土石坝-沥青混凝土心墙坝

土石坝设计任务书

水工本水工建筑物课设

课程地位、作用：

土石坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一，它是高等教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节，是在定岗实践的基础上通过对典型的，有代表性的已建或在建工程的实际资料分析，结合生产实际，进行水利水电工程枢纽设计，提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程。其任务主要有：

1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识，进行水利工程设计的方法和步骤。

2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法，提高计算能力，专业绘图以及编写设计文件等基本技能。

3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力。

4、通过课程设计全面考察，了解学生在校期间的学习质量，从而发现教学中存在的问题，为进一步进行教学改革提供依据。

工程概况：

水库位于G县H河支流Q河上游，控制流域面积198km2，水库总库容330万m3。枢纽工程包括大坝和位于左岸的输水洞。其中主坝坝高为71m，坝轴线全长265m，顶宽7m。坝顶高程3281m，设计、校核洪水位和正常蓄水位均为3278m，大坝按三级建筑物设计，设计标准按50年一遇洪水设计，

500年一遇校核。坝址处河床为洪积、冲积砂砾石覆盖层，最大厚度13m。在施工中进行覆盖层探深试验，平均干容重达23.5k，渗透系数为20.9~94.5m/d。

设计任务： 1 坝体结构设计

根据工程概况确定合理土坝形式，其中包括坝体防渗体形式及材料，坝壳材料，排水体类型，以及坝基防渗处理措施。 2 坝体剖面设计

在已知坝顶高程坝顶宽度条件下，根据所确定的坝体结构，假定土坝的上游及下游坡率，并在米格纸上绘出土坝的最大剖面图。 3 渗流计算

根据已确定的坝体结构形式选用相应的水力学公式计算出最大剖面处单宽流量以及浸润线方程并会在米格纸上。（仅考虑外稳定渗流期一种工况，此时下游水深为5m） 4 坝坡稳定计算

应用圆弧滑动法，找出稳定渗流期坝体下游坡最小安全系数kmin所对应圆心的大致区域。并至少计算出一个安全系数k，并在米格纸上绘出过程。 5 细部构造设计

包括坝顶、护坡、反滤层、坝体及坝基有防渗透、排水、坝坡排水沟

等并绘出各个细部构造图。 建议坝型：

沥青混凝土心墙+灌浆帷幕+棱体排水 （沥青混凝土心墙坝） 人工材料防渗体坝是近年快速发展起来的一类坝型结构，其防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝，沥青混凝土心墙坝的基本结构示意图如下：

时间安排：

本课程设计时间为一周。具体学时分配如下：

序号 1 2 3 4 5 合 计

内容 剖面尺寸的拟定、渗流计算 稳定分析 土坝的细部结构 绘图 整理说明书 时间（d） 1d 2d 1d 2d 1d 7d 设计成果要求：

1，设计计算说明书一本，包括必要过程说明。（手写）

设计说明书也是课程设计的主要成果，要求章节分明，文字简练通顺；字迹工整，内容着重分析论证，并说明计算条件、假定方法和成果。还要引用必要的附图及表格。说明书应用钢笔书写，每章、节应有标题，页数统一编号，一般以30-40页为宜。

计算部分应尽量汇总成表格形式，计算简图应用方格纸按比例绘制，计算过程应书写清楚。

2，A1图纸一张，米格纸手绘图纸一张。

设计图是课程设计的主要成果，用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图。要求制图正确，图面饱满，没有重复，线条分明，字体工整，尺寸齐全。

设计成果用档案袋封装并在袋体封面及底部相应位置详细填写设计内容及个人信息。

所需筑坝材料物理指标、力学指标、渗透系数见附表 附表：

参数 干容重N/m3 湿容重N/m3 饱和容重N/m3 凝聚力kpa 內摩擦角 度 凝聚力（水下） rd r rG c φ c/ 材料 粘性土 13 14 16 24 16 22 14 2.2*10-6 砂砾料 17 18 20 12 34 10 32 4.8*10-4 砂砾石 地基 17 18 20 25 35 23 33 2.1*10-4 堆石 25 27 44 43 混凝土 24 3*10-8 沥青 混凝土 18 1.3*10-9 摩擦角（水下） φ/ 渗透系数m/s

k 其中堆石料不仅可作为堆石坝的主要填筑材料，还可广泛应用于其他坝体的排水体中。