某某水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)實(shí)施報(bào)告_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、.項(xiàng)目編號(hào): 2015-AH-007- 某某安徽省含山縣某某水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告.二一五年五月.批 審.安徽省含山縣某某水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告準(zhǔn):核:項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:專業(yè)負(fù)責(zé)人: 水工:主要編寫(xiě)人員:.二一五年五月.目 錄1 概 述 . 1 1.1 報(bào)告編制依據(jù) . HYPERLINK l _bookmark2 11.2 工程概況 . HYPERLINK l _bookmark3 11.3 工程主要特性指標(biāo) . HYPERLINK l _bookmark4 22 工程質(zhì)量評(píng)價(jià) . . 4 2.1 大壩 . HYPERLINK l _bookmark5 42.2 溢洪道 . HYPERLINK l _

2、bookmark6 42.3 放水涵 . HYPERLINK l _bookmark1 52.4 工程質(zhì)量綜合評(píng)價(jià) . HYPERLINK l _bookmark1 53 工程地質(zhì)評(píng)價(jià) . . 6 3.1 工程概況 . HYPERLINK l _bookmark7 63.2 壩區(qū)地形地貌及不良地質(zhì)現(xiàn)象 . HYPERLINK l _bookmark8 83.3 場(chǎng)地地下水 . HYPERLINK l _bookmark9 83.4 壩體、壩基土的分布狀況及特征 . HYPERLINK l _bookmark10 93.5 壩體、壩基物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù) .1.03.6 場(chǎng)地類別及抗震穩(wěn)定

3、性評(píng)價(jià) .1.0.3.7 壩體、壩基土評(píng)價(jià)及處理方案建議 .1.1.4 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià) . 144.1 工程管理 .1.4.4.2 水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用 .1.4.4.3 工程養(yǎng)護(hù)與維護(hù) .1.5.4.4 工程監(jiān)測(cè) .1.6.4.5 大壩運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià) .1.7.5 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核 . . 1 85.1 洪水標(biāo)準(zhǔn) .1.8.5.2 水庫(kù)工程特性參數(shù) .1.8.5.3 調(diào)洪演算 .1.9.5.4 壩頂高程復(fù)核 .2.6.5.5 防洪安全評(píng)價(jià) .2.9.6 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià) . . 3 06.1 大壩變形安全 .3.0.6.2 大壩抗滑穩(wěn)定 .3.0.6.3 抗震安全評(píng)價(jià) .3.4.6.4 上游護(hù)坡穩(wěn)定

4、 .3.4.6.5 近壩庫(kù)岸穩(wěn)定 .3.5.6.6 壩頂超高 .3.5.6.7 輸、泄水建筑物安全評(píng)價(jià) .3.5.6.8 結(jié)構(gòu)安全評(píng)定 .3.5.7 滲流安全評(píng)價(jià) . . 3 77.1 滲流資料分析 .3.7.7.2 滲流勘察調(diào)查 .3.7.7.3 滲流有限元分析 .3.7.7.4 滲流安全評(píng)價(jià) .4.0.8 大壩安全綜合評(píng)價(jià) . 4 18.1 結(jié)論 .4.1.8.2 建議 .4.2.附 圖 . 4 3 工程現(xiàn)場(chǎng)圖片 . 4 5 水庫(kù)現(xiàn)狀圖 . 4 7 大壩抗?jié)B、抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖 . 4 9附件 1 :安徽省含山縣某某水庫(kù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告(另冊(cè)).1 概 述1.1 報(bào)告編制依據(jù)2015 年

5、3 月,南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司受安徽省含山縣水務(wù)局的委托,負(fù)責(zé)編制某某水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告。報(bào)告編制依據(jù)主要有:(1)安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、 山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、 小面積計(jì)算辦法 (1984.05 );(2) 水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則 (SL258-2000 );(3) 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL274 2001);(4) 水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) (SL252-2000 );(5) 小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL189-2013 );(6) 安徽省含山縣某某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程工程地質(zhì)勘察報(bào)告 (南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司, 2015 年 4 月)

6、。1.2 工程概況某某水庫(kù)位于含山縣環(huán)峰鎮(zhèn)境內(nèi)東山水庫(kù)上游, 長(zhǎng)江流域得勝河水系, 來(lái)水面積 8.2km 2 。水庫(kù)按 20 年一遇設(shè)計(jì), 300 年一遇校核,校核洪水位 49.12m ,總庫(kù)容 95.37 萬(wàn)立米。 水庫(kù)灌溉面積 0.09 萬(wàn)畝, 保護(hù)下游農(nóng)田 0.12 萬(wàn)畝, 保護(hù)人口 0.09 萬(wàn)人,是一座以灌溉為主,兼有防洪和養(yǎng)殖等的?。?2 )型水庫(kù)。本次安全評(píng)價(jià),根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) (SL252-2000 )及防洪標(biāo)準(zhǔn) (GB50201-94 ),確定水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè) 計(jì)洪水位 47.48m , 300 年一遇的洪水校核, 校核洪水位 48.

7、52m ,總庫(kù)容 82.37萬(wàn) m 3。水庫(kù)現(xiàn)狀主要建筑物有:.(1 )大壩一座,于 1986 年、 1997 年和 2003 年進(jìn)行過(guò)加固處理,為均質(zhì) 土壩。現(xiàn)狀大壩壩頂高程 48.35 49.08m , 最大壩高約 8.5m ,壩頂寬度 5m 左 右,壩頂長(zhǎng)度 519m 。大壩迎水坡高程約 47m 處有一 1.73.7m 寬平臺(tái),平臺(tái) 以上坡比為 1:2.6 1:3.0 ,平臺(tái)以下坡比為 1:2.2 1:4.2 ,迎水坡無(wú)護(hù)坡;背水坡現(xiàn)狀完好,坡比為 1:2.71:3.0 。(2) 溢洪道一座, 于 1986 年和 1997 年底進(jìn)行過(guò)維修, 并與 2003 年進(jìn)行 拓寬,增設(shè)溢洪道工作橋

8、,對(duì)溢洪道底板進(jìn)行灌漿處理。溢洪道位于大壩左端,為開(kāi)敞式溢洪道, 堰頂型式為寬頂堰, 堰頂高程為 46.20m , 單孔, 凈寬 32.0m 。溢洪道底板為鋼筋砼結(jié)構(gòu),擋墻為漿砌石結(jié)構(gòu)。目前,溢洪道基本保存完好。(3 )水庫(kù)有放水涵兩座,分別位于大壩南北兩端,北涵于 1997 年翻建達(dá)現(xiàn)狀規(guī)模,南涵、北涵洞身均為 0.3m 的混凝土圓形有壓洞,進(jìn)口為豎井閘門(mén)控 制。南涵進(jìn)口底高程為 43.1m ,目前涵身斷裂漏水;北涵進(jìn)口底高程為 42.0m ,目前,該涵洞運(yùn)行良好。某某水庫(kù)主要效益以灌溉為主,兼有防洪和養(yǎng)殖,目前灌溉面積 900 畝,保護(hù)下游農(nóng)田 1200 畝, 保護(hù)人口 900 人。 因此

