B江水利樞紐復(fù)合土工膜面板堆石壩設(shè)計(jì)說明書

摘 要本工程以發(fā)電為主,同時(shí)兼顧灌溉、供水、防洪及養(yǎng)殖等綜合利用效益的跨流域開發(fā)的水利水電樞紐工程。在明確了建設(shè)目的并具有了建設(shè)依據(jù)和條件后設(shè)計(jì)的樞紐概況如下：B江水利樞紐為復(fù)合土工膜防滲堆石壩最大壩高55米，裝機(jī)6400kW，電站設(shè)計(jì)水頭174米，保證出力1461kW，裝有兩臺(tái)3200kW機(jī)組，正常蓄水位276.5m，主壩長(zhǎng)215.39米左右，上游邊坡1：1.5,下游邊坡250高程以上1：1.52， 250高程以下1：1.55。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為： 根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定壩頂高程及溢洪道尺寸； 通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐組成建筑物的型式、輪廓尺寸及水利樞紐布置方案； 詳細(xì)做出大壩設(shè)計(jì)，通過比較，確定大壩的基本剖面和輪廓尺寸，擬定地基處理方案與壩身構(gòu)造，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算.進(jìn)行專題的設(shè)計(jì)，確定址板等的構(gòu)造并進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)。復(fù)合土工膜防滲堆石壩是一種新的壩型，其防滲材料-復(fù)合土工膜的設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量控制是該類壩型的技術(shù)關(guān)鍵，在本設(shè)計(jì)說明書第六章第三節(jié)有詳細(xì)說明。本工程導(dǎo)流隧洞施工具有施工工作斷面小，工期緊的特點(diǎn)，故其施工工藝是關(guān)鍵，在本設(shè)計(jì)說明書的有詳細(xì)的說明。本次設(shè)計(jì)以一般混凝土面板堆石壩和一些已建復(fù)合土工膜堆石壩為參考，在注重各細(xì)部獨(dú)立分項(xiàng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，綜合考慮了整體工程的統(tǒng)一性。在專題的編寫中參考已建工程的趾板布置，對(duì)每塊趾板的斷面都進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中既充分運(yùn)用了所學(xué)知識(shí)，廣泛參考了堆石壩設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)書籍，并在規(guī)范規(guī)定內(nèi)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的科學(xué)性、規(guī)范性。關(guān)鍵詞：復(fù)合土工膜、堆石壩 、 防滲 、 邊坡穩(wěn)定 、護(hù)坡設(shè)計(jì)、導(dǎo)流隧洞 、施工組織設(shè)計(jì)。AbstractThe purpose of this design is to develop the water resources of B Jiang Basin,constructing a power-based, taking into account irrigation, water supply, flood protection and aquaculture Etc. of comprehensive utilization efficiency, such as the development of inter-basin water conservancy and hydropower project.After clearing the purpose of the construction , having the basis and conditions of the construction the project is designed as follows:B Jiang Project is a composite geomembrane impermeable rock-fill dam height of 55.0m,installed 6400kW,the design head of power station is 174m, the firm capacity is 1461kW,with two engine unit of 3200Kw,the normal water level is 276.5m,the length of the main dan is about 215.39m,the upstream slope and downstream slope both are 1:1.52.The primary coverage of the design is: ascertain the crest elevation;Pa-selection; the first major building design; construction organization design. And composed the tender documents of the diversion tunnel.Impermeable composite geomembrane rockfill dam is a new type of dam, the impermeable materialcomposite geomembranethe design, construction, quality control is the dam of such key technology in the design of Chapter VI of the third statement Festival are explained in more detail.The diversion tunnel construction project have the characteristics of small construction work on the section, tight time limit, so its construction technology is the