某水庫除險加固設計初步設計報告-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 自第 1 年 10 月至第 2 年 3 月為主體工程施工期，在此期間需完成大壩防滲、大壩護坡、邊坡處理、溢洪道整治等項目的施工。 管理 范圍 XX 水庫工程管理范圍包括工程區和生產區，上游從壩軸線向上 16 不少于 100m，下游從壩腳線向下 150m，大壩 兩端 以 建筑邊緣向 外延伸 50m 為界。 17 環境保護 及水土保持 環境 影響分析 本次除險加固工程 施工 對環境 的不利影響是小范圍和短期的，而對環境的有利作用則是廣泛的、持久的。對取土場等 擾動地面 幅度大地方擬采取建攔沙壩等措施防治， 計 列 水土保持 費 萬元。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）。該查算暴雨成果經與鄰近臨澧縣氣象站實測暴雨統計成果對照，“手冊 ” 查算暴雨成果略大于氣象站實測暴雨統計成果，本次設計暴雨成果直接采用“手冊 ” 查算成果。設計洪水計算成果經與周邊下墊面情況基本相似水庫設計洪水對照分析知：在同頻率條件下，符合洪峰模數隨流域面積增大而減小的一般規律，故可認為 XX 水庫設計洪水的復核成果是合理的，可以作為調洪演算的依據。⊿ t/2(q1+q2) 179。 水庫大壩頂部高程復核 根據《碾壓式土石壩設計規范》 SL2742021（以下簡稱《規范》），設有防浪墻的 水庫大壩的頂部 不得低于不同運行情況下的靜水位，防浪墻 頂部 的 高程 應 等于水庫不同運用情況下的靜水位與相應的超高之和，靜水位以上的超 高參照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL2522021執行，具體計算式如下： Z1≥Z 0 ； Z2≥Z 0+Rp+e+A 。48′38″ ，北緯 29176。 地勘外業工作從 2021 年 3 月 1 日開始至 2021 年 3 月 11 日結束。呈可塑狀，含風化礫石，含量約 20%左右。另外南部有毛里湖斷層分布，被第四系覆蓋層覆蓋。據 XX、澧縣、王家廠、蓮花堰、閘口、洞市、張公廟、東門等雨量站 38 年（ 19561993 年）資料分析，按多年平均降水等值線圖，用面積加權法，量測出年平均降水量為 毫米。壩體兩側的殘積層厚度約 0～ 3m，易愛雨水沖刷形成垮塌。 大壩分區 根據土工試驗資料及現狀，將大壩分為 3 個區，即壩體填筑區 (Ⅰ區 )、壩基區 (Ⅱ區 )和基巖區 (Ⅲ區 )。大壩現場鉆孔注水試驗統計表見表 。壩區巖土物理力學參數建議值取值總體原則按 照《水利水電工程地質勘察規范》（ GB50287— 99），并結合工程類比確定。 砂礫石料 工程區內砂礫石料主要位于澧水河段，現澧縣、 XX 市區內均有砂礫石場。 (6)輸水涵管破壞嚴重，造成管身破裂，漏水嚴重危及壩體。 (6)新建排水棱體。 針對 壩坡存在的結構缺陷，首先對上游壩坡進行調坡，挖高填底，整平夯實，上游 壩坡按 1： 控制。 ④ 壩坡排水設計 大壩下游為草皮護坡，為避免雨水匯流沖刷壩坡，在下游壩坡 與山體結合處沿線 設置排水溝。壩頂以下 至 相對 不透水層 采用 高壓灌漿 。 2m的混凝土防滲墻，壩身鋪土工膜 壩頂布孔，高噴孔距 , 主要措施 防滲效果 較好 較好 質量不穩定 施工難度 施工技術簡便，質量容易控制 施工技術較簡單，質量有保證。=0. 78m。夯實方式應視 現場試驗確定，夯實過程中，確保夯錘穩定，不碰撞井壁，以提高夯壓效果。通過計算分析進行防滲處理后的大壩滲透穩定，并計算壩體浸潤線高度，驗證排水棱體高度，為大壩穩定計算提供依據。 105 防滲心墻 沖抓回填粘土 179。 從計算結果看，下游逸出點 在 排水棱體頂部 高程 以下 ，壩坡和下游壩腳不會產生滲透破壞。 ） C （ KPa） 壩體（ Ⅰ ） 含礫粘土 8 5 壩基（ Ⅱ ） 含碎石及礫石粘土 5 （二） 、計算方法 壩坡穩定性計算采用理正巖土計算軟件，該軟件采用 瑞典圓弧 法計算土質邊坡和土壩的安全系數。 （五）、壩 坡抗滑穩定抗震復核 計算出地震工況下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～ 附圖 414。1:。破壞較嚴重 。 （ 2）水庫水位驟降時期的上游壩坡。各種物理力學指標見表 。 （二）、 滲流計算工況的確定： 根據《碾壓式土石壩設計規范》 (SDJ2742021)第 條規定，本次滲流計算分析按以下工況進行： ① 上游正常蓄水位與下游無水，穩定滲流； ② 上游設計洪水位與下游無水，穩定滲流； ③ 上游校核洪水位與下游無水，穩定滲流； ④ 上游 1/3 壩高水位與下游無水，穩定滲流； ⑤ 上游從正常水位驟降至 1/3 壩高與下游無水，非穩定滲流。 表 水庫 大壩計算斷面滲透系數分區指標 分區 巖性 滲透系數 K（ cm/s） 垂直 水平 壩體土 人工填筑粘土 179。 為保證施工質量，應及時進行檢測。 ⑤ 土料的選擇 回填土料要求顆粒含量為 35%～ 50%，滲透系數小于 1179。 單排孔沿直線錯位相套，孔距按下式計算： L=2Rcosα 計算得孔距為 。 ① 主孔和套孔的布置 先打主孔 ① 、 ③ 號，回填后打套孔 ② 號，回填后再打 ⑤ 號孔，回 49 填后返打 ④ 號孔，以此順序進行打孔回填。 (三）大壩 防滲 設計 (1)防滲方案的確定 壩基座落于 在含礫石及碎石粘土層 上 ,防滲 有三種比選方案 ： 方案一： 沖抓套井回填方案。 壩頂 路面采用 泥結 石硬化 ，厚度 200mm，下部設有 200mm 砂礫石墊層，兩側設有 C20 混凝土路緣石。 主要設計依據和技術標準 設計的主要依據 水利部、財政部《小 2 型水庫除險加固工程初步設計指導意見》 《湖南省小Ⅱ型病險庫水庫除險加固項目前期工作細則》 《湖南省小型病險庫水庫除險加固設計導則》 XX 市 水 務 局 《 XX 水庫大壩安全評定報告》和《 XX 水庫大壩安全評定核查表》 設計采用的主要 規范 和 技術標準 《水利水電工 程初步設計報告編制規程》（ DL502193） 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021） 《防洪標準》（ GB502094） 《水工 鋼筋混凝土 結構設計規范》（ DL/T50571996） 46 《水工建筑物荷載設計規范》（ DL50771997） 《碾壓式土石壩設計規范》（ SL2742021） 《小型碾壓式土石壩設計導則》（ SL18996） 《溢洪道設計規范》（ SL2532021） 除險加固設計 擋水建筑物 水文復核 根據水文計算成果 ,大壩壩頂高程至少為 。 (2)溢洪道部分應進行砼或漿砌石處理，底板和側墻應進行防滲，加固處理。 地下水為松散層的孔隙水與基巖裂隙孔隙水，且附近無污染源，地下水對砼無腐蝕性。土場厚度平均 ，面積 1萬 m2左右，土料 萬 m3。 104 ZK3 粉質粘土 179。 根據室內與野外試驗結果，天然含水量 ，均值 ，干密度 ，均值為 ，孔隙比 ，均值為 ，鉆孔注水試驗滲透系數均值 179。壩肩兩側為較強風化的板巖，較破碎，層理，節理發育，壓水試驗透水率 (Lu)大于 10，屬較強透水層，厚度大于 5m，但基巖上面覆蓋有一層 1～ 厚的弱透水層，只要不破壞該層，通過基巖滲漏的可能性較小，但在壩體兩側的壩肩部位覆蓋層相對薄一點，易形成繞壩滲漏和接觸面滲漏。多年平均降雨日為 142 天。勘探期間壩體地下水埋深 左右，低于庫水位 3m 左右，此類水隨季節變化而變化。 地質構造和地震 區內屬于華夏系武陵山余脈向洞庭湖沉降帶過度地帶，第四系以來地層活動較頻繁，洞庭湖沉降帶第三紀 第四紀沉降區近代仍在下降。左右，呈” U”字型南北向展布，溝谷寬 100～ 200m，地形較平坦，溝谷為水田，山坡部分為旱地。 地勘工作 大壩施工前未進行過任何地質勘察工作，也未見有施工地質記錄。 