水工建筑物实践教学安排 《水工建筑物》是一门实践性很强的课程.我们从高等职业技术教育的要求出发,对该课程的实践教学进行了卓有成效的改革.实践教学环节的构建紧紧围绕职业技术教育的特点和培养目标,以培养学生的技术应用能力和职业素质为宗旨,设计具有职业情景的实践教学项目,构建知识与能力交互渗透、基本技能培养、职业培训和职业技能鉴定逐步递进的实践教学环节. ??? 该课程的实践教学分为三个阶段:第一阶段为感性知识培养阶段,包括实训室现场教学、水利工程认识实习环节;第二阶段是专业技能培养阶段,包括具有工程背景的课程设计、现场教学等环节;第三阶段是提高职业综合素质和创新能力的阶段,包括毕业设计、顶岗实习等环节.学生在指导老师带领下积极参与这些实践教学活动,因此使他们的发现问题、分析问题和解决问题的能力逐步提高,最终实现学生的零距离上岗的要求. ??? 为提高学生的上岗能力,以社会需求为依归,推行多证书制.将职业培训证书,职业技能鉴定和基本技能培养纳入实践教学体系. 认识实习教学大纲 一、认识实习的地位、作用和任务 认识实习是专业学习前重要的实训环节.通过到工程设施配套齐全,管理工作先进的工程现场实习,使学生获得对水利水电工程的感性认识.为学好后续的专业课程打下良好的基础. 本教学环节的基本任务: 1、通过认识实习使学生对我国水资源的特点、水利事业的主要内容、水利枢纽的分等、水工建筑物的分级及水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和管理等方面有初步的了解和认识. 2、使学生对水工建筑物的分类、形式、布置特点及构造有一定的感性认识. 3、提高学生现场识读水利水电工程图纸的能力. 4、使学生初步树立热爱水利事业,热爱本专业的思想. 二、教学内容 1、教学内容 (1)掌握 我国水资源的特点及水利事业的主要内容;水利枢纽的分等及水工建筑物的分级;水工建筑物的分类及水利枢纽中基本建筑物的组成;挡水建筑物、泄水建筑、引水建筑物的构造形式、布置特点和作用. (2)理解 河流的分段、流域;水利水电枢纽的布置;水库的基本概念;水库的特征、水位、库容;水力发电的基本原理. (3)了解 水利工程的基本建设程序;水利工程的复杂性、重要性及其在国民经济中的重要地位;建国以后,我国水利事业发展概况. (4)其他 水利枢纽在实际运行过程中所发挥的社会效益、经济效益及运行管理情况. 三、教学要求 1、实习地点选择 实习前要进行考察,建立实习基地. 要求实习地点工程设施齐全,对实训教学具有典型性和代表性,使学生能够全面系统地认识水利工程,提高激发学生热爱水利事业,热爱本专业的思想. 2、必备知识讲解 实习前要由专业教师对学生进行实习预备知识的讲解,使学生对我国水资源及水利事业的特点、内容、水利事业中所涉及的名词、专业术语有一个总体的理性认识,以提高实训效果,做到有的放矢. 3、教学录像 (1)观看反映我国水资源及我国水利事业发展概况的音像教学制品. (2)参观枢纽模型,使学生对水工建筑物的型式、类型、构造有一初步的感性认识. 4、考核 (1)校外实习结束后,给学生一定的整理复习时间,根据在校内讲授的预备知识内容、现场参观讲解内容及专业报告内容,进行闭卷考试,再结合实习日志填写及实习表现情况,全面评定成绩. (2)成绩分为优、良、中、及格、不及格五级. 技能训练 1,技能训练题目 (1)工程制图及识图现场教学 2、对技能训练的要求 (1)要求能识读水库枢纽总体布置图 (2)通过剖视图能识读建筑物的内外形状,并在识图的基础上做出典型剖面图. 四、时间安排 次序 内容 学时 备注 1 预备知识讲解 2天 校内 2 听报告、专题、现场参观及教学 6天 现场 3 往返路途 1天 强调注意安全 4 复习、整理报告、考试 1天 校内闭卷考试 五、几点说明 1、实习前做到提前联系,落实具体实训时间,指导参观人员,报告人员,专题主讲人员.吃、往、行等问题必须妥善解决. 2、实习中间要求实行带队教师负责制,事先和学生鉴定安全协议书,保证安全. 3、指导实习教师必须是专业教师、教师人数以一个班2人,两个班4人为宜,便于实习过程中分组指导. 混凝土重力坝课程设计大纲 一、课程地位、作用与任务 重力坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、内容和要求 (一)、非溢流坝的剖面设计 1、坝顶高程确定 2、坝顶宽度确定 3、坝坡的拟定 要求绘制设计图 (二)荷载组合及计算 1、荷载组合 基本组合和偶然组合,基本组合有正常运用情况和设计洪水情况,偶然组合有校核洪水情况和地震情况相应各组合的荷载. 2、荷载计算?? 可以从以上荷载组合中选1~2种荷载组合情况计算 (三)稳定分析 1、分析目的 2、滑动面的选择 一般有以下几种情况:(1)坝基面;(2)坝基内软弱层面;(3)基岩缓倾角结构面;(4)不利的地形;(5)碾压混凝土层面等.可以只做其中的一种情况 3、抗滑稳定计算方法 要求画出计算简图,且尽量采用表格计算. (四)应力分析 1、 分析的目的 2、 分析的方法 材料力学法计算要求画出计算简图,且尽量采用表格计算. (五)溢流坝的剖面设计 ??? 1、断面尺寸的拟定:参看已建工程、初步确定堰面曲线,上下游边坡,消能型式以及尺寸,并根据一般工程经验拟定宽缝尺寸. ??? 2、水力计算,包括闸门:堰顶过流量计算,下游冲刷坑验算,堰顶水面曲线的估算等. ??? 3、闸墩尺寸的拟定,包括闸门型式选择,工作、交通桥的布置及闸墩的型式、长度、高度、厚度等尺寸的拟定. 拟定断面,水力计算等,并绘制设计图纸. (六)、坝体细部构造设计与基本处理: ??? (一)混凝土标号分区设计 ??? 根据应力计算成果和大坝各部混凝土的工作条件的不同对其强度、抗渗、抗冻、低热、抗剖磨等各种情况提出不同的要求,并确定各区的位置、尺寸,这里应注意: ??? 1、坝体内部混凝土应不低于100n. ??? 2、有抗冲磨要求的混凝土应不低于200—250n. ??? 3、混凝土分区的最小厚度不小于2—3米. ??? (二)廊道、分缝止水排水设计: ??? 廊道根据不同要求,设计断面尺寸,剖面位置确定以及平面、立面布置和相互联系等,分缝止水包括横缝纵缝的设计和溢流坝段挡水坝段的止水设计,排水则包括对溢流坝段和挡水坝段的坝身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定. ??? (三)地基处理: ??? 主要包括开挖清基、灌浆、断层处理等内容,开挖与清基后提出开挖要求、方法和清理标准,并对一些简单的工程问题提出解决措施.灌浆包括帷幕灌浆和固结灌浆,确定灌浆排数、深度、孔距、排距以及灌浆压力等.断层处理则根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施. ?? 并绘制有关设计图. ??? 设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰,符合GB规定,体现CAD绘图能力. ??? ?? 三、成果要求 ??? 设计成果包括:说明书、设计图纸. ??? (一)说明书:说明书要按下述原则编写: ??? 1、按章节叙述,要先拟好提纲,然后编写. ??? 2、包括基本资料和基本数据. ??? 3、说明设计标准、设计情况及依据. ??? 4、阐述设计思想、原则及方法(包括所采用基本理论及公式说明,采用条件及原因,以及考虑问题的条件及因素). ??? 5、对具体设计要说明设计的前提,设计原理、方法、主要步骤以及主要过程以及阶段成果,最后成果(不必把详细的计算内容过程写入,成果尽量能以表格形式给出). ??? 6、对成果的分析及结论,对成果一定要有分析和判断,给以评价分析存在的问题的原因和改进的措施. ??? 7、要求简要明确,叙述清楚,字迹工整. ???? (二)设计图纸 ?????? 要求图面合理,设计正确、整洁、清晰、绘图认真细致,不乱改乱写,图幅尺寸、规格,图的比例、线条、标注高程尺寸符号和说明等均按工程制图标准. ??? ? 四、时间安排 本课程设计时间为一周.具体学时分配如下: 序号 内容 时间(d) ????1 剖面尺寸的拟定、稳定应力分析 ????????0.5 ????2 溢流坝设计 ????????0.5 ????3 细部结构 ????????0.5 ????4 绘图 ????????2.5 ????5 整理说明书 1 合计 5 ? ? 土坝课程设计大纲 一、? 课程地位、作用与任务 土石坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、??内容和要求 (一)确定断面尺寸及平面布置: ?? 1、 根据规范要求,参照已建工程并考虑本工程的具体情况,确定坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体及排水体尺寸,确定大坝最大坝高的断面尺寸. 2、绘出坝的剖面及平面布置图. ??? (二)? 渗流计算: ??? 用水力学法,计算正常高水位、设计洪水位、或校核洪水位时最大断面的浸润线及单宽渗流量.并按一定比例绘出坝体内的浸润线图 ??? (三)坝坡稳定计算: ??? 绘图并计算最大坝高断面的上、下游坝坡的稳定系数,判断坝坡是否稳定或说明判断坝坡是否稳定的判断方法. ??? (四)细部构造设计 ??? 1、包括坝顶、护坡、反滤层、坝体及坝基有防渗透、排水、坝坡排水沟等. ??? 2、绘出各个细部构造图 ?三、成果要求 ??? 1、设计图 ??? 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. ??? 每个同学应完成设计图1张, ??? 2、设计说明书与计算书 ??? 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. ??? 四、时间安排 本课程设计时间为一周.具体学时分配如下: 序号 内容 时间(d) 1 剖面尺寸的拟定、渗流计算 0.5 2 稳定分析 0.5 3 土坝的细部结构 0.5 4 绘图 2.5 5 整理说明书 1 合计 5 ? ? 渡槽课程设计教学大纲 一、课程地位、作用与任务 渡槽课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、课程设计的内容和要求 (一)、进行渡槽总体布置 ??????1、槽址选择 ??????2、结构选型(槽身、支承、基础等结构形式的选择). (二)水力计算 ??????1、拟定槽身过水断面 ??????2、输水水头损失计算 ??????3、渡槽进出口底板高程的确定 ??????4、进出口渐变段的型式及尺寸 (三)稳定验算 1、槽身稳定 2、整体抗倾 3、地基稳定性验算. ? ? ????三、成果要求 1、设计图 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. 每个同学应完成设计图1张, 2、设计说明书与计算书 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. 四、时间安排 ??序号 内容 时间(d) 1 总体布置 ??? 1 2 水力计算 ??? 1 3 稳定验算 ?? 0.5 4 绘图 ?? 2.5 5 整理说明书 ??? 1 合计 ??? 5 ? 水闸课程设计大纲 一、 课程地位、作用与任务 水闸课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、 内容和要求 (一)基本资料 了解本工程的作用,熟悉各种条件对水闸设计的影响. (二)闸室型式的选定及上下游渠道的布置 在给定的轴线上,通过计算渠道的纵横断面,根据运用要求选定闸室的形式. (三)孔口尺寸设计 1、闸底板高程的确定.根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程. 2、闸孔总净宽计算: 3、单孔宽度的确定及分孔 4、泄流能力验算 (四)消能防冲设计 1、确定消力池的尺寸 2、护坦厚度的确定 3、海曼与防冲槽的尺寸与构造确定 (五)防渗设计 初拟地下轮廓线,进行防渗设计. (六)闸室布置 拟定闸墩、底板及上部构造尺寸.要求:绘制闸室布置图并标注尺寸. (七)闸室的稳定分析 1、稳定计算 2、地基应力验算 (八)两岸连接建筑物的设计 根据已建工程分析并选择两岸连接建筑物的形式. 三、成果要求 ??? 1、设计图 ??? 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. ??? 每个同学应完成设计图1张, ??? 2、设计说明书与计算书 ??? 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. ? 