key, in the design have the specification of a detailed explanation.The design is refer to the general CFRD and some of geomembrane rockfill dam which has been build . In the design process which is full use of the knowledge, extensive reference to the dam design, construction and other related books, and design within the provisions regulating, the design reflects the scientific and standardized.Key words: composite geomembrane rockfill dam anti-seepage slope stability tender documents technical standard the diversion tunnel construction organization.1目 錄摘 要1Abstract2第1章 綜合說明81.1 工程特性表81.2 建設(shè)目的和依據(jù)101.3 建設(shè)的條件101.4 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益101.4.1 建設(shè)規(guī)模101.4.2 綜合利用效益10第2章 B江水利樞紐設(shè)計(jì)資料說明122.1流域概況122.2氣候特性122.2.1氣溫122.2.2降雨量122.2.3風(fēng)速及吹程122.3水文特性122.3.1年日常徑流1223.2洪峰流量122.4工程地質(zhì)132.5建筑材料192.6經(jīng)濟(jì)資料19第3章 設(shè)計(jì)要求及參考書目213.1設(shè)計(jì)要求213.2設(shè)計(jì)依據(jù)21第4章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算234.1洪水調(diào)節(jié)演算234.1.1洪水調(diào)節(jié)演算原理234.1.2洪水調(diào)洪演算方法244.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析254.3 泄水建筑物的型式選擇254.4 調(diào)洪演算及泄水建筑物尺寸（堰頂高程/孔口尺寸）的確定264.4.1 調(diào)洪演算方法264.4.2 洪水過程線的模擬274.4.3 計(jì)算公式274.4.4 計(jì)算結(jié)果284.4.5 方案比選284.5壩頂高程的確定294.5.1 工程等別及建筑物級(jí)別和洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定294.5.2 波浪要素計(jì)算294.5.3 擋墻頂高程的確定304.6 閘門設(shè)計(jì)314.7泄水建筑物的設(shè)計(jì)31第5章 主要建筑物型式選擇及樞紐布置325.1 樞紐等別及組成建筑物級(jí)別325.2 壩型選擇325.2.1 定性分析325.2.2 定量分析375.3 泄水建筑物型式選擇3754 水電站建筑物385.5樞紐方案的綜合比較385.5.1擋水建筑物堆石壩385.5.2泄水建筑物正槽溢洪道385.5.3水電站建筑物38第6章 第一主要建筑物設(shè)計(jì)406.1 大壩輪廓尺寸及防浪墻設(shè)計(jì)406.1.1 L型擋墻頂高程及壩頂高程、寬度406.1.2 壩體分區(qū)406.1.3 L型防浪墻設(shè)計(jì)416.2 堆石料設(shè)計(jì)546.2.1堆石料基本特性參數(shù)546.2.2主、次堆石料設(shè)計(jì)556.2.3防護(hù)層、墊層、過渡層材料設(shè)計(jì)556.3 復(fù)合土工膜設(shè)計(jì)566.3.1復(fù)合土工膜的選型和分區(qū)566.3.2復(fù)合土工膜強(qiáng)度校核576.4 大壩穩(wěn)定分析606.4.1 計(jì)算原理及方法606.4.2 壩坡穩(wěn)定分析626.4.3 壩坡面復(fù)合土工膜的穩(wěn)定分析636.5 副壩設(shè)計(jì)646.5.1 副壩的型式選擇646.5.2 副壩的穩(wěn)定驗(yàn)算656.5.3 副壩與主壩的連接686.5.4 副壩的地基處理防滲設(shè)計(jì)686.6 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)及地基處理696.6.1 壩頂構(gòu)造696.6.2 護(hù)坡設(shè)計(jì)696.6.3 復(fù)合土工膜與趾板、防浪墻的連接設(shè)計(jì)696.6.4 壩基處理706.7趾板設(shè)計(jì)726.7.2 趾板剖面設(shè)計(jì)736.7.3 趾板的分縫、配筋和錨筋776.7.4 趾板的地基開挖和處理786.8 溢洪道設(shè)計(jì)786.8.1 溢洪道的總體布置786.8.2 進(jìn)水渠設(shè)計(jì)796.8.3 控制段設(shè)計(jì)796.8.4 泄槽設(shè)計(jì)806.8.5 出口消能段設(shè)計(jì)806.8.6壩體沉降估算806.9工程量計(jì)算826.9.1 工程量計(jì)算的依據(jù)及項(xiàng)目劃分826.9.2主壩工程量計(jì)算826.9.3副壩工程量計(jì)算836.9.4工程量清單84第7章 施工組織設(shè)計(jì)857.1 基本資料857.1.1工程概況857.1.2施工條件857.2施工導(dǎo)流計(jì)劃897.2.1導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)897.2.2施工導(dǎo)流方案897.2.3大壩施工分期及度汛方案907.2.4導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)907.2.4.1導(dǎo)流隧洞907.2.4.2攔洪高程917.2.4.3圍堰937.3主體工程施工937.3.1地基處理947.3.2堆石壩堆石體施工947.3.3混凝土施工1007.4導(dǎo)流隧洞施工1027.4.1基本資料1027.4.2開挖方法選擇1027.4.3鉆機(jī)爆破循環(huán)作業(yè)項(xiàng)目及機(jī)械設(shè)備的選擇1027.4.4開挖循環(huán)作業(yè)組織1037.5復(fù)合土工膜1067.6施工交通運(yùn)輸1077.7施工總布置1087.7.1施工布置原則1087.7.2施工現(xiàn)場(chǎng)布置1087.8施工質(zhì)量保證措施1097.8.1管理措施1097.8.2技術(shù)措施1097.9安全生產(chǎn)保證措施1107.10施工總進(jìn)度110附錄一 