9、, 某某水庫(kù)的安全運(yùn)行具有重要 的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。1.3 工程主要特性指標(biāo)某某水庫(kù)現(xiàn)狀工程特性指標(biāo)表。.主 壩 水 位 及 庫(kù) 容 正 常 溢 洪 道 涵 洞原始資料41.4446.246.248.0648.653.13260.395.4.表 1-1 某某水庫(kù)工程特性表綜合特性所屬水系 / 規(guī)模集水面積( km 2)干流長(zhǎng)度 (km)/ 干流比降壩別壩頂高程( m )壩頂 壩頂寬度( m )壩頂長(zhǎng)度( m ) 最大壩高( m)護(hù)坡結(jié)構(gòu)迎水坡坡比護(hù)坡結(jié)構(gòu)背水坡坡比死水位( m )正常蓄水位( m)汛限水位( m)設(shè)計(jì)水位( m)校核水位( m)死庫(kù)容 ( 10 4m 3)興利庫(kù)容( 10 4

10、 m 3)調(diào)洪庫(kù)容( 10 4 m 3)總庫(kù)容( 10 4m 3)類別堰頂高程( m)堰頂寬度( m)設(shè)計(jì)最大下泄流量( m 3/s )啟閉設(shè)備南涵底板高程( m)北涵底板高程( m)結(jié)構(gòu)型式斷面尺寸( m)設(shè)計(jì)流量( m 3/s )長(zhǎng)江流域 / ?。?2)8.23.5/0.053均質(zhì)土壩48.35 49.0855268.5草皮1:2.0 1:3.8草皮1:2.71:3.0本次評(píng)價(jià)結(jié)果41.4446.246.247.4848.520.832.249.3782.37無(wú)閘控制46.232170.22無(wú)43.142.0砼圓形有壓涵0.30.2.2 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)某某水庫(kù)由大壩、溢洪道、放水涵等組成。根

11、據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則 ,含山縣水務(wù)局成立了某某水庫(kù)大壩安全鑒定現(xiàn)場(chǎng)檢查組, 檢查組于 2015 年 3 月12 日對(duì)某某水庫(kù)工程和質(zhì)量進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況,結(jié)合鎮(zhèn)村干 部、水利員以及管理人員等反映的情況,綜述如下。2.1 大壩某某水庫(kù)興建于 1959 年,大壩施工前未對(duì)壩基進(jìn)行任何勘察,壩基開(kāi)挖和 清理主要以人工為主,大壩筑壩時(shí)清理不夠徹底,壩基未做任何防滲加固措施。壩體填土未進(jìn)行土工試驗(yàn), 壩體碾壓施工過(guò)程也未采用合適的施工工藝, 致使大壩填土質(zhì)量差, 斷面土方標(biāo)準(zhǔn)不足。 因此整個(gè)壩體填筑質(zhì)量較差。 1986 年、 1997年含山縣水利(務(wù)) 局對(duì)大壩中部及大壩與山體結(jié)合部進(jìn)行

12、粘土灌漿, 并對(duì)大壩做了粘土鋪蓋。大壩經(jīng)過(guò)多次除險(xiǎn)加固, 目前大壩壩身斷面包括大壩坡比,壩頂寬度,壩頂高程基本滿足規(guī)范要求,但是大壩依然存在下列問(wèn)題: 1 、大壩迎水坡由于 94年做粘土鋪蓋時(shí)拆除護(hù)坡塊石未恢復(fù), 目前大壩迎水坡坡面雜草重生, 受風(fēng)浪沖 刷嚴(yán)重,坡面浪坎現(xiàn)象明顯,多處出現(xiàn)倒坡; 2、由于大壩興建時(shí)壩身回填土質(zhì) 量差,大壩清基不徹底; 3、目前大壩只有背水坡壩腳有縱向排水溝,無(wú)橫向及 周邊排水溝。2.2 溢洪道1986 年、 1997 年含山縣水利 (務(wù)) 局對(duì)大壩溢洪道進(jìn)行了維修加固, 2003年拓寬溢洪道至 32m ,對(duì)溢洪道底板進(jìn)行了灌漿,并新建了溢洪道工作橋。根 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢

13、查情況,溢洪道為開(kāi)敞式溢洪道, 位于大壩左端, 目前溢洪道基本保存.完好,但是仍然存在以下問(wèn)題:1 、溢洪道采用漿砌石結(jié)構(gòu),后于橋時(shí)對(duì)兩側(cè)漿砌石擋墻未做加固處理,.2003 年新建了溢洪道工作橋,新建工作導(dǎo)致目前橋臺(tái)下沉嚴(yán)重。 2、 溢洪道下游水流不暢,下游溢洪河由于未進(jìn)行處理,兩岸邊坡局部有坍塌。2.3 放水涵某某水庫(kù)有放水涵兩座,位于大壩的南北兩側(cè),涵身均為 300mm 壓力涵管(壩下閘門(mén)控制) , 15cm 素砼管墊, 40cm 漿砌塊石基礎(chǔ), 1986 年、 1997 年含山縣水利(務(wù))局曾對(duì)北涵進(jìn)行翻建。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況,目前北涵運(yùn)行良 好,南涵可能因地基下沉導(dǎo)致涵身斷裂,涵身漏水,

14、并有水流聲。2.4 工程質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)某某水庫(kù)大壩是在特定的歷史條件下修建的,限于歷史原因及各方面的因 素,水庫(kù)修建時(shí)由于前期準(zhǔn)備不足,施工條件差,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低。水庫(kù)建成運(yùn)行 40 多年以來(lái),自然侵蝕、工程老化等問(wèn)題非常突出,地質(zhì)勘探表明大壩壩身填 土填筑質(zhì)量總體一般,局部較差。大壩填筑不均,局部較差,迎水坡護(hù)坡?lián)p壞,溢洪道控制段繞滲嚴(yán)重,溢洪道交通橋損壞,南涵多處漏水。綜合大壩、 放水涵、 溢洪道工程現(xiàn)狀, 根據(jù) 水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則 2.6.3條,評(píng)定某某水庫(kù)總體工程質(zhì)量為“不合格” 。.(m)2.801.002.70)344(m)111.3 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)3.1 工程概況某某水庫(kù)位于含山縣環(huán)峰

