关于土石坝设计的实训报告.docx
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关于土石坝设计的实训报告
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关于土石坝设计的实训报告
1.通过实验,掌握一种工程实践中常用的坝坡(或边坡)稳定分析软件的应用方法。
2.熟悉坝坡(或边坡)稳定分析步骤,判断坝坡(或边坡)的稳定性,并得出其稳定平安系数。
3.掌握各种参数对坝坡(或边坡)稳定性的影响,以便于今后的设计或施工工作中更好地进展稳定控制,保证坝坡(或边坡)的平安。
根据指导老师提供的面板堆石坝或土石坝相关工程资料,应用理正边坡软件对坝坡进展稳定分析验证,并对实验结果进展分析。
实验平台:
Windows系统操作平台。
软件:
理正、AutoCAD。
1.工程名称:
湖北小溪口工程坝体下游边坡稳定分析。
2.坝型:
面板堆石坝
3.坝体标准剖面图(经镜像处理后)
4.坝体分区简述
根据坝体标准剖面,从上游到下游依次分为混凝土面板、垫层、过渡层、堆石区、下游护坡、堆石排水棱体等。
垫层料位于混凝土面板下面,根据面板坝对垫层料的要求:
半透水性、高渗透稳定(并有自愈功能)、低压缩性、高抗剪强度及对细砂起反滤作用,设计垫层料水平宽度为3m。
垫层料应为连续级配,最大粒径为75mm,小于5mm含量占30%~40%。
垫层料是经过两种方式获得的:
其一,由河床天然砂砾石掺20%人工砂所得;其二,料场石料经加工,并适当掺配而得。
现场试验证明,这两种方式所得到的垫层料其压实干容重23kn/m^3,孔隙率15%,渗透系数0.001cm/s。
过渡料水平宽为3m,垫层料与过渡料以相同厚度平起并同时碾压。
为保证过渡料的反滤作用,确保各接触面的施工质量,必须按先铺粗料,清理合格后再铺细料的顺序施工。
垫层料和过渡料接触界面上大于300mm颗粒必须去除。
主堆石对面板起支撑作用,因此要求具有足够的密度和必要的变形模量,以减少其变形量。
铺层厚度0.8~1.0m,最大粒径600mm,<5mm含量10%~15%,填筑干密度21.5kn/m^3,孔隙率23%。
5.详细记录实验过程内容,以及操作过程中出现的问题及解决方法。
(1).软件安装。
安装了xx版AutoCAD和理正岩土计算软件。
(2).熟悉工程资料。
根据老师提供的资料,熟读资料,了解工程构造,熟悉工程数据等。
(3).绘制工程断面CAD图。
根据老师提供的工程资料,运用AutoCADxx版绘制工程断面CAD图。
在此做到数据、比例等与资料完全相同,要特别注意各土层的分界限必须绘制完整。
(4).完成工程断面DXF图的绘制。
将以上绘制的工程断面CAD图保存为DXF格式的文件。
(5).导入DXF图。
翻开理正岩土计算软件,并导入DXF图。
将DXF图导入软件时,坡面线起始点号和坡面线段数一定要输入正确。
(6).将DXF图导入后,在“辅助功能”里进展“镜像”,并保存文档,然后再读取此文档进展分析。
(7).结合实际工程参数设置根本参数、设置坡面参数、设置土层参数、设置渗流参数。
1、面板堆石坝各个分区的压实后天然容重一般在20~22.5KN/m3,
垫层区的容重一般大于过渡区,
主堆石区容重略小于过渡区,
主堆石区容重一般又大于次堆石区。
2、浸润线以下的饱和容重一般比其天然容重要大1.5~2KN/m3。
3、各分区的内摩擦角一般在35°~46°左右。
4、一般垫层、过渡层、主堆石区的凝聚力C值取C=0~10kpa,次堆石区的凝聚力C视填料性质一般取C=10~150kpa。
(8).结果分析。
6.详细记录程序操作步骤、数据及过程。
(一):
湖北小溪口工程坝体横剖面cad图
(二):
另存为dxf文件
(三):
将dxf文件导入软件
(四):
根本参数设置
(五):
坡面参数设置
(六):
土层参数设置
本学期初,学院安排了认知实习,我们水利水电工程专业在南湾水库参加了为期两天的.认知实习,在带队老师和南湾水库一些工作人员的带着下参观了大坝,泄洪洞,溢洪道,水电站,水文站,为以后的专业根底课和专业课的学习奠定了根底。
