( 012%1LLhPz （ ）式中 水的容重；0累積頻率 的波高；%1h波浪中心線高出計算靜水位；z、 見圖 。- 11 -圖 2-1 浪壓力計算示意圖2.1.2 抗滑穩(wěn)定演算方法摩擦公式：HGfKc（ ）式中 沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，基本組合為 ，特殊組合為摩擦系數(shù)， 取 ；作用在擋墻上全部垂直于基底面的荷載（ ） ；G作用在擋墻上全部平行于基底面的荷載（ ）H2.1.3L 型擋墻的基底應(yīng)力計算方法 WMAGminax（ ）式中 擋墻基底應(yīng)力的最大值或最小值；minax作用在擋墻上全部垂直于基底面的荷載（ ） ；G作用在擋墻上的全部荷載對于擋墻底板底部中點的力矩之和；M擋墻基底面的面積（ ） ；擋墻基底面對于基底面中點平行前墻方向的截面矩（） 。3267.416mW- 12 -2.2 各工況下的 L 型擋墻計算擋土墻受到的荷載有：擋墻自重、擋墻上堆石土料重、墻后土壓力、靜水壓力、前趾上水重和風(fēng)浪壓力。以上荷載有以下四種組合：完建后未蓄水、正常蓄水位、設(shè)計洪水位以及校核洪水位。以上工況中有兩種極限情況：剛剛完建墻前無水和校核洪水位。下面就這兩種工況進(jìn)行最危險工況的判斷：2.2.1 工況一：剛完建時此時擋墻前無水，故荷載只有自重、土重以及土壓力由于擋墻后壩頂路面，采用的是細(xì)堆石料，故試驗參數(shù)選用 組。由于在墻后填土的作用下墻有背離填土移動的趨勢，故墻后填土壓力應(yīng)為主動土壓力。IIE0GW2W1圖 2-2 L 型擋墻受力圖）擋墻自重；123.50.41.25WVKN砼。2 7砼）堆石體自重；.10982.601；7.32.9GbhKN）土壓力- 13 -初步估計作用在擋墻上的力只有墻后填土壓力。由于在墻后填土的作用下墻有背離填土移動的趨勢，故墻后填土壓力應(yīng)為主動土壓力。土壓力采用朗肯土壓力理論計算，取單寬 。主動土壓力系數(shù)：aK22tn45/tan4538./20.3主動土壓力： ；19118.75aEhKKN，）對 截面的彎矩；2 21''0.3.6.3.64aaH（逆時針） ；''149M3MEN）對 截面的彎矩（順時針） ；12.71.372.1zPGK；2''505WV砼（順時針） ；12'.4.89z N31212'()()()aaEehKH；206.36.02 K作用點距 型擋墻底板的距離為：；2112()(.8)2.38()()0.24133mH作用點距底板中軸線的豎向距離 ；0.541.z則 （順時針） ；33'6.0986zaPEKN則 順時針） 。1217429052.896zz KN）基底應(yīng)力的計算 7.934.56.7G墻身自重對底板底部中點的力矩 （逆時針） ；14.250.93.7MmA蓋土重對底板底部中點的力矩 （順時26815KN- 14 -針） ；主動土壓力對底板底部中點的 318.752.1486MKNmA逆時針順時針83.159.07.462.9MKNmAM計算得： max 2in 3825/5.041.kPa2.2.2 工況二：校核洪水工況下工況二 校核洪水位情況下：此時的荷載有：自重、土重、擋墻后土壓力、前擋墻前靜水壓力及浪壓力IIPwPcPzEaW1W2G278.6圖2-3校核洪水位工況） 、 、 均與前相同）前趾上水重；0219.80(27.6)14.92zPgbh KN-）靜水壓力；2 20' .7.c （ ）浪壓力可得 故為深水波。6.13.52mL2mcrLH且- 15 -波浪中心線至靜水位高度： 0.246zh1%h0.697m浪壓力 202P1/lLZLL作用點距離墻身底截面：在墻身底截產(chǎn)生的彎矩： 3M2.785317.6KNMA）土壓力判斷墻后填土壓力是何種土壓力：若是被動土壓力，則被動土壓力系數(shù)： p245tan22tan(4538./2)4.316由上可算出： ；遠(yuǎn)大于靜止221.34639.21ppEHKKN壓力與浪壓力的和，故可判斷在此種情況下土壓力不可能是被動土壓力。且靜止水壓力和浪壓力之和亦大于主動土壓力，故該工況下土壓力近似為靜止土壓力。靜止側(cè)壓力系數(shù)： ；00.25/7.3K/1-上式中： 取 。