某水庫除險加固設計初步設計報告-預覽頁

　

【正文】 指標進行對比評價，土中的粘粒含量較大和含水量偏小，滲透系數小，各項指標均符合要求。選擇施工機械設備先進、技術力量雄厚、有一定聲譽 、有 類似工程 經驗 的施工單 位施工。 施工總布置 施工總布置的方案，遵循因地制宜，有利生產，方便生活，便于管理，安全經濟的原則進行，主要考慮以下幾個方面： 根據各分項工程相互干擾因素較大，宜實行 小范圍、小規模聯合作業的特點，生產生活設施分區結合布置。 工程形象進度分項目描述如下： 大壩截滲墻施工從第 1 年 10 月上旬開始， 12 月底完成；大壩護坡從 12 月～ 3 月上旬。 管理機構 XX 水庫工程一直沒有建立完整的管理機構，除險加固達標后，必須盡快建 立起完善的生產管理機構，以適應現代化生產建設管理的需要，發揮工程效益，維護工程安全。 工程運用管理 水庫的運行管理要按照 《中華人民共和國 水法》、《中華人民共和國防洪法》、《水庫大壩安全管理條例》和《湖南省河道管理條例》等法律法規 進行 ， 根據本工程實際 制訂 規章制度 。其他各有關部門各司其職，各盡 其責 ， 確保工程順利實施 。 包括取土擾動地表、破壞植被、 廢 水廢氣 排放 、施工機械 噪聲 污染等。工程實施將 在小范圍內 擾動原地貌，損壞土地和植被，造成 一定程度的 水土流失。 19 2 水文 工程概況及氣象情況 XX水庫位于 XX鄉 XX 村境內，大壩樞紐所在河流屬澧水上游小支流，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養殖等綜合利用的?。ǘ┬退こ獭?XX、澧縣、王家廠、蓮花堰、東門等雨量站實測資料統計：全縣多年平均降水量 毫米，降水比較豐沛但時 空分布不均勻，降雨多集中在汛期 4～ 10 月。 多年平均風速 ，最大風速 。 洪水復核 XX 水庫沒有水文氣象觀測資料，本次洪水復核的洪水計算根據湖南省水利水電廳 1984 年編制的《湖南省暴雨查算手冊》進行計算，以下簡稱《查算手冊》。 利用《湖南省暴雨洪水查算手冊 (84 版 )》，水庫位于暴雨徑流一致區第 6 區，產流分區第 2 區，初損值 I0=27mm，流域植被情況較好， R 上/R 總 的比例系數ψ值不同頻率下分別取 、 、 ，計算參數及計算成果詳見表 。設計暴雨成果進行了工程流 域鄰近的臨澧縣氣象站、 84 版《手冊》對比分析，從工程安全角度考慮選其大者 —— 采用84 版《手冊》查算暴雨成果。依據 SL2522021《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和 SL3032021《水利水電工程施工組織設計規范》，施工分期洪水標準按 5 年一遇重現期確定。 ，水位按洪水全部留在水庫內考慮 25 調洪演算 調洪演算的基本原則 為了水庫安全起見，根據 XX 的具體情況，調洪演算遵循以下 三 條原則： 第 一 ，除溢洪道以外，其它輸水設施（如灌溉涵）均不參與泄洪；第 二 ，起調水位（正常蓄水位 ）以上，以溢洪道的最大溢流能力泄洪。 調洪演算的基本資料及來源 ⑴ .入庫流量過程線 XX 水庫沒有進行入庫流量觀測，故入庫流量過程線 利用《查算手冊》 26 求得，詳見 節。 竹壁堰水庫庫容曲線圖 庫容 V(萬 m3) 水位 H(m) 圖 2 27 表 XX 水庫溢洪道泄流曲線 水位 (m) 水頭 (m) 流量 (m3/s) 0 水位 (m) 水頭 (m) 流量 (m3/s) XX 水庫溢洪道泄流曲線圖見圖 3： 調洪演算結果 根據上面所述基礎數據和調度方式，應用我院編制的水庫洪水調節計算程序，對 XX 水庫整治后情況進行了洪水調節計算，計算成果如下表 竹壁堰水庫溢洪道泄流曲線圖 庫容 V(萬 m3) 水位 H(m) 圖 3 28 表 XX 水庫洪水調節計算成果表 項 目 單 位 頻率 (％ ) 5 洪峰流量 m3/s 壩前最高水位 m 相應最大庫容 萬 m3 最大下泄流量 m3/s 本次調洪演算成果設計洪水位、庫容以及校核洪水位、總庫容與原《 XX 水庫大壩安全評價報告》中的結果比較接近，故可認為本次調洪計算成果是比較合理的。 