通过本次认知实习,我了解到水利枢纽是为开发利用河流水力资源,在河道上采取工程措施,按照国家相关标准,修筑的控制和支配水流的水工建筑物,同时将其布置在合理的位置上,互相配合与协调工作,从而实现水力水利任务所组成的一个有机综合体,包括挡水建筑物,泄水建筑物等。
大坝——挡水建筑物的代表形式就叫坝,可分为:
土坝,重力坝,混凝土面板堆石坝,拱坝等。
大坝是堤坝式水电站中的主要壅水建筑物,又称拦河坝,其作用是抬高河流水位,形成上游调节水库。
坝的高度取决于枢纽地形、地质条件,淹没范围,人口迁移,上、下游梯级水电站的关系以及动能指标等。
截至xx年,中国大陆水电站最高的大坝的高度为294.5米,世界上最高的大坝的高度为325米(土石坝)。
大坝的平安极其重要,所以应加强对大坝平安的监测。
建坝过程中及建坝后,对周围环境的影响也应充分考虑。
大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。
大坝的类型根据坝址的自然条件、建筑材料、施工场地、导流、工期、造价等综合比较选定。
泄洪洞是排泄洪水的隧洞。
溢洪道是为宣泄超过水库调蓄能力的洪水或降低库水位,保证工程平安而设置的泄水建筑物。
溢洪道是具有开敞式或带胸墙的进口和泄槽的泄洪建筑物。
溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备,多筑在水坝的一侧,像一个大槽,当水库里水位超过平安限度时,水就从溢洪道向下游流出,防止水坝被毁坏。
包括:
进水渠,控制段,泄槽,出水渠。
溢洪道按泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道。
前者用以宣泄设计洪水,后者用于宣泄非常洪水。
按其所在位置,分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。
河床式溢洪道经由坝身溢洪。
岸边溢洪道按构造形式可分为:
①正槽溢洪道。
泄槽与溢流堰正交,过堰水流与泄槽轴线方向一致。
②侧槽溢洪道。
溢流堰大致沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后,流向作近90°转弯,再经泄槽或隧洞流向下游。
③井式溢洪道。
洪水流过环形溢流堰,经竖井和隧洞泄入下游。
④虹吸溢洪道。
利用虹吸作用泄水,水流出虹吸管后,经泄槽流向下游,可建在岸边,也可建在坝内。
岸边溢洪道通常由进水渠、控制段、泄水段、消能段组成。
进水渠起进水与调整水流的作用。
控制段常用实用堰或宽顶堰,堰顶可设或不设闸门。
泄水段有泄槽和隧洞两种形式。
为保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化,一般都用混凝土衬砌。
消能段多用挑流消能或水跃消能。
当下泄水流不能直接归入原河道时,还需另设尾水渠,以便与下游河道妥善衔接。
溢洪道的选型和布置,应根据坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等,通过技术经济比较后确定。
水电站是水利工程中将水能转换为电能的综合工程设施。
一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。
水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
1水电站进水口位于引水系统的首部。
其功用是按照发电要求将水引入水电站的引水道。
进水口应满足下述根本要求:
要有足够的进水能力,水质要符合要求,水头损失要小,可控制流量,满足水工建筑物的一般要求
2引水道的功用是集中落差,形成水头,将水流输送到水电站厂房,然后将发电后的水流(称为尾水)排到原河道。
引水道分为无压引水道和有压引水道两类。
3在较长的压力引水系统中,为了降低高压管道的水击压力,满足机组调节保证计算的要求,常在压力引水道与压力管道衔接处建造调压室。
这样,从水库到调压室为纵向坡度较缓的压力隧洞,其内压力较低,而从调压室到厂房为坡度较陡的高压管道。
有时如果尾水隧洞的长度较大,也可设置尾水调压室。
4水电站厂房是水能转为电能的生产场所,也是运行人员进展生产和活动的场所。