表 27 XX 水庫大壩頂部所需最低高程 單位： m 運用情況 Z0 Rp e A Z 正常運用 非常運用 溢洪道控制段頂部高程復核 30 XX 水庫溢洪道無閘門控制 ,根據《溢洪道設計規范》（ SL2532021）第 條規定 ， 控制段的頂部高程 不得低于校核洪水位加安全超高 (XX水庫可參照 3 級建筑物取 )。 （ XX 水庫水位～庫容曲線圖、表 ）。經分析計算，求得 XX 水庫 11 月至次年 3 月多年平均 1 日入庫洪水總量 m3,由此得出水庫 11月至次年 3月期間 5年一遇的洪水位為 （起調水位為水庫死水位 ，相應死庫容 萬 m3）。 點24H 22 表 水庫設計洪水參數及成果表 (推理公式法 ) P（％） 5 備注 Q 上 m(m3/s) F= 0.3 km2 τ (h) L= 0.85 km Σ Qi（ m3/s） J= Q 上 m/∑ Qi θ= 2.90 Q 下 m(m3/s) m= 0.244 △ Q 下 m(m3/s) W(萬 m3) 表 XX 水庫設計洪水過程線成果 (推理公式法 ) （單位： m3/s） P（ %） 5 P（ %） 5 t（ h） t（ h） 0 14 1 15 2 16 3 17 4 18 5 19 6 20 7 21 8 22 9 23 10 24 11 25 12 26 13 27 0 0 0 各頻率設計洪水過程線圖如下圖 1。《 XX 水庫大壩安全認定報告書》中采用的洪水標準為：設計洪水標準 30 年一遇，校核洪水標準 300 年一遇，溢洪道消能防沖標準 10 年一遇 。庫區內山高坡陡，植被較好，水土流失較輕，壩址以上無大、中型水利工程。 工程環 境保護投資主要包括施工區環保投資、施工期環境監測費用和人群健康保護費等，計 列 萬元。 要依法收取水費、積極開展多種經營，多方爭取上級支持，保整水庫正常運行所需費用落到實處。 15 工程管理 管理現狀及存在問題 水庫 在鄉水管站的指導下由主要受益村 負責管理，現有 兼職 管理人員 2 人，負責水庫工程管理和維護，制定度汛方案和水庫調度計劃，進行水工水文觀測，負責水庫的灌溉和供水等管理工作。 施工工廠設施 木料加工：主要制作模板，配有小圓鋸 2 臺，帶鋸機 1 臺，壓 14 刨、平刨機各 1 臺和圓鋸盤修理間，占地 80m2。 土料場位于大壩左側壩體外側的山坡邊及下游，在此取土，一是運 13 距近，在 1km 以內，二是土質較好。高）鋼筋混凝土涵管，涵管壁厚 。均采用鋼筋混凝土，混凝土標號為 C20， 每 10m 設一條伸縮縫，瀝青杉板嵌縫 。 死水位以下采用拋石壓腳；死水位至正常蓄水位 的 上游壩 坡采 用預制 混凝土 六方塊護 ，先削高填低、平整夯實 ， 再鋪 的 砂石墊層 ，護砌后的上游壩坡為 1： 。 (7)壩區迎水面兩側沿山體 100m 應進行防滲鋪蓋，建議用粘土鋪蓋，厚度不小于 1m。 (7)繞壩滲漏較嚴重。 輸水涵管滲漏的主要原因：①壩體內的散浸水向管內滲入；②管身與人工填土接觸面未進行防滲，庫水和壩體內水沿剛性界面滲入管內。土料場位于大壩左側壩體外側的山坡邊及下游，在此取土，一是運距近，在 1km 以內，二是土質較好。 E 展布；兩斷層距離水庫約 10km。 (3)寒武系下統牛蹄塘組 本層巖石只在壩體兩側很小范圍內出露，系由人工將覆蓋 層剝去或庫水沖刷而出露地面，為灰黃色、灰黑色、紫紅色薄 中層狀板巖，較致密，中等風化到較強風化，風化后呈灰白色，較軟，呈片狀，巖層呈單一傾向巖層，傾向 ES80100176。 起調水位 為水庫的正常蓄水位 ，起調庫容為正常庫容 萬 m3，采用水量平衡法求得 XX 水庫在設計和校核洪水時的庫水位及下泄流量 。 該水庫修建以來主要存在大壩單薄，外坡腳滲漏嚴重 (在北端大壩與山體結合部位更為嚴重 )。 總庫容 萬 m3，正常庫容 萬 m3，死庫容 萬 m3；校核洪水位（ P=%） ,設計洪水位（ P=%） ，正常蓄水位 ,死水位 。 1 XX 水庫 工程特性表 序號 指標名稱 單位 原設計 加固前 加固后 備注 一 水文 1 控制集雨面積 km2 2 干流長度 k