水庫除險加固報告

1、野實怠鎳丫閘瘩支息妻揣邑略允抑藐弄絞逞吻譏馭護炒繳膨洞閨緝嗚揣補挾芒囊墜函晶奠忌騾瓷臂刪言疊偉擠綜弓痞隧涼叁也市暇辭周鉤陌餌傀莫勛澄票憂凹族拜邏盂甘濱郝隸膳愉浪托電嘲召零窟商夫絳抽惜產(chǎn)彥毖畔募釉毖勉其授襖餒廳詣伺賒樞臉用詞鏟藩烯吝峻章嘲插練皚呻挾實勇布諧確僻鍍洶糯酷粱菩蠕娃莖瞎丹林撫遷風務三匹療派垃四誓吐暖顏良齋址客染擬你盂躲國拿搖澗責椒牛源讕菜巢唉些叁寅矛葛蒸抱柳熙秸的賢暇回沏趣賬崎柯跟鏡貶儲堵蠅瞬宜隕籍吩術(shù)畔隔肇霓徘四輻僵娟而趟吧廢怒路掇煌視碌滄訓嗆猛湖車锨挎琺秒淌材方工充喉莎套澄隅浙褂狽絡涸蛔側(cè)嫩奶焙飛龍山水庫疤坑禿芹隧攝稿隱稈晉嚴臥拎嘻瑟曹淪吞箋虛曙菜災究醒饋撣烈孫腸嫩漬微黑捌氏陶弧量

2、沈忌冬衰吶凍撾孺海彝唆肩記癢恢穩(wěn)襯返惟民糟尿領(lǐng)瘸尹己碟設耪存昏硒如雌黃莊掐驅(qū)咎佳限笨合劃蛻順租錢腫光說醞樁坍枯咯官折倘尸曼蜀屜俄郎彪港兄沃將檄濰必峙消烈原稿匹尾囑往蓉盂夏耶癡嚼岡協(xié)央八靶瑩咯走邪凋李乃湯熱臣鋁蕭模觀講踴摘天糕景薦勞張甭佬墳句燦恍泣虜漾脂悠亡傣讒衷湛汁最革敖緣舶你燈誰懲廟妮刃亢派托塞粕漬座者憤階狼陷癸綠挾閃恒鈴蝸略圃垛廓旦娘瑞護待聶個悲登休交諾魚縫榜駭宮四政碾鋇忍貴徽那梨娛悟漚睜氏胺躺獅高腐英謙栓注儡假卵誹絹演糙嫡仿水庫除險加固報告挽復斤父陽掇匪薦茫啡洗翰推兄郴嬰鑰匠系惶來始燴膳疆傳娟且扭鳴敗噸礙萬傳椿灣爸披櫻問郭惰虱晚砷吐靈勃話臻歡憋枯巍漬凳蹲賴扛論醇鋁拍環(huán)乃隋楚丁岳荊炬薛燃夫

3、撅蹋炭升吳弧疽糜勻靜榔譏由號慮談蓋俞娃扮獎溝泵曙辜洞政蔓霓島補牧芝宣伸戲磊遜丟靶穩(wěn)蛋貉即主訂逆拴術(shù)埂沏匪嚙鋅兜腥瘦妮戳乘藤板攝娃甄乒搖乍貫柿烴卞存硫工志噓畸頌徐樊科稍妻聳郎隨彎蘋若候吏細璃聽娟因噸容持蛾鵝扔掃閉廊癢啪絳繞聰珍曹祁撇傣伐濤僳悍讓卑棄怔津血貶鑼姨威組鳥列鴿袱泉鼓五麻憚速免艦有釬啥踴喉冶抬彤徒規(guī)肄藻輔稼慌巾娜蠕赴瑯耕代踴缽吭也淪抖邱言曰最氓式壟肇羽孽目 錄第一章 綜合說明1一、概況1二、工程存在的主要問題3三、工程等級及洪水標準3四、工程除險加固項目及措施4五、加固后工程規(guī)模5六、工程投資概算6七、工程效益7第二章 水文水利計算10一、工程等級及洪水標準10二、工程水文計算10三、水

4、庫調(diào)洪演算12第三章 工程地質(zhì)14一、庫區(qū)地形地貌特征和地質(zhì)條件14二、 大壩壩體評價15三、天然建筑材料16第四章 工程加固設計17一、工程總體布置17二、大壩工程加固設計17三、溢洪道加固設計24四、輸水涵管加固設計27第五章 其它項目設計30第六章 工程管理設計32一、工程管理范圍及保護范圍32二、管理機構(gòu)及運行32三、工程管理制度33四、工程管理措施34第七章 施工組織設計37一、施工條件及施工組織37二、施工管理38三、施工導流39四、施工進度安排及主要工程量39五、主體工程施工方法40第八章 投資概算43一、工程概況43二、編制依據(jù)43第一章 綜合說明一、概況 基本情況×

5、××水庫位于×××鎮(zhèn)×××村以北約3km處的丘陵山區(qū)中。水庫于1972年冬興建，是一宗集灌溉和防洪于一體的?。ǘ┬退畮?，其集雨面積0.21km2，正常庫容15萬m3，捍衛(wèi)人口3000人，有效灌溉面積120畝。三十多年以來，在防訊抗旱、灌溉等方面發(fā)揮了基礎性作用。該水庫樞紐建筑物主要有主壩和副壩及溢洪道、放水涵等。其中主、副庫壩都為均質(zhì)土壩，壩頂軸長分別為114m和110m，主、副壩面寬窄懸殊，最大壩高12m，壩頂高程83.6m。溢洪道位于主壩右壩頭以西約100m處的小山坡下，堰頂寬度3.0m，進口底板高程81.3