15、鎮(zhèn),屬長(zhǎng)江流域得勝河水系,匯水區(qū)域?yàn)樯角饏^(qū),匯水面積 8.2km 2 。設(shè)計(jì)水庫(kù)總庫(kù)容為 95.4 萬(wàn) m 3 ,興利庫(kù)容 32 萬(wàn) m 3 ,死庫(kù)容3.1 萬(wàn) m 3。2014 年 8 月,我院受含山縣水務(wù)局的委托,承擔(dān)了某某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察任務(wù)。按照設(shè)計(jì)人員提供的“勘察技術(shù)要求” ,勘察目的是查明壩體及壩基土層分布狀況,有無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象,地下水埋藏條件,場(chǎng)地地震效應(yīng)等,為某某水庫(kù)壩體除險(xiǎn)加固提供地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及參數(shù)。根據(jù)勘察工作目的和任務(wù), 勘察主要采用鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)等方法。 按設(shè)計(jì)要求, 沿大壩布置 1 條工程地質(zhì)縱剖面 1-1 , 孔距 114m 170

16、m,垂直大壩軸線布置 2 條工程地質(zhì)橫剖面 2-2 (最大壩高附近) 、 3-3 ,孔距8.70m 23.00m 。詳見(jiàn)“勘探點(diǎn)平面位置圖” ??辈焱鈽I(yè)工作于 2015 年 4 月 10 日4 月 16 日完成,共完成勘探孔 8 個(gè)。室內(nèi)試驗(yàn) 4 月 26 日完成。 勘探點(diǎn)情況及完成工作量詳見(jiàn) “勘探點(diǎn)情況一覽表 (表3.1-1) ”, “完成工作量統(tǒng)計(jì)表(表 3.1-2 )”。表 3.1-1 勘探點(diǎn)情況一覽表勘探點(diǎn)編號(hào)J1J2J3勘探點(diǎn)類型取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔鉆探深度(m)18.0018.0020.00地面標(biāo)高(m)48.6046.7048.40原狀 地下穩(wěn)定水位巖樣土樣 埋

17、 標(biāo)(組(組 深 高)45.8045.7045.70.J4J5J6J7J8取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔取土試驗(yàn)鉆孔12.0018.0020.0012.0020.0041.9047.2048.7041.7048.904451111.201.703.201.003.3040.7045.5045.5040.7045.60表 3.1-2 完成工作量統(tǒng)計(jì)表取樣(組)室內(nèi)試驗(yàn)勘探點(diǎn)(個(gè)) 8總進(jìn)尺( m) 138.0原狀土樣(組) 24巖樣(組)5鉆孔注水試驗(yàn)(段 /孔)2/2重型動(dòng)力觸探( m )0.4常規(guī)土工試驗(yàn)(組) 24垂直(組)6滲透試驗(yàn)水平(組)12天然單軸抗壓強(qiáng)度(組)

18、5土工試驗(yàn)嚴(yán)格按照土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) (GB/T50123-1999) 進(jìn)行,具體試驗(yàn)方法如下:含水率:烘干法。密度:環(huán)刀法。比重:塑性指數(shù)經(jīng)驗(yàn)取值法。液塑限:聯(lián)合測(cè)定法。滲透試驗(yàn):變水頭法。固結(jié)試驗(yàn):?jiǎn)屋S固結(jié)儀法,并提供 e-P 曲線。勘察工作主要依據(jù):中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 (SL55-2005) ;.水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程 (SL345-2007) ;土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) (GB/T50123-1999) ;建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50011-2010) ;水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL203-97) ;水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范 (SL251-2000 等。3.2 壩區(qū)地形地

19、貌及不良地質(zhì)現(xiàn)象某某水庫(kù)壩體為均質(zhì)土壩,壩長(zhǎng) 519.00m ,壩頂高程 48.35 49.08m ,頂寬 5.0m 左右,最大壩高 7.30m 。高程引測(cè)點(diǎn) BM 設(shè)在溢洪道堰頂,標(biāo)高46.20m (吳淞高程基準(zhǔn),下同) (具體位置詳見(jiàn)“勘探點(diǎn)平面位置圖” )。庫(kù)區(qū)地貌屬低山丘陵??辈旆秶鷥?nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯不良地質(zhì)現(xiàn)象。3.3 場(chǎng)地地下水某某水庫(kù)勘察期間鉆孔初見(jiàn)水位埋深 0.90m3.20m ,穩(wěn)定水位埋深1.00m3.30m ,標(biāo)高 40.70m 45.80m 。地下水位變化主要受水庫(kù)地表水位的影響,地下水與水庫(kù)水有較密切的水力聯(lián)系。壩身及淺部壩基土透水性經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn),根據(jù)水利水

20、電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 (GB50487-2008 )附錄 F 判別:壩身填土(粉質(zhì)粘土)弱透水; 粉質(zhì)粘土弱 微透水; 據(jù)野外判別 1 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖弱 中等透水。表 3.3-1鉆孔試驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào).壩體現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)成果表試 驗(yàn) 段孔徑( mm )深 度 (m)起 止試段長(zhǎng) 度(m)滲透性滲透系數(shù)滲透性分地層 K級(jí)( cm/s )7.05Q 2llH r16.67Q.J3 注水 110 1.00 5.50 4.50J6 注水 110 1.00 5.50 4.50試驗(yàn)段位于地下水位以下時(shí): KAH試驗(yàn)段位于地下水位以上時(shí): K lg6.65 10-5 弱透水5.74 10-5 弱透水式中 K:試驗(yàn)巖

21、土層的滲透系數(shù), cm/s; Q:注入流量, L/min ;H :試驗(yàn)水頭, cm ;等于試驗(yàn)水位與地下水位之差;A :形狀系數(shù), cm ;依據(jù) SL345-2007 附錄 B 選用;r:鉆孔內(nèi)半徑, cm; l:試段長(zhǎng)度, cm。結(jié) 合 場(chǎng) 地 水 環(huán) 境 條 件 及 現(xiàn) 場(chǎng) 調(diào) 查 , 依 據(jù) 巖 土 工 程 勘 探 規(guī) 范 (GB50021-2001 )(2009 年版)第 12.2 條判斷: 場(chǎng)地水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。3.4 壩體、壩基土的分布狀況及特征根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察、室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果,勘察范圍內(nèi)壩體、壩基土分為 3 層 4個(gè)亞層。 各地基土

22、層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)詳見(jiàn)“地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及承載力特征值表(表一)”。壩身填土(粉質(zhì)粘土) :普遍分布?;尹S、黃褐色,可塑為主,局部軟塑。中等壓縮性。主要由粉質(zhì)粘土組成,局部包含粘土,表層含植物根莖。干重度14.516.7kN/ m 3 , 平 均 值 15.7kN/ m 3 。 水 平 滲 透 系 數(shù)3.81 10-5cm/s6.74 10-5cm/s , 平 均 值 4.80 10-5cm/s 。 垂直 滲透 系 數(shù)8.15 10-6cm/s4.06 10-5cm/s ,平均值 2.60 10-5cm/s ?,F(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn):滲 透系數(shù)平均值 6.20 10-5cm/s 。層厚 0.5

