某水庫除險加固初步設(shè)計報告-預(yù)覽頁

　

【正文】 (2)臥管改建水塔， 新建 方涵連接段， 設(shè)計泄流量 。 壩體加固、防滲 在 本次勘察中，所有 鉆孔鉆至孔深 6m 處，孔口均不返水，且漏水漏漿。 105cm/s,壓實度不小于 ，筑壩土料含水率控制在 %（最優(yōu)含水率）177。 的漿砌石防滑槽。 水塔與原臥管連接段， 采用一孔鋼筋砼 方涵 ，埋置于淤泥面下，洞前與水塔相接，洞后接原臥管 側(cè) 面 ，接口以上臥管廊道 進行封堵 。 工程施工 施工區(qū)位于 XX 縣、 溫堡鄉(xiāng) 、新莊 村 ，施工道路、用電、通訊等均可利用現(xiàn)有設(shè)施， 施工用水 從附近機井抽取 ， 施工條件便利。 塊石料場地位于三關(guān)口 ，開采多年，已形成規(guī)模，巖性為奧陶系灰?guī)r，致密、堅硬，天然容重在 ，符合建筑材料標準，屬外購料，距壩址區(qū) 65km，交通方便。 ～ ，主要完成圍堰、水塔、涵洞的施工， ，主要完成清基、壩前培厚、 砼預(yù)制板護坡 的1 綜合說明 8 施工。 水土保持 和環(huán)境保護 根據(jù)《水土保持法》有關(guān)規(guī)定，水土保 持方案應(yīng)堅持水土保持措施與主體工程“同時設(shè)計，同時施工，同時驗收”的制度，防止新的水土流失發(fā)生，保證生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。 XX 水庫 工程的實施，為當(dāng)?shù)靥峁└鼮榘踩纳a(chǎn)和生活環(huán)境，解決 水庫 上游水資源利用問題 ，促進當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，工程建設(shè)的環(huán)境保護意義較大。 工程共需鋼材 9噸，水泥 166 噸，砂子 603 立方米，石子 773 立方米，塊石 5立方米。地勢自東向西傾斜，溝道流向與地勢相同展布。 水文站點及基本資料 XX 水庫所處甘渭河流域雨量站點很少。 災(zāi)害性天氣主要有大風(fēng)、干旱、冰雹、霜凍等。年平均太陽總輻射量 5007 兆焦耳 /平方米，年日照時數(shù) 2228 小時。封凍期水溫 0℃。 XX 水庫 水面蒸發(fā)量逐月分配表 表 22 單位 mm 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 全年 多年平均 810 % 4 6 3 100 徑流量 該流域多年平均徑流深 65mm，多年平均徑流量 萬 m3， p=50%、 75%保證率的徑流量及月分配情況見表 23。具有干旱半干旱地區(qū)暴雨的特征，即強度大、歷時短，持續(xù)大暴雨少。 設(shè)計暴雨 本區(qū)的暴雨歷時一般不超過 24h，主雨歷時在 6h 左右，多為短歷時暴雨，暴雨籠罩面積不大，點面折減較快。 產(chǎn)流計算 XX 水庫所在流域洪水多為超滲產(chǎn)流型，歷時短，洪峰高。按瞬時單位線原理，就是凈雨歷時趨于零的極小時段內(nèi)產(chǎn)生的一個單位凈雨（ 1mm 凈雨深）在出口處所形成的流量過程線，其公式為： u(t)= Ktn eKtnK /1)()(1 ??? 式中： t— — 時段變量； u(t) —— 為 t時的瞬時單位線的縱坐標； 2 水 文 13 n,k—— 為瞬時單位線形狀參數(shù)； Γ (n) —— 伽瑪函數(shù) 。 Δ t—— 計算時段長（ h）； tF?? —— 換算系數(shù)； dteKtnK Ktnt /10 )()(1 ??? ? —— 納希瞬時單位的累積曲線，又稱 S(t)曲線； dteK ttnK Kttnt )/(10 )()(1 ????? ??? —— 形同 S(t)曲線，唯在時間坐標上錯后Δ t時，用 S(tΔ t)表示。 計算參數(shù) 在計算瞬時單位線，進行洪水演進時，須求得參數(shù) n， k，滯時 M，計算公式如下： 黃土丘陵區(qū)： n=， K=M1i/n， M1i= i—— 產(chǎn)流區(qū)平均凈雨強度（ mm/h）； L—— 概化長度（ km） ， 該流域概化長度為 。由匯流原理計算不同設(shè)計頻率洪水過程線見表 28。 此次勘察工作執(zhí)行的規(guī)范： ⑴《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （ SL552021）； ⑵《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （ GB542872021）； ⑶《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（ SL251– 2021）； ⑷《巖土工程勘察規(guī)范》（ 2021 年版） （ GB50021– 2021）； ⑸《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 （ GB50011– 2021）； ⑹《土工試驗規(guī)程》 （ SL 237– 1999）； ⑺《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 （ GB500072021）； ⑻《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （ GB18306– 2021）； ⑼《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》 （ GB500252021）。 