项目2 拱坝设计
项目及其要求
拱坝是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，利用拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。坝体的稳定主要是利用拱端基岩的反作用来支承。拱圈截面上主要承受轴向反力，可充分利用筑坝材料的强度。因此，拱坝是一种经济性和安全性都很好的坝型。
拱坝设计基本资料
某拱坝枢纽为Ⅳ等工程，拦河坝为4级建筑物，正常蓄水位为388.0m；设计洪水位达389.72m，相应下泄流量为980m3/s；校核洪水位391.46m，相应下泄流量为1560m3/s。流域多年月平均最高气温27.3℃（7月），多年月平均最低气温8.7℃（1月）。洪水期多年平均最大风速15m/s，水库吹程1km。
坝谷处河谷较狭窄，属V形河谷，宽高比L/H≈2.5，坝址处的工程地质剖面如图2.1所示。摩擦系数及黏聚力：混凝土、砂浆/岩石面，f=0.65；f′=0.9，c′=0.5MPa。弱风化岩石f=0.6；f′=l.1，c′=1.0MPa。开挖边坡；全风化或覆盖层1：1，强风化或弱风化1：0.3，微风化或新鲜1：0.2～1：0.0，基础弹性模量：右岸及河中基岩E=1.0×104MPa，左岸基岩E=1.5×104MPa；基岩泊松比μ=0.2，线膨胀系数αc=1×10-5／℃。
图2.1 坝址处工程地质剖面图
项目实施方法及目标
1.项目实施方法
项目实训分为四个阶段：
第一阶段是项目实训的准备阶段，尽快准备项目实训所需要资料和实训计算、绘图工具。
第二阶段是设计计算阶段，是项目实训一个非常重要的阶段。在这个阶段中要尽快熟悉计算理论，并快速实施具体的计算。在这个过程中，可能会遇到许多问题，因此在本阶段要培养学生解决问题的能力。通过这一阶段的实训，令学生的专业技能得到较大提高。
第三阶段是绘制图纸阶段，是将第二阶段的成果用图纸的形式表达出来的阶段。
第四阶段是设计计算报告的编写。设计计算报告是设计成果的重要体现，报告编写要符合规定要求。
2.项目教学目标
“拱坝设计”课程教学目标包括知识目标、技能目标和态度目标三个方面。技能目标是核心目标，知识目标是基础目标，态度目标贯穿整个实训过程，是项目实训的重要保证。
（1）知识目标。
1）熟悉拱坝特点、类型及布置。
2）了解拱坝结构及应力计算方法。
（2）技能目标。
1）能够正确运用有关规范、手册等资料进行基本设计计算。
2）基本掌握拱坝布置、稳定分析和应力分析的方法。
3）能够使用绘图工具和计算机绘制图纸。
（3）态度目标。
1）不缺席、不迟到，认真严肃进行设计。
2）按设计进度完成任务、提交设计成果。
3）培养团队精神，与项目其他角色人员共同探讨问题，切磋提升技能水平。
4）克服实训中遇到的困难，培养顽强的职业精神。
成果提交要求
1.设计报告
设计报告包括计算和说明两大部分。说明部分应全面表达设计者的设计思想、方法和分析能力，包含对设计成果、采用的设计参数和理论依据的充分说明。要求章节分明、简明扼要、文理通顺，既有计算成果，又有分析论证和明确结论，必要时，使用附表和插图（应按比例绘制）。计算部分是设计者的设计程序、设计成果的来源，要求详细列出所有计算过程。计算过程尽量列表计算，附计算草图；列出计算成果，并说明成果是否合理，如不合理，叙述可做改动的步骤；计算方法要求正确，参数取值合理，数据真实可靠，计算结果正确可信。
2.设计图纸
设计图纸主要包括拱坝的平面布置图、细部构造图等。绘图应符合制图标准和相关规范，要求制图正确、布局合理、主次分明、比例适当、线条清晰、尺寸齐全，必要时应有简明注解。
3.成果说明
要求简要说明计算成果及合理性，或设计的不足和可以进一步改进的地方，并对设计过程进行总结。