FJD31070 FJD 水利水电工程技术设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲范本[大、中型]水利水电勘测设计标准化信息网1 9 9 7年11月1水电站技术设计阶段混凝土面板堆石坝设计大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (5)3. 基本资料 (5)4. 坝体设计 (12)5.基础处理 (16)6.接缝设计 (19)7.坝体稳定计算及应力分析计算 (19)8.碾压参数与专题试验研究 (22)9.原型观测设计 (22)10.工程量计算 (23)11.设计提供的成果 (23)341 引 言1.1 任务来源根据 年 月 日电力工业部(或水电水利规划设计总院) 文要求，及 电站技术设计工作大纲，编制本电站混凝土面板堆石坝技术设计大纲。
1.2 相关建筑物的布置及对大坝的要求(1) 开敞式溢洪道紧靠左(或右)坝肩，二者以重力式挡墙联接，且与帷幕灌浆联成正体。
挡墙坡度为 。
(2) 根据枢纽布置，导流隧洞 条设于 岸，(或引水隧洞或泄洪洞)通过坝基，洞顶高程约 m 。
(3) 坝肩左(或右)岸有对外公路通过，在坝肩开挖时需一并考虑。
(4) 地面厂房设于坝后，下游坝面公路要与进厂公路联接。
(5) 开关站设于坝后，位于坝脚上，其平台高程为 m 。
其基础为坝体的一部分。
(6) 坝区内有勘探平硐需堵塞或改作排水洞。
(7) 电站进水口(或泄洪隧洞)位于坝轴线左(或右)岸，坝肩帷幕需和进水口帷幕相接，形成整体防渗帷幕。
(8) 坝顶公路通过两岸的水工建筑物(溢洪道、泄洪隧洞、电站进水口)和外部相联。
(9) 其 它。
1.3 施工轮廓进度安排根据施工总进度安排，截流后第一个洪水期坝面过水，坝面高程 m ，过水时需进行坝面保护，第二年填筑至高程 m ，坝体挡水(面板尚未浇筑)，以后逐年增高，面板分 期施工，各期高程分别为 m 、 m 。
至年全坝竣工。
2.1 有关本工程的文件(1) 可行性研究报告及其附件。
(2) 可行性研究报告审查会议纪要及上级批件。
(3) 可行性研究报告补充文件。
(4) 业主有关要求。
(5) 其它有关决定或会议纪要。
2.2 主要设计规范(1) SDJ 12-78 水利水电工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(试行)及其补充规定；(2) GB 50201-94 防洪标准；(3) DL 5016-93 混凝土面板堆石坝设计导则；(4) SDJ 218-84 碾压式土石坝设计规范及补充规定；(5) SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行)；(6) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)；(7) SDJ 21-78 混凝土重力坝设计规范(试行)及补充规定；(8) JTJ 1-88 公路工程技术标准；(9) SDJ 14-78 水利水电工程地质勘察规范(试行)；(10) (88)水规设字第8号水利水电工程设计工程量计算规定(试行)。
2.3 主要参考资料(1) 土石坝观测技术张启岳1992年；(2) 水工建筑物抗震设计规范(报批稿)1997年；(3) 碾压式土石坝设计手册1989年；(4) 有关科研及试验成果；(5) 已建工程同类坝型的研究成果及资料图纸；(6) 国际大坝会议及国内混凝土面板堆石坝、土石坝专业会议有关文献。