23、0m6.30m 。粉質(zhì)粘土:普遍分布。灰黃色,可塑,局部硬塑。中等壓縮性。土質(zhì)不甚.均勻,主要為粉質(zhì)粘土,局部粘土。水平滲透系數(shù) 5.6 10-7 8.67 10-6cm/s ,平均值 3.12 10-6cm/s 。層厚 0.802.80m ,頂板埋深 0.506.30m 。1 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖:普遍揭露?;揖G色,巖芯呈碎塊狀。結(jié)構(gòu)基本破壞,風(fēng) 化 裂 隙 發(fā) 育。 巖 芯 采 取 率 約 50% 。 層 厚 1.70m3.60m , 頂 板 埋 深1.308.40m 。2 中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖:普遍揭露?;揖G色,巖芯呈短柱狀,巖芯采取率 85%90% 。該層未揭穿,最大可見(jiàn)厚度 10.40m

24、。3.5 壩體、壩基物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)見(jiàn)“地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及承載力值表(表一)”(承載力特征值依據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定) 。場(chǎng)地內(nèi)各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)采用室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)勘探綜合確定, 對(duì)各類試驗(yàn)指標(biāo)和計(jì)算指標(biāo)進(jìn)行了分層統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明, 各土層試驗(yàn)指標(biāo)的變異系數(shù)基本符合有關(guān)規(guī)程的要求, 參數(shù)基本上反映了各土層的物理力學(xué)特征。3.6 場(chǎng)地類別及抗震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)查中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 (GB 18306 2001 ),區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度 0.05g , 相 應(yīng) 場(chǎng) 地 地 震 基 本 烈 度 VI 度。 根 據(jù) 建 筑 抗 震 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 (GB5

25、0011-2010) ,結(jié)合場(chǎng)地地形、地貌及地基土層分布情況,判定本工程建筑場(chǎng)地屬抗震不利地段。依據(jù)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL203-97 )計(jì)算土層平均剪切波速,并確定場(chǎng)地土類別,土層平均剪切波速取建基面下 15m 內(nèi)的各土層剪切波速,按土層厚度加權(quán)的平均值。本次選取 J1、J3 孔進(jìn)行計(jì)算判別, 詳見(jiàn) : “地基土層平均剪切波速計(jì)算表”。.土 層 剪 切 波速 Vs 值根據(jù)地 區(qū) 經(jīng) 驗(yàn) 取.表 3.6-1 地基土層平均剪切波速計(jì)算表項(xiàng) 目J1 孔J3 孔土 層 備注Vsi 值( m/s ) 345層厚( m) 1.80土層平均剪切波速345( m/s )層厚( m) 2.10值。土層

26、平均剪切波速345( m/s )土層平均剪切波速( m/s ) 345經(jīng)計(jì)算,場(chǎng)地覆蓋層平均剪切波速為 345m/s ,依據(jù)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL203-97 )表 3.1.2 ,該段場(chǎng)地土類別劃分為中硬場(chǎng)地土。依據(jù)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL203-97 )表筑場(chǎng)地類別類。根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范勘察范圍內(nèi)無(wú)液化土層。3.1.3 ,場(chǎng)地覆蓋層厚度不大于 9m ,建(GB50487-2008 )附錄 N ,本場(chǎng)地在3.7 壩體、壩基土評(píng)價(jià)及處理方案建議1. 某 某 水 庫(kù) 壩 身 由 壩 身 填 土 (粉 質(zhì)粘 土) 填 筑 而 成。 塑 性 指 數(shù)Ip=10.217.6 ,平均

27、值為 12.8 ,符合土壩天然建筑材料土料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(僅局部Ip 值大于 17);干重度 d= 14.5 16.7kN/m 3 ,平均值為 15.7kN/m 3 ,說(shuō)明大壩 填 筑 質(zhì) 量 總 體 一 般 , 局 部 較 差 ; 水 平 滲 透 系 數(shù).3.81 10-5cm/s6.74 10-5cm/s , 平 均 值 4.80 10-5cm/s , 垂直 滲透 系 數(shù)8.15 10-6cm/s4.06 10-5cm/s ,平均值 2.60 10-5cm/s ,現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn):滲 透系數(shù)平均值 6.20 10-5cm/s 。壩身填土(粉質(zhì)粘土)弱透水。綜上所述,某某壩身填土填筑質(zhì)量總體一般,局部

28、較差,壩身填土(粉質(zhì)粘土)弱透水,防滲性能尚可;現(xiàn)場(chǎng)踏勘未發(fā)現(xiàn)散浸、滲漏現(xiàn)象。建議視壩身加固設(shè)計(jì)需要確定是否對(duì)其進(jìn)行防滲處理。2. 壩基淺部分布粉質(zhì)粘土,土質(zhì)較均勻,力學(xué)強(qiáng)度較高,層厚一般 2m,滲透性分級(jí)屬弱 微透水,防滲性能較好;下部 1 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,力學(xué)強(qiáng)度較高,完整性較差,滲透性達(dá)弱 中等透水; 2 中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖力學(xué)強(qiáng)度高。由于上覆粉質(zhì)粘土層具有一定厚度,微 弱透水,壩基工程地質(zhì)條件較好。3.本次壩體、壩基穩(wěn)定分析所需抗剪強(qiáng)度指標(biāo),由直剪試驗(yàn)(直剪儀法)取得, 各層地基土提供快剪、 固快剪指標(biāo)。 壩體、 壩基穩(wěn)定分析用抗剪指標(biāo)見(jiàn)下表,“抗剪強(qiáng)度指標(biāo)推薦值表(表 3.7-1

29、)” 。表 3.7-1 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)推薦值表巖土編號(hào)及名稱 壩身 填土(粉質(zhì)粘土)粉質(zhì)粘土統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)值推薦值統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)平均值重力密度(kN/m3 )1619.519.719.7飽和重度sat (kN/m 3)1619.920.120.1820.3粘聚力Cq(kPa)(快剪 )1134.432.432.4653.2內(nèi)摩擦角 q(度) (快剪 )1111.711.111.1615.0直剪粘聚力Cc(kPa) (固快 )436.532.732.7159.0內(nèi)摩擦角c(度)(固快 )415.013.313.3118.1.標(biāo)準(zhǔn)值推薦值20.520.543.243.213.213.24.根據(jù)

30、水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 (GB50487-2008 )規(guī)定,土的允許比降采用土的臨界水力坡降除以 1.52.5 的安全系數(shù)。 考慮到本工程等別, 安全系數(shù)取 2.0 ,計(jì)算取值見(jiàn)下表:“地基土層允許水力坡降推薦值一覽表(表3.7-2 )”。表 3.7-2 地基土層允許水力坡降推薦值一覽表層號(hào)孔隙率( %)土顆粒密度Gs滲透變形形式臨界水力坡降Jcr允許水力坡降J 允許 0.42 2.72 流土 0.99 0.50 0.39 2.73 流土 1.05 0.53.4 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)4.1 工程管理4.1.1 管理機(jī)構(gòu)與管理設(shè)施某某水庫(kù)由環(huán)峰鎮(zhèn)人民政府兼管,日常工作由鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé),現(xiàn)有兼職人員 2