招標(biāo)公告111一 招標(biāo)人概況：112二 工程建設(shè)主要內(nèi)容：112三 工程規(guī)模及分標(biāo)：112四 實(shí)施時(shí)間及投標(biāo)單位資質(zhì)要求：112五 報(bào)名及資格預(yù)審文件發(fā)售事項(xiàng)：112六 招標(biāo)人聯(lián)系地址：112七 招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)地址：112附錄二 招標(biāo)文件1131 投標(biāo)邀請(qǐng)書1132 投標(biāo)須知1142.1建設(shè)有關(guān)單位1172.2項(xiàng)目概況1172.3招標(biāo)范圍1172.4監(jiān)理服務(wù)范圍、內(nèi)容和監(jiān)理服務(wù)期1172.5資金來源1172.6投標(biāo)人的資質(zhì)條件1172.7投標(biāo)費(fèi)用1182.8標(biāo)前會(huì)議及現(xiàn)場(chǎng)察勘1182.9資料收集和參考資料的使用1182.10招標(biāo)文件1192.11投標(biāo)文件的編制1202.12投標(biāo)文件的提交1222.13開標(biāo)和評(píng)標(biāo)1232.14確定中標(biāo)人、中標(biāo)通知和簽訂合同1293 合同條款及合同附件1313.1通用合同條款1313.2專用合同條款1314 合同書 履約保函1404.1監(jiān)理合同書格式1404.2履約保函格式1425 投標(biāo)報(bào)價(jià)書 投標(biāo)保函和授權(quán)委托書1435.1 投標(biāo)報(bào)價(jià)格式1435.2投標(biāo)保函格式1445.3授權(quán)委托書格式1446 監(jiān)理工作量報(bào)價(jià)單1456.1說明1456.2監(jiān)理工作量報(bào)價(jià)單（格式）1467 投標(biāo)輔助資料1537.1監(jiān)理（含監(jiān)造）大綱1537.2擬投入本合同工作的工作人員一覽表1537.3投入本合同工作的主要工作人員履歷表1547.4監(jiān)理/監(jiān)造人員進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃1557.5擬投入到本合同的設(shè)施和設(shè)備匯總表1567.6其他1568 資格證明資料1568.1投標(biāo)人基本情況1568.2資質(zhì)證書1588.3投標(biāo)人的工程監(jiān)理業(yè)績(jī)1598.4財(cái)務(wù)狀況表1598.5履約信譽(yù)的證明材料1609 工程參考資料1609.1工程概況1609.2設(shè)備采購(gòu)情況1639.3控制性進(jìn)度計(jì)劃163參考文獻(xiàn)164第1章 綜合說明1.1 工程特性表表1-1 工程特性表序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注一、水庫(kù)流域面積km233正常高水位m276.5死水位m248汛前限制水位m276.5設(shè)計(jì)洪水位m277.53校核洪水位m278.98設(shè)計(jì)泄洪流量m3/s207.5校核泄洪流量m3/s297.5總庫(kù)容萬m32242.18死庫(kù)容萬m3172興利庫(kù)容萬m31965.73二、大壩壩型復(fù)合土工膜防滲堆石壩壩頂高程m279.5防浪墻頂高程m280.7壩頂寬度m5.0最大壩高m55.0上游壩坡11.52下游壩坡11.52250m高程上1：1.55250m高程下主壩壩軸線長(zhǎng)m215.39副壩型式重力式擋墻副壩壩軸線長(zhǎng)m94.07導(dǎo)流洞型式圓形導(dǎo)流洞進(jìn)口底高程m227.5導(dǎo)流洞出口底高程m226.5導(dǎo)流洞半徑Rm2.4導(dǎo)流洞長(zhǎng)度m330三、溢洪道溢流前緣凈寬m10堰頂高程m273設(shè)計(jì)流量m3/s207.5校核流量m3/s297.5閘門型式平板閘門尺寸（寬高）m2106四、廠房系統(tǒng)1動(dòng)能指標(biāo)最大凈水頭m174.0額定水頭m174.0最小水頭m143.0引用流量m3/s5.0額定出力kW6400保證出力kW14612廠房廠房型式地面式廠房面積m231.515.7主廠房寬度m10.8機(jī)組臺(tái)數(shù)2機(jī)組安裝高程m103.0水輪機(jī)型號(hào)HL110-WJ-76發(fā)電機(jī)型號(hào)SFW-J3000-6/1480開關(guān)站面積m211.527.25五、工程量1主壩基礎(chǔ)開挖量m368838堆石料填筑量m3467906混凝土方量(L型擋墻)m3816混凝土方量（趾板）m3603混凝土方量（現(xiàn)澆混凝土保護(hù)層）m313742副壩基礎(chǔ)開挖量m31282混凝土方量m329643.溢洪道基礎(chǔ)開挖量m322406.03混凝土方量m32239.774導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流隧洞開挖量m32332.63混凝土襯砌方量m3839.751.2 建設(shè)目的和依據(jù)B江水利樞紐工程是以發(fā)電為主，同時(shí)兼顧了灌溉、供水、防洪及養(yǎng)殖等綜合利用效益的跨流域開發(fā)的水利樞紐工程。1.3 建設(shè)的條件建設(shè)資金基本到位，施工準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒。1.4 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益1.4.1 建設(shè)規(guī)模本電站裝機(jī)6400 kW，保證出力1461kW。廠房總面積為31.515.7。