1. 課題研究的意義
土石壩是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。土石壩如此廣泛的應(yīng)用，那就要求我們要掌握土石壩的設(shè)計(jì)以及施工工藝。進(jìn)行土石壩的研究，可以讓我們①掌握如何根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、施工情況、工程量、投資等方面，經(jīng)綜合比較選定壩型，了解土石壩樞紐各建筑物組成、建筑物的工作特點(diǎn)以及在樞紐中的布置;②了解和掌握調(diào)洪演算的方法和水庫(kù)各種特征水位的確定;③在對(duì)土石壩樞紐中各建筑物的設(shè)計(jì)中，了解各建筑物的選型比較方法以及所選定建筑物的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和重點(diǎn)，并掌握相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法;④掌握計(jì)算機(jī)繪圖和程序計(jì)算方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力;⑤通過(guò)設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)文獻(xiàn)資料查閱、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2. 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。目前，土石壩是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)興建的各種類型的壩共有8.48萬(wàn)座，其中95%以上為土石壩。21世紀(jì)我國(guó)水利水電事業(yè)將進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，在西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略下，一批水利水電工程將在黃河上游、長(zhǎng)江中上游干支流、紅河等水利資源豐富的江河上開(kāi)工建設(shè)。
在國(guó)外土石壩的發(fā)展速度同樣迅速，所建的百米以上的高壩中，土石壩所占的比重呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，20世紀(jì)50年代以前為30%，60年代接近40%，70年代接近60%，到80年代后增至70%以上。隨著近代的土石壩筑壩技術(shù)的發(fā)展，促成了一批高壩的建設(shè)。目前，世界上已建成的最土石壩為前蘇聯(lián)的努列克壩，高300m。我國(guó)已建成的天生橋一級(jí)面板堆石壩，高178m，在建的水布埡面板堆石壩，高233m，在建的糯扎渡心墻堆石壩，高261.5m。設(shè)計(jì)中的雙江口堆石心墻壩，高314m。
3. 當(dāng)前研究存在的問(wèn)題
土石壩的當(dāng)前研究主要存在：一是水庫(kù)的滲流問(wèn)題，二是除險(xiǎn)加固的問(wèn)題，三是新型材料的使用。
在壩與水庫(kù)失事的統(tǒng)計(jì)中1/4是由于滲流問(wèn)題引起的，我國(guó)大壩數(shù)量居世界首位，潰壩率亦居世界前列。潰壩的危害程度很高，尤其是對(duì)于高壩大庫(kù)和大江大河的堤防工程，一旦失事其危害十分巨大，嚴(yán)重威脅整個(gè)水利工程的安全，進(jìn)一步威脅下游人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。只有快速有效地分析堤壩的安全狀況、運(yùn)行狀況以及潰壩風(fēng)險(xiǎn)分析等，才能減少事故的發(fā)生。只有有效地對(duì)多因素影響下的土石壩潰壩情況進(jìn)行分析與預(yù)報(bào)，才能保證堤壩的正常運(yùn)行、管理以及有的放矢地對(duì)堤壩工程進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。
較多的大壩需要除險(xiǎn)加固，是由于當(dāng)時(shí)特定的歷史條件，存在嚴(yán)重的邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工的現(xiàn)象，防洪標(biāo)準(zhǔn)低，質(zhì)量控制不嚴(yán)，尾工和隱患較多，時(shí)刻威脅下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全，限制了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，其除險(xiǎn)加固的重要性和必要性為人民所認(rèn)識(shí)，因此水庫(kù)的除險(xiǎn)加固勢(shì)在必行。
隨著筑壩技術(shù)的發(fā)展，壩的高度越來(lái)越大，需要的傳統(tǒng)材料越來(lái)越多，施工周期越來(lái)越長(zhǎng)。如果在筑壩的過(guò)程中，再用新型材料，比如現(xiàn)在可以把樹(shù)脂模作為防滲體，既可以保證壩體的安全，又可以縮短工期和節(jié)約資金。
4. 基本思路
(1)分析原始資料
熟悉本水庫(kù)樞紐工程的一般自然地理?xiàng)l件，壩址附近的水文、氣象特征、地形、地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)夭牧稀?duì)外交通的基本資料。通過(guò)對(duì)資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對(duì)設(shè)計(jì)和施工有較大影響的主要因素和關(guān)鍵性問(wèn)題，為設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
(2)壩型選擇
根據(jù)提供的資料，建議選取2～3種壩型從地形、地質(zhì)、建筑材料、施工情況、工程量、投資等方面，經(jīng)綜合比較選定壩型。
(3)樞紐布置
根據(jù)選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)用等方面大致確定建筑物(包括大壩、圍堰、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、電站等)的相對(duì)位置、建筑物形式，并加以定性分析與論述，確定樞紐工程等級(jí)及建筑物級(jí)別。
(4)建筑物設(shè)計(jì)
�、俅_定斷面尺寸及平面布置：
根據(jù)規(guī)范要求，參照已建工程并考慮本工程的具體情況，確定壩頂高程、壩頂寬度、壩坡、防滲體及排水體尺寸，確定壩型及斷面尺寸，繪出壩的剖面及平面布置圖。
�、跐B流計(jì)算：
運(yùn)用水力學(xué)法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位或正常最高水位時(shí)最大斷面及各控制斷面的浸潤(rùn)線及單寬滲流量、全壩長(zhǎng)的總滲流量。
�、蹓纹路�(wěn)定計(jì)算：
按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，按四種工況核算壩坡的穩(wěn)定性：
�、芗�(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)：
包括壩基處理、壩與兩岸連接、壩頂、護(hù)坡、反濾層、過(guò)渡層，以及壩體與壩基的防滲體、排水設(shè)施。
(5)編制土石壩工程施工工藝流程圖 土石壩工程施工工藝流程應(yīng)采用流程框圖的形式，從施工準(zhǔn)備、施工導(dǎo)流、壩基處理、壩體施工等方面進(jìn)行編制。
(6)編制土石壩工程施工網(wǎng)絡(luò)圖 土石壩工程施工網(wǎng)絡(luò)圖應(yīng)按分部工程、月為參數(shù)編制。
5. 參考文獻(xiàn)
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2.《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL252;
3.《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL274;
4.《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》 SLJ01;
5.《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 DL5073;
6.《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 DL5077;
7.《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》 DL5180;
8.《土壩設(shè)計(jì)》上、下冊(cè)水電部五局東北院編水利水電出版社;
9.《水工建筑物》林繼庸編水利電力出版社;
10.《水工建筑物》吳媚玲編清華大學(xué)出版社;
11.《堆石壩設(shè)計(jì)》陳明志等編水利水電出版社;
12.《水工手冊(cè)》水利水電出版社。
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：(建議填寫內(nèi)容：對(duì)學(xué)生提出的方案給出評(píng)語(yǔ)，明確是否同意開(kāi)題，提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項(xiàng)等)
指導(dǎo)教師簽名：
20**年 *月 *日
「標(biāo)簽: 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告」
