土石坝设计-土石坝坝型选择

水工建筑物项目化实训坝型、坝址选择及枢纽布置天生桥一级水利枢纽鲁布革水电站小浪底水利枢纽陆浑水库水布垭水电站西霞院反调节水库1.坝型坝址选择2.枢纽的组成及布置4.设计资料分析5.总结与训练点评任务2实训内容3.案例训练一、坝址、坝型选择①当河谷狭窄，地形条件良好时，适宜修建拱坝；②河谷宽阔，地质条件较好，可以选用重力坝；③河谷宽阔，河床覆盖层深厚，地质条件较差，又有适宜的土石料时，可以选用土石坝。（一）坝型的选择（二）地质条件①拱坝和重力坝（低溢流重力坝除外），需建在岩基上；②土石坝对地质条件要求较低，岩基、土基均可；③水闸多修建在土基上。（三）地形条件在高山峡谷地区布置水利枢纽，应尽量减少高边坡开挖。①选用土石坝坝型时，应注意库区内有无天然的垭口或冲沟可布置岸边溢洪道，上、下游是否便于布置施工场地。②重力坝对地形没有特殊的要求。③拱坝适合建在左右两岸对称，岸坡平顺无突变的V形河谷。新安江水电站小湾水电站老龙口水利枢纽（四）建筑材料①采用混凝土坝时，要求有可作骨料用的砂卵石或碎石料场。②采用土石坝时，应在距坝址不远处有足够数量的土石料场。（五）施工条件便于施工导流，坝址附近应有开阔地形，便于布置施工场地；距交通干线较近，便于交通运输。在同一坝区范围内，施工条件往往是决定坝址的重要因素，同时还应考虑长期的工程运行管理方便。应从长远利益出发，正确对待施工条件的问题。（六）综合效益对不同的坝址要综合考虑防洪、灌溉、发电、航运、旅游等各部门的经济效益和对环境的影响等。二、水利枢纽布置（一）枢纽布置的一般原则（1）枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作;（2）满足建筑物的强度和稳定，使枢纽总造价和年运行费较低;（3）考虑施工导流、施工方法和施工进度等，应使施工方便、工期短、造价低;（4）各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起,尽量使一个建筑物发挥多种用途，充分发挥枢纽的综合效益;（5）尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前受益；（6）考虑枢纽的远景规划，应对远期扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地；（7）枢纽的外观与周围环境要协调，尽量注意美观。（二）枢纽布置方案的选择对各个方案进行具体分析、全面论证、综合比较而定：（1）主要工程量;（2）主要建筑材料用量;（3）施工条件;（4）运用管理条件;（5）建筑物位置与自然界的适应情况;（6）经济指标;（7）根据枢纽特定条件其他有待专门进行比较的项目。三、水利枢纽布置的实例小浪底水利枢纽工程自1975年选定高坝方案开始研究枢纽总布置至1992年最终选定枢纽总布置方案为止经历了漫长的18年，最终选定的枢纽总布置方案由以下建筑物组成：拦河大坝、左岸垭口副坝、10座进水塔、3条孔板泄洪洞（由3条导流洞改建而成）、3条明流泄洪洞、3条排沙排污洞、1条灌溉洞、1条溢洪道、1条非常溢洪道（缓建）、6条发电洞、地下主厂房、开关站及地下副厂房。（一）土石坝枢纽布置原则1枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作。2在满足建筑物的强度和稳定的条件下，使枢纽总造价和年运行费较低。3枢纽布置应考虑施工导流、施工方法和施工进度等，应使施工方便、工期短、造价低。4枢纽中各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起；尽量使一个建筑物发挥多种用途，充分发挥枢纽的综合效益。5尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前受益。6考虑枢纽的远景规划，如扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地。7枢纽的外观与周围环境要协调，在可能的条件下尽量注意美观。重点：坝型选择及枢纽布置。五、总结与点评六、提交成果与要求提交成果：每人设计报告1份。提示：要点要求全面，文字要求简洁，要综合论述。拓展：

1.查阅搜集小浪底水利枢纽工程有关资料。

2.搜集西霞院反调节水库概况。

3.查阅儒扎渡水电站。

4.查阅陆浑水库有关资料。水工建筑物项目化实训

土石坝坝型选择天生桥一级水利枢纽鲁布革水电站小浪底水利枢纽陆浑水库水布垭水电站西霞院反调节水库1.设计资料分析2.土石坝选型3.案例训练4.总结与训练点评教学任务5.提交成果及要求

小浪底工程的挡水建筑物，为壤土斜心墙堆石坝，最大坝高154m，坝顶长度1667m，坝顶宽15m，最大坝底宽度864m，坝体总填筑量5185万m3。工程案例:黄河小浪底工程任务1设计资料分析

二、建筑材料分析一、地形、地质条分析件单元1土坝类型选择粘土心墙、斜墙坝均质坝任务2、土石坝选型堆石坝土石坝均质坝任务2、土石坝选型特点适用于

材料单一，施工简单，干扰不大，便于群众性施工。土料的抗剪强度较低，坝坡较缓，工程量大，粘土施工易受降雨和冰冻影响，不利于加快进度、缩短工期。粘土心墙坝任务2、土石坝选型心墙适应变形的条件较好，当坝肩很陡时，较斜墙坝优越。但心墙在施工时宜与两侧坝壳同时上升，施工干扰大，受气候条件的影响也大。心墙土料的压缩性比坝壳高，当下部心墙继续向下压缩变形时，上部心墙却被上、下游两侧沙砾石或堆石体所夹持，向下部沉降量远远小于下部心墙，因而容易产生水平裂缝或较大的竖向拉应力，严重地影响大坝的安全。粘土斜墙坝斜墙坝的砂砾石或堆石坝壳可以超前于防渗体填筑，且不受气候条件限制，施工干扰小。但是斜墙坝的防渗体位于上游面，上游坝坡较缓，工程量也相对较大。上游坡缓，坝脚伸出较远，对溢洪道和输水洞进口布置有一定影响。斜墙对坝体的沉降变形比较敏感，与陡峻河岸连接较困难，故高坝中斜墙坝所占比例较小。任务2、土石坝选型堆石坝坝坡较陡，工程量小，施工干扰相对较小。特点河床地质较好、坝址附近有足够的石料且开采条件好。适应于任务3、案例训练

小浪底工程的挡水建筑物，为壤土斜心墙堆石坝，最大坝高154m，坝顶长度1667m，坝顶宽15m，最大坝底宽度864m，坝体总填筑量5185万m3。任务3、案例训练1-------黄河小浪底工程

某水库位于桐柏县毛集镇光武村，淮河流域毛集河支流竹河上，水库控制流域面积1.5km2，主河道长1.9km，河道平均比降0.046。该水库是一座集防洪、灌溉为主，结合养殖等综合利用的小（2）型水库。最大坝高14.2m，坝长194.5m。坝址区的地层较单一，主要为华力西期花岗岩及第四系松散堆积层。建筑材料：土料场选在大坝下游1.0km右岸，该料场长100m，宽100m，面积10000m2，有用土层厚3m，储量约3万m3，用人工或机械开采均可，运距约1.0km。土料为粉质粘土，中等压缩性；极微透水。砂石料场岩性为砾砂，以石英为主，长石次之。任务3、案例训练2选择哪一类坝型？依据是什么？任务4、总结与点评任务