3 基本资料3.1 工程等别和建筑物级别按照SDJ12-78及其补充规定，本工程定为等工程。
大坝等建筑物级别如表1所列。
表1 大坝等建筑物级别53.2 地震烈度根据国家地震局，地震鉴定委员会鉴定的本工程基本烈度为度。
又据SDJ10-78 的规定，本工程混凝土面板堆石坝地震设防烈度为度。
根据水工建筑物抗震设计规范及本工程地震危险性分析，采用频率a，超越概率%，地震加速度系数为。
3.3 洪水标准根据GB50201-94防洪标准，本工程设计洪水重现期为a，校核洪水重现期为a。
3.4 水库特性指标(1) 校核洪水位(重现期a) m(2) 校核洪水位时相应的下泄流量m3/s(3) 校核洪水位时相应的下游水位m(4) 设计洪水位(重现期a) m(5) 设计洪水位时相应的下泄流量m3/s(6) 设计洪水位时相应的下游水位m(7)正常蓄水位m(8) 汛期防洪限制水位m(9) 死水位m(10) 正常蓄水位时水库面积km2(11) 正常蓄水位时水库回水长度km(12) 总库容(校核洪水位以下) Gm3(Mm3)(13) 正常蓄水位以下库容Gm3(Mm3)(14) 调节库容(正常蓄水位至死水位) Gm3(Mm3)(15) 调洪库容(校核洪水位至汛期限制水位) Gm3(Mm3)(16) 死库容Gm3(Mm3)(17) 调节特性(18) 电站正常尾水位m(19) 电站最低尾水位m(20) 水位—库容关系曲线6(21) 水位—水库面积关系曲线(22) 下游水位—流量关系曲线3.5 气象水文基本资料坝址附近具有使用意义的各水文气象站的：(1) 多年平均气温℃(2) 极端最高气温℃(3) 月平均气温高于25℃的月份月(4) 极端最低气温℃(5) 月平均气温低于5℃的日数 d(6) 日最低气温在-3℃以下的日数 d(7) 日平均气温-5℃～-10℃时的日数 d(8) 日平均气温<-10℃时的日数 d(9) 多年平均水温℃(10) 极端最高水温℃(11) 极端最低水温℃(12) 满库期多年平均最大风速m/s(13) 风区长度m(14) 水域平均深度m(15) 风向(16) 多年平均降雨量mm(17) 多年平均降雨日数(>5mm) d(18) 多年平均降雨日数(>10mm) d(19) 暴雨日数 d(20) 坝址以上流域面积km2(21) 多年平均年迳流量Gm3(22) 多年平均流量m3/s(23) 多年平均推移质沙量t(24) 多年平均输沙量Mt(25) 多年平均含沙量kg/m3(26) 年淤沙高程m(27) 淤沙内摩擦角( )(28) 淤沙浮容重kg/m37(29) 最大冻土深m(30) 最大积雪厚度m(31) 无霜期(32) 冰情：冬季冰冻期月。
多年平均最大冰厚m，春季流冰持续时间d，冰块最大面积m2，流速m/s，流冰抗碎强度MPa。
表2 悬移质泥沙颗粒级配3.6 地形地质资料(1) 地形图(比例)(2) 枢纽区(或坝址)工程地质平面图(3) 坝址基岩地质平面图(包括基岩利用等高线)(4) 坝址工程地质横剖面图条(比例)(5) 坝址工程地质纵剖面图条(比例)(6) 沿趾板线工程地质图(比例)(7) 岩溶区水文地质平面图(比例)(8) 专门性问题工程地质平面图及剖面图(9) 各种料物料场平面位置图(10) 各种料物料场地形图(比例)(11) 各种料物料场工程地质平面图(比例)(12) 各种料物料场工程地质剖面图(比例)(13) 综合地层柱状图(14) 钻孔柱状图(15) 平硐、坑、槽展视图(16) 物探成果图(17) 可行性研究阶段工程地质勘察报告(18) 专门性问题的评价1) 坝、库区构造稳定条件评价2) 