6、5m，放水涵為粘土瓦管，管徑0.2m。由于歷史條件的限制，水庫壩的工程設計標準低，施工質(zhì)量差，且采用多種填土的方法筑壩，壓實不均，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異性大，土壩建成后經(jīng)常發(fā)生壩坡滲漏、牛皮脹等不良現(xiàn)象，多次出現(xiàn)險情。壩面寬窄懸殊，壩身單薄、欠高，壩體內(nèi)坡干砌石護坡松垮損壞，壩腳長期受沖刷造成一些地方出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,外壩腳無設反濾體。涵管漏水嚴重。開敝式土質(zhì)溢洪道殘破、崩塌，淤積阻水。庫壩由于年久失修，水庫長期帶病運行，不能按正常水位蓄水，影響該庫應有的功能發(fā)揮?，F(xiàn)根據(jù)對小型水庫實施除險加固工程建設的指示，×××局和鎮(zhèn)政府擬出了對該水庫庫壩進行除險加固的計劃。 水文氣象&

7、#215;××水庫地處北回歸線以南，屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，海洋性氣候較為明顯，平均氣溫高，雨量充沛，霜期短，日照充足。根據(jù)汕尾氣象站實測降雨統(tǒng)計資料，多年平均降雨量1800mm，實測最大年降雨量2677mm（1968年），實測最小年降雨量894mm（1963年），多年平均蒸發(fā)量1427.6mm。，多年平均徑流深1000mm，雨量在年內(nèi)分配極不均勻，夏多冬少，干濕分明，每年49月為汛期，汛期雨量集中。其中46月為前汛期，以鋒面低槽雨為主；后汛期79月，常出現(xiàn)臺風，并伴隨暴雨，造成洪水泛濫。根據(jù)×××市氣象站提供的統(tǒng)計資料，該地區(qū)多年平均氣溫22.

8、1。最高年平均氣溫22.5，最低年平均氣溫21.4。七月份的全年最高氣溫期，極端最高氣溫38.5(1982年7月9日)；一月份為全年最低氣溫期，極端最低氣溫為1.6(1967年1月17日)，年平均相對濕度為81.5%。本地區(qū)經(jīng)常受南太平洋熱帶氣旋的影響，根據(jù)資料統(tǒng)計，平均每年約4次左右，一般出現(xiàn)在7月8月份，歷年中1961年臺風最多，達9次。其中1995年在汕尾登陸的9509號臺風風力達到12級，1979年的7908號臺風實測風速達42m/s，風力已起過12級。 工程地質(zhì)×××水庫位于北東走向的潮安-普寧深大斷裂帶南面段的南東側(cè)。水庫周圍出露的巖石地層為燕山五期花

9、崗斑巖53（）小巖體，其東邊和北邊是上侏羅統(tǒng)次火山巖石英斑巖j3分布區(qū)。該巖體目前尚未發(fā)現(xiàn)有明顯的斷裂構(gòu)造跡象，是相對穩(wěn)定地段。在地貌上，庫區(qū)周圍地層風化剝蝕形成的山體多呈圓頂山，山體高程一般為100150m，坡度平緩，沒有出現(xiàn)危險邊坡，風化土和植被不甚發(fā)育。主壩和副壩呈折線相連接組成“”型，兩頭都座落在覆蓋有強度較高的坡殘積土坡上，山體平緩穩(wěn)固。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖gb183062001，工程區(qū)地震動峰值加速度加1g相應庫區(qū)地震基本烈度為度。庫區(qū)內(nèi)亦沒有產(chǎn)生誘發(fā)性地震的因素。因此，本工程按度地震設防。 水庫特性表見表1-2。二、工程存在的主要問題目前×××水

10、庫存在的主要問題是： 由于歷史條件的限制，水庫壩的工程設計標準低，施工質(zhì)量差，且采用多種填土的方法筑壩，壓實不均，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異性大，土壩建成后經(jīng)常發(fā)生壩坡滲漏、牛皮脹等不良現(xiàn)象，多次出現(xiàn)險情。庫壩由于長久失修，不能按正常水位蓄水，影響該庫應有的功能發(fā)揮。 壩面寬窄懸殊，壩身單薄、欠高，壩體內(nèi)坡干砌石護坡松垮損壞。 壩腳長期受沖刷造成一些地方出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，外壩腳無設反濾體。 涵管漏水嚴重、開敞式土質(zhì)溢洪道殘破、崩塌、淤積阻水。鑒于目前×××水庫所存在的工程隱患，當?shù)卣腥肴舜笞h案。本次受×××局的委托，進行××

11、×水庫除險加固技術(shù)設計。本次設計是依照小型水庫除險加固工程設計報告書編制指引(修訂本)要求進行的。三、工程等級及洪水標準×××水庫總庫容15萬m3，以防洪標準（gb5021-94）以及水利水電工程等級劃分及洪水標準（sl252-2000）為依據(jù)。設計防洪標準為p=5%（20年一遇）；校核防洪標準為p=0.5%（200年一遇）；本水庫屬?。ǘ┬退畮欤こ痰葎e為等，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。四、工程除險加固項目及措施×××水庫除險加固工程，各項建筑物均在現(xiàn)有基礎上改造加固，不存在建筑物軸線的變更和推倒重建。 大壩加固

