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溢洪道加固设计的计算过程案例综述
目录
TOC\o1-3\h\u29505溢洪道加固设计的计算过程案例综述 1
66631.1溢洪道基本情况 1
194961.2溢洪道除险加固设计方案 1
47001.3溢洪道水力计算 4
312761．3．1泄槽水面线推求 4
253151．3．2消能防冲水力计算 6
66451.4溢洪道结构计算 7
276601.4.1挡土墙结构计算方法及地质参数 7
284301.4.2控制段边墙稳定及地基应力核算 8
73341.4.3泄槽边墙稳定及地基压力核算 8
186121.4.4消力池边墙稳定及地基应力核算 9
235461.4.5消力池底板抗浮稳定核算 9
1.1溢洪道基本情况
该水库正常溢洪道为开敞式无闸正槽溢洪道，位于大坝右岸垭口处，堰型为宽顶堰。该大坝实际堰顶高程149.32m，堰顶控制段平均宽度11.40m，泄槽断面底部宽度为10.20m，一级泄槽纵坡1∶77，二级泄槽纵坡1∶1.7。进水渠未衬砌；控制段底板开挖后无衬砌，左岸边墙为浆砌石结构，右岸边墙部分为浆砌石结构，部分为干砌石结构；泄槽段总长118.81m，底部为砌石结构，水泥砂浆抹面，侧墙为浆砌块石结构；无消能设施，出水渠有跌水，后接天然河沟。
进水渠两侧无导流墙、底板无衬护措施，渠底不平整；控制段底板无衬砌处理，两侧砌石导流墙损坏、垮塌严重，底板淤积严重；泄槽段底板砂浆剥落及老化严重，两侧导流边墙砌石部分损坏、底板淤积严重；底板淤积处杂草丛生；无消能设施；出水渠与天然河沟相接，垮塌严重，危及村级公路安全。
1.2溢洪道除险加固设计方案
（1）进水渠
溢洪道进水渠宽10.50m，底板采用现浇混凝土，厚0.30m。两边布置挡土墙，相关尺寸参考泄槽挡土墙结合实际布置。
（2）控制段
控制段采用宽顶堰，根据调洪方案，堰顶高程149.40m，宽10.50m。
宽顶堰厚度δ需满足2.5H≤δ≤10H。由调洪演算可知，水库校核水位153.18m，堰顶高程149.40m，H=3.78m，故9.45m≤δ≤37.8m，取宽顶堰厚度δ=10.00m。
宽顶堰采用钢筋混凝土结构，使用C25混凝土，底板厚0.50m。边墙采用重力式混凝土挡土墙。根据校核洪水位以及宽顶堰顶部高程，挡土墙高度取4.50m。挡土墙尺寸见图1.1。
图1.1控制端挡土墙截面图
（3）泄槽
溢洪道泄槽分为两级。一级泄槽为渐变段，断面底部宽度由10.50m渐变为10.20m，沿水流方向坡长41.37m，底坡i=0.0384。二级泄槽断面底部宽度为10.20m，沿水流方向坡长51.40，底坡i=0.2333，泄槽底坡总长97.77m。
泄槽底板采用钢筋混凝土结构，厚0.30m，纵向分缝间距10m。底板下布置纵横排水沟，分级引向边墙外集中排除。
泄槽现有边墙大部分只需使用混凝土修补和加高。泄槽边墙重建部分采用重力式混凝土挡土墙，使用C25混凝土。挡土墙最大尺寸见图1.2。其余部分参照此截面布置。
图1.2泄槽挡土墙截面图
（4）消力池
根据本工程资料并参考相关工程经验，泄槽消力池采用底流消能。消力池底板采用钢筋混凝土结构，厚0.6m，使用C25混凝土。混凝土护坦下依次铺设5～20mm碎石15cm、1～5mm细石15cm、0.25～1mm粗砂10cm。护坦中以2.0×2.0m梅花型布置?50PVC排水管。
消力池边墙采用重力式混凝土挡土墙，使用C25混凝土。校核洪水位跃后水深4.934m，消力池挡土墙高取1.50m。挡土墙尺寸见图1.3。
图1.3消力池挡土墙截面图
（5）出水渠
出水渠底宽10.20m，底板采用钢筋混凝土结构，厚0.30m，边墙相关尺寸参考泄槽挡土墙结合实际布置。
1.3溢洪道水力计算
5．3．1泄槽水面线推求
(1)计算工况
在进行泄槽水面线推求计算时，选择最不利的工况，即校核洪水工况，此时下泄流量115.73m
(2)计算公式
①明渠均匀流水力计算公式如下：
Q=ACRi（1.
②临界水深由下式计算得出：
?k
③泄槽水面线根据能量方程，用分段求和法计算，公式如下：
Δl1?2=
Es=?cosθ+
J=12
J=v2C
(3)泄槽水面线计算
按校核洪水最大下泄流量Q=115.73m3/s，计算该大坝溢洪道泄槽段水面线。考虑到溢洪道结构状况取糙率n=0.013，泄槽过水断面为矩形断面，底宽b=10.20m，一级泄槽沿水流方向坡长41.37m，底坡i=0.0384。二级泄槽沿水流方向坡长51.40m，底坡i=0.2333，泄槽底坡总长97.77m
经计算，一级泄槽初