混凝土围堰设计大纲范本

混凝土围堰设计大纲范本
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标准类别:水利标准
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混凝土围堰设计大纲范本

混凝土围堰设计大纲范本简介(约500字)

混凝土围堰是在水利工程施工中常用的临时挡水结构,用于创造干地施工条件,保障主体工程安全顺利进行。本设计大纲旨在为混凝土围堰的设计提供系统性指导,涵盖设计原则、结构形式选择、荷载计算、稳定性分析、构造要求及施工要点等内容。

首先,大纲明确了围堰设计的基本原则,包括安全性、经济性、适用性和可拆卸性等,强调应根据工程所在地的地形地质条件、水文气象资料以及施工周期等因素综合确定设计方案。其次,对围堰类型进行比选,推荐重力式、扶壁式或桩墙式混凝土围堰等形式福银高速九江长江公路大桥b2合同段墩承台施工方案,并结合工程实例说明其适用范围。

在结构设计部分,重点介绍了荷载组合及其计算方法,包括水压力、土压力、地震力及施工荷载等;并详细说明了抗滑稳定、抗倾覆稳定及地基承载力验算的方法与控制标准。同时,大纲还提出了围堰基础处理措施,如清基、防渗帷幕、排水系统等,以提高结构整体稳定性。

本大纲适用于中小型水利工程中的混凝土围堰设计,也可为大型工程提供参考依据,具有较强的实用性与指导意义。

7.4.2 重力式围堰的应力计算, 采用材料力学方法计算, 并作为控制指标和设计断面。

7.4.3 重力式围堰在挡设计洪水及施工期情况下, 堰基面及堰体应力应符合下列要求:

(1)堰基面最大垂直正应力max应小于堰基容许压应力; 围堰在设计洪水时, 迎水面允许有0.1~0.15MPa以下的主拉应力, 堰体允许出现0.2MPa以下的主拉应力。

(2)在施工期间, 下游堰趾垂直正应力允许有不大于0.1MPa拉应力, 堰面可允许有不大于0.2MPa主拉应力。

7.4.4 围堰应力计算除正向挡水工况外, 还需复核反向挡水工况。

7.5 围堰断面体形设计

7.5.1 围堰断面体形设计应能满足规定的各种用途, 达到安全、经济, 便于施工, 特别是快速施工和便于拆除的目的。

7.5.2 围堰断面设计应力求体形简单, 堰体洞室尽量少, 迎水坡堰面尽可能采用直立面, 背水坡10.6~0.75。对于拱式围堰, 以采用单曲拱型为宜。不设纵缝, 尽量少设或不设横缝, 以便于施工和加快施工进度。

8.1.1 堰顶高程应根据水力计算成果、施工、防洪、通航、发电等要求, 综合各种因素通盘考虑, 重要工程还应通过水工模型试验对比分析确定。

8.1.2 不过水围堰按水力计算确定的堰顶高程, 按下列公式计算:

Huc=Hu+h+ (2)

式中: Huc—上游堰顶高程, m;

Hu—上游设计洪水静水位, m;

h—波浪高度, m; 按SDJ 21—78(试行)附录二公式计算。

—安全超高, m;

Hbc=Hd+ (3)

式中: Hbc—下游堰顶高程, m;

Hd—下游设计洪水位, m;

—安全超高,m。

安全超高值, 4、5级围堰采用0.3m。

8.1.3 过水围堰按水力计算确定的堰顶高程, 按下列公式计算:

Huc=Hu+h (4)

Hdc=Hd (5)

上两式符号意义同式(4)、(5)。

8.2.1 堰顶宽度应满足防洪抢险和机械施工的要求, 一般不宜小于3m。

8.2.2 围堰体内的廊道应尽量少设, 但为了基础帷幕灌浆和排水之需, 一般仍需设置基础灌浆、排水廊道。

8.2.3 混凝土围堰应根据地形和地质条件的不同设置横缝(伸缩缝), 以适应堰体温度变化和不均匀沉陷的要求, 但不宜设置纵缝。横缝须设止水。

8.2.4 为保证围堰和基坑的安全, 根据洪水预报情况, 在围堰过水前一般应进行基坑充水, 使基坑形成一定水垫, 设计应考虑预充水设施。

8.2.5 根据其受力和应力情况选用, 围堰混凝土标号。

9.1 基础处理的一般原则和要求

9.1.1 作为混凝土围堰的基础必须符合下列要求:

(1)具有足够的强度, 以承受堰体压力;

(2)具有足够的整体性和均匀性, 以满足堰基抗滑稳定要求和减少不均匀沉陷;

(3)具有足够的抗渗性, 以满足渗透稳定的要求。

9.1.2 混凝土围堰建基面高程, 应根据堰基应力及基岩的物理力学特性综合考虑确定。

9.1.3 围堰基础面的上、下游高差不宜过大, 并尽可能向挡水侧倾斜。若基础面高差过大或向背水侧倾斜, 宜开挖成大台阶状。

9.1.4 基础中若存在局部的工程地质缺陷, 如埋藏不深的溶洞、溶蚀面、断面破碎带、夹泥裂隙等应予挖除。如埋藏较深挖除困难或工程量太大时, 应进行专门研究采取有效的处理措施。