則靜止土壓力： ；220.1.8.95EHKN）對 的彎矩（順時針） ；12'17.91.3cMPhKN（順時針） ；2'3856wH（逆時針） ；301.2.4058E彎矩之和：（順時針）1231.7.617MKN）對 截面的彎矩 'zP（順時針） ；1 .92.2zPG.；''3507315WVKN砼- 16 -（順時針） ；212'31.7254.83zPWKN012'()()()aEehH；20.3.8./2 m作用點距 型擋墻底板的距離為：；2112()(.3)2.8()()0.2413H作用點距底板中軸線的豎向距離 ；33'6.9.083.56zaPEKN則 （順時針） ；303'8.60.5.47zPEKN則 順時針） 。12172830215.8zz）基底應(yīng)力的計算；7.934.56.G墻身自重對底板底部中點的力矩 （逆時針） ；14.250.93.7MKNmA蓋土重對底板底部中點的力矩 （順時針） ；276815水重對底板底部中點的力矩 逆時針 ；314.9.23.kA靜止土壓力對底板底部中點的 逆時針 ；81708MNm靜止水壓力對底板底部中點的 順時針 ；5.6.3k浪壓力對底板底部中點的力矩 順時針 ；61275A83.156.72.9.0.8.1027.98MkNmMK順時針計算得： max 2in 64.16.572./5384GMkPaAW（ ）綜上所述：- 17 -無論是 還是 截面都是在校核洪水位時彎距最大，故此時為最危險狀態(tài)，在以后的計算中只須考慮最危險情況，對此種情況進(jìn)行應(yīng)力分析及配筋計算。兩種工況下?lián)鯄讘?yīng)力均大于 ，無拉應(yīng)力出現(xiàn)。平均基底應(yīng)力均小于地基允許承載力 ，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的 倍；且擋墻25MPa基底應(yīng)力的最大值與最小值之比為 和 ，均小于規(guī)范允許的 。所以基底應(yīng)力滿足要求。2.2.3L 型擋墻抗傾覆穩(wěn)定計算根據(jù)水工擋土墻設(shè)計規(guī)范（ ）規(guī)定，土質(zhì)地基上的擋土墻，在同時滿足以下 個規(guī)定的要求時，可不進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定計算。在各種計算情況下，擋土墻平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的倍； 圖 2-4 校核洪水位基底反力圖擋土墻基地應(yīng)力的最大值與最小值之比不大于 （特殊組合） 。本設(shè)計擋土墻同時滿足以上 個規(guī)定，故不進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定計算。2.3 L 型擋墻配筋計算（注：以下鋼筋 代表 II 級鋼、 代表 I 級鋼）2.3.1 墻身配筋計算最危險工況判定：工況一：正常蓄水位墻身底截面上只受到主動土壓力產(chǎn)生的彎矩。其產(chǎn)生的彎矩 （逆時針）工況二：校核洪水位 如圖43.8564.18- 18 -靜止土壓力產(chǎn)生的彎矩 （逆時針）靜止水壓力產(chǎn)生的彎矩 （順時針） 圖 2-5 荷載分布圖浪壓力產(chǎn)生的彎矩 （順時針）合彎矩 （順時針）故最危險工況為工況二配筋計算：（ ）210 lqlgMkQkG式中： 安全級別，該防浪墻屬 級，結(jié)構(gòu)安全級別為 II 級，；.10設(shè)計狀況系數(shù)， ；0.1、 永久、可變荷載分項GQ系數(shù)，浪壓力取 ；靜止土壓力和主動土壓力取 ；靜水壓力取0121.95.2.917.64.052838GkQkMglqlKNm 根據(jù)水工擋土墻設(shè)計規(guī)范 墻身配筋可按固支在底板上的懸臂板按受彎構(gòu)件計算。由于防浪墻處于水位變動區(qū)，故環(huán)境類級為三類，混凝土保護(hù)層厚度， 取單位寬度 進(jìn)行計算，混凝土采用 ，則軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 。