20m/s，校核取 20m/s； D—— 風區長度 ； Lm—— 平均波長（ m），按莆田公式計算； m—— 壩坡系數； e—— 風壅水面高（ m）； A—— 安全超高，正常運用取 ，非常運用取 。 加固后 溢洪道控制段 擋墻頂部 高程為，滿足規范要求。大壩控制集雨面積 平方公里，總庫容 萬立方米，大壩為均質土壩，壩頂高程 米，最大壩高 12 米，壩頂長度 87 米，壩頂寬度 5米，壩內輸水涵管為Ф 米瓦管，底板進口高程 米，閘門為臥式啟閉機閘，溢洪道為土渠，進口底板高程為 米，堰頂寬度為 2米。本次地質勘探工作依據《水庫大壩安全評價導則》 SL258202《中小型水利水電工程地質勘察規范》（ SL552021）和設計地勘任務書的要求進行，地勘工作主要采用地質測繪，現場調查、歷史資料分析和鉆孔勘探試驗、室內 原狀土樣試 32 驗等方法。 表 水庫大壩地質勘探工作量一覽表 序號 工作內容 單位 數量 備 注 1 1： 1000 壩址區地形測量 km2 2 壩址地質剖面圖 m/條 126/2 3 鉆 孔 m/孔 /4 4 水文地質壓水試驗 段次 /孔 3/3 5 注水試驗 段 4 6 穩定水位觀測 次 /孔 8/4 7 取原狀土樣 /試驗土樣 組 12 8 壩址工程地質調查 組 /日 3/1 9 前期資料收集 組 /日 3/1 10 天然建筑材料調查 點 /處 4/2 33 區域地質概況 地形地貌 XX 水庫位于澧水尾閭右岸的丘陵區，大壩及庫區周邊最高點高程在140m 左右，最低點位于壩體下游，地面高程 75m 左右，山體呈長形山體或渾圓狀山包，坡度 10～ 30176。 地層巖性 根據實地地質調查及鉆孔揭露，庫壩區分布的地層有第四系人工填筑土（ QS）殘積層及沖積層（ Qal），寒武系下統牛蹄塘組（∈ 1n），現從新至老分述如下： (1)壩體人工填筑土（ QS） 本層土主要為人工填筑土，為暗黃 色、紫黃色、綠黃色含礫粉質粘土，礫石含量 20%左右，厚度 0～ 12m。傾 角 60176。 W；烽火山 拱背橋斷層大致沿 N30176。 水文地質 (1)水文地質條件 壩區地下水類型分為沖積層松散土體孔隙水與基巖孔隙裂隙水。 根據工程區附近資料，地下水化學類型主要為 HCO3CaMg 型， PH值 ，附近無污染源，地表水、地下水對砼無腐蝕性。歷年極端最高氣溫： ℃（ 1972 年 8 月 27 日）；歷年極端最低氣溫： ℃（ 1977 年 1 月 30 日）。降水量最多的是 1954 年，全年降水 毫米， 1980 年為 1963 毫米；降雨最少的是 2021 年 毫米；歷年一日最大降水量為 302 毫米， 1996 年 6 月 31 日出現在澧縣官垸鄉。 樞紐工程 地質 條件評價及工程質量 壩基 (肩 )工程地質條件評價及工程質量 根據現場實地勘查與鉆探，壩基主要為厚度 1～ 厚的高液限粉土，室內土工試驗結果表明：天然含水量 ，均值為 ；干密度 ，均值為 ；孔隙比 ，均值為 ；上述指標表明：此層土具高壓縮性，結構中密，含水量差異大，干密度偏低，透水率 179。 輸水涵管工程地質條件及工程質量 輸水涵管位于壩體右段，座落在人工填筑土上，此層土在壩體質量中有詳述，施工中未進行防滲加固處理，且管身為Φ 的瓦管，采用笛閘改為臥式啟閉機閘門，由于涵管質量差，破損較嚴重，形成漏水通道，嚴重影響大壩安全。大壩在施工中由人力完成，夯壓不密實，施工中采用分片包干，片與片，層與層之間形定較大差異，加上各方面的原因，如天氣晴、雨、雪等，造成土體含水量差異大，密實度差，因而造成質量差。自水庫投入運行以來。 104 ZK2 粉質粘土 179。 (3)基巖區 (Ⅲ區 ) 本區內基巖為灰黃色、灰黑色、紫紅色薄 中層狀板巖，較軟，節理、層理、裂隙發育，中等風化至較強風化，地表以下 5m 左右為較強風化，為較強透水層透水率為 ，大壩 現場鉆孔壓水試驗統計表見表 。 40 表 4 XX 水庫壩體填土物理力學指標統計及推薦值表 填土 名稱 項目 天然狀態下土的物理力學性質指標 含水率 濕密度 干密度 孔隙比 孔隙率 土粒比重 塑性指數 液性指數 垂直滲透系數 水平滲透系數 摩擦角(176。 塊石料 塊石料主要用于溢洪道改造和少量用于其它砌體工程。 43 結論與建議 結論 ： (1)場地地震基本烈度值為Ⅶ度，設計施工中必須按Ⅶ度對大壩和建筑物進行抗震復核。 (4)壩體與壩基在施工中清淤不徹底，沒有進行完全清除與防滲處理，存在滲透問題。 工程處理措施建議： (1)對大壩壩體和壩基進行防滲處理，基巖部分的防滲處理應深入至弱透水帶。 44 (4)整修加固壩體，使其外觀成型。 45 4 除險加固設計 工程 等級和洪水標準 XX 水庫總庫容 萬 m3，設計灌溉面積 1500 畝，保護耕地 1500畝。 大壩整治設計 (一 ）大壩存在的問題： a、大壩壩體壩基滲漏嚴重 ， 壩腳 沼澤化 ； b、 壩腳無排水 設施 ； c、 管理站房屬危房、防汛公路不通 順 ； d、 白蟻危害嚴重 . 針對以上存在的問題，進行以下項目的除險加固設計。 下游壩坡 周邊設排水溝 ,壩坡 設 有 上壩踏步，坡面進行生態草皮護坡。 混凝土 塊的厚度按《水工設計手冊》中的公式計算 ，設計采用10cm。 ⑥壩腳渠道硬化 在排水棱體頂部高程內側將原有渠道進行 C15 混凝土硬化，厚10cm。 方案二： 上游壩腳截滲墻 +壩身 土工膜 鋪蓋防滲 方案。 經綜合比較后推薦方案一，即采用沖抓套井 +帷幕灌漿的防滲方案。見附圖。 。179。10 6cm/s； k1—— 壩體填料滲透系數， cm/s， k1=1179。 ⑥ 技術要求 鉆孔要求鉛直，鉆孔的偏斜率應不大于 1/80，造孔程序：先主井后套井按兩序施工 ,鉆孔達到設計深度后應立即回填，按先主井后套井的原則，填土分層進行，回填一層，夯實一層，不得邊填邊夯。當接近井頂部位時，則應減小夯錘的落距，以防壩面開裂或孔周土體隆起。應采用現場注水試驗檢查施工質量 ,確保填筑土體滲透系數滿足規范要求。 各滲透分區的水平、垂直滲透系數指標由現場注水試驗、根 據壩體填土室內土工試驗資料，參照同類工程經驗確定，見表 。 105 壩基 基巖 179。 106 根據選定的典型計算斷面圖，計算模型原點選在計算斷面 上 游側 53 壩腳位置 ， X 方向向右為正， Y 方向向 上 為正。 （三） 、穩定滲流計算內容及結果 計算大壩在各計算工況時浸潤線位置，確定最大可能滲透比降，分析大壩的抗滲安全性。 二、 大壩穩定分析計算 （一） 、材料分區及力學指標 大壩邊坡穩定分析計算斷面選取本次勘探取樣縱剖面（見工程地質平面圖），計算斷面的材料分區主要根據地質橫剖面 ，按照地質勘 54 探的結果，現場所取原狀樣的室內土工試驗及鉆孔柱狀圖，綜合大壩建設和運行管理情況進行適當簡化，分區見本章 計算 附圖 41。 表 水庫大壩計算斷面穩定計算材料分區指標表 分區 巖性 濕密度 （ g/cm3） 干密度 （ g/cm3） 固結快剪 慢剪 φ （ 176。 X 方向計算范圍為 自上、下游壩坡坡腳各向外延伸 20m； Y 方向計算范圍為自壩頂至壩基。 （四） 、壩坡抗滑穩定計算結果 計算出大壩上下游壩坡的抗滑穩定最小安全系數列于表 ，相應滑弧位置見本章附圖 48 至圖 414。 溢洪道設計 工程 現狀及主要問題 溢洪道位于壩體右側壩肩，基礎為含礫粉質粘土，為開敞式寬頂堰，堰頂高程為 ，寬度 ，為土渠，未作其它防護，施工中對地基未進行任何加固和防滲處理，目前沖刷嚴重，兩側垮塌，影響過水斷面，溢洪時水直接沖刷溢洪道和下游農田，當庫水位較高時，溢洪道單處滲漏量達 Q＝ ，在正常水位和高水位時滲漏量達 Q＝ 。控制段進口底板高程 ，寬 ，長 。均采用鋼筋混凝土，混凝土標號為 C20，每 10m