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水利工程论文范文:简析水利工程土石坝枢纽设计中的要点
发布时间:2019年07月03日 21:52:41    文章来源:耀炎论文网    作者:包天栋    阅读:

导读:这是一篇完整优秀的关于工程论文范文,这一篇论文共有3525字符,本篇题目是关于“水利工程论文范文:简析水利工程土石坝枢纽设计中的要点”的。探索水利工程土石坝枢纽设计中的要点。

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云南水利水电建设工程技术开发有限公司 云南昆明 650500

摘要:在我国第三产业的发展过程中,水利工程发挥着至关重要的作用,也是保障我国经济平稳增长的关键。尤其是在当前现代化建设速度逐渐提升的趋势下,社会生产生活对于水利工程的质量提出了更高要求。土石坝枢纽设计是工程建设中的重要环节,与后续施工质量密切相关,同时也决定着水利工程投入使用后的可靠性。因此,应该对土石坝枢纽设计工作加强重视,根据实际环境状况确定合理的设计方案。本文将通过分析水利工程土石坝的基本概念及优势,探索水利工程土石坝枢纽设计中的要点。

关键词:水利工程;土石坝枢纽;设计要点

无论是在农业灌溉当中,还是在防御洪水当中,水利工程始终发挥着关键作用,是保障社会生产生活正常进行的基础与前提,同时在我国经济发展中的作用也日益显著。土石坝是水利工程中的重要组成部分,不仅具有成本低和挡水效果佳的特点,而且具有较强的可靠性与安全性,能够切实提升水利工程投入运营后的效果。土石坝枢纽建设要面临复杂的自然环境,因此给设计工作带来了一定的困难,要求设计人员必须对工程整体性进行把握,实现设计方案的不断优化。在设计前应该对工程建设的相关资料进行收集,包括了岩土体物理力学性质和地形、水文等。与此同时,在设计中应该重点关注土石坝轴线、泄洪建筑物、剖面设计与构造设计等,严格把好设计关,延长水利工程的使用寿命。


1、水利工程土石坝的基本概念及优势
 

土石坝的基本材料为石料和土料等,其作为一种常见坝型,在水利工程的稳定运行中发挥着关键作用。在石料和土料的填筑中,通常采用分层分区填筑的方式,包括了抛填、碾压和灌注等多项工作。碾压时严格遵循设计标准,确保挡水结构良好的性能【1】。由于土石坝枢纽建设可以就地取材,因此能够降低材料获取与运输的难度,便于施工工作的高效进行。土石坝能够有效应对多种自然条件的影响,比如地质条件、地形条件和气候条件等,降低地震对水利工程的影响。机械化施工的推进,使得土石坝枢纽的施工安全性与可靠性大大增强,满足了当前现代化建设的需求。


2、水利工程土石坝枢纽设计中的要点
 

2.1 资料收集

对于水利工程建设相关的资料进行全面收集,是土石坝枢纽设计的基础与前提,其中包括气象状况、地形与地质状况、水文条件等等。对于资料进行收集、整理与分析,为土石坝枢纽的设计工作提供理论指导,明确设计的基本方向。与此同时,这也是提升工程质量、降低施工成本的有效方法。施工项目和水利工程整体结构等,受到地形状况的直接影响。为此,需要对水利工程土石坝枢纽所在区域的实际地形条件进行仔细勘察,在绘制地形图时确保比例的合理性,1:500或者1:1000是合理的地形图比例。在实际工作中,应该对工程项目的要求和实际施工条件等进行综合考量,确定符合工程建设的比例。在设计水利工程土石坝枢纽时,还应该对水文条件进行合理分析,选择合理的水库坝址,优化其布局方式。首先,应该对水库坝址周边岩土体的力学性质进行分析,明确其物理力学参数,为设计工作提供可靠而全面的数据。其次,对地质构造进行分析。再其次,应该明确地质的风化程度。最后,确定河床覆盖层的厚度。在考量工程建设的气象因素时,重点关注湿度、风速、温度和降雨量等。


