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试述溢洪道三岔河溢洪道体形设计题目

收藏本文 2024-02-01 点赞:6260 浏览:20729 作者:网友投稿原创标记本站原创

[摘要]溢洪道是工程的一个水库泄洪设施,体形设计很关键,为避免高边坡陡坡段采用隧洞,两陡坡连接采用抛物线、出口与导流输水隧洞共用消力池。
【关键词】溢洪道;隧洞段;两陡坡连接;消力池设计
1工程概况
三岔河水库总库容1588.10万m3,拦河坝坝型为粘土心墙风化料坝,枢纽工程地震设防烈度为Ⅷ度,地震动峰值加速度为0.30g(概率为10%),地震动反应谱特征周期为0.4s。
工程区位于强地震带中,区域构造不稳定。地震动峰值加速度为0.30g,地震动反应谱特征周期为0.4s,相应地震基本烈度为Ⅷ度。
三岔河水库工程主要由大坝、输水隧洞、溢洪道、输水渠道等组成。
大坝为土质心墙风化料坝,最大坝高67.0m,坝顶高程1896.00m,防浪墙顶高程1897.00m,坝顶宽取8m,坝轴线长19

4.90m。

溢洪道布置于右坝肩岸坡,为有闸控制的开敞式,堰顶高程1890.00m(即汛限水位),堰宽B=4m,弧形闸门尺寸为4.0m×4.0m,设计下泄流量为45.5m3/s,校核下泄流量66.10m3/s,全长29

3.327m,由进水明渠、控制段、交通桥、陡坡段、消力池、下游护坦等组成。

导流隧洞与输水隧洞相结合。导流输水隧洞经过比较选择布置于右岸,输水隧洞与施工导流隧洞在0+054.854m处相结合,输水隧洞与导流洞在平面上为一条直线,采用龙抬头的型式抬高到进口高程1860.00m,隧洞由进口引渠段、拦污栅段、矩形有压段、进口启闭塔、无压洞身段、出口抛物线扩散段、消力池段及出口护坦等建筑物组成。全长439.36m,设计输水流量为4.45m3/s,最大过流流量39.42m3/s,洞身采用城门洞断面

2.0m×5m,钢筋混凝土全衬砌,衬砌厚0.45m。

2.工程地质

2.1引水段,65.0~88.0m(不稳定段)

该段地形坡度15~20°,未见不良物理地质现象发育。上覆残坡积含碎石砂壤土厚0.5~1m,结构松散;下伏基岩为燕山期中~粗粒黑云母花岗岩,全风化,局部夹绢云母透镜体。地下水埋深约30~40m。
该段地形较缓,无不良物理地质现象发育,自然边坡基本稳定。上覆残坡积层厚度较小,对工程影响不大。地下水位低于溢洪道底板,对工程无影响,但溢洪道底板均座置于全风化基岩上,岩体破碎,呈散体结构,强度低,抗冲刷能力差,存在边坡和底板冲刷破坏问题;局部还夹有透镜状绢云母软弱夹层,遇水易于软化,对工程不利;开挖边坡高5~12m,局部达15m,开挖边坡不稳定。

2.2泄槽段

①泄槽段88.0~14

3.0m(不稳定~极不稳定段):

该段的基本地质条件与引水段(65.0~88.0m)相同:地形坡度15~20°,未见不良物理地质现象发育。上覆残坡积含碎石砂壤土厚0.5~1m,结构松散;下伏基岩为燕山期中~粗粒黑云母花岗岩,全风化,局部夹绢云母透镜体。地下水埋深约30~40m。
该段地形较缓,无不良物理地质现象发育,自然

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边坡基本稳定。上覆残坡积层厚度较小,对工程影响不大;地下水位低于溢洪道底板,对工程无影响;溢洪道底板均座置于全风化基岩上,岩体破碎,呈散体结构,强度低,抗冲刷能力差,存在边坡和底板冲刷破坏问题;局部夹有透镜状绢云母软弱夹层,遇水易于软化,对工程不利;开挖边坡高3~20m,开挖边坡不稳定~极不稳定。
②隧洞段,143.0~20

1.0m(不稳定~极不稳定段):

