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文档简介
淤地坝设计标准7788目 次总则 1术语 2坝址坝型与工程布置 4坝址选择 4坝型选择 5工程布置 6筑坝材料及填筑标准 12筑坝材料 12填筑标准 13水文计算 16一般规定 16设计洪峰流量计算 16设计洪水总量计算 21设计洪水过程线推算 23输沙量计算 24调洪演算 25坝体设计 27工程等别划分及建筑物级别 27库容与坝高 28坝顶构造 296.4坝坡 30防渗体 32反滤层及过渡层 36坝体排水 386.8护坡 44坝面排水 45坝坡稳定与沉降计算 45泄洪建筑物设计 49溢洪道设计 49泄洪洞 52消能设施 53放水建筑物设计 588.1卧管 588.2竖井 618.3涵) 61坝基及岸坡处理 65坝基处理 65岸坡处理 66坝体与坝基岸坡及其他建筑物的连接 66附属设施设计 68安全监测设计 69PAGEPAGE11PAGEPAGE10总 则本标准适用于甘肃省黄土高原地区淤地坝工程的设计。还应符合国家现行有关标准的规定。淤地坝设计制图应符合水利水电工程制图标准的规定。术 语淤地坝 checkdamforfarmlandforming水坠坝 sluicing-siltationearthdam碾压式土石坝 rolledearth-rockfilldam将土石料分层填筑并碾压而成的坝。均质土坝 homogeneousearthdam土质防渗体分区坝 soilimperviouszonedearthdam坝体断面由土质防渗体及若干透水性不同的土石料分区构水中填土坝 waterdumpingdams总库容 totalstoragecapacity校核洪水位以下的库容,由拦泥库容和滞洪库容组成。卧管 horizontalpipes修筑在坝体上游坡面的浆砌石或混凝土放水管。涵洞 culvert埋设在坝下用于向坝体下游输水的建筑物。溢洪道 spillway为宣泄超过淤地坝调蓄能力的洪水或降低库容水位,保证坝体安全的泄水建筑物。植物护坡 slope-protectionwithplant利用植被涵水固土的原理稳定坡面的同时美化生态环境的技术。坝址选择坝址选择应符合下列要求:当地群众生产生活条件的地区。坝址区的地震动参数应按《中国地震动参数区划图》GB18306Ⅶ度及ⅦGB51247的有关规定进行抗震设坝型选择包括黏土斜墙坝和黏土心墙坝和多种土质坝等。土坝根据不同施工方法又列要求:坝基与岸坡处理方式;施工。工程布置坝系工程布设应遵循下列原则:防洪保收;建设坝体泄洪设施及坝地排洪渠。淤地坝布设应符合下列要求:大型淤地坝单坝控制面积应与流域水土流失强度相适应,侵蚀模数为5000/k2·及以上地区,单坝控制面积以3km2~8k2坝控制面积可提高到10k2;
k2·方便施工和运行管理。放水工程布置应符合下列要求:连接处应设消力5出口水流应采取妥善的消能措施,并应使消能后的水流与尾水渠或下游沟道衔接;受地形限制需转弯联施与下游沟道的顺畅衔接,防止冲刷。坝下埋管应符合下列要求:Ⅶ度及Ⅶ度以上地区的软基上不应设坝下埋管;坝下埋管为无压流时,应采用新型管材或钢筋混凝土结泄洪建筑物布置应符合下列要求:小和防沙要求等综合比较后选取;宜小于4倍渠底宽度,转弯应在泄槽前完成,且弯道至控制堰之间或弯道与泄槽之间宜有长度不小于2倍堰上水头或平段内水深的直线段,应在弯道凹岸做好护砌工程;溢洪道进水口距坝肩不应小于5m溢洪道出水口距下游坝脚不应小于20m开敞式溢洪道堰顶一般布设在设计淤积高程,如通过调21.5~3程纵坡不宜变化过多,不宜设置平坡和反坡;对于流速小于20m/s5.060°小于3.060°;5.0。筑坝材料及填筑标准筑坝材料筑坝土料选择应遵循下列原则:填筑坝体的土料应具有与其使用目的相适应的物理力学含岩石风化料填含量不大于5%按质量计5%防渗体宜选用塑性指数Ip=7~201.0×1-4,1.0×1-s。的含量不宜大于50%0.075mm的含量不宜小于15%大粒径不宜超过150mm或铺土厚度的2/34.1.34.1.54.1.6条的规定。红黏土可用于填筑土石坝的防渗体。(d0.075mm)应小于5%。