某水庫除險加固初步設計報告-閱讀頁

　　

【正文】 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 K179。 ⑵ 第四系全新統沖洪積粘土（ Q41apL） a、粘土：土黃色、褐黃色，稍濕，堅硬狀態，有層理。106(cm/s) 3 液限 WL（ %） 3 塑限 WP（ %） 3 塑性指數 IP 3 液性指數 IL 3 [R]=160KPa，邊坡比 1 ： 。 107—— 179。106(cm/s) 22 液限 WL（ %） 22 45 塑限 WP（ %） 22 22 塑性指數 IP 22 液性指數 IL 22 C 壩體后壩坡（人工填土）物理力學性質指標為： 3 工程地質 22 人工填土（后壩坡）物理力學性質指標統 計表 項 目 統計 個數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 地質建 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 ɑ12 (Mpa1) 6 壓縮模量 Es(Mpa) 6 凝聚力 C(Kpa) 6 18 內摩擦角 φ （ 度 ） 6 液限 WL（ %） 6 塑限 WP（ %） 6 塑性指數 IP 6 滲透系數 K(cm/s) 179。 105 濕陷系數δ s —— 自重濕陷數δ zs —— 允許承載力 [R]（ Kpa） 120 邊坡比 1: d 庫區淤積土物理力學性質指標為： 淤積土 物理力學性質指標統 計表 項 目 樣本數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 標準差 地 質 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 ɑ12 (Mpa1) 100300 壓縮模量 Es(Mpa) 5 凝聚力 C(Kpa) 6 12 13 內摩擦角 φ （ 度 ） 6 17 滲透系數 K 179。 水文地質 庫區地表水主要由上游各溝谷流水匯集，受季節性影響較強 。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性。 = mg/ L，對鋼結構具中等腐蝕性。 3 工程地質 24 該庫地下水水化學類型為 HCO3–– SO42— Ca— Mg 型水，根據《水利水電工程地質勘察規范》（ GB50487— 2021） 附錄 L環境水腐蝕性評價，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。對鋼結構具有弱腐蝕性。 根據地質勘察及室內試驗結果表明，原壩體碾壓程度不均勻，干容重及孔隙比指 標相差較大，其變化范圍：干容重 － ，孔隙比在 － 之間。水庫在安全鑒定勘察階段，在壩體取擊實土三組，試驗證明，其最優含水量平均為 %，最大干容重平均為 。由此可判定原壩體施工質量差，碾壓不均勻，壓實密度未達到設計要求。 土的滲透變形評價 依據《水利水電工程地質勘察規范》（ 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 。地面海拔高程為 ，場地為Ⅰ級階地前緣部位。 地層巖性 場地地層巖性為第三系中新統紅柳溝組（ N1h）泥巖，第四系全新統沖積層（ Q41apL）粘土 ,淤積質 粉質粘土 （ Q42apL） 。 輸水塔巖（土）物理力學特征 根據本次勘察的目的 ， 為了找到持力層，布置了 一 個鉆孔 ， 一個探井， 現 鉆3 工程地質 25 孔 描述 如下： ⑴ 粉質粘土（ Q2apl/4）：分布在庫區，屬淤積物，厚度 。物理力學指標：含水量 W=%，天然密度ρ =，干密度ρ /d=，孔隙比 e=，壓縮系數α /12=，壓縮模量 Es=，凝聚力 C=，內摩擦角Φ =，液限 W/L=%,塑限 W/P=%，滲透系數 K=179。 ⑵ 粘 土 （ Q41apl） ： 土黃色、褐黃色，稍濕，堅硬狀態，有層理。 106/ cm/s。 粘土物理力學性質指標統 計表 項 目 樣本數 最小值 最大值 平均值 變異 系數 統計 修正 系數 地 質 建 議值 含水量 w (%) 6 19 濕容重 r (g/cm3) 6 干容重 rd (g/cm3) 6 孔隙比 e 6 壓縮系數ɑ 12 (Mpa1) 100300 壓縮模量 Es(Mpa) 3 凝聚力 C(Kpa) 3 12 14 內摩擦角φ（度） 3 滲透系數 K 179。 表層強風化后呈碎塊狀，該巖性屬河湖相沉積物，廣泛分布于水庫溝谷兩岸。強風化厚度 左右，裂隙較發育，巖體完整性較差，中等風化厚度 m，裂隙不甚發育，巖體的完整性較好 ,透水率 1q5，屬弱透水層。允許承載力：強風化 [R]=200KPa，邊坡比 1 ： ，中等風化 [R]=250KPa，邊坡比 1 ： 。 根據《水利水電工程地質勘察規范》（ GB 504872021）附錄 S 膨脹土的判別標準：該套砂質泥巖存在有弱膨脹潛勢。地下水主要為第四系孔隙潛水，地下水補給地表水，受季節性影響較大。 [SO42]含量為 。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性（ CL=CL+ SO42179。 擬建輸水塔工程地質條件評價 建議輸水塔基礎采用泥漿護壁鉆孔樁，樁端置 于第三系中等風化砂質泥巖層中。中等風化砂質泥巖樁的極限端阻力標準值 1500KPa。該庫區右岸有厚度 — 粘土，可做土料。 106 179。 