06150311答辩 （水利水电工程毕业设计）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,重庆交通大学 2021届本科毕业辩论,2021.6.17,重庆碑口电站闸坝设计,指导教师：,杨忠超,姓 名：,杨明哲,学 号：0,71503,专 业：水利水电工程,设计主要内容,第1章 工程布置,第2章 水闸布置,第3章 进水口建筑物设计,第4章 根底处理,第5章 施工组织设计,工程概况,碑口电站位于御临河上，坝址位于渝北区麻柳沱镇下游,2.5km,处。御临河是长江左岸一级支流，流域面积为,3861km,2,，河长,208.4km,，总落差,538m,，河道平均比降为,2.58,。碑口电站坝址以上控制流域集雨面积,3640km,2,，河长,169.61km,，坝址以下河长,38.79km,。工程开发任务为发电和航运，并兼有防洪、灌溉、供水等。本电站采用混合式开发方式，水库总库容,3766,万,m,3,，正常蓄水位,181.5m,，设计引用流量,68.0m,3,/s,，电站装机容量,28MW,。,1,、坝址和坝型的初步选择,2,、闸轴线选择,综合考虑地形、地质、水流、施工、管理及周围环境等因素，水闸轴线选定,A1A2,，,A1,坐标为,X=8604.374,，,Y=69986.180,，,A2,坐标,X=8754.850,，,Y=69965.032,，此处河道中心线方向为,82,，水闸轴线与河道中心线正交。,第,1,章 工程布置,1综合工程布置条件和工程量等众多影响因素，最终推荐下坝址为重庆碑口电站选用坝址。,2综合比较分析各坝型，在不淹没麻柳沱镇为前提下，选定水闸方案。,3、工程等别确实定,工程等别,主要建筑物,次要建筑物,临时建筑物,等,2,级,3,级,4,级,根据设计所给资料的水库总库容3766万m3 数据查?水工建筑物?(第三版)表 2.1 可知此工程的等级等。,根据以上确定的工程先等别查?水工建筑物?(第三版)表 2.2 可知此工程的主要建筑物级别为 2 级，次要为 3 级。,表,1,.,1,建筑物级别表,水库调节性能,日调节,电站装机容量,8000KW,电站引用流量,150m3/s,最大工作水头,17.65m,最小工作水头,8m,额定水头,11.8m,转速,118.17r/s,最大应用流量,12.45m3/s,吸出高,3.5m,引用流量,68m3/s,上游正常高水位,180m,下游正常尾水位,169.5m,净水头,10.5m,出力,6069KW,备用容量,303.45kw,总装机,7282.8kw,表,1,.,2,水文水力计算成果,第,2,章 水闸布置,1、组成局部,水闸从左至右依次布置1孔冲沙闸、4孔泄洪闸，冲沙闸由五局部组成：上游防渗铺盖、上游束水墙、上游闸室段、消力池及下游隔水墙；泄洪闸由两局部组成：闸室段和消力池。,2水闸闸顶高程确定,通过计算最终确定闸顶高程取192m。,工况,水位,(m),吹程,(km),风速,(m/s),h (m),闸顶高程,(m),正常蓄水,180,4.6,20.85,0.4,3.50,183.5,设计洪水,187.15,4.6,20.85,0.4,3.50,190.65,校核洪水,190.42,4.6,13.9,0.3,1.31,191.73,表,2.1,闸顶高程计算汇总表,3.,闸孔总净宽及闸孔尺寸确定,根据闸址地质条件和各种堰型的构造要求及施工条件，本工程水闸底板采用宽顶堰。,综合考虑上游淹没和土建工程投资情况，最终选定闸孔总净宽,50.0m,。根据水闸地质条件、运用要求、选用的闸门结构型式及启闭机容量等因素综合分析，确定闸孔孔径为,10.0m,，共分,5,孔。,图,2.1,水闸平面布置图,4.,闸室稳定计算及基底应力校核,闸室稳定计算取相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元，本工程稳定计算分别取,1,冲沙闸段和,4,、,5#,泄洪闸段为计算单元。,表2.2 岩基上沿闸室基底面抗滑稳定平安系数的允许值,荷载组合,计算工况,抗剪公式,抗剪断公式,基本组合,完建情况,1.05,3.00,正常蓄水位,1.05,3.00,特殊组合,校核洪水位,1.00,2.50,检修情况,1.00,2.50,荷载组合,计算工况,（,kN,）,（,kN,）,抗剪公式,抗剪断公式,Pmax,Pmin,Kc,Kc,基本组合,完建情况,48022.77,12354.3,1.74,14.44,358.37,-15.35,正常水位,52136.45,14628.72,2,14.85,273.84,187.15,特殊组合,校核水位,55973.62,17584.32,2.49,14.84,307.28,152.82,检修情况,48762.37,11986.33,1.65,12.69,336.22,103.12,表,2.3,1#,冲沙闸段稳定计算和基底应力校核结构表,表,2.4 5,、,6#,泄洪闸段稳定计算和基底应力校核结构表,荷载组合,计算工况,（,kN,）,（,kN,）,抗剪公式,抗剪断公式,Pmax,Pmin,Kc,Kc,基本组合,完建情况,47032.79,12454.37,2.79,14.34,273.44,187. 