2.2 确定轴线

确定土石坝的轴线,是土石坝枢纽设计中的关键。在此过程中要对多方面影响因素进行考量,包括了水文条件、地形状况和地质状况等。此外,涉及水库的实际施工条件、土石坝枢纽的规模和项目建设布局等等。设计与施工是两个密不可分的环节,在确定土石坝轴线时,应该确保后续施工的便捷性,防止轴线设置不合理对施工进度造成的影响。通常情况下,在确定土石坝轴线时,要利于泄水建筑物的建设,较窄的河谷等地较为理想。对土石坝岸两端厚度进行合理设计,防止对施工安全造成影响【2】。对于土石坝轴线区域的地质条件进行分析,确保地基具备较小的透水性、岩层的坚韧性和岩石的完整性等。与此同时,土石坝轴线的设计,应该便于建筑材料的运输及施工,降低材料运输与建设成本。发电站与泄洪洞的建设,应该与土石坝施工同时进行,但要避免彼此间的影响。


2.3 土石坝枢纽的设计要点

为了提升工程建设与使用的安全性,应该合理控制土石坝坝基与边坡的稳定性,确保其具有足够的断面。为了对渗流状况进行有效控制,应该重视防渗与排水设施的建设。土石坝在挡水时,渗流会在坝体内出现,上浮力作用于饱和区内的土石料中,此时抵抗滑动的有效重量被削弱。与此同时,土石料抗剪强度也会下降,坝坡受到渗流力作用,存在不安全因素。防渗与排水设施的建设,能够有效对渗流范围进行控制,渗流出逸比的降低能够促进河岸、坝坡和坝基抗渗与抗滑性能的增强,渗流的方向也得以有效改变,促进坝基与坝体渗漏量的降低。以施工现象环境为依据,确定土石料的类型,明确坝体结构形式,合理配置坝体内的土石料。在确定坝体填筑压实指标时,应该以土石料力学性质为依据,确保其达到技术标准的同时,降低施工成本。对泄水建筑物的泄流能力进行分析,合理设计坝顶的安全超高,降低安全事故发生的几率。为了避免风浪的冲击与掏刷,应该将护坡设置于上游坝坡中,并提升其坚固性。在设置下游坝坡时,应该重点关注对雨水冲刷的预防。为了避免裂缝问题由于冻胀和日晒而产生,应该选择性能较好的粘性土料。防止土料由于较大的压缩性而出现不均匀沉降和变形。


2.4 建筑物布置

水利工程土石坝枢纽由类型不同的建筑物共同组成,对于建筑物进行合理布置,是提升设计可靠性的关键。在保障建筑物安全性的同时,应该确保其施工的独立性,防止施工之间的互相影响。对于管理方案进行优化和调整,使其更加适应施工周期要求。合理分配施工资金,确保每一项建筑物工程都能够顺利开展,并对施工成本进行控制【3】。泄洪建筑是水利工程土石坝枢纽的重要组成部分,在确定泄洪建筑形式时,应该对其所在区域的水文条件进行综合分析。为了确保其良好的超泄能力,应该将开敞式的形式应用于泄洪道设计当中。消能设施的设计,有助于缓解水流的冲击作用,提升建筑物的稳定性与安全性。在土石坝的布置过程中,还应该做好地貌的调查工作,明确工程建设区域的基本特征,以便制定针对性设计方案。


2.5 剖面与构造设计

在拟定土石坝基本剖面形式时,应该对土石坝材料特性、坝型、坝基、坝高、施工及运行条件和土石坝等级等进行充分考量。在剖面性状的确定过程中,还要开展渗流与稳定分析实验【4】。以土石坝的构造、施工、运行和交通等信息为依据,确定坝顶的宽度;以填筑材料性质和坝型等信息为依据,确定坝坡的形式。1:1.4-1:4.0是上游坝坡坡度的合理范围,1:1.5-1:3.0是下游坝坡坡度的合理范围。为了有效应对雨水的冲刷,将马道设置于土石坝下游,便于检修和观测工作的进行。


3、结语
 

在水利工程建设当中,土石坝枢纽设计是最为关键的一个环节,关系到施工质量和工程安全性、稳定性。在设计之前,应该做好资料的收集与分析工作,并在实际设计中考虑到土石坝所在位置的自然环境条件,对各项设计要点进行综合把控,逐步完善设计方案。


参考文献:
 

[1]王震宇.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].工程建设与设计,2018(20):165-166.

[2]温锁利.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].农民致富之友,2016(23):138.

[3]李洪明.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].民营科技,2016(05):115.

[4]龙杰.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].科技创新与应用,2016(05):192.

 

本文来源:http://www.qikan1.cn/gongcheng-lunwen/880.html

 

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