进出口段地形坡度约20°,表层为第四残坡积含碎石砂壤土和腐质土,厚约0.3~0.5m,均未发现不良物理地质现象发育。岩性为燕山期中~粗粒黑云母花岗岩,全~强风化,局部夹绢云母透镜体。地下水埋深大于15m。
进出口段均无不良物理地质现象发育,自然边坡基本稳定。进出口段为全风化,岩体破碎,呈散体结构,开挖边坡和洞脸不稳定。洞身段为全~强风化,局部夹绢云母软弱夹层,岩体破碎,呈散体~碎裂结构,开挖过程中易出现坍塌、掉块等现象,属Ⅳ~Ⅴ类围岩,洞室围岩不稳定~极不稳定。
③泄槽段,20

1.0~275.0m(稳定性差~不稳定段):

该段地形坡度20~25°,未见不良物理地质现象发育。岩性同前:为燕山期中~粗粒黑云母花岗岩,全~强风化,局部夹绢云母透镜体。地下水埋深5~20m。
该段无不良物理地质现象发育,自然边坡基本稳定。地下水位低于溢洪道底板,对工程影响不大。溢洪道底板座置于强风化基岩上,岩体碎裂结构,抗冲刷能力弱,存在冲刷破坏;开挖边坡主要为强风化花岗岩,边坡高约4m,开挖边坡稳定性差。
3溢洪道结构布置设计
溢洪道布置于大坝右岸,采用闸门控制溢洪道堰顶高程1890.00m ,溢洪道宽度4m。
溢洪道布置于右坝肩岸坡,紧靠大坝,为有闸控制,堰顶高程1890.00m,闸门尺寸为4m×4m的弧形门,P=2%设计下泄流量为45.5m3/s,P=0.1%校核下泄流量66.1m3/s,P=3.33%消能防冲流量41.8m3/s,全长29

3.327m,由进水明渠、控制段、交通桥、陡坡段、消力池、下游护坦等组成。

进口引渠段全长38.81m,底坡i=-0.01,底宽4~8m,内边墙圆弧半径R=15m,圆心角φ=58.06°;外边墙圆弧半径R=30m,圆心角φ=55.05°,开挖边坡1:0.5~1:1.0。
控制段全长26m,堰顶高程1890.00m,堰宽B=4m,底坡i=0,边墙高6.0m,底板采用钢筋混凝土浇筑,厚1.0m,在0+000.00处设置4m×4m的弧形门,闸门采用液压启闭,汛期7月中旬将闸门打开,溢洪道形成宽顶堰,自然溢流;汛末闸门关闭开始需水,当汛末遭遇50年以下的洪水,闸门局部开启下泄洪水,在溢洪道边墙顶部设4.0m×5.0m的启闭机房,在闸门控制段的底部设固结灌浆,控制段上设有一座宽8m的交通桥,全段采用C25钢筋混凝土衬砌。
陡坡段全长183.517m,桩号(0+01

6.00~0+199.517),由第一陡坡段和第二陡坡段及圆弧段组成。

第一陡坡段长119.332m,底坡i=0.25,桩号(0+060.00~0+120.00)开挖边坡较高,最高达到37m,为避免高边坡将明渠改为无压城门洞型,断面为3.0m×3.0m,进洞前溢洪道底宽由B=

4.0m渐变为B=3.0m,出隧洞后采用B=3.0m等宽泄槽。

两陡坡段采用抛物线连接。
第二陡坡段(0+141.84~0+199.517)长58.433m,底坡i=0.625,断面均为矩形断面,底宽由B=3.0m渐变为B=6.0m,边墙高

2.5m。

消力池段(0+199.517~0+224.517),长25m。消能计算按30年一遇(P=3.33%)下泄流量Q=41.80m3/s计算,按50年下泄总流量Q=45.5m3/s校核,计算得消力池池长25m,池深2.0m。边墙高6.5m,顶部厚0.5m,底部厚1.2m,均采用C25混凝土浇筑成重力式挡土墙支护。在消力池底板及边墙设有排水孔。
出口护坦段(0+224.517~0+234.517),长10m,底坡i=0.01,底宽10.4~9.7m。消力池中的水流平顺进入原河床,采用C15混凝土衬砌。

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