31、人,為行政村行管人員,主要負(fù)責(zé)汛期向上級(jí)防汛機(jī)構(gòu)上報(bào)水位、雨量等,并保證水庫(kù) 24 小時(shí)有人值班。 目前水庫(kù)管理機(jī)構(gòu)不健全, 責(zé)任主體和責(zé)任人不明確 ,無(wú)專職人員和專門(mén)管理機(jī)構(gòu)(僅在防汛和水庫(kù)放水灌溉期間有人臨時(shí)管理) 。目前水庫(kù)不僅管理人員少, 而且專業(yè)水平低。 水庫(kù) 2 名兼職人員都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和技能培訓(xùn)。水庫(kù)目前無(wú)任何管理設(shè)施, 給管理和搶險(xiǎn)帶來(lái)很大困難; 水庫(kù)觀測(cè)設(shè)備不全,無(wú)法開(kāi)展正常安全檢測(cè)工作。4.1.2 工程管理范圍和保護(hù)范圍工程管理范圍:大壩、溢洪道及下游消能設(shè)施、放水涵、灌溉渠道、供水設(shè) 施、通訊、交通設(shè)施等各類設(shè)施周圍及水庫(kù)土地征用線以內(nèi)的庫(kù)區(qū)。工程保護(hù)范圍:目

32、前水庫(kù)沒(méi)有劃分明確的保護(hù)范圍。4.2 水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用某某水庫(kù)是一座以灌溉為主,兼有防洪和養(yǎng)殖等的?。?2 )型水庫(kù)。興利調(diào)度的原則是:在確保防洪安全的前提下,充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益; 興利調(diào)度以灌溉為主,除必須服從防洪要求外,其余各用水部門(mén)必須服從灌溉用水的需要,某某水庫(kù)調(diào)度嚴(yán)格遵循以下原則:(1 )根據(jù)國(guó)務(wù)院現(xiàn)行防洪工作實(shí)行行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制的精神,某某水庫(kù)接受.縣防洪指揮部的統(tǒng)一調(diào)度。(2 )編制年度控制運(yùn)用計(jì)劃,制定超標(biāo)準(zhǔn)洪水預(yù)案,及時(shí)上報(bào)審批。(3 )汛期堅(jiān)持 24 小時(shí)值班,及時(shí)向主管部門(mén)、防汛機(jī)構(gòu)及上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào), 并做好值班記錄。(4 )嚴(yán)格執(zhí)行上級(jí)部門(mén)確定的防汛預(yù)案和調(diào)度命令,及時(shí)

33、記錄調(diào)度命令和 執(zhí)行事項(xiàng)。4.3 工程養(yǎng)護(hù)與維護(hù)某某水庫(kù)工程日常養(yǎng)護(hù)維修工作由環(huán)峰鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)。 但由于資金缺乏, 工程于 1986、 1997 和 2003 年進(jìn)行過(guò)維修加固, 但養(yǎng)護(hù)與維修也僅限于一些臨時(shí) 性的應(yīng)急工程,一些大的工程安全問(wèn)題: 如壩體迎水坡坡面損壞、 溢洪道控制段 繞滲等一些重大問(wèn)題,長(zhǎng)期得不到徹底治理。4.3.1 大壩某某水庫(kù)自建成以來(lái), 滲漏仍未徹底根治, 近幾年觀察發(fā)現(xiàn)有進(jìn)一步發(fā)展之趨勢(shì)。4.3.2 溢洪道溢洪道工作橋橋臺(tái)下沉嚴(yán)重, 下游溢洪河由于未進(jìn)行處理, 兩岸邊坡有坍塌, 溢洪道出口河道淤積嚴(yán)重,導(dǎo)致行洪期洪水四溢,淹沒(méi)兩邊農(nóng)田。4.3.3 放水涵目前北涵運(yùn)行良

34、好, 南涵可能因地基下沉導(dǎo)致涵身斷裂,涵身漏水,汛期高水位時(shí)出口漏水嚴(yán)重。.4.4 工程監(jiān)測(cè)4.4.1 監(jiān)測(cè)工作執(zhí)行情況某某水庫(kù)大壩為 5 級(jí)建筑物,根據(jù)土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 (SL551-2012 ),大壩安全監(jiān)測(cè)的必設(shè)項(xiàng)目有:巡視檢查、表面變形、上下游水位、 降水量和氣溫。某某水庫(kù)大壩由于種種原因,未能實(shí)現(xiàn)正常觀測(cè)。某某水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)包括巡視檢查和儀器監(jiān)測(cè), 儀器監(jiān)測(cè)分水工觀測(cè)和水文觀測(cè)。運(yùn)行過(guò)程中,由于無(wú)任何監(jiān)測(cè)設(shè)施,未按部頒土石壩安全監(jiān)測(cè)規(guī)程 和水文觀測(cè)規(guī)范要求,進(jìn)行觀測(cè)、記錄及必要的計(jì)算分析。4.4.2 巡視檢查巡視檢查范圍包括水庫(kù)所有水工建筑物。巡視檢查分為日常巡視檢查、年度巡

35、視檢查和特殊情況下的巡視檢查等三種。日常巡視檢查每月不少于一次, 汛期增加次數(shù), 水庫(kù)水位暴漲暴落相應(yīng)增加 巡視檢查次數(shù)。年度巡視檢查每年進(jìn)行 23 次,在每年汛前、汛后及高水位時(shí),按規(guī)定的檢查項(xiàng)目, 對(duì)大壩進(jìn)行全面的巡視檢查。 每次查出的問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)處理。而一些常規(guī)的巡視檢查只能從外觀上進(jìn)行, 沒(méi)有實(shí)質(zhì)內(nèi)容, 更不能真正掌握大壩內(nèi)部的運(yùn)行情況。4.4.3 水文觀測(cè)水位、雨量、蒸發(fā)觀測(cè)某某水庫(kù)無(wú)水位標(biāo)記, 無(wú)雨量、 蒸發(fā)觀測(cè)設(shè)備, 水位觀測(cè)僅在主汛期靠目測(cè),無(wú)記錄。資料整理及應(yīng)用.由于水庫(kù)無(wú)任何監(jiān)測(cè)設(shè)施,無(wú)水文及水工資料。4.5 大壩運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià)某某水庫(kù)屬于環(huán)峰鎮(zhèn)人民政府管理, 日常工作由

