某水库工程施工组织设计方案.docx

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1、某水库工程施工组织设计方案第一幸导淹漏的水力计算第一节洞身水力计算（）、导流标准某水库工程是以供水为主兼顾农田灌溉与环境用水的综合利用工程，按水利水电工程等级划分及洪水标准（一）的规定，按供水规模应为IV等工程，根据水库总库容为万，应属IV等工程，其要紧建筑物大坝、溢洪道、取水口及输水洞为级建筑物，根据颁部规范的规定，相应的临时建筑物为五级建筑物，考虑到该工程规模较小，选取设频率，相应流量。0、洞身水力计算从导流的布置情况来看，在枯水期通常设为无压隧洞，但为了考虑洪水期度汛时的过流能力，故使用纵坡；通过多方案的比较，使用比较合理，经济。导流隧洞按明渠均匀流设计，由明渠均匀流的流量公式：（）式中

2、一一设计流量O洞身过水断面面积O一一水力半径（）,为过水断面湿周；谢才系数（），其值按曼宁公式计算，为糙率。为了考虑在第一个洪水期的泄洪，假设隧洞洞身的断面尺寸如下图所示：洞流量模数：则O糙率值表衬砌材料现浇混凝土衬砌预制装配式混凝土衬砌浆砌石衬砌通过修整的不衬砌断面未通过修整的不衬砌断面由施工组织设计规范，对现浇碎衬砌，则()使用高等教育出版社水力学上册附图II,由与的关系曲线，当时，在的曲线上查得，故导流洞中的实际水深为X根据假设的隧洞断面图与洞身水力计算结果，圆拱直墙式断面尺寸为：洞宽；直墙高；圆拱半径；洞内水深；水面以上净空高度。净空面积总一+()-O则A()X故净空高度及净空面积均符

3、合明渠规范要求，同时实际过水断面形状上为矩形，故假设隧洞为明渠是正确的。当时的相应临界水深及临界坡，A()(),由V时、为急流。临界断面面积X临界过水宽度临界湿周+X临界水力半径临界谢才系数X则临界纵坡(Q)(XX)由V,因此为陡坡。第二节上、下游水位计算)、下游水位由基本资料一岔河水库坝下水位流量关系曲线可知，当流量时相对应的水位为，故下游水位为，下游设计洪水静水位为：。)、上游水位由.。故泄流量为自由出流。使用中国城市出版社施工组织设计与施工规范有用全书上册，泄流量按短管自由出流，即按非淹没堰流计算。非淹没堰流公式流量系数计入行近流速的上游水头临界水深下的平均过水宽度()()1则上游水位：

4、为河底高程与进口底板之差。故上游设计洪水静水位为：O第三节进口过流流量校核使用中国城市出版社施工组织设计与施工规范有用全书上册与一水工隧洞设计规范，进口过流流量按宽顶堰公式计算：,O式中流量系数X(-)()X(-)()淹没系数，自由出流时，Q侧收缩系数-()O(-)-()()(-)故X()X因此满足要求。第二幸匐的水力竹算第一节下游围堰计算考虑到下游围堰挡水保证基坑干地施工，且该工程规模较小，导流期间不同意基坑淹没，故下游围堰设计成只是水围堰。查围堰设计规范一，围堰断面设计要求表，只是水围堰堰顶安全超高下限值，关于IV-V级土石围堰，o表一只是水围堰堰顶安全超高下限值围堰形式围堰级别mIV土石

5、围堰磴围堰土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的超高值：斜墙式防渗体为；心墙式防渗体为。取防渗体超高值为。根据规范规定：无行车耍求的堰顶宽度，当堰高在时，堰顶宽度取，当堰高时堰顶宽度取。该工程围堰考虑工程自卸汽车运输土石料与推土机工作等因素，堰顶宽为，取堰顶宽为。围堰使用塑性心墙围堰，填筑时做成梯形断面，坡度为：的陡坡。心墙的断面是梯形的，上部厚度不小于，下部厚度不小于水头，且不能少于。由资料可知，河床的覆盖层厚度取。查坝址处水位流量关系曲线得：当时,其相应的水位高程为，则下游围堰的堰顶高程为:下游水位高程波浪爬高（此处忽略不计）&安全超高，按表一选用心墙式防渗体为，即取，则顶部高程为。则下

