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1、 FJD31030 FJD水利水电工程 技术设计阶段混凝土宽缝重力坝设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网 1997年4月 水电站技术设计阶段混凝土宽缝重力坝设计大纲 主 编 单 位: 主编单位总工程师: 参 编 单 位: 主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测设计研究院 年 月目 次1. 引 言 42. 设计依据文件和规范 43. 基本资料 54. 坝体布置75. 坝体体形设计96. 坝体构造167. 坝顶建筑物与结构178. 坝基处理209. 水工模型试验2210. 结构模型试验及有限元分析2311. 大坝观测设计2312. 工程量计算2513
2、. 应提供的设计成果25 1 引 言 工程位于 ,是以 为主,兼有 等综合利用的水利水电枢纽工程。挡水建筑物为混凝土宽缝重力坝,最大坝高 m,水库正常蓄水位 m，总库容 亿m3，电站机组 台, 总装机容量 MW，保证出力 MW，多年平均发电量 亿kWh。本工程初步设计报告于 年 月审查通过，选定坝址为 。2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程的主要文件(1) 工程初步设计报告；(2) 工程初步设计审批文件；(3) 工程技术设计任务书；(4) 工程技术设计工作大纲；(5) 专题研究（含试验）报告。2.2 主要设计规范(1) SDJ1278 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘 陵区部分
3、）（试行）及补充规定；(2) SDJ21787 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨 海部分）（试行）；(3) SDJ1078 水工建筑物抗震设计规范；(4) SDJ2178 混凝土重力坝设计规范（试行）及补充规定；(5) SDJ2078 水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）；(6) SDJ34189 溢洪道设计规范；(7) SDJ33689 混凝土大坝安全监测技术规范。2.3 主要参考文献(1) 水工设计手册（混凝土坝）华东水利学院主编 水利电力出版社1987年；(2) 重力坝设计与计算 潘家铮著 水利电力出版社 1965年。3 基本资料3.1 工程等别与建筑物级别(1) 工程等别 等
4、；(2) 建筑物级别 级。3.2 地震烈度(1) 根据国家地震局（或有关单位）鉴定本工程地震基本烈度为 度；(2) 根据SDJ1087的规定，本工程大坝设防裂度为 度。3.3 洪水标准(1) 设计洪水重现期 a；(2) 校核洪水重现期 a；(3) 施工期坝体挡水洪水重现期 a。3.4 洪水流量(1) 设计洪水流量Q= m3/s;(2) 校核洪水流量Q= m3/s;(3) 施工期坝体挡水洪水流量Q= m3/s.3.5 水库上下游防洪标准(1) 水库调洪时坝前限制设计洪水位 m；(2) 水库调洪时坝前限制校核洪水位 m;(3) 水库调洪时设计洪水流量Q= m3/s.；(4) 水库调洪时校核洪水流量
5、Q= m3/s.。3.6 水库上下游正常水位与流量(1) 水库正常最高蓄水位 m；(2) 水库正常最低蓄水位 m；(3) 一台机组发电下游水位 m；(4) 一台机组发电下泄流量 m3/s.。(5) 所有机组发电下游水位 m；(6) 所有机组发电下泄流量 m3/s.。3.7 水文坝址水位与流量关系曲线。3.8 泥沙(1) 年水库泥沙淤积高程 m；(2) 淤沙内摩擦角 （）；(3) 淤沙浮容重 t/m3。3.9 气温与水温(1) 月平均气温，见表1。表1 月平均气温表（ 年至 年） 单位：月 份 123456789101112年平均平均气温(2) 绝对最高气温 ； 绝对最低气温 。(3) 月平均水