四、时间安排 序号 设计内容 时间分配 (天) 1 分析基本资料 0.5 2 孔口设计及消能防冲 0.5 3 防渗设计 0.5 4 抗滑稳定及基底应力验算 0.5 5 两岸连接建筑物设计 0.5 6 绘图 2 7 编写设计说明书书 0.5 ? 总??? 计5??水工建筑物课程设计任务书 [水利枢纽中的重力坝设计] 一、基本资料 1、地形地质 地形情况见附图 河床高程325m.约有2—3m复盖层,岩石为磷状灰岩,较完整,节理不发育,风化层厚l~2m,无特殊不利地质构造. 2、水文 本枢纽属中型水库三等工程.永久性重要建筑物为三级,按规范要求,采用50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核. 经水文水利计算,有关数据如下表 特征水位 上游水位 (m) 下游水位 (m) 库容 (万m3) 相应泄量 溢流坝(m3/s) 校核洪水位 381.5 330.0 1150 1560 设计洪水位 380.2 332.1 1090 990 正常高水位 377.3 326.5 850 ? 最低运用水位 341 ? 38 ? 淤沙高程 340 ? 30 ? 3、其他有关数据 多年平均最大风速15m/s; 水库吹程D=2.5公里; 混凝土重度24kN/m3; 淤沙浮重度9.5KN/m3; 内摩擦角120度; 地震波计烈度6度; 基岩允许抗压强度3*103kpa; 混凝土与基岩之间抗剪断参数f'=0.9; c'=700kpa; 岩石冲坑系数a=1.3 4、本枢纽选用混凝土重力坝 由非溢流重力坝段和溢流坝段组成. 二、设计要求 l、分析基本资料, 在给定坝轴线上绘简图进行枢纽布置. 2、非溢流坝断面设计. (1)拟定断面. (2)抗滑稳定分析. (3)坝体应力分析. 3、溢流坝设计 (1)孔口设计. (2)拟定溢流坝断面. (3)消能方式选择,进行消能设计. (4)溢流坝顶布置,包括闸墩、门槽、工作桥、交通桥、闸门等. 4、绘图说明重力坝主要构造 (包括主要廊道、永久缝的布置和构造). (1)混凝土标号分区设计 ??? 根据应力计算成果和大坝各部混凝土的工作条件的不同对其强度、抗渗、抗冻、低热、抗剖磨等各种情况提出不同的要求,并确定各区的位置、尺寸,这里应注意: ??? A、坝体内部混凝土应不低于100n. ??? B、有抗冲磨要求的混凝土应不低于200—250n. ??? C、混凝土分区的最小厚度不小于2—3米. ? (2)廊道、分缝止水排水设计: ??? 廊道根据不同要求,设计断面尺寸,剖面位置确定以及平面、立面布置和相互联系等,分缝止水包括横缝纵缝的设计和溢流坝段挡水坝段的止水设计,排水则包括对溢流坝段和挡水坝段的坝身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定.??? 5、地基处理 确定地基开挖的深度及形状,拟定帷幕灌浆、排水孔深度及上下游齿墙尺寸. 主要包括开挖清基、灌浆、断层处理等内容,开挖与清基后提出开挖要求、方法和清理标准,并对一些简单的工程问题提出解决措施.灌浆包括帷幕灌浆和固结灌浆,确定灌浆排数、深度、孔距、排距以及灌浆压力等.断层处理则根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施 三、学时分配建议 序号 内容 时间(d) 1 剖面尺寸的拟定、稳定应力分析 0.5 2 溢流坝设计 0.5 3 细部结构 0.5 4 绘图 2.5 5 整理说明书 1 合计 5 ?四、设计成果 l、图纸一张,包括平面布置图、下游立视图,非溢流坝剖视图、溢流坝剖视图和必要的细部图. 附:地形图一张,指导书一份. 水工建筑物课程设计指导书 [水利枢纽中的重力坝] 一、研究资料、进行枢纽布置 1、熟悉设计课题、明确要求. 2、研究地形(河床宽度、两岸坡度、高差)地质(岩石等)及水文情况(上下游各种水位及要求泄量).在给定的坝轴线上进行枢纽布置,确定溢流坝的位置. 二、进行非溢流坝断面设计 1、大坝按三级建筑物设计,计算防浪墙顶高程(防浪墙高1?.2m)确定坝顶高程,小姐流要素用官厅公式计算. 2、坝顶宽度考虑交通要求按7米计算. 3、根据经验数据n=0.00~0.3,m=0.6~0.8,拟定实用的断面,基本断面三角形顶点在坝顶点附近. 4、根据地基开挖情况,确定最大坝高处基面高程,则可算出最大坝高及底宽. 5、抗滑稳定分析 (1)基本组合和偶然组合,基本组合有正常运用情况和设计洪水情况,偶然组合有校核洪水情况和地震情况相应各组合的荷载.荷载基本组合采用正常蓄水位情况.考虑的主要荷载有自重、水压力、浪压力、淤沙压力及扬压力.可以从以上荷载组合中选1~2种荷载组合情况计算.绘出荷载分布图,分别计算荷载(列表). (2)滑动面的选择 一般有以下几种情况:坝基面;坝基内软弱层面;基岩缓倾角结构面;不利的地形;碾压混凝土层面等.可以只做其中的一种情况 (3)利用抗滑稳定极限状态计算法核算坝体的抗滑稳定性. 6、坝体应力计算 利用承载能力极限状态设计式和正常使用极限状态设计判别大坝是否满足强度要求. 三、溢流坝设计 (一)孔口设计 孔口设计:包括孔口尺寸的确定、堰顶高程的确定及泄流能力的验算. 1.溢流前缘净宽L的确定 L净=Q/q, 式中q值根据地质条件确定. 2.分孔:分为n孔,单孔净宽为b,使n*b≈L. 3.闸室分缝 缝距通常为15~20m,同时结合溢流孔口的尺寸进行布置. 4.溢流前缘总长度确定 L总=n·b+(_n一)d中 (二)确定堰顶高程及门高 1.堰顶高程 由 初拟时? ε取0.95,m取o.502,则忽略行近流速水头,故堰顶高程即为设计洪水位减去堰上水头H0. 2.闸门高度的确定 应保证门顶在正常蓄水位以上有至少0.2m的超高,同时应保证闸门的宽高比为1.5~2.0. (四)溢流坝断面的确定: 确定WES曲线、直线段、反弧段等之后,反弧段设计结合消能计算部分进行,再与基本断面进行协调,注意挑坎不要太长. (五)消能计算 (1)方式选择(建议用挑流消能),并说明理由. (2)确定挑角及挑坎高程. (3)确定反弧半径. (4)估算冲坑位置及深度,并判别是否危及大坝安全. (六)溢流坝顶布置 包括工作桥及交通桥的安排 四、重力坝主要构造 1、非溢流坝及溢流坝的坝顶构造. 2、坝基帷幕灌浆廊道的布置尺寸.(参阅课本) 3、横缝布置考虑地基开挖形状,地质情况及坝体结构布置情况. 4、绘图说明横缝构造,止水设备 五、地基处理 I、地基开挖,根据地质地形情况确定开挖深度,开挖面形状. 2、拟定帷幕深度的位置,拟定排水孔位置和深度. 3、上游设齿墙,确定齿墙尺寸. 六、关于图件 1号幅面图一张 七、设计说明书参考下列次序编写 第一章? 基本资料及枢纽布置 1、基本资料 2、枢纽布置(组成、位置、理由、主要尺寸) 第二章? 非溢流坝设计 1、断面设计 2、荷载计算 3、稳定分析 4、应力分析 第三章? 溢流坝设计 1、孔口设计 2、溢流坝实用剖面设计 3、消能计算 第四章? 重力坝构造及地基处理 1、重力坝构造 (1)非溢流坝及溢流坝顶布置. (2)坝基灌浆廊道的布置尺寸. (3)坝体检查、排水廊道布置. (4)坝体分缝及构造. 2、地基处理 (1)地基开挖. (2)帷幕和排水孔的位置和深度. (3)齿墙. 八、几点要求 l、课程设计是水工建筑物教学中的一个重要环节,应该熟悉资料,认真思考问题,在老师指导下应独立按时完成. 2、图纸力求清晰准确,用铅笔绘制,说明书用钢笔书写,要求字迹工整,文句通顺,注意条理性,有必要的附图. 3、计算部分应列举所用原始数据,及常用符号,计算结果应尽可能列表表示,列出计算公式,然后再用数字代入 土石坝课程设计任务书 ? 一、设计任务及基本要求 (一)设计任务 1、根据地形、地质、筑坝材料、水文气象、施工条件和枢纽建筑物的组成等因素进行坝轴线选择. 2、根据已知基本资料选择坝型. 3、根据枢纽建筑物的组成,进行枢纽布置方案的比较,确定枢纽布置方案.绘制枢纽平面布置图 4、坝工设计,包括:断面设计、渗透计算、稳定计算、细部构造设计、基础处理、坝与两岸的连接. (二)设计要求 1、设计者必须发挥独立思考能力, 2、设计成果:设计说明书一份;设计图1张.图题栏如下格式: ? ? 二、基本资料 (一)、工程概况 某水库位于某河流的中游,控制流域面积4990平方公里,最大库容2.1亿立方米.水库以灌溉为主,并防洪、发电,可引水灌溉土地面积20万亩,水电站的总装机容量9万千瓦,以解决高灌及工业用电.水库建成后能收到灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人蓄吃水等多方面效益,是一座综合利用的水库. (二)、地形、地质: 1、地形:见1:2000坝址地形图. 2、库区工程地质条件. 河床高程72m,约有1.5~5m的砂卵石覆盖层,其下为砂岩,较完整,节理不发育, 在大地构造上处于相对稳定区,未发现有大的断裂构造迹象.?? (三)、水利规划成果 经计算如下表: ? 上游水位(m) 下游水位(m) 库容(亿m3) 校核情况 113.3 76.68 2.1 设计情况 113.0 72.58 1.9 正常情况 112.5 0 ? (四)、建筑材料 坝址上、下游均有土料场、砂石料,储量丰富,能满足筑坝要求,平均运距小于1.5公里.土石料的物理、力学指标如下: 筑坝材 料名称 比重容重(kN/m3) 饱和固结快剪 渗透系数 K(cm/S) r湿 r饱 r干度kPa 坝体土料 2.75 19.5 20.5 16.5 20.1 76 1*10-6 坝体砂砾料 ? 21.4 22.5 20 30 ? 1*10-2 坝体堆石 2.7 19.4 22 19 40 ? ? 坝基砂砾料 ? ? 20 19 28 ? 1*10-2 土坝课程设计指导书 一、了解任务书及分析原始资料 设计任务及原始资料是设计工作的依据,因此必须首先全面了解本设计的任务.熟悉该河流的一般自然地理条件,坝址附近的水文、气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件.当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据,只有在熟悉资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型,进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计,因此应该把必要的资料整理到说明书中去,了解每一项资料在设计中的用处,通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大的影响的主要因素和关键性的问题,为以后设计工作的进行和进一步深入掌握资料打下基础. 二、坝轴线选择 根据坝址地形、地质、建筑材料、施工条件、工程量、投资并结合枢纽布置,对给出的上、下两条坝轴线进行比较,选定一条有利的坝轴线. 三、坝型选择 选取三种坝型,根据地形、地质、建筑材料、气候条件、施工情况及工程量、投资等方面,综合比较,选定坝型. 首先根据给出的土石料判断有可能选择的坝型,由水库最高水位初估坝顶高程,并按该种坝型的一般情况初拟其剖面尺寸,再按河谷形状估算所需的土石方量,由此确定一种坝型. 四、枢纽布置 根据选定的坝轴线从地形、地质、施工、运用等方面大致确定建筑物的相对位置、建筑物形式,并加以定性分析和论述,确定枢纽工程的等别及建筑物级别. 五、建筑物设计 (一)、确定断面尺寸及平面布置: 根据规范要求,参照已建工程并考虑本工程的具体情况,确定坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体及排水体尺寸,确定岸坡坝段的坝型及断面尺寸.绘出坝的剖面及平面布置图(考虑河岸坝段与岩坡坝段的连接). (1)、坝坡设计.土石坝的坝坡一般与坝型、坝高、土石料的性质等因素有关,其范围大致在1:2-1:4之间.当坝较高时,可每隔8-15m变一次坡,相邻坡率差取0.25-0.5,变坡处下游通常设置1.5—2.0m宽的马道.设计坝坡时,可参照已建工程进行类比,初拟一个坝坡. (2)、确定坝顶高程.计算水库静水位以上的超高值时,风速值的选取采用多年平均最大风速.坝顶高程分别按正常情况和非正常情况计算.正常情况的库水位可取设计洪水位,非正常情况的库水位可取校核洪水位.按上述两种情况计算后,取两者中的高值. (3)、坝顶宽度.坝顶的最小宽度按下面的方法确定:当坝高"小于lOOm时,坝顶最小宽度bmin取为H/10,并不小于3m;当坝高"大于100m时,坝顶最小宽度bmin取为,并不小于lOm;当坝顶有公路通过时,应满足交通要求以及防汛抢险等要求. (4)、排水体设计.可根据实际情况选择贴坡排水或棱体排水,再进行构造设计. (二)、渗流计算: 用水力学法,计算正常高水位时最大断面浸润线及单宽渗流量. (三)、坡稳定计算: 用圆弧滑动有效应力法校核最大坝高断面的上、下游坝坡的稳定. (四)、细部构造设计 包括坝顶、护坡、反滤、坝体及坝基有防渗透、排水. (1)、坝顶构造.