開關(guān)站尺寸為11.527.25。水庫(kù)總庫(kù)容（校核洪水位以下的全部庫(kù)容）為2242.18萬m3。1.4.2 綜合利用效益1.4.2.1 發(fā)電裝機(jī)6400kW，電站設(shè)計(jì)水頭為174m，多年平均發(fā)電量為1700104kWh，保證出力為1461kW。本電站裝2臺(tái)3200kW機(jī)組，正常蓄水位為276.5m，死水位248m，引水式發(fā)電，引水隧洞布置在右岸山體中，最大引用流量為5m3/s。廠房位于段莘水江灣湖山村左岸下游340m處，地面式，總面積為31.515.7，其中主廠房寬10.8m，主廠房?jī)?nèi)安裝二臺(tái)HL110-WJ-76，配SFW-J3000-6/1480的水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組安裝高程為103m，開關(guān)站位于廠房的左上側(cè)，尺寸為11.527.25。1.4.2.2 灌溉下游利用發(fā)電尾水灌溉，上游增加灌溉面積1.0萬畝。1.4.2.3 防洪可減輕洪水對(duì)鐘呂村及下游江灣鎮(zhèn)的威脅，在遇1000年一遇和50年一遇洪水時(shí)，經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪后，洪峰流量由原來的551.5 m3/s和364，5 m3/s分別削減為345 m3/s和245 m3/s，要求設(shè)計(jì)洪水最大下泄量限制為245m3/s。1.4.2.4 漁業(yè)水庫(kù)蓄水后，正常蓄水位時(shí)水庫(kù)面積1.09km2，為發(fā)展養(yǎng)魚等水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了有利條件。1.4.2.5 供水供鐘呂村及其下游村民生活用水。1.4.2.6 其它工程計(jì)劃在三年內(nèi)完成。第2章 B江水利樞紐設(shè)計(jì)資料說明2.1流域概況本工程位于江西婺源縣樂安河一級(jí)支流曉港水的鐘呂村上游約160m處，壩址以上控制流域面積33km。曉港水在鐘呂村上游約300m處，由兩支水系匯合而成，其中東支發(fā)源于石耳山，南支發(fā)源于清灣頭尖，河流在曉港村匯入樂安河，本流域上游為中低山區(qū)，山勢(shì)陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體凌亂，沖溝發(fā)育。2.2氣候特性2.2.1氣溫流域內(nèi)多年平均氣溫16.7，以一月份平均氣溫4.6為最低，七月份平均氣溫28為最高，歷年極端最高氣溫41，極端最低氣溫-11。2.2.2降雨量流域多年平均降雨均值2047.7mm。2.2.3風(fēng)速及吹程多年平均最大風(fēng)速12.6m/s，吹程1.6km。2.3水文特性2.3.1年日常徑流據(jù)水文資料推算，壩址處多年平均流量1.28m/s，多年平均總徑流量4040萬m。23.2洪峰流量經(jīng)頻率分析，p=0.1%的洪峰流量為551.5m/s,三日洪量為1569萬m，p=2%的洪峰流量為364.5m/sec,三日洪量為965萬m。2.3.3水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系：水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系見表2-1：表2-1 水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系水位（m）227.5236.08237.78248276278.11庫(kù)容（104m）011.0522.1172.01910.02145.22.3.4壩址水位-流量關(guān)系：壩址水位-流量關(guān)系見表2-2：水位(m)227.5228.0228.5229.0229.5230.0230.5流量(m/s)06.028.966.77121.97196.05281.78表2-2 壩址水位-流量關(guān)系2.3.5固體徑流流域河段多年平均輸砂量為0.29萬噸，泥沙容重估算為1.3t/m。估計(jì)水庫(kù)淤積年限與高程關(guān)系如表2-3：表2-3 水庫(kù)淤積特性淤積年限（年）泥沙淤積量（萬m）淤積高程（m）5011.05236.0810022.1237.782.4工程地質(zhì)2.4.1庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)庫(kù)區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山勢(shì)陡峭，分水嶺雄厚，地形封閉，植被良好， 未見滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的地層巖性主要為前震旦系板溪群的千枚狀綠泥絹云母板巖，千枚巖和變質(zhì)砂巖。庫(kù)區(qū)巖石受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，斷層和裂隙發(fā)育，巖石的褶皺和撓曲也很常見，構(gòu)造行跡以北東向壓扭性為主，常見有北西向張扭性斷裂和近東西向平推斷層，未見有較大的導(dǎo)水?dāng)嗔堰B通庫(kù)外。庫(kù)區(qū)地下水類型主要為第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河谷與河床，庫(kù)岸山體地下水位較高，一般在300m高程以上，組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的巖石表部透水性強(qiáng)，但深部巖石透水性微弱，屬相對(duì)不透水層。庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)良好，水庫(kù)蓄水后，不存在永久滲漏、岸邊再造、浸沒及水庫(kù)誘發(fā)地震等問題。2.4.2壩址工程地質(zhì)2.4.2.1地貌壩址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山頂高程為280450m，壩區(qū)河床較寬，約2050m，為一“U”型河谷，兩岸山坡不對(duì)稱，左岸山體雄厚，山坡角3040度，右岸山體較為單薄，山坡角2030度，且在右岸有一低矮埡口，頂高程約276m，壩址區(qū)沖溝發(fā)育，且切割較深，未見滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。