36、行政村負(fù)責(zé), 責(zé)任主體和責(zé)任人不明確, 無(wú)專職人員和專門(mén)管理機(jī)構(gòu) (僅在防汛和水庫(kù)放水灌溉期間有人臨 時(shí)管理) 。無(wú)管理房和專用通訊供電設(shè)施,給管理和搶險(xiǎn)帶來(lái)很大困難;水庫(kù)缺 乏一些最基本的觀測(cè)設(shè)備,因此無(wú)法開(kāi)展正常安全檢測(cè)工作。某某水庫(kù)經(jīng)過(guò) 40 多年的運(yùn)行,暴露出多方面的問(wèn)題,例如大壩滲漏、涵洞 損壞等。 雖然在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)過(guò)處理與維修, 但由于受投資及對(duì)病情的認(rèn)識(shí)不足等多因素的影響, 工程仍然存在很多安全隱患, 并缺少必要的大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。根據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則 3.5.4 條,某某水庫(kù)大壩運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià)為“差”。.5 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核5.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)某某水庫(kù)規(guī)模屬小 (2) 型。根據(jù)

37、水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252-2000 )的規(guī)定,小 (2)型水庫(kù)工程等別為等, 永久建筑物級(jí)別為 5 級(jí), 防洪標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)為 20 30 年一遇,校核為 200 300 年。水庫(kù)下游保護(hù)對(duì)象相應(yīng)的農(nóng)田和人口。 水庫(kù)原洪水標(biāo)準(zhǔn)采用 20 年一遇設(shè)計(jì)、300 年一遇校核;與水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求比照,設(shè)計(jì)洪水取下限值, 校核洪水取上限值, 根據(jù)所保護(hù)的對(duì)象, 兩項(xiàng)取值都量合適的。本次安全評(píng)價(jià)維持原標(biāo)準(zhǔn)不變,對(duì)大壩進(jìn)行復(fù)核。5.2 水庫(kù)工程特性參數(shù)某某水庫(kù)原資料匯水面積 8.2km 2, 本次重新復(fù)核: 匯水面積 8.2km 2, 干流長(zhǎng)度 3.5km ,干流比降

38、0.053 ,水庫(kù)屬于長(zhǎng)江流域。本次安全評(píng)價(jià)通過(guò)調(diào)查認(rèn)為本流域植被良好, 淤積甚微, 對(duì)庫(kù)容容積影響很小, 故仍采用原來(lái)的水位庫(kù)容曲線即采用原設(shè)計(jì)成果, 水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系見(jiàn)下表。表 5-2-1水位 (m)414243444546水位 - 庫(kù)容關(guān)系表庫(kù)容 (10 4 m 3)012.37.115.630.46.247484949.53348.57095110圖 5-1 某某水庫(kù)水位 - 庫(kù)容曲線圖5.3 調(diào)洪演算5.3.1 設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨的推求根據(jù) 安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積計(jì)算辦法 (1984.05 ),水庫(kù)地處江淮淺山區(qū)域,查得流域最大 1 小時(shí)、 6 小時(shí)、

39、 24 小時(shí)短歷時(shí)設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量, 設(shè)計(jì)頻率分別為 P5 與 P0.333 , 由表 2查得 P- 型曲線的模比系數(shù) KP 值,求得 20 年一遇及 300 年一遇設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量見(jiàn)表 5-3-1 。.表5-3-1 設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨雨量表重現(xiàn)期 (y)雨量均值 H ( mm )Cv20Kp30020設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量 (mm)300241000.602.203.87220.00387.00歷時(shí) (h)6700.552.103.55147.00248.50145.20.501.993.2489.95146.455.3.2 面雨量的推求根據(jù) 安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積計(jì)算辦法 (以下稱

40、辦法 )表 3,查得各歷時(shí)暴雨點(diǎn)面折算系數(shù),并據(jù)此計(jì)算各歷時(shí)、各重現(xiàn)期設(shè)計(jì)面暴雨見(jiàn)表 5-3-2 。表5-3-2 設(shè)計(jì)面暴雨雨量表重現(xiàn)期 (y)20設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量 (mm)300點(diǎn)面折系數(shù)( K)20設(shè)計(jì)面雨量 (mm)3005.3.3 產(chǎn)匯流計(jì)算24220.00387.001.00220.00387.00歷時(shí) (h)6147.00248.501.00147.00248.50189.95146.451.0089.95146.45凈雨過(guò)程推求計(jì)算,按安徽省山丘區(qū)中、小面積設(shè)計(jì)洪水計(jì)算辦法 (84年修訂稿)推薦的方法進(jìn)行。面凈雨量: 為面暴雨量扣除損失量和地下水。 根據(jù)某某水庫(kù)匯流區(qū)域的地形狀況,選擇

41、江淮淺山的有關(guān)參數(shù),具體取值為:.2 2 2、 、 、mB 2 g H設(shè)計(jì)工況,暴雨頻率為校核工況,暴雨頻率為.20 年一遇,損失量取 40mm , 地下水取 40mm ;300 年一遇,損失量取 20mm , 地下水取 40mm 。水庫(kù)匯流按推理公式方法計(jì)算(具體過(guò)程略) 。5.3.4 調(diào)洪方式及下泄流量調(diào)洪演算采用前述計(jì)算各重現(xiàn)期洪水。調(diào)洪演算公式如下:S2 q2 t S1 q1 t (Q1 Q2 ) t q1 t式中: t t1 至t2 的時(shí)間間隔:s1 q1 Q1 t1 時(shí)的庫(kù)容、出庫(kù)流量、入庫(kù)流量;s2 q2 Q2 t2 時(shí)的庫(kù)容、出庫(kù)流量、入庫(kù)流量。水庫(kù)泄洪設(shè)施:開(kāi)敞式溢洪道,堰頂

42、高程 46.20m ,總凈寬 32m 。汛限水位:汛限水位取 46.20m 。起調(diào)水位:與汛限水位相同。調(diào)控方式:自由下泄。下泄流量:為溢洪道在相應(yīng)水位下的最大下泄流量,計(jì)算時(shí)按堰流考慮,下泄流量計(jì)算公式如下:q 3 / 2式中: q下泄流量; 淹沒(méi)系數(shù); m綜合流量系數(shù)(包含側(cè)收縮因素); B總凈寬; H堰上水頭。參數(shù)取值:淹沒(méi)系數(shù) =1.0 ,綜合流量系數(shù) m=0.34 。表 5-3-4 水庫(kù)水位下流量表水位 (m) 流量 (m 3/s).46.24747.54848.54949.50.000.43.939.3516.1424.0632.97圖 5-2 某某水庫(kù)水位 - 下泄流量曲線圖5.

43、3.5 調(diào)洪演算調(diào)洪計(jì)算采用“ 安徽省小型水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算程序” 。調(diào)洪演算過(guò)程如表 5-3-5 、 5-3-6 所示:表 5-3-5 20 年一遇洪水過(guò)程計(jì)算表.時(shí)段序號(hào)012345678910111213141516171819202122232425262728293031323334來(lái)水流量 ( m 3/S )0.001.293.414.475.416.236.728.1810.3911.5026.1096.8053.8717.327.867.697.356.515.925.344.674.424.284.174.173.081.400.460.180.050.000.000.000.