坝顶如果没有公路运输要求,可以不做特殊路面,只需铺设碎石、砾石或草皮即可.若有公路通过,要按交通要求铺设.坝顶上下游两侧要铺设路缘石. 为了排水,坝顶应有2%-3%的倾斜度.当上游设置防浪墙时,防浪墙应由坚固、稳定、不透水并与防渗体紧密结合的浆砌石或钢筋混凝土构成.墙高自坝顶起应高于1m.此时坝顶下游侧应设置沟槽,以汇集雨水,经坡面排水沟排走. (2)、护坡设计.若坝址附近石料充足,通常采用砌石或堆石护坡;此时上、下游护坡的下面需设碎石或砾石垫层.下游坡面上要设置表面排水系统(纵、横排水沟及坝坡与岸坡连接处的排水沟).此外还应布置阶梯等通行道路. (3)、反滤层、过渡层、垫层的设计.选择合适的土料,确定其各自的厚度. ? 六、"土石坝枢设计说明书"编写提纲 书中包括土坝的最大剖面、细部大样、坝顶构造、护坡、马道、反滤层、排水、基础防渗设施等细部构造图,要求内容全面,但不重复.且图幅布置匀称美观,可利用50x75cm方格纸绘制.说明与计算书包括设计中的全部计算步骤和过程,对自己的设计阐明设计思想,说明充分,文字既要简明扼要,又能表达出设计者的设计思想.说明与计算书的最后应对设计成果进行分析和评论. 第二章??? 基本资料 第二章? ??土坝设计 第一节? 坝型选择 第二节? 坝的断面设计 一:坝顶高程确定 二:坝顶宽度确定 三:边坡确定 四:防渗体尺寸确定 五:排水设备的形式及其基本尺寸的确定 第二节? 土坝的渗透计算 一:计算情况 二:计算方法及计算公式 三:渗量及浸润线计算? 第三节? 土坝的稳定计算 一:计算的基本数据及计算情况 二:计算方法及计算公式 三:上下游坝坡的安全系数值 第五节? 土坝的细部结构 一:坝体结构(指河床及河岸坝体) 二:坝顶的构造(包括防浪墙的结构及尺寸) 三:上游护坡的结构尺寸 四:下游护坡的结构及尺寸等 五:反滤层及过渡层的设计 六:排水的结构 七:截水槽的结构及尺寸 八:地基处理 1:清基 2:基岩灌浆 3:削坡 九:坝与两岸的连接 渠系建筑物------渡槽课程设计任务书 基本资料 (一)工程概况 某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时修建一座输水建筑物,经过填方渠道、倒虹及和渡槽三种方案比较,决定修建渡槽.干渠控制灌区农田面积4330hm2,工程为III等工程,主要建筑物以类聚级. 1、地形、地质 黄家沟顶宽约有120m,沟深约8m,属狭长V形断面,无常流水,沟内有良田,可种植经济作物. 沟内为周口店期黄土层,干重度为13~14KN/m3,?c=24kPa,地基承载力[R]=290 kPa,基础与地基摩擦系数f=0.31 2、上下游渠道资料 上游渠底高程为657.85m,,i=1/3500,渡槽上下游渠道渠底宽2.0m,糙率n为0.017,内外边坡分别为1:1.0和1:1.5,该渡槽规划时允许水头损失为0.25m,水力要求见下表 流量 (m3/s) 纵坡 i 底宽 b(m) 流速v(m/s) 堤高 H(m) 边坡 ? 糙率 ? 水深 h(m) 超高 H 渠口宽 B(m) Q设=3.5 1/3500 2.0 0.83 1.81 1:1 0.017 1.3 0.5 7.12 Q加=4.4 1/3500 2.0 0.87 1.96 1:1 0.017 1.46 0.5 7.54 ? 3、建筑材料及安全系数 该工程主要的建筑材料为混凝土、钢筋等.混凝土重度,混凝土线胀系数℃,钢筋采用I级钢筋(A3钢),钢筋设计强度,弹性模量,混凝土其他特性指标见下表?单位:N/mm2) 混凝土强度 轴心抗压 弯曲抗压 抗设计值 抗拉标准值 弹性模量 C20 10 11 1.1 1.5 2.55*104 C25 12.5 13.5 1.3 1.75 2.8*104 浆砌石采用25砂浆砌块石.工程回填土及地基的力学特性根据有关试验报告结果如下,地基承载力[R]=210kPa.基础与地基磨擦系数,砌石稳定安全系数[K]=1.5. 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定以及灌区规划要求,确定该渡槽为3级建筑物,结构安全级别为II级,结构重要性系数,持久设计状况系数,钢筋混凝土结构系数. 4、其他 人群荷载:(人行桥上的活荷载),基本风压:. 最高日平均气温:30℃,最低日平均气温0℃. 采用装配式钢筋混凝土渡槽,预制吊装. 几点要求 l、课程设计是水工建筑物教学中的一个重要环节,应该熟悉资料,认真思考问题,在老师指导下应独立按时完成. 2、图纸力求清晰准确,用铅笔绘制,说明书用钢笔书写,要求字迹工整,文句通顺,注意条理性,有必要的附图. 3、计算部分应列举所用原始数据,及常用符号,计算结果应尽可能列表表示,列出计算公式,然后再用数字代入. ? ? ? ? ? 渡槽课程设计指导书 一、了解任务书及分析原始资料 设计任务及原始资料是设计工作的依据,因此必须首先全面了解本设计的任务.熟悉槽址附近的水文、气象特性、枢纽及地形、地质条件.当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据,只有在熟悉资料的基础上才能正确地选择渠系建筑物的类型,进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计,因此应该把必要的资料整理到说明书中去,了解每一项资料在设计中的用处,通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大的影响的主要因素和关键性的问题. 二、建筑物型式选择 当渠道需要跨河、沟、渠、路或洼地时需修建交叉建筑物,如渡槽、倒虹吸等,修建渡槽一般要满足一定的高差要求,以满足行洪和交通要求,它比修建倒虹吸管水头损失小,施工简单、管理运用方便.所以在渠河或渠路高差满足要求时,应优先考虑渡槽方案.同时在低洼地修建渡槽比修建填方渠道占用土地少,对河道的行洪阻碍小.但它要求有较好的地质条件,如较高地基承载力和较小的地基沉降.过大的不均匀沉降易使槽身产生裂缝而漏水.在设计过程中,要对基本资料进行周密细致的分析,说明采用哪种方案可行,各种方案存在的问题. 三、总体布置 渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、型式选择、进出口布置、基础布置. 渡槽总体布置的基本要求是;流量、水位满足灌区需要;槽身长度短,基础、岸坡稳定,结构选型合理;进出口顺直通畅,避免填方接头;少占农田,交通方便,就地取材等. 总体布置的步骤,一般是先根据规划阶段初选槽址和设计任务,在一定范围内进行调查和勘探工作,取得较为全面的地形、地质、水文气象、建筑材料、交通要求、施工条件、运用管理要求等基本资料,然后在全面分析基本资料的基础上,按照总体布置的基本要求,提出几个布置方案,经过技术经济比较,选择最优方案. (一)槽址选择 选择槽址时,一般须考虑以下几个方面: (1)应结合渠道线路布置,尽量利用有利的地形、地质条件,以便缩短槽身长度,减少基础程量、降低墩架高度. (2)槽轴线力求短直,进出口要避免急转弯并力求布置在挖方渠道上. (3)跨越河流的渡槽,槽轴线应与河道水流方向正交,槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段,避免选在河流转弯处. (4)少占耕地,少拆迁民房,并尽可能有较宽敞的施工场地,争取靠近建筑材料产地,以便就地取材. (5)交通方便,水电供应条件较好,有利于管理维修. (二)渡槽选型 长度不大的中小型渡槽,可采用一种类型的单跨或等跨渡槽.对于地形、地质条件复杂而长度较大的大中型渡槽,可根据具体情况,选用一种或两种类型和不同跨度的布置方式,但变化不宜过多,否则将增加施工难度和影响槽墩受力状况.具体选择渡槽形式时,主要应考虑以下几个方面: 1、地形、地质条件 地形平坦、槽高不大时,一般采用梁式渡槽,施工与吊装均比较方便;对于窄深的山谷地形,当两岸地质件较好,有足够的强度与稳定性时,宜建大跨度拱式渡槽,避免很高的中间墩架;地形、地质条件比较复杂时,应作具体分析.例如,跨越河道的渡槽,当河道水深流急、槽底距河床高度大、水下施工较困难,而滩地部分槽底距地面不高且渡槽较长时,可在河床部分采用大跨度的拱式渡槽,在滩地采用梁式或中小跨度的拱式渡槽,当地基承载能力较低时,可采用轻型结构的渡槽. 2、建筑材料 建筑材料方面,应贯彻就地取材和因材设计的原则,结合地形地质及施工等其它条件,采用经济合理的结构型式. 3.施工条件 应尽可能采用预制构件进行装配的结构型式,以加快施工速度,节省劳力.同一渠系有几个渡槽时,应尽量采用同一种结构型式,以便利用同一套吊装设备,便于设计施工定型化. (三)进出口段布置 为了使渠道水流平顺地进入渡槽,避免冲刷和减小水头损失,布置渡槽的进出口段时,应注意以下几个方面: (1)进出口前后的渠道上应有一定长度的直线段.渡槽进出口渠道的直线段与槽身连接,在平面布置上要避免急剧转弯,防止水流条件恶化,影响正常输水,造成冲刷现象,对于流量较大、坡度较陡的渡槽,尤其要注意这一问题. (2)设置渐变段.渠道与渡槽的过水断面,在形状和尺寸上均不相同,为使水流平顺衔接,渡槽进出口均需设置渐变段.渐变段的形状以扭曲面形式水流条件较好,应用较多;八字墙式施工简单,小型渡槽使用较多. (3)设置护底与护坡,防止冲刷. (四)、基础布置 渡槽基础的类型较多,根据埋置深度可分为浅基础及深基础,埋置深度小于5m时为深基础.应结合渡槽型式选定基础结构的型式,基础结构的布置尺寸须在槽墩或槽架布置的基础上确定.下面仅对基础高程的确定问题作简单介绍. 对于浅基础,基底面高程(或埋置深度)应根据地形、地质等条件选定.对于冰冻地区,基底面埋入冰冻层以下不少于0.3m,以免因冰冻而降低地基承载力.耕作地内的基础,基顶面以上至少要留有0.5 ~ 0.8m的覆盖层,以利耕作.软弱地基上基础埋置深度,一般在1.5~2.0米左右,如果地基的允许承载力较低时,可采取增加埋深或加大基底面尺寸的办法以满足地基承载力的要求.当上层地基土的承载能力大于下层时,宜利用上层土作持力层,但基底面以下的持力层厚度应不小于1.0米.坡地上的基础,基底面应全部置于稳定坡线之下,并应削除不稳定的坡土和岩石以保证工程的安全.河槽中受到水流冲刷的基础,基顶面应埋入最大冲刷深度之下以免基底受到淘刷危及工程的安全.对于深基础,计算的入土深度应从稳定坡线、耕作层深、最大冲刷深度等处算起,以确保深基础的承载能力.最大冲刷深度的计算可参考有关书籍和资料. 四、建筑物设计 (一)、渡槽型式选择、初拟槽身断面 1、根据渡槽的支承结构的情况,渡槽分为梁式和拱式渡槽两大类,其中又分为多种不同的支承形式.每种形式均有各自的优缺点,在设计时要根据工程的地形地质条件、施工条件及工程规模、经济效益等加以分析优选. 2、初拟断面 拟定纵坡:设计时要分析纵坡与工程造价、水头损失及自流灌溉面积的关系,选择适宜的纵坡,一般常用纵坡请参考教课书. 横断面尺寸:槽身过水断面一般按渠道加大流量设计,按设计流量校核. 计算公式有二种:当槽身长度大于15~20倍水深时用明渠均匀流公式,否则应用堰流公式.槽身高度为充分考虑到纵向承载力,工程常用1.25~1.67倍水深,注意槽身应有安全超高,安全超高的值采用教课书上的经验公式. 3、选择槽身横断面形式,并确定其尺寸 槽身横断面形式有矩形、U型、圆形、半椭圆形和抛物线形,但常用矩形和U形. (三)、水力计算: 水力计算包括水头损失计算,过流能力计算,进出口底高程计算等. (四)、进出连接段及细部构造设计 包括基础形式、排架型式、槽身接缝构造等. 六、"渡槽设计说明书"编写提纲 要求内容全面,但不重复.且图幅布置匀称美观.说明与计算书包括设计中的全部计算步骤和过程,对自己的设计阐明设计思想,说明充分,文字既要简明扼要,又能表达出设计者的设计思想.说明与计算书的最后应对设计成果进行分析和评论. 五.报告编写参考章节次序 第一章 设计基本资料 工程简介,设计要求及主要参考书 第二章 总体布置 第一节 槽址选址 第二节 结构选型 第三节 平面总体布置 第三章 水力计算 第一节 槽身过水断面尺寸拟定 第二节 渡槽进出口的底部高程的确定 第三节 进出口渐变段 第四章 槽身设计 第一节 槽身断面尺寸拟定 第二节 荷载及荷载组合 第三节 槽身横向结构计算 第四章 稳定计算 第一节 槽身稳定计算 第二节 抗滑稳定计算 第三节 抗倾计算 第五章 细部构造 止水,支座,护岸等 水闸课程设计任务书 一、课程设计的目的 课程设计是学生把所学的理论和生产实践相结合的重要环节,所以通过课程设计要达到以下的目的: 1、根据理论知识的学习,使所学的专业技能得到巩固、扩大、深入和系统化. 2、培养综合运用所学知识解决实际工程问题的能力,初步掌握水利工程设计的方法和步骤. 