岩溶区渗漏问题的评价3) 有关部位边坡稳定性工程地质评价4) 坝基(或趾板基础)工程地质条件评价5) 坝基(含坝肩)和库区防渗处理工程地质评价86) 地震危险性分析和评价7) 其他专门性问题的评价3.7 各项试验资料3.7.1 坝址及料场勘探试验位置图3.7.2 坝址及料场岩石物理力学性质试验成果表3 坝址及料场岩石物理力学性质试验成果3.7.3 现场剪力试验成果表4 现场剪力试验成果3.7.4 现场弹性模量试验成果表5 现场弹性模量试验成果3.7.5 坝基各类土物理力学指标(1) 冲积层(砂、卵砾石)表6 砂、卵砾石物理力学指标表7 粘性土及软土物理力学指标9(3) 砂性土表8 砂性土物理力学指标(4) 黄土类土表9 黄土类土的物理力学指标103.7.6 断层带及软弱夹层物理力学性质表10 断层带及软弱夹层物理力学性质指标3.7.7 坝体材料试验成果表11 坝体各区材料的各项试验成果3.8 导流及各年坝体渡汛标准根据施工总体规划以及SDJ12-78规范的要求，截流后第一个枯水期采用枯水期洪水年一遇的标准；截流后第一个汛期采用坝面过水(或坝体挡水)，全年洪水年一遇的标准；截流后第二个汛期坝体挡水渡汛为年一遇的洪水标准；截流后第三个汛期坝体挡水渡汛为年一遇的洪水标准。
3.9 调洪成果(1) 运行期调洪成果表12 运行期调洪成果(2) 施工期调洪成果表13 施工期调洪成果114 坝体设计4.1 坝轴线位置可行性研究以后，经过进一步的地勘工作证实原坝轴线位置是合适的，故在技术设计中仍采用初步设计确定的坝轴线。
4.2 确定防浪墙顶高程墙顶高程等于水库静水位加墙顶超高。
并按下列三种情况计算，取其最大值。
(1) 设计洪水位+正常运用情况的墙顶超高。
(2) 校核洪水位+非常运用情况的墙顶超高。
(3) 正常蓄水位+非常运用情况的墙顶超高+地震安全超高m(包括涌浪高程)。
考虑到本工程设计烈度为度，应考虑坝体(和坝基)在地震作用下的附加沉陷。
墙顶超高y = R + e + A (1)式中：R––––波浪爬高，按SDJ218-84附录一计算。
其中正常运用情况，采用多年平均最大风速的倍；非常运用情况采用多年平均最大风速。
e––––最大风壅水面高度，m。
按SDJ218-84附录一计算，其中风速值的采用与R值相同。
A––––安全加高。
正常运用情况A= m；非常运用情况A= m。
近坝库岸，有大坍岸和滑坡的可能时，需进行涌浪研究，要保证涌浪不漫溢防浪墙顶。
4.3 确定坝顶高程坝顶以上防浪墙高度采用h= m。
坝顶高程=防浪墙顶高程-h，m。
4.4 坝顶设计(1) 根据坝顶交通和面板施工设施场地要求，坝顶宽度选用m。
(2) 坝顶面作成单(双)侧坡，坡度为%，并设置排水系统，以使坝面不积水。
(3) 坝顶按级公路的要求设计，其盖面材料为。
该设计要满足JTJ01-88的要求。
(4) 坝顶上游设防浪墙，下游设栏杆，坝顶上下游各设m宽的人行道(或不设人行道)，坝顶布置照明灯。
4.5 防浪墙设计12防浪墙高度定为m，根据其受力情况，按SDJ21-78进行抗滑稳定、抗倾覆稳定、应力计算及配筋设计。
4.5.1 抗滑稳定计算K = f ∑G/∑P (2) 式中：K––––安全系数。
基本荷载组合下为，特殊荷载组合下为。
f––––墙底与坝体间摩擦系数，f= 。
∑G––––墙体所受垂直力总和。
∑P––––墙体所受水平力总和。
4.5.2 抗倾覆稳定计算K = ∑M y / ∑M0(3) 式中：K––––安全系数。
基本荷载组合下为，特殊荷载组合下为。
∑M y––––作用于墙体上的抗倾覆力矩。