9.2 基础防渗灌浆及排水设计

堰基的固结灌浆、防渗帷幕灌浆及排水设计, 应根据基础的工程地质和水文地质条件, 并结合围堰的高度和工程的重要性决定。设计应尽量简化。

为降低堰基的渗透压力和排除渗水, 基础排水宜设1~2排排水孔。帷幕孔和排水孔孔距宜根据基础渗透情况和类似工程拟定, 一般为2~5m。

9.3 基础固结灌浆及断层破碎带和软弱夹层的处理

10 混凝土围堰施工

10.1 围堰施工进度应满足工程施工总进度要求, 在保证围堰施工质量的前提下, 尽量加快施工进度, 为永久建筑物提前施工创造条件。

10.2 围堰施工设计需研究围堰的施工程序、施工方法、施工机械设备、劳动力、施工布置、施工进度以及先进施工技术的应用等问题。

10.3 统筹考虑纵向围堰与上、下游围堰的施工程序及施工进度, 为提前进行基坑排水创造条件, 以加快永久建筑物施工。

10.4 混凝土围堰通常是在土石或草土围堰的围护下干地施工, 需研究分析土石(或草)围堰施工、基坑排水、混凝土围堰基础开挖和混凝土浇筑施工工期及控制性进度, 并采取措施在汛期将混凝土围堰浇筑至枯水位以上, 以满足渡汛要求。

10.5 混凝土围堰施工宜采用起重机起吊混凝土料罐入他。

11 混凝土围堰观测设计与拆除

11.1 混凝土围堰观测设计

11.2 混凝土围堰的拆除

11.2.1 围堰拆除范围及拆除断面(宽度及高程)除应满足永久建筑物运行的要求, 尽量减少拆除工程量外, 对分期导流的一期围堰拆除还需满足二期导流及截流泄水的要求。

11.2.2 围堰拆除需研究确定拆除程序、拆除方法、施工进度和施工机械设备数量。必须满足施工总进度要求。

11.2.3 围堰拆除通常安排在汛后进行, 为利用围堰挡水逐月下降的特点, 围堰拆除程序宜从上到下、从背水坡向迎水坡, 以使围堰继续起挡水作用, 尽量减少水下拆除方量。各月拆除高程及拆除部位应视各月挡水位而定。

11.2.4 混凝土围堰拆除通常是采用爆破方法进行拆除, 应严格控制最大装药量, 以确保永久建筑物的安全, 同时使混凝土墙体爆块尽可能小, 以便于水下清除和运输。

12.1 混凝土围堰工程量计算的项目一般包括:

12.2 混凝土围堰工程量计算, 应按建筑物设计的几何轮廓尺寸进行计算, 据此算得的工程量再乘以相应的设计阶段系数。

12.3 初步设计阶段, 围堰工程量的阶段系数按其工程规模的不同采用不同的系数, 应参照1992年2月水利部能源部东北勘测设计院《水利水电工程设计工程量计算规定》(修改稿)选用。

12.4 围堰与坝体或永久水工建筑物相结合的部分应计入永久工程量中。

13. 专题研究(必要时)

14.1 报告计算书

(1)初步设计报告书;

14.2 混凝土围堰布置图(包括平面、部面图);

14.3 围堰工程量汇总表。

A1 对于小型工程, 若无条件进行试验时, 也允许按抗剪强度公式计算:

K=f·W/P (A1)

式中: K—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;

f—混凝土与基岩面的抗剪摩擦系数;f= 。

W、P—符号意义同(1)式。

K和K值的控制指标(不分工程等级)定为:K3.0, K1.05。

A2 碾压混凝土重力式围堰的抗滑稳定计算, 应按抗剪断强度公式同时核算建基面和碾压混凝土层间面的抗滑稳定。

计算公式及其符号意义同式(A1)。

混凝土与建基面: f= ;C= MPa。

碾压混凝土层间面: f= ;C= MPa。

混凝土与基岩面的f和C宜经野外及室内试验测定。碾压混凝土层间面的f和C C值, 若无试验资料, 可参考类似工程采用。岩滩碾压混凝土围堰水泥用量为45kg/m3,混凝土层间试验值为: f=1.05~1.36, C=0.59~1.40MPa; 碾压混凝土大坝水泥用量为55kg/m3, 根据现场试验值, 设计采用混凝土层间面的f=1.1, C=0.8MPa。

混合污水排放及初期雨水问题顶管专项安全施工方案A3 对于小型工程, 无条件试验时, 也允许按抗剪强度公式计算。

计算公式及其符号意义同式(A1)。

式中: f= 。

K和K值的控制指标(不分工程等级)为:K3.0;K1.05。

如岩滩碾压混凝土围堰设计, 经过专门论证和技术主管部门审批后, 基本组合采用K2.5。

A4 混凝土拱围堰的抗滑稳定计算, 除核算坝肩拱座岩体的整体抗滑稳定外, 还应对分高程拱圈稳定进行计算, 采用刚体极限平衡法的抗剪断强度或抗剪强度公式计算:

水泥稳定碎石基层技术交底 K=(f.N+C·A)/T (A2)

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