3、训练和提高编写设计文件,进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧. 4、提高独立钻研问题的能力,培养严肃认真,实事求是,刻苦钻研的工作作风. 二、设计的任务: (一)根据所给地形、地质、水文和其它有关资料及相应的规划成果,在给定的闸轴线上进行开敞式水闸设计. 1、闸孔型式选择. 2、通过水力计算,确定水闸闸孔尺寸、孔数及消能防冲形式和尺寸. 3、按防渗要求布置闸基地下轮廓线.拟定防渗排设备的形式,尺寸和构造.计算渗透压力. 4、参照已建成类似工程,拟定底板、闸墩、边墩、闸门、启闭机、启闭机桥、公路桥及检修桥的形式和尺寸. 5、闸室稳定计算及地基应力验算. 6、拟定上、下游翼墙及护坡的形式、构造及尺寸. 7、细部构造拟定. 三、设计成果及要求 设计成果包括设计图,设计说明书,其要求如下. 1、设计图:一律铅笔绘制,要求制图正确,图面饱满,绘制清晰、比例适当、尺寸齐全. 2、图幅规定为1号图,内容为水闸总体布置平面图与纵剖面图.???? 1张3、设计说明书: 说明书的内容应包括本建筑物的设计原始资料.设计原理和基本构思以及各部分结构型式和尺寸.计算部分应列出使用的公式和参数并附有计算简图.计算结果尽可能以表格形式表达. 四、课程设计时间安排: 1、了解任务书及熟悉资料?半天 2、水力学计算及渗流计算?半天 3、闸室布置及稳定计算及上下游联接建筑物布置?????? 1天半 4、画图?2天5、整理报告?半天 合计?5天 水闸课程设计基本资料 一、工程概况及拦河闸的任务 颖河拦河闸位于郾城县境内,闸址位于颖河京广铁路桥上游和吴公渠入颖河口下游之间,流域面积2234平方公里,流域内耕地面积288万亩. 农作用以种植小麦、棉花等经济作物为主,河流平均纵坡1/6200. 本工程属三级建筑物 本工程投入使用后,在正常高水位时,可蓄水2230万立米.上游5个县25个乡已建成提灌站42处,有效灌溉面积25万亩.闸上游开南、北两干渠,配支干23条,修建各种建筑物1230座,可自流灌溉下游三县21万农田,效益巨大,是解决颖河流域农田的灌溉动脉,同时,也是解决颖河地区浅层地下贫水区的重要水源. 二、地质资料 (一)根据地质钻探资料,闸址附近地层中粉质壤土,厚度约25m,其下为不透水层,其物理力学性质如下: 1、湿重度r湿=20.0KN/m3 土壤干重度r干=16.0KN/m3 饱和重度r饱=22.0KN/m3 浮重度r浮=10.0KN/m3 2.自然含水量时,内摩擦角φ=230 饱和含水量时,内摩擦角φ=200 土壤的凝聚力C=0.1KN/m2 3.地基允许承载力[d]=150KN/m2 4.混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36 5.地基应力的不均匀系数[η]=1.5~2.0 6.渗透系数K=9.29*103厘米/秒 (二)本地区地震烈度为60以下 三、建筑材料 1.石料:本工程位于平源地区、山丘少,石料需从外地供给,距京广线很近,交通条件较好. 2.粘土:经调查本地区附近有较丰富的粘土材料. 3.闸址处有足够多的砂料. 四、文水气象 (一)气温:本地区年最高气温42度,最低气温为-18度. (二)风速:最大风速V=20米/秒,吹程D=0.6公里. (三)降雨量:非汛期(1~6月及10一12月)九个月最大流量为130米3/秒. 年平均最大流量Q=36.1米3/秒,最大年径流总量为9.25亿米3. 年平均最小流量Q=15.6米3/秒,最小年径流总量为0.42亿米3. (四)冰冻:颖河流域冰冻时间短,冻土很薄,不影响施工. (五)上下游河道断面 五、批准的规划成果为 (一)灌溉用水季节,拦河闸的正常挡水位为58.72米,下游无水. (二)洪水标准. 1.设计洪水位50年一遇,相应的洪峰流量1144.45米3/秒,闸上游的洪水位为59.5米,相应的下游水位59.35米. 2.校核共水位力200年一遇,相应洪峰流量1642.35米3,闸上游水位6l.00米,闸下游水位60.82米. 水闸课程设计指导书 一、资料分析 了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果.研究地形、地质、水文气象,分析这些条件对水闸设计和施工的影响. 二、闸室型式的选定及上下游渠道的布置 在给定的轴线上,通过计算设计渠道的纵横断面.根据运用要求选定闸室的型式. 三、水力计算 1.闸孔口尺寸设计 (1)闸底板高程的确定:根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程.本次设计建议采用平底板. (2)闸孔总宽度的计算:根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质.按相应的水力学公式计算闸孔总宽度. (3)孔数及孔宽的选定:根据计算和遵照'水利水电工程钢闸门的设计规范"[SL74—95]的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数. (4)水闸泄流能力验算:根据初步确定的孔数,孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力. 2.消能防冲设计 根据平原地区水闸及地质条件,建议采用消力池消能.本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造. (1)确定消能控制情况及消力池尺寸: 根据情况分析,在闸门局部开启时多为最不利的消能情况,应根据列表试算法来确定消力池的各项尺寸.表格形式如下: 开启 孔数 开启 高度e 过闸 流量Q hs (m) σ 单宽 流量q hc (m) hc" (m) ?Z (m) ? 流态 池深 (m) Lj Lk 备注 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)护坦的厚度根据公式并参考相似的已建工程确定之. (3)海漫及防冲槽尺寸及构造的确定:可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定之. 四、防渗设计 1.闸底轮廓布置: 渗径长度应满足防渗要求,渗径系数应大于5~7. 2.建议采用粘土铺盖,长度在(3~5)倍水头范围内选取.参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造 3.排水及反滤层的布置参教科书 4.侧向防渗布置: 两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合,两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径. 5.闸底板渗透应力计算:建议采用改进的阻力系数法计算: 五、闸室布置 1.闸室建议采用整体式平底板,底板顺水流方向不宜过长,主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要. 2.闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定:建议采用钢筋混凝土平板闸门,可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度. 3.交通桥宽6m,其中人行道宽lm,两边设栏杆混凝土路面. 4.工作桥的型式和尺寸可参考已建工程和运用要求确定之. 5.按比例绘制闸室布置草图并注明尺寸. 六、闸室稳定及地基应力验算 以中联为计算单元. 1.地基应力验算:按完建无水及关门挡水,下游无水两种情况计算,要求: ?????? 2.稳定计算 (1)正常情况按关门挡水时上游为正常水位58.72米,下游无水.(可认为地下水位与闸底板齐平)闸室稳定计算. (2)校核情况,按上游正常洪水位59.50m,下游相应水位59.35m验算稳定情况. 以上稳定计算均要求满足规范规定的抗滑稳定安全系数,如不能满足时应采用相应的措施解决. 七、闸室与两岸连接建筑物的布置 参考已建工程及教材. 八、主要参考书 1.水闸设计?华东水利学院主编 2.水工钢筋混凝土结构??????? 华东水利学院主编; 3.水闸?张世儒编 4.水工手册(泄水与过水建筑物) 华东水利学院主编 5.水闸设计规范SL265-2001 6.钢闸门设计规范 SL74-95 九、编写设计说明书参考提纲 第一章??? 总论 第一节? 概述 第二节? 基本资料 第三节? 工程综合说明书 第二章??? 水力计算 第一节 闸室的结构型式及孔口寸确定 第二节 消能防冲设计 第三章??? 水闸防渗及排水设计 第一节 闸底轮廓布置. 第二节 防渗和排水设计及渗透压力计算 第三节 防渗排水设施和细部构造 第四章??? 闸室由置 第一节? 闸底板、闸墩 第二节? 工作桥、公路桥、检修便桥 第三节? 闸门和启闭机 第四节? 闸室的分缝和止水设备 第五章? 闸室稳定计算 第一节? 荷载及其组合 第二节? 地基应力验算 第三节? 闸室稳定验算 第六章??? 上下游连接建筑物 第一节? 上游连接建筑物 第二节? 下游连接建筑物 ? 顶岗实习教学大纲 一、目的、任务 随着就业制度的改革和教学改革的深入,毕业生在毕业设计阶段到生产单位顶岗实习已成为产学结合的一种重要形式.学生到施工单位、监理单位或建设单位定岗工作,通过实际工作掌握处理工程信息、控制施工质量、施工进度的工作方法,在工程师和实践教师指导下,完成预定的学习任务.培养学生综合择业能力和工作能力. 二、顶岗实习的基本程序 1、参加顶岗实习的资格:学生必须按教学计划学完全部课程并考核合格后才能安排 顶岗实习.顶岗实习的岗位必须是建设、管理、生产、服务一线的专业技术岗位,不能跨专业毕业践,毕业生所在系负责顶岗实习的审批和顶岗实习全过程的管理. 2、顶岗实习的基本程序:顶岗实习实行院内指导教师和生产单位指导教师联合指导的办法.学生离校前,由学生所在系安排院内指导教师完成以下工作: ①结合专业制订顶岗实习基本要求.对顶岗实习岗位、现场指导教师的资格、顶岗实习内容的限选范围及提交成果提出具体要求. ②编制顶岗实习委托书.说明顶岗实习的目的、要求和时间安排,连同顶岗实习基本要求发送到生产单位. ③在接到委托单位的回执后,按学生顶岗实习承担的专业技术工作内容,填写顶岗实习任务书,对顶岗实习的内容提交成果等做出明确的规定. ④顶岗实习结束后,由现场指导教师填写顶岗实习鉴定表,客观评价学生在顶岗实习中的工作态度、任务完成情况,以及对其能力水平、顶岗实习总结成果给出评价意见.最后,单位签署意见后寄到毕业生所在系. ⑤顶岗实习的学生原则上回校参加毕业答辩.顶岗实习成绩参照《毕业设计与毕业答辩成果评审意见》评定.对因故不能返校参加毕业答辩的学生,毕业生所在系可委托生产单位组织答辩委员会,对 顶岗实习的学生进行答辩.成绩按良好、中等、及格、不及格四级划分. ⑥对在生产单位参加答辩的同学,所在系在上报黄河水利职业技术学院顶岗实习成绩登记表时,应同时上报毕业答辩委托书、毕业答辩委员会组成人员名单、 顶岗实习鉴定表、毕业答辩成果. ⑦对特别优秀的学生,提出推荐优秀成绩的意见,由院答辩委员会审定.对不及格的学生,参照学校毕业设计有关规定处理. 三、顶岗实习的基本要求 1、顶岗实习的岗位必须是专业技术岗位,指导教师必须具有工程师以上的专业技术职称. 2、顶岗实习的工作内容限定在工程项目设计、施工管理、工程建设建立、概预算与招投标等方面. 3、顶岗实习应提交的成果: (1)、生产设计岗位:A1设计图纸4张以上,设计说明书60页以上(含工程概况、基本资料、设计方案比较、设计成果等). 顶岗实习总结60页以上. (2)、施工管理岗位:全套施工图纸、 顶岗实习总结60页以上(不含表格),内容包括工程概况、施工方案、施工进度计划、施工总体布置、工程概预算等. (3)、工程建设监理岗位:建设监理合同、标书、施工图纸、 顶岗实习总结60页以上,内容包括现场监理员的岗位职责、工作内容(如何实施三控制等)、其他体会等. (4)、工程概预算与招投标单位:全套设计图纸、 顶岗实习总结60页以上,内容包括工程概况、招投标程序、标书、概预算书等. (5)、学生在 顶岗实习期间必须积极搜集上述要求的工程资料,对因故(保密、安全等原因)不能搜集到的工程资料,学生要出具顶岗实习单位的证明,说明原因并加盖单位公章.