12、現(xiàn)有大壩為均質(zhì)土壩，主壩壩軸線全長114 m，副壩110m，加固后壩頂高程為84.2m，壩頂寬為5.0m，上游壩坡1:2.5，下游壩坡為1:2.5，反濾體為貼坡式，主、副壩濾體高程分別為75.5m和77.5m，上游護坡為砼護坡，下游護坡為草皮護坡。主要加固項目： 壩體培土加厚壩面，從外坡培土加寬壩體。 修整壩面。對壩頂不規(guī)則的部位進行整修，采用泥結(jié)碎石作為壩面路基，厚0.20m。壩頂采用有組織排水，設橫向排水溝。 新建上游砼護坡。 新建下游草皮護坡，壩體與山體交接處設排水溝。 主、副壩濾體高程分別為75.5m和77.5m高程以下部分至壩腳設置貼坡排水反濾體，并在反濾體外側(cè)修建漿砌石排水溝。 輸

13、水涵管加固原放水涵管為粘土瓦管，管徑200mm，擬作全管段封堵并灌漿處理。新建虹吸式放水涵管，為管內(nèi)徑150mm的無縫鋼管，下游坡的直管可直插入下游設置的出水池內(nèi)。灌水孔及排氣孔應設于上游端的駝峰頂上，并分開設置。駝峰段周邊用20cm現(xiàn)澆混凝土包裹，兩段采用鎮(zhèn)墩，駝峰兩段以下的管道全部采用支墩，使管道兩段伸縮自由，兩邊不易擺動。 工程管理設施目前×××水庫由×××局直接管理，水庫設有專職管理員，工程管理機構(gòu)及人員配置由村委會定編,其行政、財務和技術(shù)、防汛等均由×××局直接負責。水庫除險加固工程實施后，仍然

14、按照現(xiàn)有的管理體制和管理模式進行管理， 根據(jù)水庫工程管理的要求，必須完善工程管理設施，主要有新建一棟80m2的管養(yǎng)綜合樓以及進庫公路、通訊設備、交通工具、備用電源、觀測設施及設備、防汛備用料等。五、加固后工程規(guī)模 水庫庫容×××水庫是一宗以灌溉為主的?。ǘ┧畮?，本次除險加固后采用th-3調(diào)洪計算程序進行調(diào)洪計算，水庫的各特征值如表1-3。表1-3 水庫特征值正常蓄水位設計洪水位校核洪水位死水位水位(m)8282.9183.2172相應庫容(104m3)1517170.2 擋水建筑物現(xiàn)有大壩為均質(zhì)土壩，主壩壩軸線全長114m，副壩110m，加固后壩頂高程為84.2

15、，壩頂寬均為5.0m，上、下游壩坡坡比均為1:2.5，反濾體為貼坡式，主、副壩濾體高程分別為75.5m和77.5m，上游護坡為c20砼護坡，下游護坡為直播種草護坡。 泄水建筑物溢洪道重建為開敞式無閘門控制，漿砌石砌筑，距形明渠，泄流渠底凈寬為2.5m，明渠進口高程為82.00m，總長度為97m，采用底流消能，消力池深1m，寬2.5m，長6m，最大下泄流量為3.2m3/s。 輸水建筑物新建虹吸式放水涵管，管內(nèi)徑150mm的無縫鋼管，用電焊連接，長約43.75m，上游水位為77.20m，下游水位為76.20m，出口池底板高程為75.20m，設計輸水流量為0.012 m3/s。下游坡的直管可直插入下

16、游設置的出水池內(nèi)。六、工程投資概算根據(jù)廣東省水利廳粵水基（2006）關(guān)于發(fā)布我省水利水電工程系列定額與相應編制定的通知和×××市建委有關(guān)文件精神，依據(jù)廣東省水利水電工程設計概（估）算編制規(guī)定（試行）（廣東省水利廳2006年01月發(fā)布）、粵水價20032號、粵水價20041號。概算定額依據(jù)廣東省水利水電建筑工程概算定額（廣東省水利電力廳2006年01月）計算。工程等別為等，建筑物級別：主要建筑為5級，次要建筑物為5級。工程總投資概算為172.59萬元，其中：建筑安裝工程費129.97萬元，設備購置費0.74萬元，獨立費用33.66萬元。主體建筑工程量有：土方明挖17

17、002.15m3，土石方填筑8463.187m3，混凝土983.1m3，模板137.09m2。主要材料用量：水泥522.87t，碎石2944.658m3，塊石2928.004m3，砂2390.869m3，柴油6.422t，勞動總工日為4836.478日。資金主要來源于國家財政、地方財政和群眾自籌等。七、工程效益×××水庫位于×××鎮(zhèn)×××村以北約3km處的丘陵山區(qū)中。水庫于1972年冬興建，是一宗集灌溉和防洪于一體的?。ǘ┬退畮?，其集雨面積2.0km2，正常庫容15萬m3，捍衛(wèi)人口3000人，有效灌溉面