6、游围堰的堰顶高程：下游围堰高度为：一一注：为下游围堰的河底高程。下游围堰的底宽计算：下游围堰心墙底宽计算：第二节上游围堰计算考虑到上游围堰挡水保证基坑干地施工，且该工程规模较小，导流期间不同意基坑淹没，故上游围堰设计成只是水围堰C查围堰设计规范一，围堰断面设计要求表，只是水围堰堰顶安全超高下限值，关于IV-V级土石围堰，o只是水围堰堰顶安全超高下限值围堰围堰级别形式mIV土石围堰砂围堰土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的超高值：斜墙式防渗体为；心墙式防渗体为。取防渗体超高值为。根据施工组织设计规范规定：无行车要求的堰顶宽度，当堰高在时，堰顶宽度取，当堰高时堰顶宽度取，本工程考虑到自卸汽车运

7、输土石料与推土机工作等因素，堰顶宽为，堰顶宽取。取下游面坡度为：，上游面坡度为：；围堰心墙的断面是梯形，上部厚度不小于，或者由施工要求决定，下部厚度不小于水头，且不小于。塑性心墙围堰心墙围堰用的粘土及粘壤土，或者砂与粘土按比例配合的土料，填筑时做成梯形断面，坡度为：的陡坡。因此，本工程的心墙顶宽取为，两边的坡度取为：。由资料可知，河床的覆盖层厚度取。由上游水位计算可知，导流隧洞进口底板高程为，按规范耍求，导流隧洞进、出口高程选择需要考虑截流、通航、放木要求，与封堵条件，泥沙淤积或者磨损,方便施工等。导流隧洞进高程通常取枯水位下列。上游的水位高程为：由，.，因此上、下游导流隧洞的进、出口的高差为

8、：X.则导流隧洞的出口高程为：一故上游围堰的堰顶高程由下式决定：式中一一上游围堰堰顶高程，；上下游水位差，；+(-)+上游围堰的河底高程为，则上游围堰的高度为:上游围堰的底宽计算：XX下游围堰心墙底宽计算：XX第三辛隧洞佝力及配篇计算第一节山岩压力由于山岩压力是不压隧洞衬砌设计中起决定作用的荷载，因此山岩压力值的计算选定，直接关系到衬砌尺寸是否经济合理。使用水工隧洞设计规范建议的山岩压力计算，关于I111V类围岩，能够按松动介质平衡理论估算三岩压力。考虑到进出口的地质条件不是很好，属于HnV类围岩，不能形成压力拱，当洞室埋深度（由衬砌顶部至地面的垂直距离）小于倍压力拱高度或者小于压力拱跨度的倍

9、。为了使用设计便于安全，关于不能形成压力拱的岩体，同意按全部岩柱重量（不考虑两侧磨阻力）来计算垂直压力，即采取YO分别取隧洞进、出口往里所对应的覆盖层厚度分别为，。按水利电力出版社高昌侠、熊启钧编著隧洞表一岩石牢固系数及其它力学指标表查得：关于中等坚硬的岩石及坚硬的石灰岩，不坚硬的沙石与石灰岩，软砾岩相应的岩石牢固系数，岩石容重丫（），取岩石容重丫o因此进、出口垂直压力强度为：;。为了便于计算，取单位长度计算，则进、出口顶部垂直均布荷载o为了便于计算，单位的换算关系近似使用。故，。第二节隧洞衬砌内力及配筋计算使用张校正（新疆水利厅）改编，黄凯申（新疆兵团水利局）校核G-12隧洞衬砌内力及配筋计