鋼筋采用級鋼筋，2/0.1mNfc 2/310mNfy截面抵抗矩系數(shù)：（ ）20hbfMcds式中： 結(jié)構(gòu)系數(shù)，d 2.1d- 19 -20hbfMcds621.8054 ，屬于s1.79b適筋破壞。鋼筋面積：2012.54106593.3csyfbhA m配筋率：0min093.6%145sbh故采用最小配筋率配筋： 200min 5.697.6As 選配 （ ） ，分布鋼筋采用 （2714As） 。2314s在下游側(cè)采用構(gòu)造對稱配筋，配 ，分布鋼筋采用 。配筋圖見細(xì)部構(gòu)造圖。2.3.2 底板配筋計算最危險工況判定：截面上主要受基底反力和蓋土重作用，兩種工況下蓋土重一樣，而工況二下的基地反力大于工況一的基底反力，故其最危險工況應(yīng)為工況二。配筋計算：根據(jù)水工擋土墻設(shè)計規(guī)范 前趾和底板配筋可按固支在墻體上的懸臂板按受彎構(gòu)件計算?；追戳ψ饔命c距 截面2.743.8526.1.435e m彎 矩 很 小 ，忽 略 不 計- 20 -基底反力在 截面產(chǎn)生的彎矩： 圖截面受力圖逆時針 ；12.743.856.1.4359.2kNmMAM蓋土重在 截面產(chǎn)生的彎矩 （順時針） ；21.271zG自重在 截面產(chǎn)生的彎矩（順時針） ；312'.354.83zWkN各力在 截面產(chǎn)生的彎矩之和；.095(.172.0.1239.5)82.6MMkN由于防浪墻處于水位變動區(qū)，故環(huán)境類級為三類，混凝土保護(hù)層厚度， 取單位寬度 進(jìn)行計算，混凝土采用 ，則軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 。鋼筋采用級鋼筋，2/0.1mNfc。2/310fy截面抵抗矩系數(shù)： 20hbfMcds式中： 結(jié)構(gòu)系數(shù)，d 2.1d62201.850.37scfbh，屬于適筋破壞。1.374.sb鋼筋面積： 20125374106571.csyfhA m配筋率： 0min07.%1465sbh故采用最小配筋率配筋： 200min 5.97.As 選配 （ ） ，分布鋼筋采用 。2714As- 21 -第三章 復(fù)合土工膜設(shè)計中的相關(guān)計算在本設(shè)計中，在坡面上澆筑一層 厚混凝土作為混凝土護(hù)坡后用厚水泥砂漿粘結(jié)復(fù)合土工膜作為防滲體。3.1 復(fù)合土工膜與墊層間的抗滑穩(wěn)定計算3.1.1、混凝土護(hù)坡與復(fù)合土工膜間抗滑穩(wěn)定計算現(xiàn)澆混凝土保護(hù)層厚 ，設(shè)豎縫，縫距 ，縫內(nèi)放瀝青處理過的木條長，間斷 ，且在每塊護(hù)坡混凝土板面設(shè) 排 、孔距 的排水孔，使其暢通排水。因此水庫水位降落時，混凝土護(hù)坡與復(fù)合土工膜間的水與水庫水位同步下降，對混凝土板不產(chǎn)生反壓力。故竣工期、滿蓄期以及水位下降期抗滑穩(wěn)定分析相同。由水利水電土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（ ） 可得：等厚度且透水性良好的防護(hù)層下土工膜防滲體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算公式為：（3-tansF1） 式中 上墊層土料與土工膜之間的摩擦角；土工膜鋪放坡角。由受力平衡可得安全系數(shù) 為：sF（3-tansisfct2）公式推導(dǎo)為： cosintansitansisfVAfclbfcFhh（ ）式中 摩擦系數(shù)；f壩坡與水平面夾角；arctn15369(.).- 22 -粘結(jié)力；c混凝土保護(hù)層厚度（取 ） ；t混凝土密度；受力分析時取的小塊現(xiàn)澆混凝土的體積；V上述混凝土與復(fù)合土工膜的接觸面積。A現(xiàn)澆混凝土與復(fù)合土工膜的摩擦系數(shù)采用 ，粘結(jié)力按 、分別計算穩(wěn)定安全系數(shù)。