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水工建筑物实践教学安排 《水工建筑物》是一门实践性很强的课程.我们从高等职业技术教育的要求出发,对该课程的实践教学进行了卓有成效的改革.实践教学环节的构建紧紧围绕职业技术教育的特点和培养目标,以培养学生的技术应用能力和职业素质为宗旨,设计具有职业情景的实践教学项目,构建知识与能力交互渗透、基本技能培养、职业培训和职业技能鉴定逐步递进的实践教学环节. ??? 该课程的实践教学分为三个阶段:第一阶段为感性知识培养阶段,包括实训室现场教学、水利工程认识实习环节;第二阶段是专业技能培养阶段,包括具有工程背景的课程设计、现场教学等环节;第三阶段是提高职业综合素质和创新能力的阶段,包括毕业设计、顶岗实习等环节.学生在指导老师带领下积极参与这些实践教学活动,因此使他们的发现问题、分析问题和解决问题的能力逐步提高,最终实现学生的零距离上岗的要求. ??? 为提高学生的上岗能力,以社会需求为依归,推行多证书制.将职业培训证书,职业技能鉴定和基本技能培养纳入实践教学体系. 认识实习教学大纲 一、认识实习的地位、作用和任务 认识实习是专业学习前重要的实训环节.通过到工程设施配套齐全,管理工作先进的工程现场实习,使学生获得对水利水电工程的感性认识.为学好后续的专业课程打下良好的基础. 本教学环节的基本任务: 1、通过认识实习使学生对我国水资源的特点、水利事业的主要内容、水利枢纽的分等、水工建筑物的分级及水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和管理等方面有初步的了解和认识. 2、使学生对水工建筑物的分类、形式、布置特点及构造有一定的感性认识. 3、提高学生现场识读水利水电工程图纸的能力. 4、使学生初步树立热爱水利事业,热爱本专业的思想. 二、教学内容 1、教学内容 (1)掌握 我国水资源的特点及水利事业的主要内容;水利枢纽的分等及水工建筑物的分级;水工建筑物的分类及水利枢纽中基本建筑物的组成;挡水建筑物、泄水建筑、引水建筑物的构造形式、布置特点和作用. (2)理解 河流的分段、流域;水利水电枢纽的布置;水库的基本概念;水库的特征、水位、库容;水力发电的基本原理. (3)了解 水利工程的基本建设程序;水利工程的复杂性、重要性及其在国民经济中的重要地位;建国以后,我国水利事业发展概况. (4)其他 水利枢纽在实际运行过程中所发挥的社会效益、经济效益及运行管理情况. 三、教学要求 1、实习地点选择 实习前要进行考察,建立实习基地. 要求实习地点工程设施齐全,对实训教学具有典型性和代表性,使学生能够全面系统地认识水利工程,提高激发学生热爱水利事业,热爱本专业的思想. 2、必备知识讲解 实习前要由专业教师对学生进行实习预备知识的讲解,使学生对我国水资源及水利事业的特点、内容、水利事业中所涉及的名词、专业术语有一个总体的理性认识,以提高实训效果,做到有的放矢. 3、教学录像 (1)观看反映我国水资源及我国水利事业发展概况的音像教学制品. (2)参观枢纽模型,使学生对水工建筑物的型式、类型、构造有一初步的感性认识. 4、考核 (1)校外实习结束后,给学生一定的整理复习时间,根据在校内讲授的预备知识内容、现场参观讲解内容及专业报告内容,进行闭卷考试,再结合实习日志填写及实习表现情况,全面评定成绩. (2)成绩分为优、良、中、及格、不及格五级. 技能训练 1,技能训练题目 (1)工程制图及识图现场教学 2、对技能训练的要求 (1)要求能识读水库枢纽总体布置图 (2)通过剖视图能识读建筑物的内外形状,并在识图的基础上做出典型剖面图. 四、时间安排 次序 内容 学时 备注 1 预备知识讲解 2天 校内 2 听报告、专题、现场参观及教学 6天 现场 3 往返路途 1天 强调注意安全 4 复习、整理报告、考试 1天 校内闭卷考试 五、几点说明 1、实习前做到提前联系,落实具体实训时间,指导参观人员,报告人员,专题主讲人员.吃、往、行等问题必须妥善解决. 2、实习中间要求实行带队教师负责制,事先和学生鉴定安全协议书,保证安全. 3、指导实习教师必须是专业教师、教师人数以一个班2人,两个班4人为宜,便于实习过程中分组指导. 混凝土重力坝课程设计大纲 一、课程地位、作用与任务 重力坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、内容和要求 (一)、非溢流坝的剖面设计 1、坝顶高程确定 2、坝顶宽度确定 3、坝坡的拟定 要求绘制设计图 (二)荷载组合及计算 1、荷载组合 基本组合和偶然组合,基本组合有正常运用情况和设计洪水情况,偶然组合有校核洪水情况和地震情况相应各组合的荷载. 2、荷载计算?? 可以从以上荷载组合中选1~2种荷载组合情况计算 (三)稳定分析 1、分析目的 2、滑动面的选择 一般有以下几种情况:(1)坝基面;(2)坝基内软弱层面;(3)基岩缓倾角结构面;(4)不利的地形;(5)碾压混凝土层面等.可以只做其中的一种情况 3、抗滑稳定计算方法 要求画出计算简图,且尽量采用表格计算. (四)应力分析 1、 分析的目的 2、 分析的方法 材料力学法计算要求画出计算简图,且尽量采用表格计算. (五)溢流坝的剖面设计 ??? 1、断面尺寸的拟定:参看已建工程、初步确定堰面曲线,上下游边坡,消能型式以及尺寸,并根据一般工程经验拟定宽缝尺寸. ??? 2、水力计算,包括闸门:堰顶过流量计算,下游冲刷坑验算,堰顶水面曲线的估算等. ??? 3、闸墩尺寸的拟定,包括闸门型式选择,工作、交通桥的布置及闸墩的型式、长度、高度、厚度等尺寸的拟定. 拟定断面,水力计算等,并绘制设计图纸. (六)、坝体细部构造设计与基本处理: ??? (一)混凝土标号分区设计 ??? 根据应力计算成果和大坝各部混凝土的工作条件的不同对其强度、抗渗、抗冻、低热、抗剖磨等各种情况提出不同的要求,并确定各区的位置、尺寸,这里应注意: ??? 1、坝体内部混凝土应不低于100n. ??? 2、有抗冲磨要求的混凝土应不低于200—250n. ??? 3、混凝土分区的最小厚度不小于2—3米. ??? (二)廊道、分缝止水排水设计: ??? 廊道根据不同要求,设计断面尺寸,剖面位置确定以及平面、立面布置和相互联系等,分缝止水包括横缝纵缝的设计和溢流坝段挡水坝段的止水设计,排水则包括对溢流坝段和挡水坝段的坝身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定. ??? (三)地基处理: ??? 主要包括开挖清基、灌浆、断层处理等内容,开挖与清基后提出开挖要求、方法和清理标准,并对一些简单的工程问题提出解决措施.灌浆包括帷幕灌浆和固结灌浆,确定灌浆排数、深度、孔距、排距以及灌浆压力等.断层处理则根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施. ?? 并绘制有关设计图. ??? 设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰,符合GB规定,体现CAD绘图能力. ??? ?? 三、成果要求 ??? 设计成果包括:说明书、设计图纸. ??? (一)说明书:说明书要按下述原则编写: ??? 1、按章节叙述,要先拟好提纲,然后编写. ??? 2、包括基本资料和基本数据. ??? 3、说明设计标准、设计情况及依据. ??? 4、阐述设计思想、原则及方法(包括所采用基本理论及公式说明,采用条件及原因,以及考虑问题的条件及因素). ??? 5、对具体设计要说明设计的前提,设计原理、方法、主要步骤以及主要过程以及阶段成果,最后成果(不必把详细的计算内容过程写入,成果尽量能以表格形式给出). ??? 6、对成果的分析及结论,对成果一定要有分析和判断,给以评价分析存在的问题的原因和改进的措施. ??? 7、要求简要明确,叙述清楚,字迹工整. ???? (二)设计图纸 ?????? 要求图面合理,设计正确、整洁、清晰、绘图认真细致,不乱改乱写,图幅尺寸、规格,图的比例、线条、标注高程尺寸符号和说明等均按工程制图标准. ??? ? 四、时间安排 本课程设计时间为一周.具体学时分配如下: 序号 内容 时间(d) ????1 剖面尺寸的拟定、稳定应力分析 ????????0.5 ????2 溢流坝设计 ????????0.5 ????3 细部结构 ????????0.5 ????4 绘图 ????????2.5 ????5 整理说明书 1 合计 5 ? ? 土坝课程设计大纲 一、? 课程地位、作用与任务 土石坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、??内容和要求 (一)确定断面尺寸及平面布置: ?? 1、 根据规范要求,参照已建工程并考虑本工程的具体情况,确定坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体及排水体尺寸,确定大坝最大坝高的断面尺寸. 2、绘出坝的剖面及平面布置图. ??? (二)? 渗流计算: ??? 用水力学法,计算正常高水位、设计洪水位、或校核洪水位时最大断面的浸润线及单宽渗流量.并按一定比例绘出坝体内的浸润线图 ??? (三)坝坡稳定计算: ??? 绘图并计算最大坝高断面的上、下游坝坡的稳定系数,判断坝坡是否稳定或说明判断坝坡是否稳定的判断方法. ??? (四)细部构造设计 ??? 1、包括坝顶、护坡、反滤层、坝体及坝基有防渗透、排水、坝坡排水沟等. ??? 2、绘出各个细部构造图 ?三、成果要求 ??? 1、设计图 ??? 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. ??? 每个同学应完成设计图1张, ??? 2、设计说明书与计算书 ??? 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. ??? 四、时间安排 本课程设计时间为一周.具体学时分配如下: 序号 内容 时间(d) 1 剖面尺寸的拟定、渗流计算 0.5 2 稳定分析 0.5 3 土坝的细部结构 0.5 4 绘图 2.5 5 整理说明书 1 合计 5 ? ? 渡槽课程设计教学大纲 一、课程地位、作用与任务 渡槽课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、课程设计的内容和要求 (一)、进行渡槽总体布置 ??????1、槽址选择 ??????2、结构选型(槽身、支承、基础等结构形式的选择). (二)水力计算 ??????1、拟定槽身过水断面 ??????2、输水水头损失计算 ??????3、渡槽进出口底板高程的确定 ??????4、进出口渐变段的型式及尺寸 (三)稳定验算 1、槽身稳定 2、整体抗倾 3、地基稳定性验算. ? ? ????三、成果要求 1、设计图 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. 每个同学应完成设计图1张, 2、设计说明书与计算书 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. 四、时间安排 ??序号 内容 时间(d) 1 总体布置 ??? 1 2 水力计算 ??? 1 3 稳定验算 ?? 0.5 4 绘图 ?? 2.5 5 整理说明书 ??? 1 合计 ??? 5 ? 水闸课程设计大纲 一、 课程地位、作用与任务 水闸课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高职教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程.其任务主要有: 1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤. 2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能. 3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力. 4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据. 二、 内容和要求 (一)基本资料 了解本工程的作用,熟悉各种条件对水闸设计的影响. (二)闸室型式的选定及上下游渠道的布置 在给定的轴线上,通过计算渠道的纵横断面,根据运用要求选定闸室的形式. (三)孔口尺寸设计 1、闸底板高程的确定.根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程. 2、闸孔总净宽计算: 3、单孔宽度的确定及分孔 4、泄流能力验算 (四)消能防冲设计 1、确定消力池的尺寸 2、护坦厚度的确定 3、海曼与防冲槽的尺寸与构造确定 (五)防渗设计 初拟地下轮廓线,进行防渗设计. (六)闸室布置 拟定闸墩、底板及上部构造尺寸.要求:绘制闸室布置图并标注尺寸. (七)闸室的稳定分析 1、稳定计算 2、地基应力验算 (八)两岸连接建筑物的设计 根据已建工程分析并选择两岸连接建筑物的形式. 三、成果要求 ??? 1、设计图 ??? 设计图是课程设计的主要成果,用1#图纸、绘图铅笔绘制或用autocad绘图.