10、算通用程序。一、程序功能本程序使用屠规彰等提出的衬砌结构的非线性常微分方程组，应用初参数数值解法，解算隧洞衬砌在水压力、山岩压力及衬砌自重等荷载作用下弹性抗力分布，算出变位与内力，并按水工钢筋混凝土规范进行配筋计算。关于种隧洞过水断面（参阅附图），程序将衬砌（左半部）的底板、顶板、边墙、侧底拱、侧顶拱等每部分等分段，输出每个计算点的轴向力、剪力、弯矩、受压钢筋面积、受拉钢筋面积、抗裂安全系数与裂缝开展宽度。轴向力的单位：；剪力的单位：弯矩的单位：；受压钢筋面积的单位；受拉钢筋面积的单位；裂缝开展宽度的单位Q1mDQ41IIIJfjfHoQ3Q2国形A=I下列数据为0：11,H2.R1,a1D1

11、,D3.D5.K2拱形A=2.B下列数据为O：11,H2.R1,R2,a1,a2D1,D2.D3.Q1.K2开口城门洞形A=3.B下列数据为0：11.R1.R2.a1.a2DI.D2.Q1城门洞善A=4下列数据为0：R1,R2,a1,a2.D2国诩城门洞踞A=5下列数据为0：R1,a1平底马蹄形A=6下列数据为O：H2tR1,a1,D3.K2二、计算原理参阅水工隧洞设计规范（一）附录七。配筋计算按照水工钢筋混凝土设计规范的公式计算偏心受压与偏心受拉构件。计算中不受最小配筋率的限制，实际使用时，可按照规范规定的最小配筋率或者按少筋混凝土计算。三、使用方法、数据准备：参看附图。$工程名，如断面形状

12、编号，参阅附图。钢筋碎偏心受压安全系数钢筋碎偏心受拉安全系数混凝土标号，如应为钢筋强度O钢筋弹性模量O钢筋毛保护层O钢筋直径（），用以计算裂缝开展宽度半跨底宽O侧墙高度O弧形底板半径O侧底拱半径O侧顶拱半径O弧型底板半中心角（角度）侧底拱中心角（或者半中心角）（角度）侧顶拱中心角（或者半中心角）（角度）底板厚度O侧底拱厚度（第九类断面为侧底拱起点厚度）侧墙厚度（）侧顶拱起点厚度O（第一类断面为侧顶拱厚度）顶板厚度O（或者侧顶拱终点厚度）顶部垂直均布荷载O侧向分布荷载上端点值O侧向分布茶载下端点值O底部垂直均布荷载O水压荷载水头值（内压为正）O灌浆压力（各边均布法向荷载，外压为正）（）衬砌容重O

13、衬砌弹性模量O底板、侧底拱部位围岩弹抗系数O侧墙部位围岩弹抗系数O顶板、侧顶拱部位围岩弹抗系数（）注各类断面形状无某项数据时填、内力符号规定如下:面向基岩取微分段，图示内力为正四、算例及计算成果本程序的算例全部使用陕西省水电设计院马跃堂同志的算例资料，以便于成果比较。经比较误差很小，现计算进出口城门洞形的计算成果。隧洞进口数据文件为计算结果文件为*隧洞进口内力及配筋计算书一.基本数据（）二.计算结果:迭代计算第次迭代第次迭代第次迭代位移状态轴向力剪力方矩受压钢筋受拉钢筋抗裂裂缝宽轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂裂缝宽侧顶拱（）裂缝宽轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂隧洞出口数据文件为*隧洞出口内力及配筋计算书*一.基本数据算例（）二.计算结果:迭代计算第次迭代第次迭代第次迭代位移状态轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂裂缝宽轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂裂缝宽轴向力剪力方矩受压钢筋受拉钢筋抗裂裂缝宽第四拿惆法俄算第一节调洪演算的基本原理调洪演算的基本原理是水库水量平衡。在时段内，入库流量、出库流量与水库水量之间变化的关系，可用下列水量平衡方程式表示：式中，时段始末入库流量，；,时段始末出库流量，；,时段始末的水库蓄水量，；时段长,，取值的大小视水库流量的变幅而定。水量平衡方