44、000.00泄洪流量 ( m 3/S )0.000.040.531.652.994.295.346.437.959.6415.1948.3870.0042.7220.9612.489.538.097.066.305.635.084.744.484.354.003.202.221.491.030.710.500.380.290.22水庫(kù)庫(kù)容(萬(wàn) m 3)33.2833.5134.2535.2836.2237.0037.6038.1738.9239.6941.9952.6758.4851.0144.0740.8639.6038.9338.4438.0637.7137.4237.2237.0836.

45、9936.7936.3035.6635.1134.6934.3934.1734.0133.8933.80水庫(kù)水位( m )46.2046.2146.2546.3146.3646.4046.4346.4646.5046.5446.6647.2047.4847.1246.7746.6046.5446.5046.4846.4646.4446.4246.4146.4046.4046.3946.3646.3346.3046.2846.2646.2546.2446.2346.23.( m 3/S )0.000.633.877.9411.2113.9615.8818.8623.8727.7344.84144

46、.97170.2270.6330.1622.7620.1117.2315.1613.7412.2411.1110.6110.4110.278.725.543.101.821.150.790.56(m 3/S )0.006.5411.3712.3814.8616.7117.2323.7728.8229.8771.66256.6690.7418.2118.9020.4617.1614.2713.7412.0710.5010.2310.2310.2310.234.800.780.000.000.000.000.00(m )46.2046.2646.3946.5046.5846.6446.6846.7

47、446.8346.8947.1548.2948.5247.4946.9346.8146.7646.7046.6646.6346.6046.5846.5646.5646.5646.5246.4446.3646.3146.2846.2646.25.35時(shí)段序號(hào)0123456789101112131415161718192021222324252627282930310.00 0.18 33.73 46.22表 5-3-6 300 年一遇洪水過(guò)程計(jì)算表來(lái)水流量 泄洪流量 水庫(kù)庫(kù)容 水庫(kù)水位(萬(wàn) m 3)33.2834.3536.7638.9140.3741.5242.2643.3845.1646.4

48、351.6476.5782.3758.6347.1744.7343.7842.7241.9341.3840.7640.2940.0739.9739.9339.2237.6636.2435.3634.8234.4734.23.323334350.000.000.000.000.420.310.240.2034.0533.9233.8233.7546.2446.2346.2346.22.5.3.5 調(diào)洪演算成果調(diào)洪演算成果見(jiàn)表 5-3-7 。表 5-3-7 調(diào)洪演算成果表洪水標(biāo)準(zhǔn)起調(diào)水位 (m)相應(yīng)庫(kù)容( 10 4m 3)最高水位( m )相應(yīng)庫(kù)容( 10 4m 3)最大下泄流量( m 3/s )

49、20 年一遇47.4858.48705.4 壩頂高程復(fù)核根據(jù)小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求,壩頂超高可按下式確定:Y=R+A式中: Y壩頂超高, m;300 年一遇46.23348.5282.37170.22(SL189 2013)6.2.1 條R波浪沿著壩坡的最大爬高, m;A 安全加高, m ,正常運(yùn)用條件取 A=0.50m ,非常運(yùn)用條件取A=0.30m 。壩頂高程根據(jù) 小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 6.2.2 條規(guī)定,壩頂高程應(yīng)分別按以下情況進(jìn)行計(jì)算,取其最大值。1 正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高。2 校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高。3 正常蓄水位

50、加非常運(yùn)用條件的壩頂超高, 再加 6.2.3 條規(guī)定的地震安全加高。.W 2 W tanh 0.13tanh0.7( gH2m )0.7 .某某水庫(kù)位于馬鞍山市含山縣, 地震烈度為 6 度, 可不考慮地震安全加高。5.4.1 風(fēng)浪爬高計(jì)算按規(guī)范要求,?。?2 )型水庫(kù)的工程等級(jí)為 5 級(jí),風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)為:正常運(yùn)用條件下采用多年平均年最大風(fēng)速的 1.5 倍; 非常運(yùn)用條件下, 采用多年平均年最大風(fēng)速。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶仲Y料,含山縣多年平均最大風(fēng)速為 V=12.0 m/s 。因此: 校 核 工 況 下, 風(fēng) 速 W =1.0V=12.0 m/s ; 設(shè) 計(jì) 工 況 下, 風(fēng) 速W =1.5V=18.0m/

51、s 。(1)根據(jù) 小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 , 波浪的平均波高和平均波周期宜采用莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算:Wghm 0.13tanh0.7( gH2m) 0.7 0.0018(g )0.45WTm 4.438hm0.5式中: hm平均波高, m;Tm平均波周期, sD 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度, m ,設(shè)計(jì)工況取 363.4m ,校核工況取 422.8m ;W 計(jì)算風(fēng)速, m/s;g重力加速度,取 9.81m/s ;Hm水域平均水深, m。以上數(shù)據(jù)代入公式得:設(shè)計(jì)工況: hm =0.171mTm =1.84m.WhmgTm2 2 H1 m2.校核工況: hm =0.118mTm =1.53m(2 )平均

52、波長(zhǎng)可按下式計(jì)算:Lm tanh( ) 2 Lm設(shè)計(jì)工況: Lm =5.26m校核工況: Lm =3.63m(3 )當(dāng)迎水坡坡比 m 介于 1.5 5.0 時(shí),正向來(lái)波在單坡上的平均坡浪爬高 Rm按下式計(jì)算:Rm K KW hm Lm式中: K 迎水坡護(hù)坡糙率,查表 K =0.9;m 迎水坡坡比,根據(jù)地形測(cè)量圖,設(shè)計(jì)水位以上坡比為 1:2.6 1:3.3,取 m =3.0 ;Rm平均波浪爬高, m;K W 經(jīng)驗(yàn)系數(shù);波浪爬高 R 可由平均波高與壩迎水面前水深的比值 hm/H 按小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范表 A.1.7 規(guī)定的系數(shù)計(jì)算求得。設(shè)計(jì)工況gH2.37 ,查小型水利水電工程碾壓

53、式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范表A.1.6-2 得 K w=1.139 ,計(jì)算得 Rm =0.308m ;由 0.029 查小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范表 A.1.7,HR/R m=1.84 ,設(shè)計(jì)工況波浪爬高 R=0.308 1.84 0.566m 。.hmW.校核工況 1.46 ,查小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范表gHA.1.6-2 得 K w=1.018 ,計(jì)算得 Rm =0. 190m ;由 0.017 查小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范表 A.1.7,HR/R m =1.84 ,校核工況波浪爬高 Rm =0.176 1.84 0.349m 。5.4.2 壩頂高程計(jì)算壩頂高程復(fù)核計(jì)