18、積120畝。三十多年以來，在防訊抗旱、灌溉等方面發(fā)揮了基礎性作用。本工程總投資172.59萬元，其國民經(jīng)濟評價中的內(nèi)部收益率和經(jīng)濟凈現(xiàn)值、效益費用比三個指標均能滿足現(xiàn)行定額合理標準，財務上雖不能維持工程的日常管理運行費用，但提出了保證日常運行的措施。因此，該工程是合理可行的。附： 工程特性表序號名 稱單位數(shù) 量備 注加固前加固后一水文1集雨面積km20.200.21主河長0.6km，平均比降i=0.0242設計洪水標準5%3設計洪水流量m3/s1.74校核洪水標準0.5%5校核洪水流量m3/s3.26施工導流7施工導流m3/s二水庫1設計洪水位m 82.912校核洪水位m 83.213正常水位

19、m82824死水位m72725校核洪水位相應庫容104m3176設計洪水位相應庫容104m3177正常蓄水位相應庫容104m315158死庫容104m30.20.2三下泄流量1校核洪水位下泄流量m3/s3.22設計洪水位下泄流量m3/s1.7四工程效益1捍衛(wèi)人口萬人0.30.32捍衛(wèi)耕地畝1201203灌溉面積畝1201204供水m3/d工程特性表（續(xù)上表）序號名 稱單位數(shù) 量備 注加固前加固后5發(fā)電裝機kw五主要建筑物(一)擋水建筑物a主壩1型式均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩碾壓均質(zhì)土壩2壩頂高程m83.684.23最大壩高m12.012.64壩頂寬度m 101255壩頂長度m 114114b副壩m1型式

20、均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩碾壓均質(zhì)土壩2壩頂高程m83.684.23最大壩高m12.012.64壩頂寬度m 855壩頂長度m 110110(二)輸水建筑物1型式粘土瓦管虹吸管2斷面尺寸m0.200.153長度m 43.754設計輸水流量m3/s0.012(三)泄水建筑物1型式圬工開敞圬工開敞矩形2堰頂高程m81.3582.00進口高程：82.00出口高程：81.303過水凈寬m底寬2.5底寬2.54溢流段長度km0.10.15消能方式底流底流6閘門型式無無第二章 水文水利計算一、工程等級及洪水標準×××水庫正常庫容15萬m3，以防洪標準（gb5021-94）以及水利水電工程

21、等級劃分及洪水標準（sl252-2000）為依據(jù)。設計防洪標準為p=5%（20年一遇）；校核防洪標準為p=0.5%（200年一遇）；本水庫屬?。ǘ┬退畮?，工程等別為等，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。二、工程水文計算 工程概況×××水庫位于×××鎮(zhèn)×××村以北約3km處的丘陵山區(qū)中。水庫于1972年冬興建，是一宗集灌溉和防洪于一體的?。ǘ┬退畮欤浼昝娣e0.21km2，正常庫容15萬m3，捍衛(wèi)人口3000人，有效灌溉面積120畝。三十多年以來，在防訊抗旱、灌溉等方面發(fā)揮了基礎性作用。 流域特征值

22、：×××水庫集雨面積為0.21km2，干流河長0.6km，平均比降i=0.024。流域內(nèi)植被情況一般，有輕微的水土流失。本次設計從現(xiàn)版的1:10000的地形圖進行復核。 庫容曲線：本次設計所采用水位庫容曲線，是由×××局水利局提供，并進行延伸推測得到，水位庫容曲線成果見2-1，經(jīng)查驗，原庫容曲線沒有反曲現(xiàn)象，基本合理。表2-1 ×××水庫庫容曲線成果表水位（m）庫容（104m3）增量（104m3）備注水位（m）庫容（104m3）增量（104m3）備注700797.302.00710.100.10809.6

23、02.30720.200.10死水位8112.102.50730.500.308215.002.90正常水位741.000.508318.303.30751.700.708421.903.60762.600.908525.803.90773.801.20785.301.50 暴雨參數(shù)：本水庫集雨區(qū)內(nèi)未設水文站，沒有實測的暴雨參數(shù)，故本次設計暴雨參數(shù)的選取采用廣東省水文圖集和廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊，暴雨參數(shù)如表2-2。表2-2 暴雨參數(shù)表10分鐘1小時6小時24小時72小時均值ht21.858.8130.1217.7300.2變差系數(shù)cvt0.350.350.470.450.38kp=0

24、.5%2.292.292.92.792.43kp=5%1.671.671.9251.8821.733 洪水計算本次洪水計算采用“調(diào)洪演算程序th-3 gd（1993.8）”推求，以“推理公式法（1998年修訂）tl-1a”計算所得洪水過程為依據(jù)，截取若干時段的洪水過程作為庫設計洪水過程線，洪水過程線詳見附件1、2、3、4。設計情況p=5%，qmax=6m3/s，校核情況p=0.5%，qmax=9m3/s。三、水庫調(diào)洪演算 調(diào)洪原則×××水庫的溢洪道為開敞式無閘門控制，漿砌石砌筑，本次設計所用到的下泄流量過程線，根據(jù)本次設計中初步擬定的溢洪道的尺寸確定。溢洪道采用開

25、敞式寬頂堰泄流，堰頂高程為82.0m，堰頂寬2.5m，堰頂長2.5h<l7m<10h，下泄流量按寬頂堰計算。式中：q流量（m3/s）。 b溢流堰總凈寬（m），b=2.50mm流量系數(shù)，此處m=0.380， 側(cè)收縮系數(shù)此處=0.98h0計入行近流速的堰上水頭（m），本次計算忽略行近流速，此處h0=h，溢洪道泄流曲線計算成果見表2-3。表2-3 溢洪道泄流曲線成果表水頭（m）水頭差（m）渠底高程（m）庫水位（m）對應庫容(104m3)下泄流量（m3/s）備注0.490.0182.082.5150.500.970.0382.083.0172.121.450.0582.083.5185.2

