方案 因素 地形条件 地质条件 工程量 建筑材料 施工条件 土质防渗心墙 土质防渗斜墙 均质坝 可 可 较小 充足 可 可 可 小 充足 可 可 不可 大 充足 可 综上所述，最终确定选用斜墙土石坝。
第二节 挡水坝体断面设计
一、坝顶高程
确定坝顶高程时，应考虑正常蓄水情况和校核洪水情况，取其高值作为坝顶高程。土石坝是不允许漫顶溢流的，因此要求水库静水位必须有一定的超高Y。
Y=R+e+A 《水利水电工程建筑物》(2-45)
Y—坝顶在水库静水位以上的超高，m；R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；e—最大风雍水面高度，m;A—安全加高，根据坝的等级和运用情况，查《水利水电工程建筑物》表2-13。
1、设计洪水位+正常运用情况
设计任务书中，水文资料查得设计洪水位为768.10m，属正常运行情况二级建筑物，取A=1.0m，多年平均最大风速9m/s，在设计蓄水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速的~2倍。此取2倍
计算公式：y?R?e?A 其中： 设计风速 v=2×9=18m/S 吹 程 D=5.5km
由地质剖面图（附图6）查得库底最低高程697m 坝前水深H==71.1米
当β=0度时，cosβ取最大值1。
则e=β/2gH （查《水利水电工程建筑物》2-46） e=×182××1/2/9.8/=0.0046m
由于D≤10km，且v=10~20m/s，（查《土坝设计》6-12）
412h?0.026?v?D33
2h?1.715
上游坝坡较缓初步采用1：，则tayθ=1/=
外层上游坝壳为砌石 取k=（查《水利水电工程建筑物》表2-14） R=×2h×tanθ=×××=1.26m《水利水电工程建筑物》2-47 Y=R+e+A=++1=2.71m
坝顶高程=设计静水位+波浪超高=+=770.81m
考虑沉降量为坝高的%~%，取为%，则沉降量为×%=0.22m 则坝顶防浪墙高程为Y设计=+=771.03m。 2、校核洪水位+非常运用情况
由给定的ZF水库工程特征值知道校核洪水位为770.4米，属非常情况下的II级建筑物。土石坝坝顶安全超高值A=
多年最大风速v=9m/s 吹程D=5.5Km 坝前水深H==73.4m
当β=0度时，cosβ取最大值1。
则e=β/2gH （查《水利水电工程建筑物》2-46） e=×92××1/2/9.8/=0.011m 由于3≤D≤30km，且v＜15m/s，
512h?0.0208?v?D43(查《土坝设计》6-4)
2h =
上游坝坡较缓初步采用1：故tanθ=1/= 外层上游坝壳为砌石得k= R=(2h)tanθ=×××=0.42m Y=R+e+A=++=0.93m
坝顶高程=校核水位+波浪雍高=+=771.33m
考虑沉降量为坝高的%~%，取为%，则沉降量为×%=0.22m 则坝顶防浪墙高程为Y校核=+=771.55m。 3、正常蓄水位+非常运用情况+地震安全超高
正常高水位取兴利水位767.20m，本区地震烈度为6度，按7度设防，地震区安全超高取1.5m； 坝体防浪墙顶高程为++=769.63m
考虑沉降量为坝高的%~%，取为%，则沉降量为×%=0.22m 这种情况下坝顶防浪墙顶高程应为Y正常=+=769.85m。 坝顶防浪墙高程=max{ Y设计，Y校核，Y正常}=771.55m。 二、坝顶宽度
坝顶宽度应考虑构造、交通要求和人防条件，同时还要考虑防汛抢险、抗震、人防需要。对中低坝可选用5-10m，对于高坝（坝高超过70m），最小宽度，可选用10-15m，鉴于本坝无交通等特殊要求，本坝坝顶宽度取12m。