54、算結(jié)果見(jiàn)表 4.4-1 。洪水 標(biāo)準(zhǔn)20 年一遇300 年一遇水位 (m)47.4848.52表 4.4-1波浪 爬高 (m)0.5660.349壩頂高程復(fù)核結(jié)果表安全加高(m)0.50.3復(fù)核壩頂 高程(m)48.54649.169現(xiàn)狀壩頂高程(m)48.35 49.08由計(jì)算結(jié)果可知,設(shè)計(jì)壩頂高程應(yīng)達(dá)到 49.17m ?,F(xiàn)狀壩頂高程 48.35 49.08m ,壩頂高程不滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。因此,現(xiàn)狀水庫(kù)大壩的實(shí)際抗洪能力不滿足規(guī)范要求。5.5 防洪安全評(píng)價(jià)根據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則表漏水, 溢洪道損壞,不能安全下泄洪水,級(jí)別為“ C”級(jí)。.B1 ,壩頂高程不滿足洪標(biāo)準(zhǔn),涵洞涵身綜合評(píng)定某某水庫(kù)大

55、壩現(xiàn)狀防洪安全性.6 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)6.1 大壩變形安全根據(jù) 小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL189-2013 )、土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 ,土石壩應(yīng)根據(jù)壩的等級(jí)、高度、結(jié)構(gòu)形式設(shè)置必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及相應(yīng)的設(shè)施。某某水庫(kù)自建成以來(lái),由于沒(méi)有埋設(shè)相應(yīng)的觀測(cè)設(shè)施, 一直沒(méi)有做變形觀測(cè)。 因此無(wú)法對(duì)壩體變形進(jìn)行相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)。 大壩及主要建筑物的結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)主要采用計(jì)算分析,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查的方法進(jìn)行。6.2 大壩抗滑穩(wěn)定6.2.1 計(jì)算斷面與計(jì)算方法大壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算選取勘察報(bào)告中 2-2 斷面作為計(jì)算斷面,該斷面也是本水庫(kù)最大壩高斷面所在。按小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL189-2

56、013 ), 穩(wěn)定計(jì)算采用瑞典條分法。 計(jì)算軟件采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院編制的邊坡穩(wěn)定計(jì)算程序。穩(wěn)定滲流期計(jì)算公式:KW V cos ub sec Q sin tg u cubsecW V M csin RW=W 1+W 2= i- WZi= W Z式中:W 條塊重 (KN);.K.W 1在壩坡外水位以上的條塊濕重 (KN);W 2在壩坡外水位以下的條塊浮重 (KN);Q、 V分別為水平和垂直地震慣性力 (KN) ( 向上為負(fù) , 向下為正 );u作用于土條底面的孔隙壓力 (KPa);b土條寬度 (m);a條塊重力線與通過(guò)此條塊底面重點(diǎn)的半徑之間的夾角 (度);c、 土條底面的強(qiáng)度指標(biāo)( K

57、Pa)、(度);M c水平地震慣性力對(duì)圓心的力矩 (KN.m) ;R圓弧半徑 (m);i穩(wěn)定滲流期的孔隙水壓( kPa);水位降落期計(jì)算工式:W V cosW=W 1+W 2W W1 W2= i- WZi= W Zub sec Q sinW V sin Mtg CU cCU bseccR式中:W 水位降落前條塊重( kN);W 1水位降落前壩坡處水位以上的條塊濕重( kN);W 2水位降落前壩坡處水位以下的條塊浮重( kN);W 水位降落后條塊重( kN);.W1 水位降落后壩坡處水位以上的條塊濕重( kN);W2 水位降落后壩坡處水位以下的條塊浮重( kN);W水容重( kN/m 3);Z

58、浸潤(rùn)線到條塊底面中點(diǎn)的距離( m);Z 壩坡處水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離( m);b土條寬度( m);條塊重力線與通過(guò)此條塊底面重點(diǎn)的半徑之間的夾角(度) ;CCU 、 CU 土條底面的強(qiáng)度指標(biāo)( kPa)、(度);作用于土條底面的孔隙壓力( kPa);i水庫(kù)水位降落前壩體中的孔隙壓力( kPa)。6.2.2 計(jì)算工況及孔隙水壓力確定根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL274-2001) 及小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL189-2013) 等相關(guān)規(guī)范,需分析大壩在穩(wěn)定滲流期、庫(kù) 水位降落期的壩坡穩(wěn)定性。計(jì)算工況如下:工況一(正常運(yùn)用) :背水坡,上游汛限水位 + 下游無(wú)水;工況二(正

59、常運(yùn)用) :背水坡,設(shè)計(jì)洪水位 + 下游無(wú)水;工況三(非常運(yùn)用) :迎水坡,水位降落期:上游由設(shè)計(jì)洪水位降至汛限水位+ 下游無(wú)水。工況說(shuō)明: 汛限水位由于是水庫(kù)經(jīng)常發(fā)生的,因此可以形成穩(wěn)定滲流;設(shè)計(jì) 洪水位雖然不會(huì)經(jīng)常發(fā)生, 不易形成穩(wěn)定滲流, 但由于設(shè)計(jì)洪水位是水庫(kù)大壩的 重要設(shè)計(jì)參數(shù),屬于水庫(kù)正常運(yùn)用的水位, 為復(fù)核大壩穩(wěn)定性, 也按穩(wěn)定滲流期 進(jìn)行分析。 而校核洪水位通常不能形成穩(wěn)定滲流,因此不作為計(jì)算工況。水位降. 層 層-1層-219.7土層編號(hào)土層名稱.落期主要考慮發(fā)生設(shè)計(jì)洪水時(shí)泄洪過(guò)程的水位降落。 上述三種工況的水位組合如下表表 6-1:表 6-1 抗滑穩(wěn)定計(jì)算水位組合表上游水位

60、下游水計(jì) 算 工 況(m)位(m)備注工況一 穩(wěn)定滲流期 背水坡 46.2 40.64 下游水工況二 穩(wěn)定滲流期 背水坡 47.48 40.64 位為相應(yīng)的工況三 水位降落期 迎水坡 47.4846.20 40.64 地面高程6.2.3 計(jì)算參數(shù)確定壩體材料的物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)根據(jù)本次大壩安全鑒定勘探試驗(yàn)成果確定。 根據(jù)小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 (SL189-2013 ),穩(wěn)定滲流期采用有效應(yīng)力法, 土的抗剪強(qiáng)度采用慢剪指標(biāo); 水位降落期當(dāng)利用總應(yīng)力法時(shí)采用固結(jié)不排水指標(biāo)。物理性質(zhì)指標(biāo) (,容重 )采用平均值,力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo) (c, )采用標(biāo)準(zhǔn)值:最終確定的計(jì)算參數(shù)如下表表 6-2 所

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