6、温，见表2。 表2 月平均水温表（ 年至 年） 单位： 月 份123456789101112年平均平均水温3.10 风速、风向和吹程(1) 多年平均最大风速 m/s；(2) 风向：风向多为 风；(3) 最大风压 kN/m2;(4) 吹程 km。3.11 冰凌冰冻期 月（ 月 日 月 日）。冰层厚度 m，冰块融化时间 月。冰块尺寸 m m, 流冰量 m3。3.12 坝址区地形资料坝址区地形图（1/5001/2000）。3.13 坝址工程地质资料(1) 坝区工程地质报告；(2) 坝区地质总平面图（1/5001/1000）；(3) 坝区地质剖面图（1/2001/1000）；(4) 坝区地质构造、断层
7、破碎带（含缓倾角断层）、软弱带（层）、节理、裂隙的分布等。3.14 基岩物理力学指标3.14.1 混凝土与基岩的抗剪断系数(1) 新鲜基岩：f= ; c= MPa；(2) 微风化基岩：f= ; c= MPa;(3) 弱风化基岩：f= ; c= MPa;(4) 混凝土与基岩间摩擦系数 f= 。3.14.2 基岩极限抗压强度(1) 新鲜基岩 MPa；(2) 微风化基岩 MPa；(3) 弱风化基岩 MPa。3.14.3 基岩（含软弱带层、断层及影响带）弹性模量与波速静弹性模量 MPa；动弹性模量 MPa;纵波速度 m/s。3.14.4 软弱夹层和缓倾断层的抗剪强度控制坝体稳定的软弱夹层和缓倾断层的抗
8、剪强度：f= ; c= MPa。3.15 材料特性(1) 混凝土容重 kN/m3;(2) 钢筋混凝土容重 kN/m3；(3) 混凝土泊松比 。3.16 混凝土的设计强度和弹性模量混凝土的设计强度和弹性模量，见表3。 表3 混凝土设计强度和弹性模量表 单位：MPa混凝土标号轴心抗压弯曲抗压抗 拉抗 裂弹性模量4 坝体布置提示：本阶段对初设阶段坝体布置进行复核，如发现问题，则需修改设计。4.1 坝轴线调整如有下列情况发生，可对初设阶段确定的坝轴线进行适当调整：(1) 枢纽布置方案修改提示：根据初设审查意见，枢纽布置由于水库运用条件有重大变更，致使原河床建筑物布置发生困难，经过方案比较可以重新调整坝
9、轴线。(2) 出现重大地质问题提示：在补充勘探过程中，发现如下重大地质问题，可以考虑修改坝轴线： (1) 坝基深层发现软弱夹层、两库坝肩有大断层或不稳定岩体，经采取措施仍不能解决问题或处理工程量过大； (2) 坝基下游发现较大构造带，致使泄洪消能设施布置困难，或引起坝址严重淘刷，危及大坝安全； (3) 局部地形、地质问题，影响个别坝段的稳定，可将坝轴线修改或折线或弧线，以避免不利地形、地质条件。 (3) 枢纽泄洪下游河道严重冲刷。提示：经水工模型试验验证，下游河道严重冲刷不可避免，尤其是下游河岸存在不稳定岩体或有重要工业设施，采取护岸措施工程量过大，需考虑调整坝轴线。4.2 坝顶高程复核与坝顶
10、宽度确定4.2.1 坝顶高程复核根据本阶段重新复核的规划指标，按下式复核坝顶高程： Dh=2hLh oh c (1)式中：Dh坝顶距水库静水位的高度，m； 2hL浪高，m； h o波浪中心线至水库静水位高度，m； h c超高，m。提示： hL、h o、h c参照SDJ2178第65条、第119条以及附录三进行计算。4.2.2 坝顶宽度确定提示：坝顶宽度应根据坝顶交通、设备布置、运行要求等确定。4.3 泄洪建筑物布置提示：坝体布置一般首先考虑泄洪建筑物布置，使其满足枢纽泄洪要求，使下泄水流不致掏刷坝基和其它建筑物的基础，并使其流态和冲淤不致影响其它建筑物的使用。4.3.1 泄流能力验算及试验根据
11、已确定的表孔、深孔的孔数、孔口型式、孔口尺寸和孔口底坎高程等进行泄流能力验算，并经水工模型试验验证。提示：(1) 计算可参照SDJ2178附录一进行； (2) 如泄流能力不能满足运行要求，可修改泄洪表孔、深孔的有关参数。4.3.2 泄洪影响分析及试验在对选定的表孔、深孔消能方案进行消能计算的基础上，分析泄洪水流对坝基及其它建筑物的影响，并经水工模型试验验证。提示：(1) 计算可参照SDJ2178附录一进行； (2) 如问题严重，可修改表孔、深孔的位置、分担的泄量、消能方式等，或采取设置导墙等其它措施。4.4 引水建筑物布置根据初设审查确定的水利动能设计要求，复核发电引水建筑物布置，同时需考虑地质、地形、泥沙淤积等条件以及与泄洪建筑物的关系；工农业供水取水口除应满足地质、地形、泥沙淤积等条件外，还应满足供水期的引水高程和流量的要求。4.5 设于坝内的施工导流建筑物布置根据初设审查确定的导流方案和地形、地质、水文等条件，复核设于坝内的导流底孔、明渠、缺口、梳齿等导流建筑物的布置。4.6 挡水坝段及其它建筑物布置结合枢纽布置全面考虑其它坝段的布置。5 坝体体形