水坠坝冲填土料粒径在0.005mm以下的颗粒含量应小于30%5%和3%超过30mi1.0×10-6s~1.0×10-4s。不同土料的控制性指标应符合表4.1.11的规定。表4.1.11筑坝土料控制性指标项目砂土砂壤土壤土轻粉质中粉质重粉质黏粒和胶粒含量(%)<33~1010~1515~2020~30砂砾含量(%)-----塑性指数--7~99~1010~13-1~33~55~15<302.0×1-~1.0×1-41.5×1-~2.0×1-51.0×1-~1.5×1-53.0×1-~1.0×1-51.0×1-~3.0×1-6不均匀系数-----填筑标准规定的填筑标准进行验证。GB/T50123和现场碾压试验确定。坝体干容重应按最优含水量控制,允许偏差为2~%3。95%~97%。(d5mm)最大干密度乘以压实度95%~97%对于粗料含量小于40%(d<5mm)部分进行击实试验,确定细料最大干密度和最优含水量,用公式4.2.4-1和公式4.2.4-2算出相应于不同粗料含量的砾石土全样最(γ)
= 1 dmax
P+Δs
-(γd)0
(4.2.4-1)ωcp=ω01-P) (γd)maxm;P——粒径d≥5mm的砾石含量,以小数计;Δsd≥5mmm;(γd)0d<5mmm;ωcp—砾石土最优含水量;ω0d<5mm的细粒土最优含水量。对于粗料含量大于40%砂料和砂砾料的填筑标准应以相对密度Dr为设计控制0.70。堆石料的填筑标准以孔隙率n)为20%~28%。黏性土填筑含水量应符合下列要求:上限值:不影响压实和运输机械的正常运行;稳定;在压实过程中不易产生剪切破坏。下限值:填土浸水后不致产生大量湿陷变形;水坠坝坝体冲填质量应以起始含水率作为主要控制指标。砂土的起始含水率为25%~40%小于1.50g/cm3和1.55g/cm3。水坠坝允许冲填速度应符合表4.2.9的规定。表4.2.9水坠坝允许冲填速度项目砂土砂壤土壤土轻粉质中粉质重粉质<1.0<0.8<0.6<0.4<0.3旬平均日冲填速度(m/d)0.30~0.500.20~0.250.15~0.200.10~0.150.07~0.10月最大升高(m)<7.0<7.0<5.5<4.0<3.0水文计算一般规定当有包含近30后选用。设计洪峰流量计算Qp=0.278hF 5.2.1-)mJ13QmJ13Q14 pQp—设计频率为P3;h——净雨深(mm)在全面汇流时代表相应于各不同历时时段的最大净雨深;在部分汇流时代表由主雨峰产生的净雨深;Fkm;——流域汇流历时(h);L——沿主沟道从出口断面至分水岭的最长距离(km);m5.2.1JL。表5.2.1汇流参数m值类别雨洪特性、沟道特性、土壤植被条件的简单描述推理公式洪水汇流参数m值θ=1~10θ=10~30θ=30~90Ⅰ1.0~1.31.3~1.61.6~1.8Ⅱ林为主的黄土丘陵沟壑区或流域内耕地较多0.6~0.70.7~0.80.8~0.95Ⅲ主的黄土丘陵沟壑区,治理度达40%~50%滩地杂草丛生,大洪水多为尖瘦型,中小洪水多为矮胖型0.3~0.40.4~0.50.5~0.6若坝址处沟道有可靠或较可靠的历史大洪水调查资料时,可借用邻近沟道的历年最大流量变差系数CvC采用洪水调查法进行设计洪峰流量的计算。下列公式计算:RiQ=ωC RinC=116 5.2.2-)nQ3;ωCR——沟道横断面的水力半径(m);i——水力比降,由上下断面洪痕点的高差除以两断面间沿沟间距而得;n——糙率,可根据沟道特征选用。调查洪水经验频率可按下式计算:P=mn+式中:P——调查洪水经验频率;
×100% mn。N=1P
(5.2.2-4)式中:N——调查洪水重现期(a)。如有一个洪水调查值时,设计洪峰流量应按下列公式计算:ˉ=pKp