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 IP 3 粘 粒含量 P（ %） 3 以上 除粘粒含量略超標外，其它指標均滿足規范的要求，可以作為筑壩的材料使用。砂料的總儲量約 350 萬立方米，可做為建筑材料使用，現料場開采已形成一定規模，屬外購料，距 XX水庫壩址區約 35km，交通方便。 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 65km，交通方便。 ⑵ 水庫所處的第三系地層是良好的天然隔水層，不存在滲漏問題。 ⑷ 水庫兩岸均有大面積第三系巖層，加壩時應對兩 岸淤積面以上強化巖層進行處理，以防止由于風化裂隙，巖體破碎而引起繞壩滲漏。建議采用抗硫酸鹽水泥。該地區 最大凍土深度 115cm。 輸水建筑物 位于土壩左岸， 由疊梁臥管、涵洞、明渠、陡坡及消能設施組成 。 ， 廊道為箱型鋼筋混凝土結構， 輸水涵洞為拱涵，尺寸為 179。 高 )，最大輸水量 m3/s。 ② 前坡無砌護，壩頂無防護、平整度差 ，壩后無排水體 。 ④ 臥管經多年運行， 淤積嚴重 ， 由于建筑物尺寸較小清淤困難， 且臥管 泄洪流 量不好控制 。 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量差，碾壓不均勻，壓實度未達到設計、規范要求 。 （ 2）是改善當地生態環境的需要 由于項目受益區長期干旱少雨，自然條件惡劣，隨著人口的增加，許多群眾4 工程任務及規模 30 為生活所迫大面積開荒種地、放牧，使項目受益 區原本惡劣的生態環境雪上加霜，自然植被破壞殆盡。 為了 遏制當地村民村民亂開荒山的問題，改善當地生態環境，對該工程進行除險加固改造迫在眉睫。 水庫水資源利用任務：該 水庫是一座防洪兼 水資源利用 的多功能水庫， 由于淤積嚴重，蓄水量逐年下降， 水庫灌溉功能基本喪失。 設計標準 洪水標準 根據《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 2021 規定，參照水利部下發的《 關于印發重點小型病險水庫除險加固工程初步設計指導意見的通知 》（ 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計指導意見 》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 淤積 年限 根據《水利水電工程建設征地移民安置規劃設計規范》（ SL290－ 2021）第 節“水庫淹沒影響范圍”之 條第 3款規定，“水庫設計洪水回水位的確定，應根據河流泥沙特性、水庫運行方式、上游有無調節水庫以及受淹對象的重要程度，考慮 10～ 30 年的泥沙淤積影響。 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 工程任務及規模 31 作用，因此泥沙全部攔蓄計算。 XX 水庫各時段淤積情況表 表 41 編號 時段 淤積量 年限 平均淤積量 1 19761987 11 2 19872021 25 本次 設計淤積量取 萬 m3，則 20 年水庫淤積量 萬 m3，對應高程為 。 水庫調洪計算 泄洪涵洞 設計 泄量 ,對調洪計算影響較小，不考慮調洪作用。 水庫特征水位與庫容關系見下表 42 設計 水庫特征水位與庫容關系表 表 4— 2 特征水位（ m） 本次設計庫容（萬 m3） 累計庫容 名 稱 高 程 名 稱 庫 容 合計庫容 現淤泥面 已淤積庫容 0 0 設計淤泥面 設計淤積庫容 設計洪水位 對應 庫容 校核洪水位 調洪庫容 壩高確定 壩頂超高 計算 根據《碾壓式土石壩設計規范》（ SL274— 2021）， 壩頂在水庫靜水位以上的超高按下式計算： AeRy ??? 式中： y — 壩頂超高， m； 4 工程任務及規模 32 R — 最大波浪在壩坡上的爬高 m。 平均波高 mh 和平均波周期按莆田 試驗公式計算。 XX 水庫多年平均最大風速為 ／ s，正常運用條件下 5 級壩采用多年平均年最大風速的 倍即為 ／ s，非常運用條件下采用多年平均年最大風速 ／ s； D— 風區長度， m； mH — 水域平均水深 m，設計水深 = ，校核水深 =； mT — 平均波周期， s。 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，前坡坡比為 ； ?K — 斜坡的糙率滲透性系數，前坡為砼預制板 ，取值 。 式中： W — 計算風速： 正常運用條件下gHW＝ ， 查表得 WK ＝ ，非常運用條件下gHW＝ ，查表得 WK ＝ 。 10— 6； ? — 計算風向與壩軸線法線的夾角（176。 其結果詳見表 4─ 3。 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 工程任務及規模 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。 工程建設規模和主要建設內容 建設規模 水庫屬小（二）型水庫，主要建筑物（土壩、輸水建筑物）屬Ⅴ等 5 級。設計洪水標準：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；水庫設計水平年 (淤積年限 )為 20 年。次要建筑物及臨時建筑物（圍堰）屬 Ⅴ等 5級 。 采用的主要技術規范 (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計報告編制規