20.1/kgcm當(dāng)不考慮粘結(jié)力時 ，明顯小于 的一般要求，所0.6.9tansfF1/5以在本設(shè)計中，采用考慮粘結(jié)力，且根據(jù)文獻(xiàn)資料采用 ，此時的公式變?yōu)椋?.69.81.42tansi152305sfcFh /顯然，經(jīng)過涂瀝青處理和現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡后，壩坡是穩(wěn)定的。3.1.2 復(fù)合土工膜與下墊層間的抗滑穩(wěn)定計算考慮不利運(yùn)行情況，分竣工期未蓄水和水庫滿蓄運(yùn)行兩種情況。由于蓄水后水壓力使復(fù)合土工膜對下墊層施加很大壓力，使其安全系數(shù)更大，故只計算竣工期未蓄水情況。復(fù)合土工膜與墊層水泥漿之間摩擦系數(shù)根據(jù)文獻(xiàn)資料采用 ，粘結(jié)力按 、 分別計算。20.1/kgcm由受力平衡可得安全系數(shù) 為：sF tansinsfcFtW膜（ ）（公式推導(dǎo)如前，只是加入了土工膜重量）式中所有符號代表的意義如前， 為單位面積土工膜重量。膜- 23 -當(dāng)不考慮粘結(jié)力時 ，同樣不滿足 的一般0.57.86tant(39)sfF要求，故也考慮粘結(jié)力為 時，公式變?yōu)椋?0.1/kgcm433.570.19.88.23tantan(369)si 4sin.69sfcFtW 膜滿足抗滑穩(wěn)定的系數(shù)要求。而實際情況是粘結(jié)力大于 ，故復(fù)合土工膜滿足抗滑穩(wěn)定要求。3.2 復(fù)合土工膜的應(yīng)力校核計算3.2.1 應(yīng)力校核計算方法應(yīng)用薄膜理論得到以下復(fù)合土工膜工作拉力與工作應(yīng)變的關(guān)系式：考慮為長條縫邊界 ： bPT204.（ ）式中 長條窄縫的寬度，取 。采用曲線交會法：圖 為曲線交會法計算簡圖，圖中的曲線 是根據(jù)式 得到的某一壓力 下復(fù)合土工膜的單寬拉力 與應(yīng)變的關(guān)系曲線。僅由此關(guān)系尚不能定出選用多厚的土工膜，配合土工膜拉伸曲線（圖中曲線 ）即可使用。兩曲線的交點即為所選復(fù)合土工膜在壓力 作用時的工作拉力 及相應(yīng)的工作應(yīng)變，由此計算安全系數(shù)，選擇滿足要求的土工膜。3.2.2 0.4mm 厚土工膜應(yīng)力校核計算薄膜上承受的最大水壓力荷載為 圖 6-9 曲線交會法示單寬拉力 T(KN/m)T (%)應(yīng)變maxmaxT 曲線 1 曲線 2- 24 -意圖表（3-1）應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變（%） 1 2 2.5 5 10 20拉應(yīng)力 T（KN/m） 4.72 3.34 2.987 2.11 1.49 1.06注：T=0.478/ 。 表(3-2)土工膜拉伸實驗曲線數(shù)據(jù)：(縱向)應(yīng)變（%） 1 2.5 5 8 10拉應(yīng)力 T（KN/m） 1.41 3.35 5.95 8.29 9.55注： ，mkN/3.0max%9.60ax表(3-3)土工膜拉伸實驗曲線數(shù)據(jù)如下：(橫向)應(yīng)變 1 2.5 5 8 10拉應(yīng)力 1.7 3.87 6.34 8.47 9.69注： ，mkNT/69.3max8.6ax取表（ ） 、表（ ） 、和表（ ）分別與兩條土工膜拉伸實驗曲線相交，得數(shù)據(jù)如下表：0246810120 5 10 15 20 25255m高 程 以上 0.4mm厚 度土 工 膜 拉 伸實 驗 曲 線 數(shù)據(jù) （ 縱 向 ）土 工 膜 拉 伸實 驗 曲 線 數(shù)據(jù) （ 橫 向 ）圖 3-1 土工膜應(yīng)力演算圖表 3-4 計算結(jié)果- 25 -邊界情況 T maxTaxK1 K2縱向 3.2 2.3 30.33 60.9 9.48 26.48 長條縫橫向 3.4 2 33.69 66.8 9.91 33.40 注：T、 單位為 kN/m， 、 單位為%；maxmaxK1 = /T，K 2= / ；ax根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng) 、 均大于 時，即認(rèn)為所用土工膜強(qiáng)度滿足要求。