(5.2.2-5)Q=Kp pˉ3;p3;Kp—相应于调查洪水频率P的模比系数;Kp—频率为PCv及Cs的皮尔逊—Ⅲ型曲线Kp表查得。甘肃省暴雨变差系数与偏差系数取值暴雨变差系数Cv河东及陇南地区一般为0.3~0.,0.4~0.9CsCv的比值统一采用Cs=3.5C;Cv0.0.西为0.10.Cs与CvCs=2.0C;径流变差系数Cv河东及陇南地区为0.3~0.6地区为0.1~0.Cs与Cv分及六盘山区采用Cs=2.0C陇东中部地区采用Cs=2.5CCs=3.0C暴雨参数的计算:SP=H24P×24n-1 5.2.2-)SPt=1小时的暴雨强度);n25.2.2;H24P—频率P的小流域24。表5.2.2甘肃省各流域水系暴雨指数值流域水系n1t≤1小时n21<t<24小时内陆河0.55~0.650.65~0.75黄河0.55~0.650.70~0.80渭河0.55~0.650.65~0.75泾河0.45~0.550.70~0.80长江0.55~0.650.65~0.75 1 1KQ=1K 2 2Q=K′ 2
(5.2.2-7)Q+QQ=K(1 1p p 2 3式中:
2m;、23;K、K′P
的模比系数。1 2Q可采用洪峰面积相关法或综合参数法。P Q=KFn 5.2.3-P 式中:KN、n——重现期为N的经验参数,由《甘肃省水文图集》或《甘肃省暴雨洪水图集》中查得,也可采用试验方法率定。Q=CHαmJβFn 5.2.3-)p 1Pλ=FL2
(5.2.3-3)Hp=
KpH
(5.2.3-4)式中: 1—洪峰地理参数;Hp——频率为P的流域中心点3小时(或6小时)雨量(mm);λ——流域形状系数;α、m、β、n——经验参数,可采用当地经验值;H)—流域最大3或6《甘肃省水文图集》或《甘肃省暴雨洪水图集》查得。设计洪水总量计算Wp=0.1αHpF 5.3.)式中: WP—设计洪水总量(14m3);α5.3.1表5.3.1降雨历时为24小时的径流系数α值土壤地形 H24黏土类壤土类砂壤土类山区100~2000.65~0.80.55~0.70.4~0.6200~3000.8~0.850.7~0.750.6~0.7300~4000.55~0.90.75~0.80.7~0.75400~5000.9~0.950.8~0.850.75~0.8500以上0.95以上0.85以上0.75以上丘陵区100~2000.6~0.750.3~0.550.15~0.35200~3000.75~0.80.55~0.650.35~0.5300~4000.8~0.850.65~0.70.5~0.6400~5000.85~0.90.7~0.750.6~0.7500以上0.9以上0.75以上0.7以上Wp=AFm 5.3.)式中:、m表5.3.2-表5.3.2-。表5.3.2-1甘肃省主要站点不同频率洪量计算公式5%2%0.5%0.2%备注平凉q=4.25/F0.266q=5.97/F0.266q=8.92/F0.266q=11.1/F0.266计算面积F=250km2T=7.63F0.344WP=0.0044Q0.98T+1.69P西峰q=43.7/F0.517q=60.5/F0.517q=90.7/F0.517q=11.22/F0.517计算面积F=100km2T=2.14F0.344WP=0.0044Q0.98T+1.69P天水q=73.5/F0.596q=98.7/F0.596q=140.1/F0.596q=170.5/F0.596计算面积F=100km2T=2.14F0.344WP=0.003Q0.99T+11.75P临夏q=2.02/F0.344q=2.62/F0.382q=3.64/F0.382q=4.34/F0.382计算面积F=100km2T=10.9F0.344WP=0.017Q0.92T+1.43P武都q=0.841/F0.22q=1.03/F0.22q=1.32/F0.22q=1.46/F0.22计算面积F=100km2T=7.63F0.344WP=0.0085Q0.96T+11.59P兰州q=1.43/F0.20q=1.91/F0.20q=2.63/F0.20q=3.10/F0.20计算面积F=100km2T=2.14F0.344WP=0.017QP0.2T+1.43定西q=148/F0.74q=196/F0.74q=264/F0.74q=315/F0.74计算面积F=100km2T=2.14F0.344WP=0.017Q0.92T+1.43Pq3mTWp—某一设计万mQpm3。表5.3.2-2甘肃省河东地区主要站点不同频率洪量计算表地区5%地区5%洪水总量(万m3)2%洪水总量(万m3)0.5%洪水总量(万m3)0.2%洪水总量(万m3)平凉3.895.408.019.91西峰2.363.244.825.92天水2.923.875.416.53临夏1.822.323.203.78武都0.951.151.471.61兰州0.490.650.891.03定西3.835.026.667.88100k2设计洪水过程线推算可采用概化三角形过程线法或概化五点过程线法推算设计洪水过程线。图5.4.图5.4.2概化三角形洪水过程线T=5.56WpQp
