大江沟毕业设计方案指导书.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计指导书论文题目： 学生姓名： 学院名称： 水环学院 专业名称： 水利水电工程 班级名称： 学 号： 指导老师： 老师职称: 学 历： 年 3 月 23日长春工程学院1 基础资料搜集和分析设计水利枢纽工程之前，通常应搜集基础资料，其中包含水库所在地水文流域概况、气象资料，地形、地质资料、建材情况，交通条件，社会经济情况和施工设备，技术条件等。同时应认真分析资料起源，可靠度和对未来工程影响。另外还应了解和掌握各项资料具体应用设计哪一部分。2 水文、水利计算及调洪演算针对水工建筑专业对水文、水力及调洪演算在实际工作中需由专业设计人员进行计算，而且毕业设计因时间关系不能全方面系统地进行一个工程独立设计。所以在这里不要求进行这方面计算。本设计关键完成枢纽部署、关键水工建筑物尺寸确实定和稳定计算等内容。对不要求设计部分，应了解其应用于设计哪一部分。经洪水调整计算，确定水库特征水位及库容结果以下表所表示：水库水位和库容表表1-1序号项 目单位数值备 注1 死水位m230.02 汛限水位m252.03 正常蓄水位m275.04 设计洪水位m274.0P=0.1%5 校核洪水位m275.0P=0.01%6 下游最高水位m141.57防洪库容亿m340.5 8有效库容亿m351.09 初始库容亿m317.110 总库容亿m3126.511溢洪道泄流量m3/s3700P=0.01%3 枢纽建筑物及其部署正确选择坝型和合理确定枢纽部署是设计关键任务，通常应考虑多个可行方案，进行全方面技术经济比较，最终选定效益大，运行安全可靠、施工方便、工程量省、工期短、造价低最优方案。3.1 坝轴线选择选择坝线时，应依据地形地质，工程规模及施工条件，经过技术、经济比较综合分析来确定。对于中小型水库、土石坝枢纽通常应考虑以下几点：（1）地形上等，应尽可能选在河谷狭窄段，这么坝线短，工程量小。但必需和施工场地和泄水建筑物部署情况和利用上要求等同时考虑。对于两岸坝端要有足够高程和厚度，以给工程扩建留有余地。（2）坝基和两岸山头，应无大地质结构问题。岩石应较完整。并应尽是将坝基置于透水性小坚实地层上(粘土、壤土或岩基)。或厚度不大透水地基上，尽可能避免在厚层强烈透水地基上建坝。（3）坝址周围需要有足够数量符合设计要求土、砂、石料、且便于开采运输。（4）坝址区应有便于部署输水建筑物，泄洪建筑物，电站等工程地形、地质条件。上述条件往往难于同时满足，应抓住关键矛盾，权衡轻重，做好充足调查研究，进行深入细致分析比较，选出比较适宜坝线。3.2 枢纽建筑物组成枢纽建筑物组成，应依据工程任务和利用要求来决定。通常水库枢纽由挡水坝、输水建筑物、泄洪建筑物及电站厂房等组成。在进行总体部署前，应先确定本枢纽组成建筑物，选择其可能型式，经过分析论证，选定合理型式。并初步撰写其轮廓尺寸。挡水坝型选择，应本着就地取材标准，依据材料供给，地基情况，施工条件等，经过技术经济比较选定。依据本水库枢纽具体条件，提议着重研究土坝和堆石坝两种坝型进行比较，其它坝型因时间关系，可不进行比较。比较时，建筑物尺寸可用简便方法初步确定，并进行工程量粗略估算，进行比较论证，选出最优方案。泄洪建筑物能够采取泄洪洞，也能够考虑河床式溢洪道即溢流坝型式。输水建筑物能够采取坝下单独设置涵管，也能够考虑和泄洪洞合建，即输水支洞型式。3.3 枢纽部署枢纽建筑物组成初步选定后，即可深入选择每一建筑物位置型式，尺寸和部署方案，进行比较选定最优方案。枢纽部署中，选择溢洪道位置时，应部署在坚实均一岩层中，避免沿着很薄多个岩层组成倾斜或垂直地层开挖；如不可能时，也应选择压缩性小，土质均匀而稳定基础。进口段应和坝轴线垂直，避免转弯。4 土石坝设计4.1 基础资料对土坝设计所必需基础资料，如土壤试验资料、水库计划资料(正常高水位、设计洪水位、校核洪水位、死水位、河底高程等)。风速、吹程、冰冻深度和坝等级和设计标准等，进行归纳整理，简明说明，作为设计依据。4.2 坝型选择依据坝址周围土、砂、石料、地形、地质、水文和气象等自然条件和劳力、资金、施工设备、工期要求等社会经济情况，进行综合分析，对可能采取土坝坝型，经过技术经济比较，选择最优方案。