地層巖性 工作區(qū)主要分布的地層有第三系紅柳溝組泥巖、第四系全新統(tǒng)壤土、角礫、碎石等，現(xiàn)由老至新分述如下： 第三系紅柳溝組（ N1h） 泥巖：淺磚紅色、灰褐色、灰綠色，中 –– 厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，強風(fēng)化層厚度 – 左右，裂隙發(fā)育，多呈灰綠、灰褐 色，巖體破碎，中等風(fēng)化層厚 – ，裂隙較發(fā)育。局部含礫，主要分布于河谷的Ⅰ、Ⅱ級階地上。 3 工程地質(zhì) 17 西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶是隴西系較明顯、突出的旋回褶帶之一。往西北、南東方向，其寬度逐漸變窄。 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象 庫區(qū)屬中低山地貌單元 ,河谷受水流的沖刷切割 ,使河谷形成“ U”字型。由老至新分述如下： ⑴ 第三系紅柳溝組 (N1h) 泥巖：淺紅，磚紅色，厚層狀，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，風(fēng)化強烈，裂隙發(fā)育，表部巖體呈碎塊狀。廣泛分布于庫區(qū)兩岸，厚度大于 20m。常見粒徑 1— 3cm ,充填物為砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，具有弱腐蝕性。 該庫地下水水化學(xué)類型為 HCO3–– SO42— Ca— Mg 型水，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB50487— 2021） 附錄 L環(huán)境水腐蝕性評價，對混凝土一般酸性型、碳酸鹽型、重碳酸鹽型、鎂離子型、硫酸鹽型不 具有腐蝕性。為此不存在兩岸滲漏問題。該水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此水 庫加壩后誘發(fā)地震的可能性不大。溝谷兩岸有基巖出露。該巖性屬河湖相沉積物。 砂質(zhì)泥巖物理力學(xué)性質(zhì)指標統(tǒng) 計表 項 目 樣本數(shù) 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數(shù) 統(tǒng)計 修正 系數(shù) 標準差 地質(zhì) 建議值 含水量 w (%) 8 濕容重 r (g/cm3) 8 干容重 rd (g/cm3) 8 孔隙比 e 8 孔隙率 n 8 土粒比重 GS 8 0 0 1 滲透系數(shù) K179。106(cm/s) 3 液限 WL（ %） 3 塑限 WP（ %） 3 塑性指數(shù) IP 3 液性指數(shù) IL 3 [R]=160KPa，邊坡比 1 ： 。106(cm/s) 22 液限 WL（ %） 22 45 塑限 WP（ %） 22 22 塑性指數(shù) IP 22 液性指數(shù) IL 22 C 壩體后壩坡（人工填土）物理力學(xué)性質(zhì)指標為： 3 工程地質(zhì) 22 人工填土（后壩坡）物理力學(xué)性質(zhì)指標統(tǒng) 計表 項 目 統(tǒng)計 個數(shù) 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數(shù) 統(tǒng)計 修正 系數(shù) 地質(zhì)建 議值 含水量 w (%) 6 濕容重 r (g/cm3) 6 干容重 rd (g/cm3) 6 孔隙比 e 6 壓縮系數(shù) ɑ12 (Mpa1) 6 壓縮模量 Es(Mpa) 6 凝聚力 C(Kpa) 6 18 內(nèi)摩擦角 φ （ 度 ） 6 液限 WL（ %） 6 塑限 WP（ %） 6 塑性指數(shù) IP 6 滲透系數(shù) K(cm/s) 179。 水文地質(zhì) 庫區(qū)地表水主要由上游各溝谷流水匯集，受季節(jié)性影響較強 。 = mg/ L，對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。水庫在安全鑒定勘察階段，在壩體取擊實土三組，試驗證明，其最優(yōu)含水量平均為 %，最大干容重平均為 。 土的滲透變形評價 依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB 504872021）對人工填土的滲透變形類型判斷為：流土型，允許水力比降為 。 地層巖性 場地地層巖性為第三系中新統(tǒng)紅柳溝組（ N1h）泥巖，第四系全新統(tǒng)沖積層（ Q41apL）粘土 ,淤積質(zhì) 粉質(zhì)粘土 （ Q42apL） 。