要求制图正确,图面饱满,没有重复,线条分明,字体工整,尺寸齐全,比例尺及材料符号等应符合《水利水电工程制图》要求. ??? 每个同学应完成设计图1张, ??? 2、设计说明书与计算书 ??? 设计说明书也是课程设计的主要成果,要求章节分明,文字简练通顺;字迹工整,内容着重分析论证,并说明计算条件、假定方法和成果.还要引用必要的附图及表格.说明书应用钢笔书写,每章、节应有标题,页数统一编号,一般以30页为宜. 计算部分应尽量汇总成表格形式,计算简图应用方格纸按比例绘制,计算过程应书写清楚. ? 四、时间安排 序号 设计内容 时间分配 (天) 1 分析基本资料 0.5 2 孔口设计及消能防冲 0.5 3 防渗设计 0.5 4 抗滑稳定及基底应力验算 0.5 5 两岸连接建筑物设计 0.5 6 绘图 2 7 编写设计说明书书 0.5 ? 总??? 计5??水工建筑物课程设计任务书 [水利枢纽中的重力坝设计] 一、基本资料 1、地形地质 地形情况见附图 河床高程325m.约有2—3m复盖层,岩石为磷状灰岩,较完整,节理不发育,风化层厚l~2m,无特殊不利地质构造. 2、水文 本枢纽属中型水库三等工程.永久性重要建筑物为三级,按规范要求,采用50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核. 经水文水利计算,有关数据如下表 特征水位 上游水位 (m) 下游水位 (m) 库容 (万m3) 相应泄量 溢流坝(m3/s) 校核洪水位 381.5 330.0 1150 1560 设计洪水位 380.2 332.1 1090 990 正常高水位 377.3 326.5 850 ? 最低运用水位 341 ? 38 ? 淤沙高程 340 ? 30 ? 3、其他有关数据 多年平均最大风速15m/s; 水库吹程D=2.5公里; 混凝土重度24kN/m3; 淤沙浮重度9.5KN/m3; 内摩擦角120度; 地震波计烈度6度; 基岩允许抗压强度3*103kpa; 混凝土与基岩之间抗剪断参数f'=0.9; c'=700kpa; 岩石冲坑系数a=1.3 4、本枢纽选用混凝土重力坝 由非溢流重力坝段和溢流坝段组成. 二、设计要求 l、分析基本资料, 在给定坝轴线上绘简图进行枢纽布置. 2、非溢流坝断面设计. (1)拟定断面. (2)抗滑稳定分析. (3)坝体应力分析. 3、溢流坝设计 (1)孔口设计. (2)拟定溢流坝断面. (3)消能方式选择,进行消能设计. (4)溢流坝顶布置,包括闸墩、门槽、工作桥、交通桥、闸门等. 4、绘图说明重力坝主要构造 (包括主要廊道、永久缝的布置和构造). (1)混凝土标号分区设计 ??? 根据应力计算成果和大坝各部混凝土的工作条件的不同对其强度、抗渗、抗冻、低热、抗剖磨等各种情况提出不同的要求,并确定各区的位置、尺寸,这里应注意: ??? A、坝体内部混凝土应不低于100n. ??? B、有抗冲磨要求的混凝土应不低于200—250n. ??? C、混凝土分区的最小厚度不小于2—3米. ? (2)廊道、分缝止水排水设计: ??? 廊道根据不同要求,设计断面尺寸,剖面位置确定以及平面、立面布置和相互联系等,分缝止水包括横缝纵缝的设计和溢流坝段挡水坝段的止水设计,排水则包括对溢流坝段和挡水坝段的坝身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定.??? 5、地基处理 确定地基开挖的深度及形状,拟定帷幕灌浆、排水孔深度及上下游齿墙尺寸. 主要包括开挖清基、灌浆、断层处理等内容,开挖与清基后提出开挖要求、方法和清理标准,并对一些简单的工程问题提出解决措施.灌浆包括帷幕灌浆和固结灌浆,确定灌浆排数、深度、孔距、排距以及灌浆压力等.断层处理则根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施 三、学时分配建议 序号 内容 时间(d) 1 剖面尺寸的拟定、稳定应力分析 0.5 2 溢流坝设计 0.5 3 细部结构 0.5 4 绘图 2.5 5 整理说明书 1 合计 5 ?四、设计成果 l、图纸一张,包括平面布置图、下游立视图,非溢流坝剖视图、溢流坝剖视图和必要的细部图. 附:地形图一张,指导书一份. 水工建筑物课程设计指导书 [水利枢纽中的重力坝] 一、研究资料、进行枢纽布置 1、熟悉设计课题、明确要求. 2、研究地形(河床宽度、两岸坡度、高差)地质(岩石等)及水文情况(上下游各种水位及要求泄量).在给定的坝轴线上进行枢纽布置,确定溢流坝的位置. 二、进行非溢流坝断面设计 1、大坝按三级建筑物设计,计算防浪墙顶高程(防浪墙高1?.2m)确定坝顶高程,小姐流要素用官厅公式计算. 2、坝顶宽度考虑交通要求按7米计算. 3、根据经验数据n=0.00~0.3,m=0.6~0.8,拟定实用的断面,基本断面三角形顶点在坝顶点附近. 4、根据地基开挖情况,确定最大坝高处基面高程,则可算出最大坝高及底宽. 5、抗滑稳定分析 (1)基本组合和偶然组合,基本组合有正常运用情况和设计洪水情况,偶然组合有校核洪水情况和地震情况相应各组合的荷载.荷载基本组合采用正常蓄水位情况.考虑的主要荷载有自重、水压力、浪压力、淤沙压力及扬压力.可以从以上荷载组合中选1~2种荷载组合情况计算.绘出荷载分布图,分别计算荷载(列表). (2)滑动面的选择 一般有以下几种情况:坝基面;坝基内软弱层面;基岩缓倾角结构面;不利的地形;碾压混凝土层面等.可以只做其中的一种情况 (3)利用抗滑稳定极限状态计算法核算坝体的抗滑稳定性. 6、坝体应力计算 利用承载能力极限状态设计式和正常使用极限状态设计判别大坝是否满足强度要求. 三、溢流坝设计 (一)孔口设计 孔口设计:包括孔口尺寸的确定、堰顶高程的确定及泄流能力的验算. 1.溢流前缘净宽L的确定 L净=Q/q, 式中q值根据地质条件确定. 2.分孔:分为n孔,单孔净宽为b,使n*b≈L. 3.闸室分缝 缝距通常为15~20m,同时结合溢流孔口的尺寸进行布置. 4.溢流前缘总长度确定 L总=n·b+(_n一)d中 (二)确定堰顶高程及门高 1.堰顶高程 由 初拟时? ε取0.95,m取o.502,则忽略行近流速水头,故堰顶高程即为设计洪水位减去堰上水头H0. 2.闸门高度的确定 应保证门顶在正常蓄水位以上有至少0.2m的超高,同时应保证闸门的宽高比为1.5~2.0. (四)溢流坝断面的确定: 确定WES曲线、直线段、反弧段等之后,反弧段设计结合消能计算部分进行,再与基本断面进行协调,注意挑坎不要太长. (五)消能计算 (1)方式选择(建议用挑流消能),并说明理由. (2)确定挑角及挑坎高程. (3)确定反弧半径. (4)估算冲坑位置及深度,并判别是否危及大坝安全. (六)溢流坝顶布置 包括工作桥及交通桥的安排 四、重力坝主要构造 1、非溢流坝及溢流坝的坝顶构造. 2、坝基帷幕灌浆廊道的布置尺寸.(参阅课本) 3、横缝布置考虑地基开挖形状,地质情况及坝体结构布置情况. 4、绘图说明横缝构造,止水设备 五、地基处理 I、地基开挖,根据地质地形情况确定开挖深度,开挖面形状. 2、拟定帷幕深度的位置,拟定排水孔位置和深度. 3、上游设齿墙,确定齿墙尺寸. 六、关于图件 1号幅面图一张 七、设计说明书参考下列次序编写 第一章? 基本资料及枢纽布置 1、基本资料 2、枢纽布置(组成、位置、理由、主要尺寸) 第二章? 非溢流坝设计 1、断面设计 2、荷载计算 3、稳定分析 4、应力分析 第三章? 溢流坝设计 1、孔口设计 2、溢流坝实用剖面设计 3、消能计算 第四章? 重力坝构造及地基处理 1、重力坝构造 (1)非溢流坝及溢流坝顶布置. (2)坝基灌浆廊道的布置尺寸. (3)坝体检查、排水廊道布置. (4)坝体分缝及构造. 2、地基处理 (1)地基开挖. (2)帷幕和排水孔的位置和深度. (3)齿墙. 八、几点要求 l、课程设计是水工建筑物教学中的一个重要环节,应该熟悉资料,认真思考问题,在老师指导下应独立按时完成. 2、图纸力求清晰准确,用铅笔绘制,说明书用钢笔书写,要求字迹工整,文句通顺,注意条理性,有必要的附图. 3、计算部分应列举所用原始数据,及常用符号,计算结果应尽可能列表表示,列出计算公式,然后再用数字代入 土石坝课程设计任务书 ? 一、设计任务及基本要求 (一)设计任务 1、根据地形、地质、筑坝材料、水文气象、施工条件和枢纽建筑物的组成等因素进行坝轴线选择. 2、根据已知基本资料选择坝型. 3、根据枢纽建筑物的组成,进行枢纽布置方案的比较,确定枢纽布置方案.绘制枢纽平面布置图 4、坝工设计,包括:断面设计、渗透计算、稳定计算、细部构造设计、基础处理、坝与两岸的连接. (二)设计要求 1、设计者必须发挥独立思考能力, 2、设计成果:设计说明书一份;设计图1张.图题栏如下格式: ? ? 二、基本资料 (一)、工程概况 某水库位于某河流的中游,控制流域面积4990平方公里,最大库容2.1亿立方米.水库以灌溉为主,并防洪、发电,可引水灌溉土地面积20万亩,水电站的总装机容量9万千瓦,以解决高灌及工业用电.水库建成后能收到灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人蓄吃水等多方面效益,是一座综合利用的水库. (二)、地形、地质: 1、地形:见1:2000坝址地形图. 2、库区工程地质条件. 河床高程72m,约有1.5~5m的砂卵石覆盖层,其下为砂岩,较完整,节理不发育, 在大地构造上处于相对稳定区,未发现有大的断裂构造迹象.?? (三)、水利规划成果 经计算如下表: ? 上游水位(m) 下游水位(m) 库容(亿m3) 校核情况 113.3 76.68 2.1 设计情况 113.0 72.58 1.9 正常情况 112.5 0 ? (四)、建筑材料 坝址上、下游均有土料场、砂石料,储量丰富,能满足筑坝要求,平均运距小于1.5公里.土石料的物理、力学指标如下: 筑坝材 料名称 比重容重(kN/m3) 饱和固结快剪 渗透系数 K(cm/S) r湿 r饱 r干度kPa 坝体土料 2.75 19.5 20.5 16.5 20.1 76 1*10-6 坝体砂砾料 ? 21.4 22.5 20 30 ? 1*10-2 坝体堆石 2.7 19.4 22 19 40 ? ? 坝基砂砾料 ? ? 20 19 28 ? 1*10-2 土坝课程设计指导书 一、了解任务书及分析原始资料 设计任务及原始资料是设计工作的依据,因此必须首先全面了解本设计的任务.熟悉该河流的一般自然地理条件,坝址附近的水文、气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件.当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据,只有在熟悉资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型,进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计,因此应该把必要的资料整理到说明书中去,了解每一项资料在设计中的用处,通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大的影响的主要因素和关键性的问题,为以后设计工作的进行和进一步深入掌握资料打下基础. 二、坝轴线选择 根据坝址地形、地质、建筑材料、施工条件、工程量、投资并结合枢纽布置,对给出的上、下两条坝轴线进行比较,选定一条有利的坝轴线. 三、坝型选择 选取三种坝型,根据地形、地质、建筑材料、气候条件、施工情况及工程量、投资等方面,综合比较,选定坝型. 首先根据给出的土石料判断有可能选择的坝型,由水库最高水位初估坝顶高程,并按该种坝型的一般情况初拟其剖面尺寸,再按河谷形状估算所需的土石方量,由此确定一种坝型. 四、枢纽布置 根据选定的坝轴线从地形、地质、施工、运用等方面大致确定建筑物的相对位置、建筑物形式,并加以定性分析和论述,确定枢纽工程的等别及建筑物级别. 五、建筑物设计 (一)、确定断面尺寸及平面布置: 根据规范要求,参照已建工程并考虑本工程的具体情况,确定坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体及排水体尺寸,确定岸坡坝段的坝型及断面尺寸.绘出坝的剖面及平面布置图(考虑河岸坝段与岩坡坝段的连接). (1)、坝坡设计.土石坝的坝坡一般与坝型、坝高、土石料的性质等因素有关,其范围大致在1:2-1:4之间.当坝较高时,可每隔8-15m变一次坡,相邻坡率差取0.25-0.5,变坡处下游通常设置1.5—2.0m宽的马道.设计坝坡时,可参照已建工程进行类比,初拟一个坝坡. (2)、确定坝顶高程.计算水库静水位以上的超高值时,风速值的选取采用多年平均最大风速.坝顶高程分别按正常情况和非正常情况计算.正常情况的库水位可取设计洪水位,非正常情况的库水位可取校核洪水位.