4.3 土料设计粘性土土料设计：参考水工建筑物教材及土料实际情况及工地具体条件，确定填筑含水量和设计干容重d。非粘性土土料设计：参考水工建筑物教材，确定非粘性土设计干容重d。筑坝材料物理力学指标粘土在天然状态下：粘粒含量30%40%；天然含水量23%24%；塑性指数1517；不均匀系数50；有机质含量0.4%；水溶盐含量2%；塑限17%19%；比重2.72.72。扰动后关键物理力学指标为湿容重19.0kN/m3;饱和容重15.0kN/m3；浮容重11.0kN/m3；渗透系数110-6cm/s。，不均匀系数=15。内摩擦角=250. 不一样砾石含量设计干容重参考值表表4-1大于5mm含跞量P（%）102021303140415051606170设计干容重（kN/m3）17.0017.5018.5019.0019.5020.004.4 坝身断面确定（1）坝顶根据规范，计算坝顶超高、分别考虑设计和校核洪水位及地震情况，和坝体防渗设备防冻问题，并论证是否设置防浪墙，初步确定坝顶高程及坝顶宽度。坝顶超高由下式确定： Y = R + e +A （5.3.1）式中符号意义及计算过程参见规范附录A坝顶宽度依据设计规范，依据建筑物等级，结合工程实际采取。（2）坝坡依据坝型、坝高、筑坝土料性质及地基条件等各原因，参考类似工程资料，确定土坝上、下游坝坡及马道尺寸。经过坝坡稳定计算后，再深入修改。（3）坝体防渗及排水设备参考水工建筑物教材初步确定坝体防渗设备型式和具体尺寸。依据确定土坝断面及各部分尺寸，绘制草图，作为计算依据。4.5 土坝渗流计算通常选择老河道处大坝最高断面进行计算。求出单宽渗流量并绘制浸润线。并计算全坝总渗流量。4.6 坝坡稳定分析（1）基础数据依据土工试验资料，确定坝体和坝基土壤相关计算指标，包含湿容重、饱和容重、浮容重和内摩擦角和凝聚力等。（2）计算情况及安全系数参考规范，根据分析土坝稳定计算多种计算情况，依据规范查取多种计算情况对应安全系数。（3）坝坡稳定计算，因为时间限制及现在计算机应用软件普及，此次设计能够采取计算机程序计算，要求只做正常高水位稳定渗流期下游坝坡稳定计算。4.7 土坝细部结构和坝基处理依据水工建筑物教材，确定土坝坝顶、护坡、防渗设备，排水设备细部结构，提出坝基处理方案和土坝和岸坡及其它建筑物连接方法。4.8 绘制土坝设计图5 溢洪道设计5.1 类型选择及位置确定（1）依据泄流能力、施工、技术经济等原因选择合理类型。（2）依据地形资料选择合理位置。（3）泻槽、陡坡、消力池等进行合理尺寸确定。5.23 水力计算（1）对溢流堰、泄水槽及出口消能进行水力计算（具体公式见水工建筑物教材）。6 设计结果毕业设计结果包含：说明书、计算书及设计图纸。6.1 说明书（1）说明书为设计关键文件，应分章、节编写，基础资料应编入为一章。（2）说明书编写应结论明确，条理分明，论证充足，并有一定附图。每章全部应有设计前提、内容、原理、方法、依据、关键步骤及设计结果，字迹要端正。（3）计算部分要说明计算依据、原理、方法、关键步骤及计算结果。并有必需分析结论及附图。6.2 计算书计算书是说明书附件，应说明说明书中计算部分具体计算方法、步骤、数据，并附有必需简图。说明书中数据起源均可从计算书中查到。计算书亦应分章节编写，章节不一定和说明书对应，但应有目录可查。6.3 设计图纸图纸应表示出关键设计内容，故应包含枢纽平面部署图，下游立视图或上游立视图，各坝段坝体横剖面图，关键细部结构图。图面布局应全方面考虑、要求饱满合理，绘图正确、整齐、清楚、线条主次分明，关键尺寸及高程等有一定标注。7 设计规程、规范标准及图书（1）碾压式土石坝设计规范（SL274）；（2）水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL252）；（3）水利水电工程初步设计汇报编制规程（DL502193）；（4）水工建筑物抗震设计规范（SL20397）。（5）水力学教材 武汉大学出版社（6）水工建筑物教材 中国水利水电出版社（7）土石坝设计（潘家铮编） 水利电力出版社（8）土坝设计上、下册 水利电力第五工程局、东北勘测设计院（9）水工设计手册四、六卷 水利电力出版社（华东水利学院主编）