2.4.2.2地層巖性壩址區(qū)出露的地層巖性為前震旦系板溪群第四段綠泥絹云母千枚巖夾變質(zhì)砂巖，第四系松散堆積物及變質(zhì)輝常巖，其巖性特征為： 綠泥絹云母千枚巖：灰綠色，主要礦物成分為絹云母、石英、長(zhǎng)石、綠泥石等，千枚狀構(gòu)造，其余碎屑顯微鱗片狀構(gòu)造，巖石撓曲和褶皺常見，片理極發(fā)育，巖層產(chǎn)狀N4060E，NW3860。 變質(zhì)砂巖：青灰色，主要礦物成分未石英、長(zhǎng)石及巖屑等，中細(xì)砂粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有輕微的變質(zhì)，巖石結(jié)構(gòu)致密，巖性堅(jiān)硬。 第四系松散堆積物主要為沖擊砂卵石，漂石，厚11.5m，分布于河床部位，殘坡積壤土、碎塊石土，厚16m，分布于兩岸山坡及沖溝部位。 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖：暗綠、深綠色，主要礦物成分為綠泥石、綠簾石、纖閃石及少量石英，輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，微具定向構(gòu)造，巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，在壩址區(qū)呈巖株或巖脈產(chǎn)出。2.4.2.3地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，出露的地層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見。在初步設(shè)計(jì)階段共發(fā)現(xiàn)斷層20條。壩基開挖后，在壩基部位新發(fā)現(xiàn)小斷層14條及兩條風(fēng)化夾層，但密度均較小。主要斷層：F5壓扭性斷層：產(chǎn)狀N35，NW80，寬0.1 0.15m，主要由片狀巖、碎性巖組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽228m高程附近。F12壓扭性斷層：產(chǎn)狀N40E，NW66，寬0.20.4m，主要由片狀巖組成，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽236m高程附近。F22層間擠壓破碎帶：產(chǎn)狀N55E，NW55，寬0.10.25m，主要由片狀巖、石英脈組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽260m高程附近。F29壓扭性斷層：產(chǎn)狀N25E，NW70，寬0.080.1m，主要由碎裂巖組成，見0.51.5cm厚的斷層泥繼續(xù)分布，斷層間較平，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀差，出露于河床趾板齒槽部位。裂隙：壩址區(qū)巖石裂隙發(fā)育，巖石破碎，壩基開挖后，對(duì)壩基巖石裂隙作了統(tǒng)計(jì)，主要有兩組發(fā)育方向：一是NE向?qū)用妫严懂a(chǎn)狀N4060E，NW3860，裂面稍扭，普遍見Fe、Mn質(zhì)浸染，表面張開或微張，局部見次生泥充填，延伸長(zhǎng)，極發(fā)育；二是NW3050W，SW或NE4080，裂面光滑平整，見Fe、Mn質(zhì)浸染，間距一般20cm，延伸較短，發(fā)育。風(fēng)化夾層：壩基開挖后，在河床右側(cè)趾板齒槽部位發(fā)現(xiàn)了兩條風(fēng)化夾層WJ1，WJ2，產(chǎn)狀N42E，NW0.7弱風(fēng)化巖石0.55飽和抗壓強(qiáng)度：微新巖石40MPa弱風(fēng)化巖石25MPa其它試驗(yàn)參數(shù)見表2-4。表2-4 堆石試驗(yàn)參數(shù)表組別試驗(yàn)干密度（g/cm）C(KPa)。KnRfGFDA2.104738.58800.350.820.460.201.5B2.056037.72600.320.810.430.181.8b復(fù)合土工膜表2-5 復(fù)合土工膜試驗(yàn)參數(shù)表項(xiàng) 目單 位量 值備 注單位面積質(zhì)量g/m211001300350/0.4/350350/0.6/350膜 厚250m高程以上mm0.4250m高程以下mm0.6周邊縫等處mm0.8周邊縫、水平縫、分縫處寬條縱向拉伸強(qiáng)度kN/m1518350/0.4/350350/0.6/350伸長(zhǎng)率%50窄條縱向拉伸強(qiáng)度kN/m1518350/0.4/350350/0.6/350伸長(zhǎng)率%50摩 擦 系 數(shù)與水泥砂漿0.577與現(xiàn)澆砼0.6粘 結(jié) 力kg/cm20.1滲 透 系 數(shù)cm/s110-112.4.3引水發(fā)電隧洞工程地質(zhì)條件 引水發(fā)電隧洞通過地段屬低山地貌區(qū)，山頂高程300400m相對(duì)高程100200m，隧洞區(qū)沖溝發(fā)育，山體切割較深且較零亂，地表植被發(fā)育，未見有不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。隧洞圍巖由絹云母千枚巖、變質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖與粉砂質(zhì)板巖層。絹云母千枚巖偶夾粉砂質(zhì)板巖及粉砂質(zhì)板巖等組成。巖石層面裂隙極發(fā)育、褶皺、撓曲嚴(yán)重，斷層發(fā)育切規(guī)模大，性狀差，其中絹云母千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖水理性質(zhì)較差，且遇水易軟化，軟化系數(shù)低，凝灰質(zhì)千枚巖成分復(fù)雜，還易于風(fēng)化。絹云母千枚巖與凝灰質(zhì)千枚巖在洞線出露的長(zhǎng)度占洞線總長(zhǎng)的19%，說明洞線圍巖大部分由絹云母千枚巖與凝灰質(zhì)千枚巖構(gòu)成。根據(jù)工程類比可知：千枚巖的單軸飽和抗壓強(qiáng)度為1640Mpa，軟化系數(shù)0.630.93，屬半堅(jiān)硬較軟化，抗水性較差的片狀（薄層狀）巖體。根據(jù)中小型水利水電工程地質(zhì)勘查規(guī)范SL55-93可以確定隧洞圍巖大部分屬類巖體。少部分為或類巖體。