33,正常水位,50317.45,14328.14,2.05,14.29,307.16,152.21,特殊组合,校核水位,49973.18,17289.32,1.65,12.95,336.72,103.13,检修情况,48663.35,12493.33,3.14,30.19,285.81,41.26,第,3,章 进水口建筑物设计,1.进水口布置,碑口电站进水口布置在河床左岸，采用直接进水布置，下游紧接厂房，右侧与泄洪闸以导水墙隔开。,通过比较，在满足电站正常运行水位181.50m能够正常取水及排沙的前提下，进水口底高程为164.10m，顶高程为170.00m。进水口闸顶高程与闸坝段闸顶高程同高，取191.50m。,图,3.1,进水口结构剖面图,2进水口结构设计,进水口包括进水口闸室段和进水渠段。,进水渠段：断面为梯形，采用直线与渐变布置，底板为0.5m厚的钢筋混凝土，进水渠宽23.6m，并以坡度1：2.5由高程170.00m至164.10m。进水渠前设置一道拦沙坎，坎高4.5m，坎顶高程为174.50m，底高程为169.0m，顶部宽2.5m。左岸护坡高程182.00m，坡比由1：0.5渐变至1：2.5，长101.15m。,进水口闸室段：由底板、闸墩、拦污栅、检修闸门、排沙廊道及压力墙等组成。进水口闸室段总长10.6m，底板高程为164.10m，前端设齿墙，因考虑冲沙廊道1.2m1.8m布置，前齿墙长为3m。,第4章 根底处理,坝基处理的目的在于提高其强度、稳定性、耐久性和抗渗能力，具体的措施通常包括开挖、清理、灌浆、排水和特殊软弱地带的处理等。,1. 地基开挖与清理,基岩开挖后，在浇注混凝土前，需进行彻底的清理和冲洗，包括：去除一切松动的岩块，打掉突出的尖角，基坑中原有的勘探钻井、孔、洞等均应回填封堵。开挖爆破不能损害设计开挖线以下基岩的质量；当基岩为易风化的岩石，如页岩、粘土岩等时，在设计开挖线或边线以上宜留有保护层0.20.3米，待混凝土浇注时才随挖注浇。,2.,固结灌浆,固结灌浆的目的是：提高基岩的整体性和弹性模量，减少基岩受力后的变形，提高基岩的抗压、抗剪强度，降低坝基的渗透性。,灌浆范围从坝踵上游,0.1,0.15,倍坝高开始，到坝趾,0.15,0.2,倍坝高为止。按照该要求从坝踵前,5,米开始到坝趾下游,8,米结束。灌浆孔常布置成梅花形或井字形。孔距从,10,20m,开始，采用内插逐步加密，最终孔距,2,4,米。孔深一般为,5,15,米，应根据地质情况并参照灌浆实验确定。孔径一般为,15,38mm,。,图,4.1,固结灌浆孔的布置,3.,帷幕灌浆,帷幕灌浆的重要目的是降低坝底渗透压力，也有利于坝基内产生机械或化学管涌，即防止基岩裂隙中的填充物被带走或溶滤，减少坝基渗透流量等。帷幕灌浆最常用的是水泥浆，有时也用化学灌浆。,帷幕灌浆常在灌浆廊道内进行，一般先进行固结灌浆，并利用已浇注混凝土坝块的压重，采用分级灌注法，即自上而下钻进一段，灌注一段，灌好后再钻深一段，如此继续加深，直到必要的深度为止。,本闸坝钻孔采用100型地质钻机，灌浆采用TBW-200/40灌浆泵和JJS2B普通搅拌桶。采取至上而下，孔内循环灌浆方法，段长一般不超过5m，射浆管距孔底0.5m。灌浆、封孔、检验应符合?水工建筑物水泥灌浆施工技术标准?DL/T 5148-2001规定。,第,5,章 施工组织设计,1.,投资总预算,由下面的表格统计可知，投资总预算为,6499.63,万元,.,即总概算价格为,6499.63,万元。,序号,工 程 名 称,单位,单价,其 中,人工费,材料费,机械费,其他 费用,其 他 直接费,1,土方开挖,m3,5.2,0.12,0,3.62,0.37,0.05,2,石方开挖,m3,15.62,3.41,5.56,2.44,0.94,0.15,3,干砌块石,m3,54.88,13,30.25,0,0.52,0.53,4,钢筋制安,3638.54,175.65,2639.93,109.97,29.26,35.46,5,帷幕灌浆,m,160.24,24.35,31.75,54.08,18.78,1.55,6,固结灌浆,m,81.22,14.13,18.55,26.42,6.26,0.78,7,橡胶止水带,m,69.85,2.88,53.56,0,0.28,0.68,8,三毡四油,m2,74.93,4.18,56.28,0.02,0.36,0.73,9,土方开挖,m3,8.9,1.31,0,5.34,0.38,0.08,附图,1,水闸平面布置图,附图,2,闸坝剖面图,附图,3,冲沙闸剖面图,谢谢,杨忠超老师的悉心指导,同时感谢同组同学的热心帮助,敬请各位专家批评指正！,