物理力學(xué)指標：含水量 W=%，天然密度ρ =，干密度ρ /d=，孔隙比 e=，壓縮系數(shù)α /12=，壓縮模量 Es=，凝聚力 C=，內(nèi)摩擦角Φ =，液限 W/L=%,塑限 W/P=%，滲透系數(shù) K=179。 106/ cm/s。 表層強風(fēng)化后呈碎塊狀，該巖性屬河湖相沉積物，廣泛分布于水庫溝谷兩岸。允許承載力：強風(fēng)化 [R]=200KPa，邊坡比 1 ： ，中等風(fēng)化 [R]=250KPa，邊坡比 1 ： 。地下水主要為第四系孔隙潛水，地下水補給地表水，受季節(jié)性影響較大。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，具有弱腐蝕性（ CL=CL+ SO42179。中等風(fēng)化砂質(zhì)泥巖樁的極限端阻力標準值 1500KPa。 106 179。 ) 天然 快剪 3 0 13 慢剪 3 飽和 快剪 3 0 12 慢剪 3 液 限 WL （ %） 3 塑 限 WP （ %） 3 塑性指數(shù) IP 3 粘 粒含量 P（ %） 3 以上 除粘粒含量略超標外，其它指標均滿足規(guī)范的要求，可以作為筑壩的材料使用。 塊石料 塊石料場 與礫 石料場 為同一料場，各項指標 符合建筑材料標準，屬外購料，距壩址區(qū) 65km，交通方便。 ⑷ 水庫兩岸均有大面積第三系巖層，加壩時應(yīng)對兩 岸淤積面以上強化巖層進行處理，以防止由于風(fēng)化裂隙，巖體破碎而引起繞壩滲漏。該地區(qū) 最大凍土深度 115cm。 ， 廊道為箱型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 輸水涵洞為拱涵，尺寸為 179。 ② 前坡無砌護，壩頂無防護、平整度差 ，壩后無排水體 。 工程除險加固的必要性 （ 1） 是 防洪需要 在 本次 地址 勘察中，所有鉆孔鉆至孔深 6m 處，孔口均不返水，且漏水漏漿，由此可判定原壩體施工質(zhì)量差，碾壓不均勻，壓實度未達到設(shè)計、規(guī)范要求 。 為了 遏制當(dāng)?shù)卮迕翊迕駚y開荒山的問題，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，對該工程進行除險加固改造迫在眉睫。 設(shè)計標準 洪水標準 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 2021 規(guī)定，參照水利部下發(fā)的《 關(guān)于印發(fā)重點小型病險水庫除險加固工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見的通知 》（ 水總 [2021]428 號 ）文件的附件《 重點小型病險水庫除險加固工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見 》中“ 等級劃分及洪水標準 ”， XX水庫 總庫容 萬 m3， 確定 XX 水庫 為小（二 )型水庫，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物（土壩、 輸水建筑物 ）為Ⅴ等 5 級，次要建筑物 及臨時建筑物為Ⅴ等 5 級。 水庫泥沙淤積計算 輸水建筑物改建為水塔 后 ，利用原涵洞 泄洪，由于流量較小，不考慮其排沙4 工程任務(wù)及規(guī)模 31 作用，因此泥沙全部攔蓄計算。 水庫調(diào)洪計算 泄洪涵洞 設(shè)計 泄量 ,對調(diào)洪計算影響較小，不考慮調(diào)洪作用。 平均波高 mh 和平均波周期按莆田 試驗公式計算。 正向波在單坡上的平均波浪爬高可按下式計算： mR ＝ mmW LhmKK 21?? 式中： mR — 平均波浪爬高（ m）； m— 單坡的坡度系數(shù)，前坡坡比為 ； ?K — 斜坡的糙率滲透性系數(shù)，前坡為砼預(yù)制板 ，取值 。 10— 6； ? — 計算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角（176。 壩頂高程 壩頂高 程為水庫靜水位與壩頂超高之和，按下列運用條件計算，取最大值： （ 1）設(shè)計洪水位 +正常運用條件下壩頂超高； （ 2）正常蓄水位 +正常運用條件下壩頂超高； 4 工程任務(wù)及規(guī)模 34 （ 3）校核洪水位 +非常運用條件下壩頂超高； （ 4）正常蓄水位 +非常運用條件下壩頂超高 +地震涌浪高度 水庫無正常蓄水位，工況（ 2）、（ 4）不用計算， 只計算 （ 1）、 （ 3）即可。設(shè)計洪水標準：主要建筑物 20年一遇，臨時性建筑物 10 年一遇；校核洪水標準： 200 年一遇；水庫設(shè)計水平年 (淤積年限 )為 20 年。 采用的主要技術(shù)規(guī)范 (1)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL252— 2021） (2)《防洪標準》（ GB 50201— 94） (3)《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)