其有關(guān)力學(xué)參數(shù)如表2-6：表2-6 圍巖主要特征及f、K值一覽表樁 號(hào)圍巖主要特性 fk (10N/cm)0+000-0+013強(qiáng)風(fēng)化絹云母千枚巖2500+013-0+095弱風(fēng)化絹云母千枚巖341502000+095-0+740微新千枚巖變質(zhì)粉砂巖563004000+740-0+800微新千枚巖變質(zhì)粉砂巖，滴水較嚴(yán)重，覆蓋層厚度接近0.7倍水頭452002500+800-0+845F、F斷裂破碎帶2500+845-0+895微新千枚巖，偶見滴水，裂隙密集帶452002500+895-1+030微新千枚巖變質(zhì)粉砂巖，覆蓋層厚度接近0.7倍水頭563004501+030-1+090F斷層破碎帶2501+090-1+885微新千枚巖變質(zhì)粉砂質(zhì)巖板，變質(zhì)粉砂巖，局部洞段滴水較嚴(yán)重，裂隙密集成帶，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭563004501+885-1+940弱變質(zhì)粉砂巖夾千枚巖，F(xiàn)斷層破碎帶偶見滴水，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭341502501+940-1+960弱風(fēng)化凝灰質(zhì)千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭2801001+960-2+021強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)千枚巖，F(xiàn)、F、F斷裂破碎帶，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭2502+021-2+461弱風(fēng)化凝灰質(zhì)千枚巖、變質(zhì)粉砂巖夾板巖、絹云母千枚巖、泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)千枚巖與粉砂質(zhì)板巖互層，常見滴水，較分散，F(xiàn)FFF斷層破碎帶，裂隙密集帶較多，圍巖穩(wěn)定性差，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭231002002+461-2+493強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)石英砂巖，有滴水，裂隙密集帶，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭341502002+493-2+501弱風(fēng)化凝灰質(zhì)千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭，有滴水2801002+501-2+511F斷層破碎帶，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭2502+511-2+516強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)錢枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭，偶見滴水2801002+516-2+554強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)巖屑砂巖、變質(zhì)輝長(zhǎng)巖偶夾板巖，常見滴水，F(xiàn)斷層破碎帶，裂隙密集帶較多，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭231001502+554-2+565明挖、沖溝2+565-2+580強(qiáng)風(fēng)化絹云母千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭2502+580-2+670弱風(fēng)化絹云母千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭，F(xiàn)斷層破碎帶，有滴水231001502+670-2+840微風(fēng)化絹云母千枚巖，偶夾粉砂質(zhì)板巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭，有滴水452003002+840-3+185微新絹云母千枚巖，偶見滴水563004503+185-3+290微新絹云母千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭452003003+290-3+323弱風(fēng)化絹云母千枚巖，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭231001503+323-3+365（出口）強(qiáng)風(fēng)化絹云母千枚巖，F(xiàn)斷層破碎帶，塌方嚴(yán)重，覆蓋層厚度小于0.7倍水頭2502.4.4地震烈度壩址及庫(kù)區(qū)地震烈度屬度以下，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮地震荷載。2.5建筑材料2.5.1砂礫石料壩址流域砂礫石料貧乏，但在江灣水和段莘水流域有梨苗場(chǎng)和古玩料場(chǎng)，距大壩約1015km,有公路相通，運(yùn)輸方便。梨苗場(chǎng) 、古玩料場(chǎng)均為砂卵（礫）石混合料，砂卵（礫）石儲(chǔ)量豐富，質(zhì)量良好，滿足工程要求。2.5.2堆石料壩址附近廣泛分布綠泥絹云母千枚巖，弱至微風(fēng)化巖石，巖性較堅(jiān)硬，力學(xué)強(qiáng)度較高，質(zhì)量較好，儲(chǔ)量豐富，可作為大壩堆石料。壩址附近粘土很少，壩址上下游有一定的粘土分布，均為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕地。2.6經(jīng)濟(jì)資料1.庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)：淹沒耕地455畝，遷移人口384人。2.對(duì)外交通3.附屬工廠及生活區(qū)4.負(fù)荷位置第3章 設(shè)計(jì)要求及參考書目3.1設(shè)計(jì)要求在明確設(shè)計(jì)任務(wù)及對(duì)原始資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，要求：1.