项目1 重力坝设计

项目及其要求

重力坝是主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来满足稳定要求的挡水建筑物，在世界坝工史上是最古老，也是采用最多的坝型之一。非溢流坝剖面形式、尺寸的确定，将影响荷载的计算、稳定和应力分析，因此，非溢流坝剖面的设计以及其他相关结构的布置，是重力坝设计的关键步骤。溢流重力坝简称溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。溢流坝坝体剖面设计除要满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。当溢流坝段在河床上的位置确定后，先选择合适的泄水方式，并根据洪水标准和运用要求确定孔口尺寸及溢流堰顶高程。

重力坝设计基本资料

某内陆峡谷水库枢纽工程等别为Ⅱ等，拦河大坝等级为2级，校核洪水位184.73m，相应下泄流量3124 m³/s，相应下游水位153.10m；设计洪水位183.00m，相应下泄流量2243 m³/s，相应下游水位151.30m；水库正常蓄水位182.00m，相应下游水位144.8m；死水位172.00m。

本流域属亚热带季风区，多年平均最大风力8级，风速19m/s，风向多北风，吹程3km。坝址实测最大风速20m/s，年平均最大风速14.1m/s，50年一遇风速21.15m/s。

坝址河床部位为半风化花岗岩，具有足够的抗压强度。两岸风化较深呈带状，残积层较少，仅见于左岸181m高程以上，厚度约2m。全风化层厚5～8m，半风化右岸深7～13m，左岸9m，最大坝高处河床基底高程143.0m，岩石力学性质见表1.1。

该地区地震级别为4级。根据GB 18306—2001《中国地震参数区划图》，该工程无须考虑地震影响。

项目实施方法及目标

1.项目实施方法

项目实训主要分为四个阶段，具体表现为：

第一阶段是项目实训的准备阶段，尽快准备项目实训所需要资料和实训计算、绘图工具。

第二阶段是设计计算阶段，这是项目实训一个非常重要的阶段。在这个阶段要尽快熟悉计算理论，并快速实施具体的计算。在这个过程中，可能会遇到许多问题，因此在本阶段要培养学生解决问题的能力。通过这一阶段的实训，使学生的专业技能得到较大提高。

第三阶段是绘制图纸阶段。这一阶段是将第二阶段的成果用图纸的形式表达出来。

第四阶段是设计计算报告的编写。设计计算报告是设计成果的重要体现，报告编写要符合规定要求。

2.项目教学目标

“重力坝设计”课程教学目标包括知识目标、技能目标和态度目标三个方面。技能目标是核心目标，知识目标是基础目标，态度目标贯穿整个实训过程，是项目实训的重要保证，成功取决于过程和细节。

（1）知识目标。

1）熟悉重力坝概念、特点和类型。

2）理解重力坝设计的基本方法和思路。

3）掌握重力坝基本剖面和实用剖面拟定。

4）了解重力坝细部构造要求。

5）了解重力坝对地基的要求和地基处理方法。

（2）技能目标。

1）会正确运用有关规范、手册等资料进行基本设计计算。

2）能拟定重力坝剖面，能对重力坝进行荷载计算、稳定计算及边缘应力分析。

3）能编写设计报告及绘制初步设计图纸。

（3）态度目标。

1）不缺席、不迟到，认真、严肃进行设计。

2）按设计进度完成任务、上交设计成果。

3）培养团队精神，与项目其他角色人员共同探讨问题，切磋提升技能水平。

4）克服实训中遇到的困难，培养顽强的职业精神。

成果提交要求

1.设计报告

设计报告包括计算和说明两大部分。计算部分是设计者设计成果的来源，要求详细列出所有计算过程。计算过程尽量列表计算，附计算草图；列出计算成果，并说明成果是否合理，如不合理叙述可做改动的步骤；计算方法要求正确，参数取值合理，数据真实可靠，计算结果正确可信。说明部分应全面表达设计者的设计思想、方法和分析能力，包含对设计成果、采用的设计参数和理论依据的充分说明。要求章节分明、简明扼要、文理通顺，既有计算成果又有分析论证和明确结论，必要时，使用附表和插图（应按比例绘制）。

2.设计图纸

设计图纸主要包括重力坝的平面布置图、下游立视图、非溢流坝剖面图、溢流坝剖面图、细部构造图等。绘图应符合制图标准和相关规范，要求制图正确、布局合理、主次分明、比例适当、线条清晰、尺寸齐全，必要时应有简明注解。

3.成果说明

要求简要说明计算成果及合理性，或设计的不足和可以进一步改进的地方，并对设计过程进行总结。