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1、(1)消力池尺寸木木木水库永久泄水建筑物级别为 4 级,根据水利水电工程等级划分及洪 水标准(SL252-2000),工程消能防冲建筑物洪水重现期标准取为20年一遇。根据水文调洪成果,水库20年一遇洪水坝前水位825.76m,下游水位770.45m (天然河道),相应下泄流量49m*s。根据河床地形、地质条件,设计采用下挖式消力池。溢流坝溢流前沿净宽10.0m,则单宽流量 q=4.9m3/s.m。根据5.7.5.2章节计算消力池深为3.13m,长27.8m,设计消力池深3.2m,长 30.0m,池底板高程765.8m。消力池两侧边墙计算高度为6.0m,消力池边墙墙顶 高程771.8m。设计边墙
2、及底板采用C30混凝土浇筑,厚1.0m。( 2)坦抗浮稳定计算根据溢洪道设计规范(SL253-2018),消力池抗浮稳定采用下式计算:“ P + P + PK = 123/ Q + Q12Q =卩 P A1m frP = 3Kfrp上式中:Pi护坦自重(计入边墙自重),KN;P2护坦顶面上的时均压力;近似取为相应断面的静水压力,KN;P3当采用锚固措施时地基的有效重量,KN;Q护坦顶面上的脉动压力,KN;Q2护坦底面上的扬压力,KN;卩m面积均化系数,0.27;Pfr脉动压强,N/m?A脉动压强作用面积,Kp脉动压强作用系数;p厂水的密度,kg/m3;v相应设计状况下水流计算断面的平均流速;取
3、断面平均流速;m/s,根据消力池分缝情况,对护坦进行分区分析。1#护坦所受的扬压力及脉动压力大,时均压力小,对抗浮稳定不利,因此仅对1#护坦分析,若 1#护坦满足要求,则 2#护坦必然满足要求。消力池护坦分块计算示意图在考虑消力池排水管失效最不利情况下,计算结果如下表消力池底板抗浮稳定计算表表 5-109计算部分计算工况P1P2P3Q1Q2Kf(KN)(KN)(KN)(KN)(KN)1#消能洪水(5%)855028740224130390.86设计洪水(2%)855031000317137600.83校核洪水(0.33%)855032860582147150.77根据溢洪道设计规范(SL253
4、-2018),护坦抗浮稳定安全系数Kf,设 计工况取为 1.2,校核工况取为1.0;通过计算, 1#、护坦各工况下抗浮稳定安全 系数均不满足规范要求。为保证护坦稳定,设计在护坦上增设20锚筋(锚杆 长4.5m),锚筋间距3.0m,排距2.0m,并在护坦上布设排水孔,排水孔采用钻 孔成孔,孔间排距2.0m,深入基岩2.0m。设置锚筋后,锚固地基的有效重可按下列公式计算:P = y TA3 dT 二 S -彳-30d式中:P3锚固地基有效重量,KN;rd岩石浮容重,16.5KN/m3;L锚筋间距,3.0 m;A锚筋护坦的计算面积T锚固地基有效深度,m;S锚筋插入岩石深度,m;d锚筋直径,20mm。锚固地基有效重量计算结果如下表:表 5-110实际锚筋总长(m)基岩浮容重(KN/m3)S(m)T(m)L(m)A(m?)P3 (KN)4.516.53.52.131444514设置锚筋,计入锚固地基有效重量后,计算得护坦抗浮稳定安全系数见下表,表 5-111工况锚固地基后抗浮稳定安全系数规范安全系数Kf判断消能防冲工况(5%)1.211.20满足设计工况(2%)1.151.00满足校核工况(0.33%)1.071.00满足设置锚杆后,消力池护坦抗浮稳定安全系数满足规范要求,护坦共设锚杆46 根,锚杆端头焊接在护坦表层钢筋上。