其任务是通过一系列工程措施,将水流平顺地引入水轮机,使水能转换成为可供用户使用的电能,并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置,创造良好的安装、检修及运行条件,为运行人员提供良好的工作环境。
水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体,在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。
水文站,观测及河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。
水文站观测的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水温、冰情、地下水、水质等;气象要素包括降水量、蒸发量、气温、湿度、气压和风等。
按测验工程分为观测水位、流量或兼测其他工程的水文站;只观测水位,或兼测降水
量的水位站;只观测降水量的雨量站;只测水质的水质站;只测地下水的地下水井观测站;测量河流泥沙的泥沙站;观测水面蒸发和陆面蒸发的蒸发站。
中国把水文站按性质分为基和专用站。
前者的任务是收集实测资料,提供探索根本水文规律的资料,满足水资源评价、水文计算、水文情报、水文预报和水文科学研究的需要;后者是对基的补充。
严格来讲,水文站的观测工程可分为:
水位、流量、泥沙、降水、蒸发五大类,目前还有断面污染取样。
水位观测内容有:
水位、起伏度、风向风力、流冰等。
流量观测内容有:
流速、水深、风向风力;流速测量方法有:
浮标法、流速仪法及超声波法。
流速测量设备有:
吊箱、船、重铅鱼过河。
含沙量观测内容有:
主要观测分析河流水中泥沙含量和泥沙粗细颗粒分级,取样分为悬移质、推移质、河床质,目前主要取样有悬移质和河床质。
降水观测内容:
降雪和降雨,主要观测仪器为雨量计和雨量筒,雨量计主要观测降水,仪器型式有远传和非远传。
蒸发:
与降水观测相反,降水观测是观测降到地面的水量,蒸发那么是观测从地面到空中的水量,主要观测仪器为蒸发器和蒸发皿。
本学期我们科信学院水务专业开设了水工建筑物这门课程。
经过一段时间的学习,是我们对水工建筑物有了初步的认识,但理论知识还需与实际相连,为了使我们更好的理解与掌握所学知识,把课本中的知识更好的应用到实际中去,我班全体同学于xx年10月14~18日在老师的带着下开展水工实习。
水利水电工程中采用的各种建筑物称为水工建筑物。
在水域的适当地点,为了一种或多种目标而集中布置假设干个不同类型的水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作,构成一有机综合体,称为水利枢纽。
在农业水利中,常见的水利枢纽有蓄水枢纽、引水枢纽和泵站枢纽;按承担任务的不同,可分为防洪枢纽、灌溉(或供水)枢纽、水力发电枢纽和航运枢纽等。
多数水利枢纽承担多项任务,称为综合性水利枢纽。
挡水建筑物是为拦截江河、渠道等水流以壅高水位,以及为防御洪水而沿河湖、海岸修建的水工建筑物。
它们主要借自重或构造作用以抵御水及其他外荷载。
常见的挡水建筑物有坝、水闸、堤、海塘等。
拦河修建的船闸和河床式水电站等,除为专用建筑物外,也可视为挡水建筑物。
有些挡水建筑物,既有挡水作用,同时又具有其他功能,如水闸及设有泄水孔或溢流孔的坝同时具有挡水及泄水的功能。
上述船闸及水电站等,既能挡水又分别供航运及发电使用。
(1)水利枢纽组成及综合效益
①岳城水库
岳城水库位于磁县境内漳河干流出山口处,是一座大型防洪控制性工程,控制流域面积(晋、冀、豫三省)18100平方公里,占全流域面积的99.4%,水库总库容13亿立方米,是担负有防洪、灌溉、供水、发电等重要作用的水利枢纽。
30多年来在保障水库下游河北、河南、山东三省的39个县(市)的1416万人,2732万亩耕地和京广铁路的防洪平安,促进地方经济的开展中发挥了宏大的社会和经济效益。
岳城水库于1959年10月开工兴建,1960年开始拦洪,1970年建成。
为提高防洪标准,1987年9月至1991年底对大坝进展加高的同时,加固了溢洪道,改
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