(5.4.2-1)涨水历时可按下式计算:1=αT 5.4.2-)1;α1图法推求设计洪水。洪水总历时可按下式计算:T=9.63WpQp
(5.4.3)图5.4.3概化五点洪水过程线输沙量计算Wsb=FM0 5.5.)式中:Wsb——多年平均输沙量(t/a);Fkm;M0—侵蚀模数m2·a)。算: Wsb=Ws+Wb 5.5.2-)Ws1Wb2悬移质输沙量可采用下列方法计算:输沙模数图查算法可按下式计算:WsMsiFi 5.5.2-)式中:Msi—分区输沙模数[104/k2·]普查数据和查输沙模数等值线图综合确定;Fik。Ms==
bKM0=
Ws MsF
KM0F2式中:
Ms—多年平均输沙模数
km·a)];3 2M0—多年平均径流模数m/km·];b、K推移质输沙量可采用比例系数法按下式计算: Wb=Ws 5.5.2-)式中: B推悬比可取0.05~0.15。山区应取大值塬及平原取小值。调洪演算淤地坝工程布设泄洪建筑物应通过调洪演算确定滞洪库容与泄洪建筑物最大下泄流量。拟建工程上游有设置泄洪建筑物调洪演算宜按下列公式计算:1+11+Q2t=V2+11+q2t 5.6.2-)2 20q=MBH3/2 0、V2;Q、Q2;t——时段长度(s);、q235.6.2-2进q3;M——溢洪道流量系数,可取1.42~1.62;B——溢洪道底宽(m);H0。5.6.2-2和公式5.6.3进行联立q≈qpWq=Q1-Vz) 5.6.)Wp ppqp—频率为P3;Qp—区间面积频率为Pm3;Vz14m。5.6.2-1进行调洪演算。6 坝体设计工程等别划分及建筑物级别淤地坝工程等别和建筑物级别应按下列规定确定:6.1.1定;表6.1.1淤地坝工程等别及建筑物级别划分工程等别工程规模总库容永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅳ大型淤地坝1型100~500455Ⅴ2型50~10055—Ⅴ中型淤地坝10~5055——小型淤地坝1~10———失事后损失巨大或影响严重的淤地坝工程中5当永久性水工建筑物基础的工程地质条件复杂或采用新5淤地坝工程设计标准应按下列规定确定:淤地坝工程设计标准应根据建筑物级别按表6.1.2表6.1.2淤地坝设计标准工程规模建筑物级别洪水重现期(年)设计淤积年限设计校核大型淤地坝1型430~50300~50020~302型520~30200~30010~20中型淤地坝520~3050~2005~10小型淤地坝—10~2030~5051m2大型淤地坝控制区域外的中型淤地坝校核洪水重现期应取上限。2 总库容大于0万m3淤地坝应按《碾压式土石坝设计规SL274库容与坝高淤地坝库容应按下列规定计算:总库容应按下式计算:V=VL+Vz -)V—总库容(14m3VL—拦泥库容(104m3Vz—滞洪库容拦泥库容应按下式计算:V=Wsb1-ηsL γ
(6.2.1-2)ηsN——设计淤积年限(a)应根据工程规模按表6.1.2确定; 4Wsb0按本标准5γm3~m3。滞洪库容计算:不设置泄洪建筑物时,应按一次校核洪水总量计算;设置泄洪建筑物时,应按本标准5.6节进行调洪演算确定。坝高应按下列规定确定:坝高H由拦泥坝高HLHz和安全超高ΔH三部H=HL+Hz+ΔH )拦泥坝高和滞洪坝高应按本标准6.2.1安全超高应符合表6.2.2表6.2.2土坝安全超高坝高(m)<1010~20>20安全超高(m)1.01.0~1.51.5~2.0坝顶构造6.3.1表6.3.1坝顶宽度坝顶宽度(m)坝高(m)<1010~2020~3030~40碾压坝33~44~5≥5水坠坝44~55~6≥612坝体采用机械碾压时,坝顶宽度应满足施工机械作业要求。