按上述两种情况计算后,取两者中的高值. (3)、坝顶宽度.坝顶的最小宽度按下面的方法确定:当坝高"小于lOOm时,坝顶最小宽度bmin取为H/10,并不小于3m;当坝高"大于100m时,坝顶最小宽度bmin取为,并不小于lOm;当坝顶有公路通过时,应满足交通要求以及防汛抢险等要求. (4)、排水体设计.可根据实际情况选择贴坡排水或棱体排水,再进行构造设计. (二)、渗流计算: 用水力学法,计算正常高水位时最大断面浸润线及单宽渗流量. (三)、坡稳定计算: 用圆弧滑动有效应力法校核最大坝高断面的上、下游坝坡的稳定. (四)、细部构造设计 包括坝顶、护坡、反滤、坝体及坝基有防渗透、排水. (1)、坝顶构造.坝顶如果没有公路运输要求,可以不做特殊路面,只需铺设碎石、砾石或草皮即可.若有公路通过,要按交通要求铺设.坝顶上下游两侧要铺设路缘石. 为了排水,坝顶应有2%-3%的倾斜度.当上游设置防浪墙时,防浪墙应由坚固、稳定、不透水并与防渗体紧密结合的浆砌石或钢筋混凝土构成.墙高自坝顶起应高于1m.此时坝顶下游侧应设置沟槽,以汇集雨水,经坡面排水沟排走. (2)、护坡设计.若坝址附近石料充足,通常采用砌石或堆石护坡;此时上、下游护坡的下面需设碎石或砾石垫层.下游坡面上要设置表面排水系统(纵、横排水沟及坝坡与岸坡连接处的排水沟).此外还应布置阶梯等通行道路. (3)、反滤层、过渡层、垫层的设计.选择合适的土料,确定其各自的厚度. ? 六、"土石坝枢设计说明书"编写提纲 书中包括土坝的最大剖面、细部大样、坝顶构造、护坡、马道、反滤层、排水、基础防渗设施等细部构造图,要求内容全面,但不重复.且图幅布置匀称美观,可利用50x75cm方格纸绘制.说明与计算书包括设计中的全部计算步骤和过程,对自己的设计阐明设计思想,说明充分,文字既要简明扼要,又能表达出设计者的设计思想.说明与计算书的最后应对设计成果进行分析和评论. 第二章??? 基本资料 第二章? ??土坝设计 第一节? 坝型选择 第二节? 坝的断面设计 一:坝顶高程确定 二:坝顶宽度确定 三:边坡确定 四:防渗体尺寸确定 五:排水设备的形式及其基本尺寸的确定 第二节? 土坝的渗透计算 一:计算情况 二:计算方法及计算公式 三:渗量及浸润线计算? 第三节? 土坝的稳定计算 一:计算的基本数据及计算情况 二:计算方法及计算公式 三:上下游坝坡的安全系数值 第五节? 土坝的细部结构 一:坝体结构(指河床及河岸坝体) 二:坝顶的构造(包括防浪墙的结构及尺寸) 三:上游护坡的结构尺寸 四:下游护坡的结构及尺寸等 五:反滤层及过渡层的设计 六:排水的结构 七:截水槽的结构及尺寸 八:地基处理 1:清基 2:基岩灌浆 3:削坡 九:坝与两岸的连接 渠系建筑物------渡槽课程设计任务书 基本资料 (一)工程概况 某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时修建一座输水建筑物,经过填方渠道、倒虹及和渡槽三种方案比较,决定修建渡槽.干渠控制灌区农田面积4330hm2,工程为III等工程,主要建筑物以类聚级. 1、地形、地质 黄家沟顶宽约有120m,沟深约8m,属狭长V形断面,无常流水,沟内有良田,可种植经济作物. 沟内为周口店期黄土层,干重度为13~14KN/m3,?c=24kPa,地基承载力[R]=290 kPa,基础与地基摩擦系数f=0.31 2、上下游渠道资料 上游渠底高程为657.85m,,i=1/3500,渡槽上下游渠道渠底宽2.0m,糙率n为0.017,内外边坡分别为1:1.0和1:1.5,该渡槽规划时允许水头损失为0.25m,水力要求见下表 流量 (m3/s) 纵坡 i 底宽 b(m) 流速v(m/s) 堤高 H(m) 边坡 ? 糙率 ? 水深 h(m) 超高 H 渠口宽 B(m) Q设=3.5 1/3500 2.0 0.83 1.81 1:1 0.017 1.3 0.5 7.12 Q加=4.4 1/3500 2.0 0.87 1.96 1:1 0.017 1.46 0.5 7.54 ? 3、建筑材料及安全系数 该工程主要的建筑材料为混凝土、钢筋等.混凝土重度,混凝土线胀系数℃,钢筋采用I级钢筋(A3钢),钢筋设计强度,弹性模量,混凝土其他特性指标见下表?单位:N/mm2) 混凝土强度 轴心抗压 弯曲抗压 抗设计值 抗拉标准值 弹性模量 C20 10 11 1.1 1.5 2.55*104 C25 12.5 13.5 1.3 1.75 2.8*104 浆砌石采用25砂浆砌块石.工程回填土及地基的力学特性根据有关试验报告结果如下,地基承载力[R]=210kPa.基础与地基磨擦系数,砌石稳定安全系数[K]=1.5. 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定以及灌区规划要求,确定该渡槽为3级建筑物,结构安全级别为II级,结构重要性系数,持久设计状况系数,钢筋混凝土结构系数. 4、其他 人群荷载:(人行桥上的活荷载),基本风压:. 最高日平均气温:30℃,最低日平均气温0℃. 采用装配式钢筋混凝土渡槽,预制吊装. 几点要求 l、课程设计是水工建筑物教学中的一个重要环节,应该熟悉资料,认真思考问题,在老师指导下应独立按时完成. 2、图纸力求清晰准确,用铅笔绘制,说明书用钢笔书写,要求字迹工整,文句通顺,注意条理性,有必要的附图. 3、计算部分应列举所用原始数据,及常用符号,计算结果应尽可能列表表示,列出计算公式,然后再用数字代入. ? ? ? ? ? 渡槽课程设计指导书 一、了解任务书及分析原始资料 设计任务及原始资料是设计工作的依据,因此必须首先全面了解本设计的任务.熟悉槽址附近的水文、气象特性、枢纽及地形、地质条件.当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据,只有在熟悉资料的基础上才能正确地选择渠系建筑物的类型,进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计,因此应该把必要的资料整理到说明书中去,了解每一项资料在设计中的用处,通过对资料的了解和分析,初步掌握原始资料中对设计和施工有较大的影响的主要因素和关键性的问题. 二、建筑物型式选择 当渠道需要跨河、沟、渠、路或洼地时需修建交叉建筑物,如渡槽、倒虹吸等,修建渡槽一般要满足一定的高差要求,以满足行洪和交通要求,它比修建倒虹吸管水头损失小,施工简单、管理运用方便.所以在渠河或渠路高差满足要求时,应优先考虑渡槽方案.同时在低洼地修建渡槽比修建填方渠道占用土地少,对河道的行洪阻碍小.但它要求有较好的地质条件,如较高地基承载力和较小的地基沉降.过大的不均匀沉降易使槽身产生裂缝而漏水.在设计过程中,要对基本资料进行周密细致的分析,说明采用哪种方案可行,各种方案存在的问题. 三、总体布置 渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、型式选择、进出口布置、基础布置. 渡槽总体布置的基本要求是;流量、水位满足灌区需要;槽身长度短,基础、岸坡稳定,结构选型合理;进出口顺直通畅,避免填方接头;少占农田,交通方便,就地取材等. 总体布置的步骤,一般是先根据规划阶段初选槽址和设计任务,在一定范围内进行调查和勘探工作,取得较为全面的地形、地质、水文气象、建筑材料、交通要求、施工条件、运用管理要求等基本资料,然后在全面分析基本资料的基础上,按照总体布置的基本要求,提出几个布置方案,经过技术经济比较,选择最优方案. (一)槽址选择 选择槽址时,一般须考虑以下几个方面: (1)应结合渠道线路布置,尽量利用有利的地形、地质条件,以便缩短槽身长度,减少基础程量、降低墩架高度. (2)槽轴线力求短直,进出口要避免急转弯并力求布置在挖方渠道上. (3)跨越河流的渡槽,槽轴线应与河道水流方向正交,槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段,避免选在河流转弯处. (4)少占耕地,少拆迁民房,并尽可能有较宽敞的施工场地,争取靠近建筑材料产地,以便就地取材. (5)交通方便,水电供应条件较好,有利于管理维修. (二)渡槽选型 长度不大的中小型渡槽,可采用一种类型的单跨或等跨渡槽.对于地形、地质条件复杂而长度较大的大中型渡槽,可根据具体情况,选用一种或两种类型和不同跨度的布置方式,但变化不宜过多,否则将增加施工难度和影响槽墩受力状况.具体选择渡槽形式时,主要应考虑以下几个方面: 1、地形、地质条件 地形平坦、槽高不大时,一般采用梁式渡槽,施工与吊装均比较方便;对于窄深的山谷地形,当两岸地质件较好,有足够的强度与稳定性时,宜建大跨度拱式渡槽,避免很高的中间墩架;地形、地质条件比较复杂时,应作具体分析.例如,跨越河道的渡槽,当河道水深流急、槽底距河床高度大、水下施工较困难,而滩地部分槽底距地面不高且渡槽较长时,可在河床部分采用大跨度的拱式渡槽,在滩地采用梁式或中小跨度的拱式渡槽,当地基承载能力较低时,可采用轻型结构的渡槽. 2、建筑材料 建筑材料方面,应贯彻就地取材和因材设计的原则,结合地形地质及施工等其它条件,采用经济合理的结构型式. 3.施工条件 应尽可能采用预制构件进行装配的结构型式,以加快施工速度,节省劳力.同一渠系有几个渡槽时,应尽量采用同一种结构型式,以便利用同一套吊装设备,便于设计施工定型化. (三)进出口段布置 为了使渠道水流平顺地进入渡槽,避免冲刷和减小水头损失,布置渡槽的进出口段时,应注意以下几个方面: (1)进出口前后的渠道上应有一定长度的直线段.渡槽进出口渠道的直线段与槽身连接,在平面布置上要避免急剧转弯,防止水流条件恶化,影响正常输水,造成冲刷现象,对于流量较大、坡度较陡的渡槽,尤其要注意这一问题. (2)设置渐变段.渠道与渡槽的过水断面,在形状和尺寸上均不相同,为使水流平顺衔接,渡槽进出口均需设置渐变段.渐变段的形状以扭曲面形式水流条件较好,应用较多;八字墙式施工简单,小型渡槽使用较多. (3)设置护底与护坡,防止冲刷. (四)、基础布置 渡槽基础的类型较多,根据埋置深度可分为浅基础及深基础,埋置深度小于5m时为深基础.应结合渡槽型式选定基础结构的型式,基础结构的布置尺寸须在槽墩或槽架布置的基础上确定.下面仅对基础高程的确定问题作简单介绍. 对于浅基础,基底面高程(或埋置深度)应根据地形、地质等条件选定.对于冰冻地区,基底面埋入冰冻层以下不少于0.3m,以免因冰冻而降低地基承载力.耕作地内的基础,基顶面以上至少要留有0.5 ~ 0.8m的覆盖层,以利耕作.软弱地基上基础埋置深度,一般在1.5~2.0米左右,如果地基的允许承载力较低时,可采取增加埋深或加大基底面尺寸的办法以满足地基承载力的要求.当上层地基土的承载能力大于下层时,宜利用上层土作持力层,但基底面以下的持力层厚度应不小于1.0米.坡地上的基础,基底面应全部置于稳定坡线之下,并应削除不稳定的坡土和岩石以保证工程的安全.河槽中受到水流冲刷的基础,基顶面应埋入最大冲刷深度之下以免基底受到淘刷危及工程的安全.对于深基础,计算的入土深度应从稳定坡线、耕作层深、最大冲刷深度等处算起,以确保深基础的承载能力.最大冲刷深度的计算可参考有关书籍和资料. 四、建筑物设计 (一)、渡槽型式选择、初拟槽身断面 1、根据渡槽的支承结构的情况,渡槽分为梁式和拱式渡槽两大类,其中又分为多种不同的支承形式.每种形式均有各自的优缺点,在设计时要根据工程的地形地质条件、施工条件及工程规模、经济效益等加以分析优选. 2、初拟断面 拟定纵坡:设计时要分析纵坡与工程造价、水头损失及自流灌溉面积的关系,选择适宜的纵坡,一般常用纵坡请参考教课书. 横断面尺寸:槽身过水断面一般按渠道加大流量设计,按设计流量校核. 计算公式有二种:当槽身长度大于15~20倍水深时用明渠均匀流公式,否则应用堰流公式.槽身高度为充分考虑到纵向承载力,工程常用1.25~1.67倍水深,注意槽身应有安全超高,安全超高的值采用教课书上的经验公式. 3、选择槽身横断面形式,并确定其尺寸 槽身横断面形式有矩形、U型、圆形、半椭圆形和抛物线形,但常用矩形和U形. (三)、水力计算: 水力计算包括水头损失计算,过流能力计算,进出口底高程计算等. (四)、进出连接段及细部构造设计 包括基础形式、排架型式、槽身接缝构造等. 六、"渡槽设计说明书"编写提纲 要求内容全面,但不重复.且图幅布置匀称美观.说明与计算书包括设计中的全部计算步骤和过程,对自己的设计阐明设计思想,说明充分,文字既要简明扼要,又能表达出设计者的设计思想.说明与计算书的最后应对设计成果进行分析和评论. 五.