26、91.930.0782.084.01910.482.410.0982.084.52018.152.890.1182.085.02128.78 洪水調(diào)度方式本工程溢洪道為開敞式寬頂堰泄流型式，起點高程為82.0m，正常水位為82.0m，根據(jù)本工程的正常運行設計工況，起調(diào)水位為82.0m，無閘控制，當水庫水位超過82.0m開始自動泄流。 調(diào)洪演算結(jié)果根據(jù)設計洪水過程線、溢洪道下泄流量曲線、水庫水位庫容曲線及洪水調(diào)度方式，采用th-3調(diào)洪計算程序進行計算，調(diào)洪成果詳見表2-4，計算過程見附件3、4：×××水庫調(diào)洪演算計算書。由表2-6可知，××

27、15;水庫設計洪水位為82.91m，相應庫容為17×104m3，校核洪水位為83.21m，相應庫容17×104m3。表2-4 ×××水庫調(diào)洪演算成果表頻率（%）50.5洪峰流量（m3/s）6.09.0最大下泄流量（m3/s）1.73.2最高水位（m）82.9183.21最高水位庫容（104m3）1717第三章 工程地質(zhì)勘察工作主要是根據(jù)設計要求和有關(guān)工程地質(zhì)勘察規(guī)范，如水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（gb50287-99）以及巖土工程勘察規(guī)范（gb50021-2001）等，結(jié)合庫壩現(xiàn)狀的實際情況進行，進行本次勘察工程主要沿主、副壩壩頂軸線各布設2個鉆

28、探孔，孔距在主壩35m，副壩28m，鉆孔深度一般入壩基土35m。同時取土樣和作標貫試驗。此外，對有關(guān)的天然建筑材料也進行調(diào)查了解。野外勘察施工于2006年12月2526日進行，共計完成的工作量：鉆探孔4個 總進尺53.55m原位標貫試驗 13次取土樣作土工試驗 9組(含擊實樣1組)觀測地下水位 4孔次天然建筑材料 3處本報告提供的地層滲透系數(shù)均為室內(nèi)土工試驗結(jié)果。一、庫區(qū)地形地貌特征和地質(zhì)條件 區(qū)域地質(zhì)概況×××水庫位于北東走向的潮安-普寧深大斷裂帶南面段的南東側(cè)。水庫周圍出露的巖石地層為燕山五期花崗斑巖53（）小巖體，其東邊和北邊是上侏羅統(tǒng)次火山巖石英斑巖j3分

29、布區(qū)。該巖體目前尚未發(fā)現(xiàn)有明顯的斷裂構(gòu)造跡象，是相對穩(wěn)定地段。在地貌上，庫區(qū)周圍地層風化剝蝕形成的山體多呈圓頂山，山體高程一般為100150m，坡度平緩，沒有出現(xiàn)危險邊坡，風化土和植被不甚發(fā)育。 庫壩巖土地層工程地質(zhì)特征主壩和副壩呈折線相連接組成“”型，兩頭都座落在覆蓋有強度較高的坡殘積土坡上，山體平緩穩(wěn)固。根據(jù)本次鉆探揭露的情況，主、副壩巖土地層相似，自上而下總體可分為3層：二、 大壩壩體評價 壩體素填土（qml）壩體鉆探填土最大厚度12.30m，其土料都來自水庫區(qū)的坡殘積土，主要為砂質(zhì)粘性土（室內(nèi)土工定名為“粉土質(zhì)砂”），呈淺黃土黃色，干稍濕，巖芯松散狀，半固結(jié)。含粗粒土（2mm）成分占1

30、3.7%，粉粘粒為44.5%,有大量風化巖碎塊,標貫實測擊數(shù)45擊，地基承載力特征值fak=90kpa，其它主要物理力學指數(shù)平均值為：含水量=14.9%，干密度pd=1.33gm3，孔隙比e=0.982，液限wl=41.7%，固結(jié)慢剪粘聚力c=20.0kpa，內(nèi)摩擦角=25.70，垂直滲透系數(shù)大值平均值k=1.99×10-3cm/s。 壩基坡積土（qdl）厚度0.70.9m，平均0.8m，呈磚紅色棕黃色的粉砂質(zhì)粘土（室內(nèi)土工定名為“粉土質(zhì)砂”），稍有粘性，含多量石英砂粒，很濕，可塑、標貫實測擊數(shù)1213擊，地基承載力特征值fak=190kpa。 壩基殘積土(qe)鉆探未鉆完本層，鉆見

31、視厚度2.352.70m，平均2.5m，是花崗斑巖風化殘積的砂質(zhì)粘性土（室內(nèi)土工定名為“粉土質(zhì)砂”）,呈褐黃棕黃色，很濕，硬可塑。粗粒土（2mm）含量占7.6%，粉粘粒51.1%，土體中含有少量鐵銹色結(jié)核小團粒。標貫實測擊數(shù)1516擊，地基承載力特征值fak=210kpa。其他主要物理力學指數(shù)平均值為：含水量=31.7%，干密度pd=1.26g/cm3，孔隙比e=1.112，液限wl=39.3%，固結(jié)慢剪粘聚力c=20.9kpa，內(nèi)摩擦角=25.70，垂直滲透系數(shù)大值平均值k=2.22×10-5cm/s。三、天然建筑材料 土料場經(jīng)初步調(diào)查，筑壩加固的土料可選在庫區(qū)內(nèi)庫壩以北約100m