%~%坝顶有交通要求时在坝顶上下游按照同等级公路要求设计防护栏。坝坡坝坡应根据下列因素确定。设计中可通过工程类比初拟坝体和坝基材料的物理力学特性;坝体所承受的荷载;施工情况和运用条件。坝坡坡率应按下列规定确定:1 6.4.2表6.4.2坝坡坡率坝型土料或部位坝高(m)<1010~2020~3030~40碾压坝上游坝坡1.751.75~2.002.00~2.502.50~3.00下游坝坡1.501.50~1.751.75~2.002.00~2.50水坠坝砂土2.252.25~2.502.50~2.752.75~3.00砂壤土2.002.00~2.252.25~2.502.50~2.75轻粉质壤土2.252.25~2.502.50~2.752.75~3.00中粉质壤土2.502.50~2.752.75~3.003.00~3.25重粉质壤土2.752.75~3.003.00~3.253.25~3.5012水坠坝上下游坝坡宜采用相同坡率。蓄水运用的砂壤土、壤土坝坡按本表坡率增加0.25~0.50;蓄水运用的砂土坝应设反滤体。2 坝高超过15m10m条马道,马道宽度应取1.0m~1.5m。水坠坝的边埂应按照下列方法确定:6.4.3-1,边埂实际碾压宽度示意图见图6.4.3-2;图6.4.3-1设计边埂示意图Hb0hdhL—流态区深度6.4.3-1表6.4.3-1砂壤土、壤土边埂顶宽度值边埂顶宽度(m)砂壤土轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土<152~33~44~55~615~203~44~55~66~720~254~55~66~77~825~305~66~77~88~930~406~76~98~109~116.4.3-2表6.4.3-2水坠坝流态区深度与边埂顶宽度关系<33~44~55~66~77~88~99~10>1034~55~66~77~99~1010~1212~1414~17砂质土坝边埂宜采用淤泥拍筑,筑埂高度应根据一~m~m泥池至边埂内坡脚的距离应大于m错缝;填层泥面0.5m~1.0m;图6.4.3-2边埂实际碾压宽度示意图5—第二冲填层;b—边埂顶宽;h—边埂高0.94。防渗体土质材料防渗体的断面尺寸应符合下列规定:满足施工要求;经济合理。坝体渗流计算应包括以下内容:确定坝体浸润线位置及下游出逸点位置;确定坝体和坝基渗流量;确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸比降。淤地坝渗流计算方法如下:采用分段法计算出逸点和渗流量应符合下列规定:当坝基为不透水地基6.5.3且下游坡无排水设备或有贴坡式排水时图6.5.3-1不透水地基采用分段法计算简图上游楔体段: L=1 H11
(6.5.3-1)21+1q H2-h2中间段:
= 1 0 k (1-m2h0)
(6.5.3-2)q h-H H 2下游楔体段:2
=0 2+
(6.5.3-3)02k m2+0.502
h-
+ m2H2 浸润线计算式:y=
m
+0.2
(6.5.3-4)h+2x2q0kqh+2x2q0k
s·m)];k1;H2;h01—上游坝坡坡率;m2—下游坝坡坡率;L——上游浸润线距坝体下游坡脚的距离(m);△L——等效长度(m)。当坝基为透水地基时(图6.5.3,可按公式6.5.3-1~公式6.5.3-3和下式计算:q=qD
+k (1-H2T 0L+mH+0.88T
(6.5.3-5)11qD;[K0]3;T——透水地基深度(m)。图6.5.3-2透水地基采用分段法计算简图采用抛物线法计算出逸点和渗流量图应符合下列规定:图6.5.3-3抛物线法计算简图当坝基为不透水地基且下游坡无排水设备或有贴坡L+H2 2L+H2 21 1q=
-1 -)L+H2 21 1-L+H2 21 1L+(H-H))221 1 2h0=H2L+(H-H))221 1 2q=kh
-H+(1-h0H
(6.5.3-9)0