图3-1 坝顶结构图
三、坝坡
上下游边坡比见表3-2。 表3-2 上下游边坡比
坝高(m) 〈10 10～20 20～30 上游 1：2～1： 1：～1： 1：～1：3 下游 1：～1：2 1：2～1： 1：～1： 〉30 1：3～1： 1：～1：3 坝高为73.35m防浪墙高1.2米)，坝顶高程：，坡度取值为： 1、上游坝坡：1:。 2、下游坝坡：1:。 四、马道
为拦截雨水，防止坝面被水冲刷，同时便于交通、检测和观测，并且利于坝坡稳定，下游常沿高程每隔10～30 m设置一条马道，其宽度不小于 m，马道一般设在坡度变化处，在下游坡，共设置五级马道。分别在高程767m、752m、737m、722m和棱体排水顶面，高程为707m；马道宽2m。上游坡不设马道。 五、坝底宽度
推算最大底宽为:×（+3）+12+10=498.78m。 六、防渗体尺寸的确定
1、防渗体尺寸确定
考虑采用机械施工，防渗体顶面宽度为3m；顶面高程满足高于正常运用情况下的静水位~0.8m，且不低于非常运用情况下的静水位。实际选取0.7m，则防渗体顶面高程为+=768.8m；上游坡度均为1:，下游坡度为1:，则底宽为3+（）×（）=74.8m，满足斜墙底宽不小于H/5=（）÷5=14.38m。
因此，本坝防渗体采用碾压式粘土斜墙，顶宽3m，底厚74.8m。 2、尺寸确定
斜墙顶部和上游坡设保护层，以防冲刷、冰冻和干裂，保护层材料常用砂、砾石或碎石，其厚度不得小于当地冰冻和干裂厚度。
（1）上游反滤层
本坝将防渗体向下延伸至不透水层形成截水槽，边坡取1:1，底宽11，深5。 斜墙反滤层：上游设三层反滤层 第一层：粗砂，粒径≥15mm，厚0.5m。
第二层：小卵石或碎石，粒径15~75mm，厚0.5m。 第三层：卵石或块石，粒径75~250mm，厚~0.6m。
斜墙反滤层：下游设一层反滤层：粗砂，粒径≥15mm，厚0.5m。 （2）顶部反滤层
顶部反滤层厚度为1.5m，采用附近料场的砂砾料。
七、排水体
本设计采用棱体排水。校核洪水时下游水位705.6m，选顶面高程为707m，采用堆石体，内坡为1: ，外坡为1:。顶宽为马道宽2米。 八、细部构造设计 1、坝顶构造
坝顶上游侧设置防浪墙，采用浆砌石，其底部与斜墙连接，高2.75米，宽0.8米。坝顶设坝顶面向下游设2%斜坡。 2、护坡
（1）上游护坡
上游上部由734.5m至防浪墙设砌石护坡， 护坡厚40cm，其下设砂砾反滤层110cm，结构为： 第一层：粗砂，粒径≥15mm，厚0.2m。
第二层：小卵石或碎石，粒径15~75mm，厚0.3m。 第三层：卵石或小块石，粒径75~250mm，厚0.6m。 上游下部分为干砌块石护坡，厚度50cm。 （2）下游护坡
下游采用碎石和卵石全护坡，厚20cm。
第三节 坝体渗流计算
一、土坝渗流计算的目的
（1）确定坝体浸润线和下游逸出点位置，绘制坝体及地基内的等势线分布图或流网图，为坝体稳定核算、应力应变分析和排水设备的选择提供依据。以便在不同部位正确采用土壤的容重，抗减强度等物理指标。
（2）计算坝体与坝基的渗流量，以便估计水库渗漏损失和确定坝体、排水设备尺寸。 （3）确定坝坡出逸段和下游地基表面的出逸比降，以及不同土层之间的渗透比降，以判断该处的渗透稳定性。
（4）确定库水位降落时下游坝壳内自由水面的位置，估算由此处产生的孔隙压力，供上游坝坡稳定分析之用。 二、计算方法
渗流计算方法采用有限深透水地基上设灌浆帷幕的土石坝渗流，帷幕灌浆的防渗作用可以用相当于不透水底版的等效长度代替。 三、计算组合方式
土石坝毕业设计
