土石坝毕业设计开题报告

时间:2019-01-03 开题报告 我要投稿

  1. 课题研究的意义

  土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。土石坝如此广泛的应用,那就要求我们要掌握土石坝的设计以及施工工艺。进行土石坝的研究,可以让我们①掌握如何根据地形、地质、建筑材料、施工情况、工程量、投资等方面,经综合比较选定坝型,了解土石坝枢纽各建筑物组成、建筑物的工作特点以及在枢纽中的布置;②了解和掌握调洪演算的方法和水库各种特征水位的确定;③在对土石坝枢纽中各建筑物的设计中,了解各建筑物的选型比较方法以及所选定建筑物的设计难点和重点,并掌握相应的设计方法;④掌握计算机绘图和程序计算方法,培养设计报告撰写能力;⑤通过设计研究,培养文献资料查阅、发现问题、独立思考问题和解决问题的能力。

  2. 国内外研究进展

  土石坝是历史最为悠久的一种坝型。目前,土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。据不完全统计,我国兴建的各种类型的坝共有8.48万座,其中95%以上为土石坝。21世纪我国水利水电事业将进入大发展时期,在西部大开发的战略下,一批水利水电工程将在黄河上游、长江中上游干支流、红河等水利资源丰富的江河上开工建设。

  在国外土石坝的发展速度同样迅速,所建的百米以上的高坝中,土石坝所占的比重呈逐年增长趋势,20世纪50年代以前为30%,60年代接近40%,70年代接近60%,到80年代后增至70%以上。随着近代的土石坝筑坝技术的发展,促成了一批高坝的建设。目前,世界上已建成的最土石坝为前苏联的努列克坝,高300m。我国已建成的天生桥一级面板堆石坝,高178m,在建的水布垭面板堆石坝,高233m,在建的糯扎渡心墙堆石坝,高261.5m。设计中的双江口堆石心墙坝,高314m。

  3. 当前研究存在的问题

  土石坝的当前研究主要存在:一是水库的渗流问题,二是除险加固的问题,三是新型材料的使用。

  在坝与水库失事的统计中1/4是由于渗流问题引起的,我国大坝数量居世界首位,溃坝率亦居世界前列。溃坝的危害程度很高,尤其是对于高坝大库和大江大河的堤防工程,一旦失事其危害十分巨大,严重威胁整个水利工程的安全,进一步威胁下游人民生命和财产的安全。只有快速有效地分析堤坝的安全状况、运行状况以及溃坝风险分析等,才能减少事故的发生。只有有效地对多因素影响下的土石坝溃坝情况进行分析与预报,才能保证堤坝的正常运行、管理以及有的放矢地对堤坝工程进行除险加固处理。

  较多的大坝需要除险加固,是由于当时特定的历史条件,存在严重的边勘测、边设计、边施工的现象,防洪标准低,质量控制不严,尾工和隐患较多,时刻威胁下游人民生命财产安全,限制了当地的经济发展,其除险加固的重要性和必要性为人民所认识,因此水库的除险加固势在必行。

  随着筑坝技术的发展,坝的高度越来越大,需要的传统材料越来越多,施工周期越来越长。如果在筑坝的过程中,再用新型材料,比如现在可以把树脂模作为防渗体,既可以保证坝体的安全,又可以缩短工期和节约资金。

  4. 基本思路

  (1)分析原始资料

  熟悉本水库枢纽工程的一般自然地理条件,坝址附近的水文、气象特征、地形、地质条件、当地材料、对外交通的基本资料。通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键性问题,为设计奠定基础。

  (2)坝型选择

  根据提供的资料,建议选取2~3种坝型从地形、地质、建筑材料、施工情况、工程量、投资等方面,经综合比较选定坝型。

  (3)枢纽布置

  根据选定的坝轴线从地形、地质、施工、运用等方面大致确定建筑物(包括大坝、围堰、导流泄洪洞、溢洪道、电站等)的相对位置、建筑物形式,并加以定性分析与论述,确定枢纽工程等级及建筑物级别。

  (4)建筑物设计

  ①确定断面尺寸及平面布置:

  根据规范要求,参照已建工程并考虑本工程的具体情况,确定坝顶高程、坝顶宽度、坝坡、防渗体及排水体尺寸,确定坝型及断面尺寸,绘出坝的剖面及平面布置图。

  ②渗流计算:

  运用水力学法计算设计洪水位或正常最高水位时最大断面及各控制断面的浸润线及单宽渗流量、全坝长的总渗流量。

  ③坝坡稳定计算:

  按照《碾压式土石坝设计规范》,按四种工况核算坝坡的稳定性:

  ④细部构造设计:

  包括坝基处理、坝与两岸连接、坝顶、护坡、反滤层、过渡层,以及坝体与坝基的防渗体、排水设施。

  (5)编制土石坝工程施工工艺流程图 土石坝工程施工工艺流程应采用流程框图的形式,从施工准备、施工导流、坝基处理、坝体施工等方面进行编制。

  (6)编制土石坝工程施工网络图 土石坝工程施工网络图应按分部工程、月为参数编制。

  5. 参考文献

  1.《混凝土面板堆石坝设计规范》 SL228;

  2.《水利水电工程等级划分及洪水标准》 SL252;

  3.《碾压式土石坝设计规范》 SL274;

  4.《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则》 SLJ01;

  5.《水工钢筋混凝土结构设计规范》 DL5073;

  6.《水工建筑物荷载设计规范》 DL5077;

  7.《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》 DL5180;

  8.《土坝设计》上、下册水电部五局东北院编水利水电出版社;

  9.《水工建筑物》林继庸编水利电力出版社;

  10.《水工建筑物》吴媚玲编清华大学出版社;

  11.《堆石坝设计》陈明志等编水利水电出版社;

  12.《水工手册》水利水电出版社。

  指导教师评语:(建议填写内容:对学生提出的方案给出评语,明确是否同意开题,提出学生完成上述任务的建议、注意事项等)

  指导教师签名:

  20**年 *月 *日

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