1 1.5m。土质材料防渗体顶部和土质斜墙上游应设保护层,保护层厚度应不小于当地冻结和干燥深度。降和变形的要求。防渗体顶部高程应高出正常运用条件的静水位不小于m反滤层及过渡层与坝反滤层应满足下列要求:(d<0.075淤堵失效;耐久性和稳定性满足工程运行期的正常运用要求。小厚度可采用0.4m反滤层的粒径如不进行计算,块石可取粒径为100mm~mm~m~m~m~m。反滤层的反滤层设计时应绘制被保护土和拟作为反滤料料源的砂反滤层满足滤土要求时的下包线特征粒径15应按下列方法确定:对于小于0.075mm颗粒含量大于85%的被保护土,159d85;15≤9d85 -)式中:D15——反滤料的特征粒径,小于该粒径的土重占总土重的15%;d85——被保护土的特征粒径,小于该粒径的土重占总土重的85%。对于小于0.075mm颗粒含量介于40~85%的被保15可按下式确定:15≤0.7mm -)对于小于0.075mm颗粒含量介于15~39%的被保154d8<0.7mmm;2515≤0.7mm+140-)4d85-0.7m) -)25A—小于m对于小于0.075mm颗粒含量小于15%的被保护土,15可按下式确定:15≤4d85 -)反滤层满足排水要求时的上包线特征粒径15应按下式确51<0.1mm15≥0.1mm;15≥515 -)15。反滤料下包线D90和上包线10的粒径关系宜符合表的规定;表6.6.5防止分离的下包线D90和上包线D10粒径关系被保护土类别D10/mmD90/mm所有类别<0.5200.5~1.0251.0~2.0302.0~5.0405.0~1050>10606.6.523坝体排水土石坝应按下列要求设置坝体排水设施:能自由排出全部渗水;按反滤要求设计。坝体排水设施型式应综合下列因素确定:坝基的工程地质和水文地质条件;下游水位;排水设施的材料及施工条件;坝址区的气候条件。坝体排水可采用下列形式:棱式排水;贴坡排水;褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管;图(a)棱式排水(b)带水平砂沟的棱式排水(c)贴坡式排水图6.7.4坝体排水示意图①②③④⑤⑥⑦⑧⑨—非岩石地基~m6.7.4工条件及检查观测需要确定,但不宜小于m;贴坡式排水适用于非蓄水运用或季节性蓄水运用的工程,其顶部高程应高于坝体浸润线逸出点m排水体的高度应通过渗流计算确定:初拟尺寸可根据坝6.7.4项目坝高(m)项目坝高(m)<1010~2020~3030~40排水体高度(m)2.02.0~3.03.0~5.05.0~6.5棱式顶宽(m)1.51.51.5~2.02.0~2.5外坡比1:1.51:1.51:1.51:1.5内坡比1:1.01:1.01:1.01:1.0贴坡式顶宽(m)按照下游坝坡及排水体厚度确定且不小于1.5m砂层厚(m)0.200.250.300.35碎石层厚(m)0.200.250.300.35块石层厚(m)0.3~0.50.4~0.60.5~0.70.6~0.8褥垫排水设计应遵守下列规定:褥垫排水适用于下游无水的情况;在褥垫排水的坝脚处,应设置与之相连通的纵向排水明(d<0.075mm应小于%透系数的100褥垫厚度可按排除2.0褥垫排水伸入坝体内的长度可为坝底宽度的1/4~1/3;均质土坝坝体内设置竖向排水时宜与褥垫排水的上游端连接。网状排水带中纵横向排水带的尺寸应根据渗流计算确定,其排水能力应不小于入渗量的2.0m~mm。管内流速为~s褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管排水体图应符合下列规定:褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管宜从坝轴线下游3m~5m50mm;碾压坝褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管应在清基后分别在3m~m~m~m;横断面布置图平面布置图A图6.7.8褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管排水系统布设示意图水坠坝褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管在沟底和岸坡与坝~m3m;褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管布设最高点应低于坝体浸润线0.5m褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管可采用三通或四通相连接,铺设前应用土工织物包裹;基础开挖的管沟深度应大于管径10cm和纵坡降宜大于1%;端部距上游坝坡的距离应大于该处坝底宽度的垂直距离不应小于3.0m;1mm~m50mm;~6.7.9。