江水利枢纽工程设计计算—毕业设计(论文

江水利枢纽工程设计计算—毕业设计(论文内容摘要：

下 95 5 Ⅳ 下 上3下下下下上上上土粒粒径小于某粒径的土粒含量非粘性土料的粒径分布曲线上 计算过程如下： maxmaxmax 1 nne  minminmin 1 eee  n n 78 36 m a xm i n ee 由堆石坝设计规范要求设计相对密实度不低于 ~，地震区为防震动液化，浸润线以下部分土体设计密实度大小不低于 ~，以本工程取设计相对密实度为。  m inm a xm a x eeDee r  =   4 7 3 6 9 8 5 8 5   eG wsd  湿密度     6 5  wd 浮密度   )1(   eG Ws  同理可求其他料场。 砂砾料设计成果表 料 场 不均匀系数y 大于5mm砾石含量 % 比 重 △ s 设计干容重ra 设计孔隙比e 保持含水量% 湿容重ru 浮容重 r’ 内摩檫角  粘聚力 渗透系数k1 102cm/s 4上 43 45 5 36186。 30180。 0 1上 45 48 59 738 5 35186。 10180。 0 1下 45 46 59 738 5 35186。 20180。 0 2下 34 42 24 738 5 36186。 40180。 0 从颗粒级配曲线可看出 4下 、 1下 料场级配较好，物理力学指标也较高，应优先采用 . 三 .渗流计算 ⑴ 单宽渗流计算 选择水力学方法解土坝渗流问题 .将坝体分为若干段，应用达西定理近似解土坝渗流问题 . 计算简图如下：　渗流计算简图渗流计算示意图7455477 71824956577K 1H 1αyKTK 2▽KB▽T1THIIIIIIIIIIII上游计算水位 河床冲积层 混凝土防渗墙ⅠⅠ坡积层混凝土防渗墙Ⅱ Ⅱ 选择Ⅰ Ⅰ，Ⅱ Ⅱ，Ⅲ – Ⅲ 三个典型断面进行渗流计算 . 通过防渗体渗流量 : TD HHKB HHKq )(s i n2 )( 122121   通过防渗体后渗流量 : TTL tHKL tHKq T )(2 )( 1122102   其中 K—— 防渗体渗透系数， ,/ 18 sm H—— 上游水深； H1—— 逸出水深； B—— 防渗体有效厚度； α —— 防渗体等效倾角。 K2—— 混凝土防渗墙渗透系数，  m/s。 t—— 下游水深， T—— 冲积层厚度，取最大值 32m。 D—— 防渗墙厚度。 K0—— 坝后堆石体渗透系数； 4102  m/s。 KT—— 冲积层渗透系数； 2 104m/s。 T—— 冲积层 厚度。 1 tgar c tg 1.Ⅰ Ⅰ断面的渗流计算： 坝后渗流体的渗流长度：     mL  L=201m 上游水深, 7 5 8 2 7 5 8 2 0 mHmH  设正 可得：与联立解 ；下游水深 设正 2121 1, qqqq mHmT   ① .正常工况：      i 111121281  HtgHq     0 1 6 62 1422142   HHq 可得：由 21 qq  1662166 100 4 6 8 1 8 5 HH   6166216   HH      smtgqmH/ i 361112281 单宽流量：解得：② .设计工况：          smtgqmHHHHHqqHHqHtgHq/ i i 3611122816166216162166211422142111121281单宽流量：解得：可得：由 — II 断面渗流计算： 坝后渗流体的渗流长度：        mL 5027 83227 7527 5627 75227 5027   L=89m 上游水深 , mHmH  设正 ； 可得：与联立解 ；下游水深 设正 2121 1, 010 qqqq mHmT   ① .正常工况：       smqmHHHHHqqHHqHtgHq/)( i 3682112112121142142111121281单宽流量：解得：可得：由 ② .设计工况：       smqmHHHHHqqHHqHtgHq/)( 1 8 5 4 i 3682112112121142142111121281单宽流量：解得：可得：由 — III 断面渗流计算： 计算示意图与 II— II 相似。 