根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定壩高程及岸坡溢洪道尺寸；2.通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐組成建筑物型式，輪廓尺寸及水利樞紐布置方案；3.詳細(xì)做出大壩設(shè)計(jì)，通過比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案和壩身結(jié)構(gòu)，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算；進(jìn)行專題一的設(shè)計(jì)；4.進(jìn)行專題二的施工組織設(shè)計(jì)，確定址板等的構(gòu)造 。3.2設(shè)計(jì)依據(jù)1、左東啟，王世夏，林益才主編，水工建筑物（上冊(cè)）。南京：河海大學(xué)出版社。1995。 2、沈長(zhǎng)松、王世夏、林益才、劉曉青編著，水工建筑物。北京：中國(guó)水利水電出版社。2008。 3、傅志安，鳳家驥，混凝土面板堆石壩。武漢：華中理工大學(xué)出版社。1993。 4、蔣國(guó)澄，傅志安，鳳家驥，混凝土面板壩工程。武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社。1997。 5、袁光裕主編，水利工程施工。北京：中國(guó)水利水電出版社。2006。 6、趙振興主編，水力學(xué)。北京：清華大學(xué)出版社。2005。 7、河海大學(xué)、大連理工大學(xué)、西安理工大學(xué)、清華大學(xué)，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)。北京：中國(guó)水利水電出版社。2007。 8、沈長(zhǎng)松等，鐘呂水電站-復(fù)合土工膜防滲堆石壩。土石壩工程，第3期。2003。 9、中華人民共和國(guó)水利部，混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范。北京；中國(guó)水利水電出版社。1998。 10、中華人民共和國(guó)水利部，水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（SL/T225-98）。北京：中國(guó)水利水電出版社。1998。 11、中華人民共和國(guó)水利部，水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：中國(guó)水利水電出版社。1998。 12、中華人民共和國(guó)水利部，水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范（SL_379-2007）。北京：中國(guó)水利水電出版社。2007。 13、中華人民共和國(guó)水利部，混凝土面板堆石壩施工規(guī)范（SL49-94）。北京：中國(guó)水利水電出版社。1994。 14、中華人民共和國(guó)水利部，面板堆石壩接縫止水技術(shù)規(guī)范（DLT5155-2000）。北京：中國(guó)水利水電出版社。2000。 15、中華人民共和國(guó)水利部,水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（SL303-2004）.北京:中國(guó)水利水電出版社. 2004。 16、中華人民共和國(guó)水利部，第2版（2000版）。水利水電土建工程施工合同條件（GF-2000-0208）。北京：中國(guó)水利水電出版社。 17、中華人民共和國(guó)水利部，水利工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范（GB50501-2007）。北京：中國(guó)水利水電出版社。 18、中華人民共和國(guó)水利部，水利水電工程設(shè)計(jì)工程量計(jì)算規(guī)定（SL3282005）。北京：中國(guó)水利水電出版社。 19、中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)資格預(yù)審文件（2007年版） 20、中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件（2007年版） 21、中華人民共和國(guó)水利部，水利建筑工程概算定額（上、下冊(cè)），黃河水利出版社 22、方國(guó)華、朱成立等編著，新編水利水電工程概預(yù)算。黃河水利出版社，2003。 23、中華人民共和國(guó)水利部，混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范。北京；中國(guó)水利水電出版社。1998。 24、中華人民共和國(guó)水利部，水利水電工程土工合成材料應(yīng)用第4章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算4.1洪水調(diào)節(jié)演算4.1.1洪水調(diào)節(jié)演算原理洪水在水庫(kù)中運(yùn)行時(shí)，水庫(kù)沿程的水位、流量、過水?dāng)嗝?、流速等均隨時(shí)間而變化，其流態(tài)屬于明渠非恒定流。根據(jù)水力學(xué)，明渠非恒定流的基本方程，即圣維南方程組為：連續(xù)性方程： （4-1）運(yùn)動(dòng)方程： （4-2） 式中： 過水?dāng)嗝婷娣e(m2) t 時(shí)間（s） Q 流量（m3/s） s 沿水流方向距離（m） Z 水位（m） g 重力加速度(m/s2) v 斷面平均流速(m/s) K 流量系數(shù)(m3/s)一般采用簡(jiǎn)化的近似解法，長(zhǎng)期以來，普遍采用瞬時(shí)法，即用有限差值來代替微分值，并加以簡(jiǎn)化，以近似地求解一系列瞬時(shí)流態(tài)。