实心砂井断面 空心砂井断面柔性砂井 子母砂图6.7.9砂井结构及布置示意图0—砂砾垫层护坡浆砌石或混凝土护坡应设置纵横缝和排水孔。坝面排水2%~3%比降;横向排水沟应从坝顶延伸至坝脚排水沟或下游最低水位以下;横向排水沟应根据坝轴线长度每隔50m~80m排水沟可采用混凝土或浆砌石砌筑。坝面排水沟尺寸应根据来水量按照主要建筑物设计标准进行设计。坝坡稳定与沉降计算淤地坝应根据所处的工作状况和作用力性质分为正常和非常运用条件。坝坡抗滑稳定应计算以下工况:正常运用条件:库内未淤积时遇设计洪水或库内水位与最低放水高库内有淤积遇设计洪水,其水位与溢洪道底坎高程齐平时。非常运用条件Ⅰ:施工期;库内未淤积时遇校核洪水;库内有淤积遇校核洪水,其水位与溢洪道底坎高程齐平时;水位非常降落。非常运用条件Ⅱ为正常运用条件遇地震。坝坡稳定计算方法应符合下列规定:土的总应力强度指标和有效应力强度指标的试验方法,GB/T50123SL274坝坡抗滑稳定可采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法计算;6.10.2SL/T804D表6.10.2淤地坝坝坡及边埂抗滑稳定安全系数运用工况碾压坝坝坡水坠坝边埂工程规模(建筑物级别)5))—瑞典圆弧法瑞典圆弧法摩根斯顿-普赖斯法正常运用1.151.251.101.201.25非常运用Ⅰ1.051.151.051.101.15非常运用Ⅱ1.021.101.021.051.10淤地坝沉降计算应分别确定坝体和坝基的总沉降量和施工期的沉降量。坝的总沉降量可根据坝体和坝基的压缩曲线采用分层总eneS=∑
-eih )iin——分层数目;
i=11+eeii层土起始孔隙比;eii层土上部荷载作用下的孔隙比;hii。80%;值宜取坝高的%~1%~3%。表6.10.4不同土料坝高预留沉陷量坝高(m)砂土砂壤土、壤土<202.03.020~303.04.030~404.05.0泄洪建筑物设计溢洪道设计溢洪道应布设在距坝肩5m以外稳定的岸坡上。图施三部分组成。(a)甲—甲剖面图(b)平面图图7.1.4溢洪道示意图①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩—截水齿墙溢洪道的结构尺寸应满足调洪演算确定的溢洪道最大下泄流量。按设计洪水计算并能通过校核洪水。3m公式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算。中等风化岩石引水渠边坡应为1:0.5~1:0.2水渠边坡应为1:0.11:1.01:0.5。水流平顺引入溢流堰。渐变段长度宜取堰顶水头的3倍~6倍。7.1.10-1公式7.1.10-2计算。溢流堰长度宜取堰上水深的3倍~6倍。溢1.0m0.5m。B= qMH00V2
(7.1.10-1)H=h+00 2g
(7.1.10-2)式中:B——溢流堰宽(m);q3;M1.42~1.62;H0;hV0;g9.8s。泄槽在平面上宜采用直线型式沿轴线对称布置,宜采用在缓流部位。矩形断面弯道的转弯半径宜采用6倍~10倍泄槽宽度。坡度根据地形布设,但不能陡于1:3.0,底板衬砌厚度可取0.3m~0.5m陡。顺水流方向每隔5m~8m设沉陷缝。泄槽基础每隔10m~15m0.8m,宽度宜为0.4m。0.5m地下水出露的地区可在溢洪道基础底部及靠近山体侧墙2m~3m。矩形断面的临界水深可按下式计算:3αq23αq2ghk;α1.1;q—陡坡单宽流量m3s·m);g9.8s。