3.2.3 0.6mm 厚土工膜應(yīng)力校核計算薄膜上承受的最大水壓力荷載為表 3-5 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：應(yīng)變 （%）1 2 2.5 5 10 20拉應(yīng)力 T（kN/m） 10.7 7.56 6.76 4.78 3.38 2.39注：T=1.069/ 。表 3-6 土工膜拉伸實驗曲線數(shù)據(jù)如下：(縱向)應(yīng)變 （%）1 3 4 6 8拉應(yīng)力 （kN/m）T2.21 6.44 8.35 11.48 13.74注： ，mkN/5.39max%2.6ax表 3-7 土工膜拉伸實驗曲線數(shù)據(jù)如下：(橫向)應(yīng)變 （%）1 3 4 6 8拉應(yīng)力 （kN/m）T4.64 6.3 7.72 9.72 11.61注： ，mkN/94.37max5.69ax取表（ ） 、表（ ） 、和表（ ）分別與兩條土工膜拉伸實驗曲線相交得數(shù)據(jù)如下表：- 26 -0246810120 5 10 15 20 25255m以 上 0.6mm厚度土 工 膜 拉 伸 實 驗曲 線 數(shù) 據(jù) （ 縱向 ）土 工 膜 拉 伸 實 驗曲 線 數(shù) 據(jù) （ 橫向 ）表 3-8 計算結(jié)果邊界情況 T maxTaxK1 K2縱向 5.3 4.3 39.51 62.2 7.45 14.47 長條縫橫向 5.5 4 37.94 69.5 6.90 17.38 注：T、 單位為 kN/m， 、 單位為%；maxmaxK1 = /T，K 2= / ；ax根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng) 、 均大于 時，即認(rèn)為所用土工膜強(qiáng)度滿足要求。故可知本設(shè)計采用的復(fù)合土工膜滿足強(qiáng)度校核。由上表可知：表中所有安全系數(shù)均大于水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（ ） 中 的規(guī)范要求，故土工膜厚度滿足要求。45K- 27 -第四章 壩坡穩(wěn)定計算4.1 第一組滑動面 ；KNW61.32594.162.05981 351 ；872 92 72.3210tancossin111KP0cossintaitaco 2122122 PWPWc把已知數(shù)據(jù)代入上兩式，并聯(lián)立求解可得： 。8.1cK- 28 -4.2 第二組滑動面 ；KNW31.49067.21.0 341 ；5832 92 72.321=0tancossin111P0cossintaitaco 2122122 PWPKWKc把已知數(shù)據(jù)代入上兩式，并聯(lián)立求解可得： 。7.cK- 29 -4.3 第三組滑動面 ；kNW50.439.21.0 481 ；852 302 72.3210tancossin111KP0cossintaitaco 2122122 PWPWc把已知數(shù)據(jù)代入上兩式，并聯(lián)立求解可得： 。8.1cK- 30 -第五章 第二建筑物設(shè)計(非專題)本工程中溢流堰采用實用堰的形式；消能方式為挑流消能。根據(jù)調(diào)洪演算所選方案，實用堰堰頂高程為 ，挑出高程為 。5.1 控制堰設(shè)計堰面曲線采用 曲線，溢流面曲線坐標(biāo) ， 的原點在堰頂，如上圖所示。堰頂下游堰面為一冪曲線（曲線 ） ，方程為： 1ndxKHy（ ）式中 定型設(shè)計水頭，按堰頂?shù)淖畲笞饔盟^ 的 計算；dH本設(shè)計中： ，所以取 。max6.6dm與上游壩面坡度有關(guān)的系數(shù)和指數(shù)，本工程設(shè)計壩面鉛直，此時,Kn， 。2.01.85n上游采用橢圓曲線，方程為22()1()ddbHyxa式中 ，取為 ；30.28