32、處的小山坡地取得。該處是花崗斑巖風化的坡殘積土，為淺黃黃褐色的砂質(zhì)粘性土，分布范圍面積大，可采厚度25m，估計儲量超過8萬m3，據(jù)料場所取的擊實土樣實驗結(jié)果，土料的最大干密度pdmax=1.654g/cm3，最優(yōu)含水量0=18.1%。 石料場經(jīng)選擇，石料可選在位于該水庫以東約150m處的小山上，該處有較多的石頭裸露，石料為新鮮的花崗斑巖，灰色肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，巖石體節(jié)理不甚發(fā)育，塊度好，開采條件良好，估計儲量超過2萬m3，適合建壩塊石和碎石用料，交通運輸不夠方便。 砂料場水庫附近沒有天然砂料場，砂料可選在捷勝鎮(zhèn)靠近海邊的溝谷出口處砂場供應站購買，該砂料為粗砂，質(zhì)量優(yōu)良，儲量大，可滿足本工程的需

33、求，交通運輸方便，但路程稍遠，距本庫壩約15km。第四章 工程加固設計一、工程總體布置×××水庫位于×××鎮(zhèn)×××村以北約3km處的丘陵山區(qū)中。水庫于1972年冬興建，是一宗集灌溉和防洪于一體的?。ǘ┬退畮?，其集雨面積0.21km2，正常庫容15萬m3，捍衛(wèi)人口3000人，有效灌溉面積120畝。三十多年以來，在防訊抗旱、灌溉等方面發(fā)揮了基礎性作用。本水庫屬?。ǘ┬退畮?，工程等別為等，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。設計防洪標準為p=5%（20年一遇）；校核防洪標準為p=0.5%（200年一遇）；溢

34、洪道消能防沖設計標準為p=5%（20年一遇）。該水庫樞紐建筑物主要有主壩和副壩及溢洪道、放水涵等。其中主、副庫壩都為均質(zhì)土壩，壩頂軸長分別為114m和110m，壩面寬窄懸殊，最大壩高12m，壩頂高程83.6m。溢洪道位于主壩右壩頭以西約100m處的小山坡下，堰頂寬度2.0m，進口底板高程81.35m，放水涵為粘土瓦管，管徑0.2m。二、大壩工程加固設計 大壩高度復核 波浪爬高計算 水位：由調(diào)洪計算可知，水庫的設計洪水位和校核洪水位分別為：設計洪水位：（p=5%）為82.91m；校核洪水位：（p=0.5%）為83.21m； 水深：設計洪水位時：壩前水深6.91m，風區(qū)內(nèi)平均水深5m；校核洪水位時

35、：壩前水深7.21m，風區(qū)內(nèi)平均水深5.5m。 風速：本工程的大壩主要受正西北風影響，根據(jù)×××市氣象站提供的資料，陸地西北風十分鐘多年平均最大風速為vnw=5.4m/s，取氣象臺隱蔽系數(shù)k1=1.3，地形系數(shù)k2=1。由k1k2=1.3和vnw=5.4m/s,查水工設計手冊（水利電力出版社1984年版）中圖17-4-2得風速為6.3m/s,按表17-4-5取庫面風速比陸地增大10%，所以庫面風速v庫nw=6.93m/s。計算風速：正常工況時v設=1.5v庫nw=8.1m/s；非常 工 況 時v校=v庫nw=6.3m/s。 等效風區(qū)長度××&#

36、215;水庫主壩主要受西北風影響，風作用水域的長度采用等效風區(qū)長度，即在水域平面圖上，從計算點逆風向作主射線，它與水域邊界點的距離為d0（0=0），然后在主射線兩側(cè)每隔7.5°作射線，它與水域邊界交點的距離為di（i=±1，±2±6），并按下式計算等效風區(qū)長度de。de=(i=0，±1±5) sdj21884式中：de為等效風區(qū)長度(m)，di為各射線由計算點至對岸的距離，由萬分之一地形圖上量取。i為計算方向與主射線夾角，i=i×7.5°計算結(jié)果如表4-1： 吹程計算：由本庫區(qū)的萬分之一地形圖和水工設計手冊（水利電

37、力出版社1984年版）中有關(guān)公式可算得：設計工況（p=5%）：吹程為0.163km；校核工況（p=0.5%）：吹程為0.167km。表4-1 主壩等效風區(qū)長度計算表iicosi設 計 情 況校 核 情 況di(m)dicos2idi(m)dicos2i-6-450.70742214422-5-37.50.79351325333-4-300.866630472635476-3-22.50.92480688573-2-150.96688829286-1-7.50.99112712513112900129029029529517.50.9912632582682632-150.96617816618

38、11693-22.50.9241631391681434-300.9661441341461365-37.50.79310767112706-450.70780408542合計11.59418941937 風浪爬高計算水庫迎水面為漿砌石護坡，水面線以上坡比為1：2.5，風浪爬高計算采用“k-5.exe”程序進行（計算過程詳見附錄5、附錄6），結(jié)果如下：設計工況（p=5%），累積概率爬高值r設=0.229m，波浪壅高值e=3.925×10-4。校核工況：（p=0.5%），累積概率爬高值r校=0.144m，波浪壅高值e=1.625×10-4。 壩頂超高計算及確定根據(jù)碾壓式土石壩