(7.1.14)正常水深h0可按本标准公式5.2.2-1和公式5.2.2-2i等于陡坡比降计算。SL379算稳定和应力。边墙的结构缝间距可取10m~15m缝相协调。泄洪洞和渐变段断面尺寸可按本标准公式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算。图下泄流量的计算应先根据限流墙开启度闸孔自由出流 闸孔淹没出流 堰图7.2.3泄洪洞示意图①②—限流墙H当H
0.65时为闸孔出流,可分为自由出流和淹没出流:2gH02gH0μ=0.6-0.176eH
=H=HH0 2g Q3;μ——流量系数;bH0α——动能修正系数,可取1.0;H——孔口中心至水面高差(m)。闸孔淹没出流时,下泄流量可按下式计算,见图7.2.3(b);2gH0Q=σs2gH0σs—淹没系数。
(7.2.3-4)H当H
>0.65时为堰流,流量可按公式7.1.10-1计算,见图7.2.3(c);于20cm圆管。5倍洞径60°5倍洞径或洞宽。洞身陡坡段的纵坡不宜陡于1:3.0式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算。洞身宜采用圆拱直墙断面或箱型断面。泄洪洞内水深应小于涵洞设计高度的75%消能设施消力池消能采用等宽矩形断面。消力池消能水力设计应设梅花形排水孔。消力池深度可按下列公式计算:d=1.1h2-h (7.3.2-)h 8aq2 20h2=01+20h2hh0;
gh3
-
(7.3.2-2)a——流速不均匀系数,可取1.0~1.1;q—陡坡单宽流量m3s·m);g9.8s。消力池长度L2可按下式计算:L2=(3~5)h2 7.3.2-)挑流水舌外缘挑距可按公式7.3.3-1。图7.3.3挑流消能计算简图L=1v2sinθsθ+vsθv2sin2θ+2hsθ+h
(7.3.3-1)g1
1 1 1 2,自挑流鼻坎末端算起至下游沟床床面的水平距离;1的1.1倍;θ—挑流水舌水面出射角射角度应经比较选定,可采用15°~35°6倍~12倍;1;h2—鼻坎坎顶至下游沟床高程差深点距鼻坎的距离,该值可采用坎顶至冲坑最深点高程差。其中,鼻坎末端断面平均流速v可按下列两种方法计算:s<18q2:2gZ2gZ0φ2=1-hf-h
Z0 Z0S0767Z15h=0.014× 0f q
(7.3.3-4)vq—泄槽单宽流量m3s·m);φ——流速系数;Z0hf;hjhj/Z0可取0.05;S——泄槽流程长度(m)。按推算水面线方法计算,鼻坎末端水深可近似利用泄槽末端断面水深,按推算泄槽段水面线方法求冲刷坑深度可按下式计算:T=12Z14 k7.3.3取值;q—鼻坎末端断面单宽流量m3s·m);Z。表7.3.3综合冲刷系数k值基岩类别I)I)I))节理间距/cm>15050~15020~50<20裂隙发育程度2)2~3X发育。节理组X米字形很发育。节组完整程度巨块状大块状碎状碎石状岩基构造特征结构类型整体结构砌体结构镶嵌结构压碎结构裂隙性质多为原生型或构造型,以构造型为以构造或风化型为主,大部分微张,部分张开,部分为黏土填充,胶结较差以风化或构隙微张或张很差k范围0.6~0.90.9~1.21.2~1.61.6~2.0平均0.81.11.41.8注:适用范围,水舌入水角30°~70°。当溢洪道下泄水流经消能后不能直接泄入沟道而造成危水流对沟岸有危害性的冲刷。消能防冲建筑物的设计洪水标准为设计GB/T51224设计。放水建筑物设计卧管成。进水段可采用卧管式或竖井式。卧管应布置在坝上游岸坡或岸坡与坝体交界处。卧管底坡应根据卧管布设位置确定,但不应陡于1:2.05m~8m0.3m~0.5水位0.5m~1.0m。卧管与涵洞连接处应设置消力池。卧管放水流量可按4d~7d泄完设计频率一次洪水总量或者3d~5d泄完10遇洪水总量。卧管最低放水孔设置宜符合下列要求:低于设计淤积高程;与最低放水孔相对应的涵管基础稳定;的自由出流。图8.1.图8.1.4卧管示意图①②③④⑤⑥⑦—池宽QH1/21d=0.68 QH1/21同时开启二级孔:
QH+QH+H1/2 1/21 2
(8.1.4-2)QHQH+H+H1/2 1/2
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