坝后渗流体的渗流长度：     mL  L=166m 上游水深 , mHmH  设正 ； 可得：与联立解 ；下游水深 设正 2121 1, 00 qqqq mHmT   ① .正常工况：       smqmHHHHHqqHHqHtgHq/)( i 3682112112121142142111121281单宽流量：解得：可得：由 ① .设计工况：      i 111121281  HtgHq     142142    HHq 可得：由 21 qq  smqmHHHHH/)(36821121121 单宽流量：解得： ⑵ .总渗流量计算： ① .正常 蓄水情况 ： 沿坝轴线方向参照 I— I 地质剖面图，截面之间的距离按等距离原则选取L=108m：     dmQ/36  ② .设计洪水情况： 沿坝轴线方向参照 I— I 地质剖面图，截面之间的距离按等距离原则选取L=108m：     dmQ/36  渗流计算结果表 计算情况 计算项目 正常情况 设计情况 上游 水深 H Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 下游水深 t(m) Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 0 0 Ⅲ Ⅲ 0 0 逸出水深 H1(m) Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 渗流量 q M3/s Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 总渗流量 Qm3/d ⑶ .渗透稳定演算 斜心墙之后的坝壳，由于水头大部分在防渗体损耗了坝壳渗透坡降及渗透速度甚小，发生渗透破坏的可能性 不大，而在防渗墙与粘土斜墙的接触面按允许坡降设计估计问题也不大 .在斜墙逸出点渗透坡降较大，予以验算 .计算示意图如下所示： 如上图所示，其中所示水位由上向下依次为所选 Ⅱ — Ⅱ、Ⅲ — Ⅲ、Ⅰ — Ⅰ断面相应的粘土斜心墙的底面高程，而 A， B， C， D， E， F为相应的正常和设计工况的斜心墙逸出点 . 渗透坡降的计算公式： BHJ  Ⅰ — Ⅰ断面 : 正常工况 ： J= 3 1 2 4 2 2  设计工况： J= 2  Ⅱ — Ⅱ断面： 正常工况 ： J= 5 8 9 27 2   设计工况： J= 2  Ⅲ — Ⅲ断面： 正常工况 J= 2 4 24 6 1 7 8  设计工况： J= 2  各种工况渗流逸出点坡降 填筑土料的安全坡降，根据实践经验一般为 5~10，故而认为渗透坡降满足要求，加上粘土斜心墙有反滤层，故而认为不会发生渗透破坏 . 四 .稳定分析 1. 计算原理 假设 ABC为可能的滑动面，其中 AB为下滑动面， BC为上滑动面，即斜心墙的上游面， BD为错动破裂面，本设计取为铅直断面。 滑动土体 ABCDA与 BCEDB之间的相互作用力为 P， P与 BD面的法线夹角为零度，如图 5— 保护层稳定计算简图所示，其中 a 图为滑动体断面图， b 图为 BCEDB滑动体的力多边形图， c 图为 ABCDA滑动体的力多边形图。 由滑动体 BCEDB的平衡方程可知： 断 面 Ⅰ — Ⅰ Ⅱ — Ⅱ Ⅲ — Ⅲ 计算情况 正常 设计 正常 设计 正常 设计 坡 降 J 当 ∑ V=0 时：    s i nc o s11111 lCWR  当 ∑ V=0 时：    c oss i n1111 lCRP  从以上两式联立求解，可得：     1 11111 c o s c o ss i n  lcWP 同理，从滑动体 ABCDA的平衡方程可知：    222222 c o s c o ss i n lcWP 由式 以上 相等的条件，可得：        212222111111 c o sc o sc o ss i n c o ss i n lcW lcW c1l 1W 3R 1θ ψ1bPW 2c2l 2R 2Ψ 2 β图图Ψ 2β1:ｍ1上游水位高程河底高程图ayxR 2Ψ1θABCEDW 2W 3P P1: m2c 2 l 2c1l1R 1P上游坝坡稳定计算受力分析简图 计算时分别按施工期、稳定渗流期、库水降落期核算土石坝的稳定。 在已。