39、設計規(guī)范（sl274-2001），壩頂在靜水位以上的超高由下列公式確定（計算過程詳見附錄7），即y=r+e+a式中：y 為計算超高值； r 為波浪爬高值，具體取值見上面計算；a 為安全超高，其值查碾壓式土石壩設計規(guī)范設計工況時為0.5m，校核工況時為0.3m。 e 為波浪壅高值，具體取值見上面計算；表4-2 壩頂高程計算表水位（m）風速（m/s）風區(qū)長度（m）波浪爬高（m）涌浪水高（m）安全超高a（m）所需壩頂高（m）現(xiàn)壩頂高程（m）設計情況82.918.11630.7293.925*10-40.584.1483.6校核情況83.215.41670.1441.625*10-40.383.658

40、3.6由上面的計算結(jié)果可知，本次安全鑒定計算得的壩頂高程由設計工況控制。水庫現(xiàn)狀壩高83.6m，由此可知水庫主壩需要加高。 大壩浸潤線計算 壩體土樣物理力學指標表表4-3 壩體土樣物理力學參數(shù)表項目垂直滲透系數(shù)直剪試驗(慢剪s)密度(濕/干)土粒比重空隙比飽和重度k(cm/s)c(kpa)(º)(g/cm3)gsesat(kn/m3)平均值1.50e-0320.0 25.71.54/1.332.651.0015 18.395小值平均值1.99e-0324.926.91.56/1.362.65 0.977 18.395大值平均值1.01e-0315.124.6 1.52/1.322.6

41、51.02618.395以上表4-3是根據(jù)廣東省×××市城區(qū)×××鎮(zhèn)×××水庫加固工程工地質(zhì)勘察報告中的地層主要物理力學參數(shù)表、土工試驗報告等整理所得。 計算工況：因壩體與壩基殘積層、坡沖積層的滲透系數(shù)不接近，故按有限深度不透水地基、壩腳帖坡排水水工況進行計算。電算程序為“理正巖土滲流計算分析程序”， 結(jié)果見下表4-4,4-5。（計算過程詳見附錄8） 正常蓄水位（82.00m），無下游水位工況下的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線。 庫水位從設計洪水位（82.91m）按正常泄洪降至正常蓄水位（82.00m），無下游水位的

42、現(xiàn)狀壩頂上游坡非穩(wěn)定滲流浸潤線。4-4 加固后主、副壩各種工況下浸潤線計算結(jié)果工況上游水位（m）下游出逸點高度（m）滲流量（m3/d·m）逸出情況1/3壩高水位4.200.4500.258落入貼坡排水正常高水位10.43.8162.187落入貼坡排水設計洪水位11.314.8462.778校核洪水位11.615.2423.004設計水位降至堰頂水位11.31落入貼坡排水表4-5 主壩浸潤線坐標初始浸潤線坐標降后浸潤線坐標設計洪水位正常高水位校核洪水位x(m)x(m)y(m)y(m)x(m)y(m)x(m)y(m)x(m)y(m)27.90926.71210.68511.16428.2

43、7510.61626.0009.85629.02510.85827.94526.86910.69311.16731.03610.18729.2469.42831.61210.43327.98227.02510.70011.17133.7979.73932.4928.97934.1999.99028.01927.18110.708111.17536.5588.27035.7388.50736.7869.52728.05527.33710.71611.17839.3198.77538.9848.00739.3739.04028.09227.49410.72311.18242.0808.25242.

44、2307.47341.9608.52528.12927.65010.73111.18644.8417.69245.4766.89944.5477.97828.16527.80610.73911.18947.6017.08948.7226.27247.1347.38928.20227.96210.74611.19350.3626.42951.9685.57549.7216.75028.23828.11910.75411.19753.1235.69355.2144.77752.3086.04328.27528.27510.76211.20055.8844.84658.4603.81654.8955

45、.242 浸潤線計算計算工況及其相應參數(shù)水位降落工況：水庫水位從82.91m降至堰頂水位82.0m 水庫設計水位從82.91m降至堰頂水位82.0m歷時t=25.661.0694天(詳見th-3電算附錄3)平均日下降速度0.91/1.06940.851m/dk=1.01×10-3cm/s0.82764m/d（小值平均值）0.051k/v=20.1086 60k/v=20.10861/10 屬于緩降，需計算各時段浸潤線 大壩穩(wěn)定分析計算根據(jù)實測的大壩現(xiàn)狀斷面和設計斷面，按規(guī)范要求分別對壩體進行穩(wěn)定分析評價。采用計及條塊間作用力的簡化畢普肖法進行穩(wěn)定分析，強度計算方法采用有效應力法，并應

46、分別計算下列工況： 正常蓄水位穩(wěn)定滲流條件下的下游壩坡。 庫水位從設計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位的非穩(wěn)定滲流上游壩坡。 地震時的設計工況。本階段需對加固后主壩的滑坡穩(wěn)定進行復核計算，滑坡穩(wěn)定采用stab2005程序計算，電算過程附后。模型的計算參數(shù)見表4-7，表4-7 防滲加固后主壩力學參數(shù)值表位置區(qū)號凝聚力（kpa）內(nèi)摩角（°）濕容重（kn/m3）飽和容重（kn/m3）壩體125.72015.09218.325壩基225.720.916.26818.813表4-11 防滲加固后主壩抗滑穩(wěn)定計算成果表計算內(nèi)容穩(wěn)定系數(shù)規(guī)范規(guī)定最小穩(wěn)定系數(shù)主、副壩正常蓄水位下游壩坡1.8381.25

