所屬欄目:水力論文 發布日期:2011-02-12 17:12 熱度:
[摘要]隨著水資源的日益減少,水源蓄集工程更顯得重要,經濟實用的攔蓄壩型,在今后的實際工程中,有著切實可行的現實意義。
[關鍵詞]攔蓄,防滲,設計
前言
建昌縣地處六股河和大凌河的發源地,山多地少,屬典型的大陸季風氣候,素有“十年九旱”之稱,為了更好的利用有限的水資源,確保農業和人畜用水,建昌縣各鄉鎮修建了許多截潛工程,總結了許多經驗。截潛工程壩型主要有以下幾種:粘土心墻壩,漿砌石重力壩,薄壁堰孔板消能壩。漿砌石重力壩和孔板消能壩鋪設防滲布。粘土心墻壩,由于工程量較大,且主壩不能溢流,需修建溢洪道進行排洪,投資較高,主要用于蓄水量較大的塘壩。漿砌石重力壩壩面可以溢流,且壩后消能較好,但漿砌石工程量較大,投資較高,后來被薄壁堰孔板消能壩代替。
基礎混凝土板防滲壩與其他壩型相比,工程量小工程等造價低,便于施工,適用于壩體較低河床穩定的河道。基礎混凝土板防滲壩的成功設計,為建昌縣截潛工程設計提供了新的思路,有著切實可行的現實意義。
一、工程實例
㈠、工程概況
建昌縣藥王廟截潛工程,位于建昌縣藥王廟鎮紅旗村,興玲公路(S318)左側。設計攔河壩長80m。為五級水工建筑物。屬地方投資建設的小型水利工程。由于資金有限,我們通過多個方案的比較,最后確定采用基礎混凝土板防滲方案。現就多個方案中最經濟的兩種方案進行比較說明。
方案一:擬采用薄壁堰孔板消能壩型。這種截潛方案由于防滲布直接鋪到不透水的基巖,可完全攔截地下潛流,確保基礎不發生滲流現象。
方案二:采用“L”型鋼筋混凝土壩,結構見(圖一),這種壩型結構簡單,便于施工,避免了大量的土方開挖及施工排水。但是攔河壩基礎及攔河壩兩側可能發生滲流現象。
結論:通過實地勘察,“L”型鋼筋混凝土壩能夠滿足攔蓄要求,工程投資為孔板消能壩的37%,故采用第二方案。
㈡、基礎混凝土板防滲設計
本文以建昌縣藥王廟截潛工程中第二道攔河壩為例進行論述。
1、水文特性
設計洪峰流量420m3/S,最枯月份平均徑流量為0.1m3/S。
2、基礎破壞的判別
在工程設計中,首先需要對攔河壩地基發生變形的形式進行判別,以便選擇相應的防滲措施。經實地勘察,攔河壩地基土質為砂卵石填充粉沙,飽合容重,不均勻系數Cu>10,土樣中缺乏1~0.4mm之間的砂粒,區分粒徑約為0.2mm,土樣中細料含量約為22%,細料未能填滿粗料孔隙,因此滲透破壞形式為管涌。
3、管涌的臨界坡度
經實地勘察雖有發生管涌的可能,但能否發生,尚須視水力坡度而定。首先要確定在滲透力作用下的臨界水力坡度。。在工程設計中,應將icr除以2~3的安全系數,作為允許的水力坡度[i]。本工程安全系數取3,即[i]=0.33。
設計上下游水位差h=1.4m,≤[i]=0.33,求得防滲板基礎寬≥4.2m。
4、基礎滲透力計算
為防止壩體地基的滲流,在上下游水位差達到一定數值時,把地基下游滲流出口處的土沖走,隨著被沖蝕的區域逐漸擴大,導致截潛失敗,在設計中須充分考慮滲透穩定。由于本工程攔河壩上下游水位差及攔河壩基礎較小,故只計算平均滲透力。
粉沙的浮容重r`=9.7KN/m3。
KN/m3<r`=9.7KN/m3,滿足工程需要。
5、滲流損失計算
⑴、攔河壩基礎滲流量計算
攔河壩基礎的滲流量,采用有限深度透水地基的滲透計算公式:。
設計攔河壩長L=80m,河道中地下潛流滲透斷面寬35m,攔河壩基礎設計寬度=4.2m,透水層厚度4~7m,取厚度T=7m,取K=1×10-5m/s,n由于壩基滲流線彎曲對流徑進行修正的系數,取n=1.87,
⑵、繞壩滲流量計算
攔河壩兩側繞滲流量,采用有限深度透水地基的滲透計算公式進行估算,設T=7m,河谷兩側臺地寬為30m。Q2=0.37×10-3m3/s。
⑶、攔河壩總滲流量:Q=Q1+Q2=1.37×10-3m3/s。
通過對壩基滲流和壩兩側繞流的計算均滿足攔河截潛的工程要求。
四、工程注意事項
1、必需對工程地質和水文地質進行詳細的勘察,尤其地下潛流主流的寬度、埋深、厚度,盡可能精確地計算出地下潛水主流的滲流量。基礎混凝土板防滲適宜地下水埋藏較淺,滲流主流水層厚度較小的河谷。通過對有關資料的分析和工程實踐,基礎混凝土板只所以能夠防滲,其關鍵在城地基土的粒組與級配,防滲板對地基土的要求如下:⑴、不均勻系數Cu<10的勻粒土;⑵、Cu>10的級配連續砂礫石,細料含量大于30%;⑶、對于級配不連續的砂礫石,細料含量大于20%。如果地基土指標超出以上標準宜采用其他防滲方式。
2、在施工中必須保證地基表面土層不被破壞。具體方法如下:如果是機械開挖基礎,要留20~30厘米保護層,確保地基土不被擾動;人工清除保護土層;用掃帚將地基面被擾動的浮土掃凈,用流速較小的清水沖走地基面殘余的細土,待地基面沒有積水時撒上一層干水泥灰,開始混凝土澆筑。在施工中一定要注意保護地基面不受破壞。
五、結束語
我縣地處大凌河、六股河的發源地,水資源完全依靠天然降水,隨著我縣工、農業的發展,水次源日益短缺,小流域攔蓄工程將成為我縣水利工程建設的重點,開發經濟、實用攔蓄壩型,能夠更好地促進建昌縣小流域的建設。基礎混凝土板防滲壩的成功設計,為建昌縣截潛工程設計提供了新的思路,有著切實可行的現實意義。
參考文獻
[1]《堤防工程設計規范》GB50286-98
[2]《水利學》
[3]《土力學》
文章標題:基礎混凝土板防滲壩設計
轉載請注明來自:http://www.56st48f.cn/fblw/ligong/shuili/7087.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:106
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:121
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
SCI期刊分析
copyright © www.56st48f.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3