大工21春《水工建筑物课程设计》模板及要求【标准答案】

 
 

 

                         远程与继续教育学院
《水工建筑物课程设计》
                                         
 

 
 
 
 

                                        
                                        
题    目：某混凝土重力坝设计
 
 
学习中心：                      
专    业：                      
年    级：      年   春/秋   季
学    号：                     
学    生：                     
指导教师：                     
 
 
 

1  项目基本资料

1.1 气候特征

根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14 m/s，重现期为50年的年最大风速23m/s，吹程：设计洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km 。
最大冻土深度为1.25m。
河流结冰期平均为150天左右，最大冰厚1.05m。

1.2 工程地质与水文地质

1.2.1坝址地形地质条件

（1）左岸：覆盖层2～3m，全风化带厚3～5m，强风化加弱风化带厚3m，微风化厚4m。
（2）河床：岩面较平整。冲积沙砾层厚约0～1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3～6m。坝址处河床岩面高程约在38m左右，整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。
（3）右岸：覆盖层3～5m，全风化带厚5~7m，强风化带厚1～3m，弱风化带厚1～3m，微风化厚1～4m。

1.2.2天然建筑材料

粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采，储量足，质量好。粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。

1.2.3水库水位及规模

①死水位：初步确定死库容0.30亿m³，死水位51m。
②正常蓄水位： 80.0m。
注：本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。
表一

状况	坝底高程(m)	坝顶高程(m)	上游水位(m)	下游水位(m)	上游坡率	下游坡率
设计情况	31	84.9	82.50	45.50	0	1∶0.8
校核情况	31	84.9	84.72	46.45	0	1∶0.8

本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况：
基本组合(2)为设计洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
特殊组合(1)为校核洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
 

1.3大坝设计概况

1.3.1工程等级

本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。

1.3.2坝型确定

坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。确定本水库大坝为混凝土重力坝。

1.3.3基本剖面的拟定

重力坝承受的主要荷载是水压和自重，控制剖面尺寸的主要指标是稳定和强度要求。由于作用于上游面的水压力呈三角形分部，所以重力坝的基本剖面是三角形，根据提供的资料，确定坝底宽度为43.29m（约为坝高的0.8倍），下游边坡m=0.8，上游面为铅直。
 
 
 
 
 
 
 
 

2  设计及计算内容

2.1  坝高计算

按照所给基本资料进行坝高计算，详细写明计算过程和最终结果。
 

2.2  挡水坝段剖面设计

按照所给基本资料进行挡水坝段剖面设计，详细写明计算过程和最终结果。
 

2.3  挡水坝段荷载计算

按照所给基本资料进行挡水坝段荷载计算，详细写明计算过程和最终结果。
 

2.4  挡水坝段建基面抗滑稳定计算

按照所给基本资料进行挡水坝段建基面抗滑稳定计算，详细写明计算过程和最终结果。
 
 

2.5  挡水坝段建基面边缘应力计算和强度校核

按照所给基本资料进行挡水坝段建基面边缘应力计算和强度校核，详细写明计算过程和最终结果。