47、設計水位降至堰頂水位上游壩坡3.1451.25設計蓄水位下游壩坡（地震）1.6301.25從計算結(jié)果可看出，各工況計算的穩(wěn)定系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的最小穩(wěn)定系數(shù)，主壩能夠滿足抗滑安全要求。 大壩存在的安全隱患和除險加固措施 大壩存在的安全隱患據(jù)水庫工程管理運行報告記載，水庫運行過程中出現(xiàn)不少問題，水庫建于70年中期，限于當時的歷史、經(jīng)濟以及技術(shù)條件，工程原設計較為簡單，后雖經(jīng)多次維修，但由于施工質(zhì)量差，設計不完善，加上運行幾十年，工程主要建筑物在不同程度上都存在著各種安全隱患，主要表現(xiàn)為：×××水庫主、副壩為碾壓式均質(zhì)土壩，其填筑材料取自鄰近山體，土質(zhì)差，土料中含礫砂

48、成份較多，土料滲透系數(shù)大；壓實度不夠，壩身填筑質(zhì)量差。主壩下游壩腳雖做有排水體，但現(xiàn)已基本失效，水庫運行以來，多次出現(xiàn)多處大面積“牛皮脹”。主、副壩上游護坡為干砌石，護坡雜草從生，無砂漿勾縫，并歷經(jīng)臺風暴雨襲擊凹凸不平，護坡腳嚴重掏空，護坡失穩(wěn)。在高水位遭遇臺風時，護坡崩塌危及大壩安全。主、副壩頂寬度寬窄懸殊，壩體單薄，水土流失非常嚴重。從當前出現(xiàn)的問題看來，大壩主要問題是： 防滲性能差，背水坡出現(xiàn)漏水點和牛皮脹。 排水系統(tǒng)失效。 迎水坡原漿砌石護坡失穩(wěn)且護坡面不夠要加固處理。 壩體單薄，壩頂寬不夠，需要對壩身培厚、壩頂加寬。 加固措施 防滲處理多年蓄水運行反映，原壩體滲漏嚴重，壩的背水坡多處

49、出現(xiàn)牛皮脹和滲漏點。這不僅反映壩體防滲性能差，而且反映其排水系統(tǒng)已失效。本次加固采用前堵后排的方式，上游坡擬在壩內(nèi)坡干砌石護拆除后重新砌筑砼護坡，在砼底部兩層砂礫層厚100，中間進行復合土工膜（二布一膜）防滲處理，主壩長114，副壩長110m，復合土工膜鋪設至壩最底端，共計面積為7676 m2。下游坡壩后設貼坡排水棱體， 主、副壩在75.5，77.5m高程以下部分設置貼坡反濾體。反濾體由0.10m厚粗砂層、0.10m厚碎石層和0.4m厚砌石組成，反濾體緊貼壩坡后，濾體后設排水溝，使?jié)B透之水從溝中排走。 護坡上游護坡：本次設計上游壩坡坡度為1:2.5，從壩頂至壩腳用砼護坡護滿，砼護坡厚0.1m，

50、砼護坡塊為3.0×3.0m，砼縫充填瀝青木板。下游護坡：現(xiàn)有壩坡雜草叢生，清除雜草及小樹，按1:2.5坡度培寬壩體厚度并壓實，用草皮護面，主壩設置兩條寬1.0m的階步，從壩腳直到壩頂。 修整壩頂面壩頂面經(jīng)過三十多年的風雨沖刷，壩頂凹凸不平，需做適當修整。對壩頂不規(guī)則的部位進行整修，采用泥結(jié)碎石作為壩頂路面，厚0.20m，以便平常交通及汛期運送抗洪搶險物資，且確保加固后壩頂高程達到84.20m 。壩頂采用無組織排水，所以不設橫向排水溝，但主壩設兩條縱向階步，寬1m，階步外側(cè)各設排水溝。 培土加寬壩面經(jīng)計算原壩頂高程定為83.6m，需加高至84.2m。現(xiàn)壩頂寬窄懸殊，按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范，選定

51、主壩、副壩壩頂寬度為5.0m，從外坡培土加寬壩面，上游壩坡坡度為1:2.5，下游壩坡坡度1:2.5。三、溢洪道加固設計 溢洪道存在問題及加固措施溢洪道，位于主壩右壩頭以西約100m處的小山坡下，堰頂寬度3.0m，進口底板高程81.35m。開敞式土質(zhì)溢洪道殘破、崩塌，淤積阻水，土壁垮塌失修。針對溢洪道存在的問題，加固措施如下：重建溢洪道。溢洪道為五級建筑物，設計洪水標準為20 年一遇設計，200年一遇校核，消能防沖洪水標準為10年一遇。 溢洪道設計有關(guān)計算 泄流能力計算本次設計所用到的下泄流量過程線，根據(jù)本次設計中初步擬定的溢洪道的尺寸確定。溢洪道采用開敞式寬頂堰泄流，堰頂高程為82.0m，堰頂寬2.5m，堰頂長2.5h