报告编写参考章节次序 第一章 设计基本资料 工程简介,设计要求及主要参考书 第二章 总体布置 第一节 槽址选址 第二节 结构选型 第三节 平面总体布置 第三章 水力计算 第一节 槽身过水断面尺寸拟定 第二节 渡槽进出口的底部高程的确定 第三节 进出口渐变段 第四章 槽身设计 第一节 槽身断面尺寸拟定 第二节 荷载及荷载组合 第三节 槽身横向结构计算 第四章 稳定计算 第一节 槽身稳定计算 第二节 抗滑稳定计算 第三节 抗倾计算 第五章 细部构造 止水,支座,护岸等 水闸课程设计任务书 一、课程设计的目的 课程设计是学生把所学的理论和生产实践相结合的重要环节,所以通过课程设计要达到以下的目的: 1、根据理论知识的学习,使所学的专业技能得到巩固、扩大、深入和系统化. 2、培养综合运用所学知识解决实际工程问题的能力,初步掌握水利工程设计的方法和步骤. 3、训练和提高编写设计文件,进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧. 4、提高独立钻研问题的能力,培养严肃认真,实事求是,刻苦钻研的工作作风. 二、设计的任务: (一)根据所给地形、地质、水文和其它有关资料及相应的规划成果,在给定的闸轴线上进行开敞式水闸设计. 1、闸孔型式选择. 2、通过水力计算,确定水闸闸孔尺寸、孔数及消能防冲形式和尺寸. 3、按防渗要求布置闸基地下轮廓线.拟定防渗排设备的形式,尺寸和构造.计算渗透压力. 4、参照已建成类似工程,拟定底板、闸墩、边墩、闸门、启闭机、启闭机桥、公路桥及检修桥的形式和尺寸. 5、闸室稳定计算及地基应力验算. 6、拟定上、下游翼墙及护坡的形式、构造及尺寸. 7、细部构造拟定. 三、设计成果及要求 设计成果包括设计图,设计说明书,其要求如下. 1、设计图:一律铅笔绘制,要求制图正确,图面饱满,绘制清晰、比例适当、尺寸齐全. 2、图幅规定为1号图,内容为水闸总体布置平面图与纵剖面图.???? 1张3、设计说明书: 说明书的内容应包括本建筑物的设计原始资料.设计原理和基本构思以及各部分结构型式和尺寸.计算部分应列出使用的公式和参数并附有计算简图.计算结果尽可能以表格形式表达. 四、课程设计时间安排: 1、了解任务书及熟悉资料?半天 2、水力学计算及渗流计算?半天 3、闸室布置及稳定计算及上下游联接建筑物布置?????? 1天半 4、画图?2天5、整理报告?半天 合计?5天 水闸课程设计基本资料 一、工程概况及拦河闸的任务 颖河拦河闸位于郾城县境内,闸址位于颖河京广铁路桥上游和吴公渠入颖河口下游之间,流域面积2234平方公里,流域内耕地面积288万亩. 农作用以种植小麦、棉花等经济作物为主,河流平均纵坡1/6200. 本工程属三级建筑物 本工程投入使用后,在正常高水位时,可蓄水2230万立米.上游5个县25个乡已建成提灌站42处,有效灌溉面积25万亩.闸上游开南、北两干渠,配支干23条,修建各种建筑物1230座,可自流灌溉下游三县21万农田,效益巨大,是解决颖河流域农田的灌溉动脉,同时,也是解决颖河地区浅层地下贫水区的重要水源. 二、地质资料 (一)根据地质钻探资料,闸址附近地层中粉质壤土,厚度约25m,其下为不透水层,其物理力学性质如下: 1、湿重度r湿=20.0KN/m3 土壤干重度r干=16.0KN/m3 饱和重度r饱=22.0KN/m3 浮重度r浮=10.0KN/m3 2.自然含水量时,内摩擦角φ=230 饱和含水量时,内摩擦角φ=200 土壤的凝聚力C=0.1KN/m2 3.地基允许承载力[d]=150KN/m2 4.混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36 5.地基应力的不均匀系数[η]=1.5~2.0 6.渗透系数K=9.29*103厘米/秒 (二)本地区地震烈度为60以下 三、建筑材料 1.石料:本工程位于平源地区、山丘少,石料需从外地供给,距京广线很近,交通条件较好. 2.粘土:经调查本地区附近有较丰富的粘土材料. 3.闸址处有足够多的砂料. 四、文水气象 (一)气温:本地区年最高气温42度,最低气温为-18度. (二)风速:最大风速V=20米/秒,吹程D=0.6公里. (三)降雨量:非汛期(1~6月及10一12月)九个月最大流量为130米3/秒. 年平均最大流量Q=36.1米3/秒,最大年径流总量为9.25亿米3. 年平均最小流量Q=15.6米3/秒,最小年径流总量为0.42亿米3. (四)冰冻:颖河流域冰冻时间短,冻土很薄,不影响施工. (五)上下游河道断面 五、批准的规划成果为 (一)灌溉用水季节,拦河闸的正常挡水位为58.72米,下游无水. (二)洪水标准. 1.设计洪水位50年一遇,相应的洪峰流量1144.45米3/秒,闸上游的洪水位为59.5米,相应的下游水位59.35米. 2.校核共水位力200年一遇,相应洪峰流量1642.35米3,闸上游水位6l.00米,闸下游水位60.82米. 水闸课程设计指导书 一、资料分析 了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果.研究地形、地质、水文气象,分析这些条件对水闸设计和施工的影响. 二、闸室型式的选定及上下游渠道的布置 在给定的轴线上,通过计算设计渠道的纵横断面.根据运用要求选定闸室的型式. 三、水力计算 1.闸孔口尺寸设计 (1)闸底板高程的确定:根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程.本次设计建议采用平底板. (2)闸孔总宽度的计算:根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质.按相应的水力学公式计算闸孔总宽度. (3)孔数及孔宽的选定:根据计算和遵照'水利水电工程钢闸门的设计规范"[SL74—95]的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数. (4)水闸泄流能力验算:根据初步确定的孔数,孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力. 2.消能防冲设计 根据平原地区水闸及地质条件,建议采用消力池消能.本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造. (1)确定消能控制情况及消力池尺寸: 根据情况分析,在闸门局部开启时多为最不利的消能情况,应根据列表试算法来确定消力池的各项尺寸.表格形式如下: 开启 孔数 开启 高度e 过闸 流量Q hs (m) σ 单宽 流量q hc (m) hc" (m) ?Z (m) ? 流态 池深 (m) Lj Lk 备注 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)护坦的厚度根据公式并参考相似的已建工程确定之. (3)海漫及防冲槽尺寸及构造的确定:可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定之. 四、防渗设计 1.闸底轮廓布置: 渗径长度应满足防渗要求,渗径系数应大于5~7. 2.建议采用粘土铺盖,长度在(3~5)倍水头范围内选取.参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造 3.排水及反滤层的布置参教科书 4.侧向防渗布置: 两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合,两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径. 5.闸底板渗透应力计算:建议采用改进的阻力系数法计算: 五、闸室布置 1.闸室建议采用整体式平底板,底板顺水流方向不宜过长,主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要. 2.闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定:建议采用钢筋混凝土平板闸门,可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度. 3.交通桥宽6m,其中人行道宽lm,两边设栏杆混凝土路面. 4.工作桥的型式和尺寸可参考已建工程和运用要求确定之. 5.按比例绘制闸室布置草图并注明尺寸. 六、闸室稳定及地基应力验算 以中联为计算单元. 1.地基应力验算:按完建无水及关门挡水,下游无水两种情况计算,要求: ?????? 2.稳定计算 (1)正常情况按关门挡水时上游为正常水位58.72米,下游无水.(可认为地下水位与闸底板齐平)闸室稳定计算. (2)校核情况,按上游正常洪水位59.50m,下游相应水位59.35m验算稳定情况. 以上稳定计算均要求满足规范规定的抗滑稳定安全系数,如不能满足时应采用相应的措施解决. 七、闸室与两岸连接建筑物的布置 参考已建工程及教材. 八、主要参考书 1.水闸设计?华东水利学院主编 2.水工钢筋混凝土结构??????? 华东水利学院主编; 3.水闸?张世儒编 4.水工手册(泄水与过水建筑物) 华东水利学院主编 5.水闸设计规范SL265-2001 6.钢闸门设计规范 SL74-95 九、编写设计说明书参考提纲 第一章??? 总论 第一节? 概述 第二节? 基本资料 第三节? 工程综合说明书 第二章??? 水力计算 第一节 闸室的结构型式及孔口寸确定 第二节 消能防冲设计 第三章??? 水闸防渗及排水设计 第一节 闸底轮廓布置. 第二节 防渗和排水设计及渗透压力计算 第三节 防渗排水设施和细部构造 第四章??? 闸室由置 第一节? 闸底板、闸墩 第二节? 工作桥、公路桥、检修便桥 第三节? 闸门和启闭机 第四节? 闸室的分缝和止水设备 第五章? 闸室稳定计算 第一节? 荷载及其组合 第二节? 地基应力验算 第三节? 闸室稳定验算 第六章??? 上下游连接建筑物 第一节? 上游连接建筑物 第二节? 下游连接建筑物 ? 顶岗实习教学大纲 一、目的、任务 随着就业制度的改革和教学改革的深入,毕业生在毕业设计阶段到生产单位顶岗实习已成为产学结合的一种重要形式.学生到施工单位、监理单位或建设单位定岗工作,通过实际工作掌握处理工程信息、控制施工质量、施工进度的工作方法,在工程师和实践教师指导下,完成预定的学习任务.培养学生综合择业能力和工作能力. 二、顶岗实习的基本程序 1、参加顶岗实习的资格:学生必须按教学计划学完全部课程并考核合格后才能安排 顶岗实习.顶岗实习的岗位必须是建设、管理、生产、服务一线的专业技术岗位,不能跨专业毕业践,毕业生所在系负责顶岗实习的审批和顶岗实习全过程的管理. 2、顶岗实习的基本程序:顶岗实习实行院内指导教师和生产单位指导教师联合指导的办法.学生离校前,由学生所在系安排院内指导教师完成以下工作: ①结合专业制订顶岗实习基本要求.对顶岗实习岗位、现场指导教师的资格、顶岗实习内容的限选范围及提交成果提出具体要求. ②编制顶岗实习委托书.说明顶岗实习的目的、要求和时间安排,连同顶岗实习基本要求发送到生产单位. ③在接到委托单位的回执后,按学生顶岗实习承担的专业技术工作内容,填写顶岗实习任务书,对顶岗实习的内容提交成果等做出明确的规定. ④顶岗实习结束后,由现场指导教师填写顶岗实习鉴定表,客观评价学生在顶岗实习中的工作态度、任务完成情况,以及对其能力水平、顶岗实习总结成果给出评价意见.最后,单位签署意见后寄到毕业生所在系. ⑤顶岗实习的学生原则上回校参加毕业答辩.顶岗实习成绩参照《毕业设计与毕业答辩成果评审意见》评定.对因故不能返校参加毕业答辩的学生,毕业生所在系可委托生产单位组织答辩委员会,对 顶岗实习的学生进行答辩.成绩按良好、中等、及格、不及格四级划分. ⑥对在生产单位参加答辩的同学,所在系在上报黄河水利职业技术学院顶岗实习成绩登记表时,应同时上报毕业答辩委托书、毕业答辩委员会组成人员名单、 顶岗实习鉴定表、毕业答辩成果. ⑦对特别优秀的学生,提出推荐优秀成绩的意见,由院答辩委员会审定.对不及格的学生,参照学校毕业设计有关规定处理. 三、顶岗实习的基本要求 1、顶岗实习的岗位必须是专业技术岗位,指导教师必须具有工程师以上的专业技术职称. 2、顶岗实习的工作内容限定在工程项目设计、施工管理、工程建设建立、概预算与招投标等方面. 3、顶岗实习应提交的成果: (1)、生产设计岗位:A1设计图纸4张以上,设计说明书60页以上(含工程概况、基本资料、设计方案比较、设计成果等). 顶岗实习总结60页以上. (2)、施工管理岗位:全套施工图纸、 顶岗实习总结60页以上(不含表格),内容包括工程概况、施工方案、施工进度计划、施工总体布置、工程概预算等. (3)、工程建设监理岗位:建设监理合同、标书、施工图纸、 顶岗实习总结60页以上,内容包括现场监理员的岗位职责、工作内容(如何实施三控制等)、其他体会等. (4)、工程概预算与招投标单位:全套设计图纸、 顶岗实习总结60页以上,内容包括工程概况、招投标程序、标书、概预算书等. (5)、学生在 顶岗实习期间必须积极搜集上述要求的工程资料,对因故(保密、安全等原因)不能搜集到的工程资料,学生要出具顶岗实习单位的证明,说明原因并加盖单位公章.