瞬時(shí)流態(tài)法將式(41)進(jìn)行簡(jiǎn)化而得出基本公式，再結(jié)合水庫(kù)的特有條件對(duì)基本公式進(jìn)行簡(jiǎn)化，得出用于水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的實(shí)用公式： (4-3)式中：, 分別為計(jì)算時(shí)段初、末的入庫(kù)流量(m3/s) 計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)流量(m3/s) =(+)/2式中：q1,q2 分別為計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量(m3/s) 計(jì)算時(shí)段中的平均下泄流量(m3/s) 式中： V1,V2 分別為計(jì)算時(shí)段初、末水庫(kù)的蓄水量(m3) V1與V2之差 計(jì)算時(shí)段公式(4-3)表示為一個(gè)水量平衡方程式，表明：在一個(gè)計(jì)算時(shí)段內(nèi)，水庫(kù)水量與下泄水量之差即為該時(shí)段中水庫(kù)蓄水量的變化。顯然，公式中并未計(jì)入洪水入庫(kù)處至泄洪建筑物間的行進(jìn)時(shí)間，也未計(jì)入沿程流速變化和動(dòng)庫(kù)容等影響，這些因素均是其近似性的一個(gè)方面。當(dāng)已知水庫(kù)入庫(kù)洪水過程線時(shí)，Q1，Q2，均為已知，V1，q1,則是計(jì)算時(shí)段開始時(shí)的初始條件。于是，式(4-3)中的未知數(shù)僅剩下V2，q2,當(dāng)前一時(shí)段的V2,q2求出后，其值即成為后一時(shí)段的V1，q1值，使計(jì)算能逐步地連續(xù)進(jìn)行下去。僅一個(gè)方程來求解V2，q2是不可能的，必須再有一個(gè)方程式q2=f(V2),與式(4-3)聯(lián)立，才能同時(shí)解出V2，q2的確定值，假定暫不計(jì)及自水庫(kù)取水的興利部門瀉向下游的流量，則下瀉量q是泄水建筑物瀉流水頭H的函數(shù)，而當(dāng)泄洪建筑物的型式、尺寸等已確定時(shí) (44)式中：A 系數(shù)，與泄洪建筑物的型式、尺寸、閘孔開度及淹沒系數(shù)有關(guān)。 B 指數(shù)，對(duì)于堰流B一般等于3/2，對(duì)于閘孔出流一般B=1/2根據(jù)水力學(xué)公式，H與q的關(guān)系曲線可求。若是堰流H即為庫(kù)水位Z與堰頂高程之差；若是閘孔出流H即為庫(kù)水位Z與閘孔中心線高程之差。因此可以根據(jù)H與q的關(guān)系曲線求出Z與q的關(guān)系曲線q=f(Z),并且，由庫(kù)水位Z，又可借助于水庫(kù)容積特性曲線V=f(Z), 求出相應(yīng)的水庫(kù)蓄水容積V，則式(4-4)可用下泄流量q與庫(kù)容V的關(guān)系曲線代替，即q=f(V),與式(43)聯(lián)立方程組，求解V2，q2。當(dāng)水庫(kù)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，要求保持q不大于下游允許的最大下泄流量qmax時(shí)，就要利用閘門控制流量q，但計(jì)算的基本公式和方法與上面介紹的是一致的。本設(shè)計(jì)泄水建筑物是正槽溢洪道。采用閘門全開式泄洪，故下泄流量是q=AH3/2,H即為庫(kù)水位Z與堰頂高程之差，由于資料有限僅有0.1%和2%的流量及其對(duì)應(yīng)的三日洪峰流量，無法描繪出洪水過程線，故采用三角形法擬畫出洪水過程線（具體做法見本章4.4節(jié)）。本設(shè)計(jì)中調(diào)洪演算是為了定出設(shè)計(jì)、校核水位和相應(yīng)的下泄流量，已知下泄量與水頭的關(guān)系曲線（式44），通過假定下泄流量q，可利用洪水過程線計(jì)算出水庫(kù)蓄水量V，通過V=f(Z)可查出對(duì)應(yīng)的水位，得到q=f(Z)曲線，通過兩條q-Z曲線即得到設(shè)計(jì)、校核水位及相應(yīng)流量。4.1.2洪水調(diào)洪演算方法進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算的方法很多，目前常用的是：列表試算法，半圖解法。本設(shè)計(jì)采用的是簡(jiǎn)化三角形法，也叫高切林法。4.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析設(shè)計(jì)情況，采用50年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。P=2%的洪峰流量為364.5 m3/s,三日洪量為965萬m3。校核情況，采用千年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。P=0.1%洪峰流量為551.5 m3/s,三日洪量為1569萬m3。4.3 泄水建筑物的型式選擇水利樞紐中的泄水建筑物一般包括設(shè)于河床的溢流壩、泄水閘、泄水孔，設(shè)于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。本設(shè)計(jì)采用壩型為復(fù)合土工膜防滲堆石壩（具體見5.2節(jié)），因此泄水建筑物一般不布置在河床中的壩體上。下面根據(jù)本工程的地形、地質(zhì)條件，對(duì)正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道及泄水隧洞這三種泄水建筑物進(jìn)行比較選擇。泄水隧洞布置得一般原則是：地質(zhì)條件好，路線短，水流順暢，與樞紐其他建筑無相互不良的影響。洞線宜選擇在沿線地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、巖體完整穩(wěn)定、巖性堅(jiān)硬，上覆巖體厚度大，水文地質(zhì)條件有利和施工方便的地段。避開圍巖破碎、地下水位高或滲水量很大的巖層和可能坍塌的不穩(wěn)定地帶，同時(shí)防止洞身離地表太淺。本工程壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，出露的地層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見。壩址區(qū)巖石的透水性及相對(duì)不透水層埋深經(jīng)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)，布置泄水建筑物的左岸山坡相對(duì)不透水層埋深1024米，上部透水層q值為6.7196.7Lu，大者達(dá)到341.7Lu，屬中等-嚴(yán)重透水層。本工程最大壩高55米，正常蓄水位276.5米，因此要避開透水層而布置泄水隧洞，工程量顯然很大，而且本工程地質(zhì)條件不好，故不采用隧洞泄洪。河岸溢洪道是布置在攔河壩壩肩或攔河壩上游水庫(kù)庫(kù)岸的泄洪通道，水庫(kù)的多余的來洪經(jīng)此泄往下游河床，