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文檔簡介
XX縣XX水庫除險加固工程初步設(shè)計報告(修訂本)XX省水利電力工程建設(shè)監(jiān)理中心XX年五月批準XX核定XX審查XX校核XX匯編XX編寫、計算XXXXXX目錄(修訂本) 1綜合說明 11基本情況 31.1水庫概況 31.2工程現(xiàn)狀 31.2.1大壩工程 31.2.2溢洪道工程 41.2.3放水設(shè)施 41.3大壩安全鑒定結(jié)論 41.3.1大壩安全評價分析 41.3.2工程存在的主要問題 41.4工程特征表 52水文及洪水復(fù)核 72.1流域概況 72.1.1自然地理概況 72.1.2氣象特征 72.2基本資料的收集、復(fù)核 72.2.1流域特征 72.2.2雨量資料復(fù)核 82.3設(shè)計洪水 82.3.1設(shè)計標準 82.3.2設(shè)計暴雨 82.3.3設(shè)計洪峰流量 92.3.4設(shè)計洪水總量及設(shè)計洪水過程線 92.4水庫洪水調(diào)節(jié)計算 112.4.1防洪標準 112.4.2基礎(chǔ)資料 112.4.3調(diào)節(jié)方式 112.4.4調(diào)洪計算 112.5水庫調(diào)度 123工程地質(zhì) 183.1勘察工作情況 183.2區(qū)域地質(zhì)概況 193.2.1地形地貌 193.2.2地層巖性 193.2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震 193.2.4不良物理地質(zhì)現(xiàn)象 203.2.5水文地質(zhì)條件 203.3樞紐工程地質(zhì)條件 203.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 203.3.2壩區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 203.3.3大壩工程地質(zhì)條件及評價 213.3.4溢洪道工程地質(zhì)條件 223.3.5放水設(shè)施工程地質(zhì)條件 223.4.天然建筑材料 233.4.1砂石材料 233.4.2碎石土料 233.4.3堆、塊石料 233.5結(jié)論及建議 234工程任務(wù)與規(guī)模 254.1工程區(qū)概況 254.2水庫樞紐曾進行的整治項目 254.3壩頂高程復(fù)核 264.3.1基本參數(shù) 264.3.2計算公式 264.3.3計算結(jié)果 264.4壩頂寬度復(fù)核 274.5水庫樞紐存在的主要問題 274.5.1現(xiàn)有大壩滲透計算 274.5.2現(xiàn)有大壩穩(wěn)定分析計算 294.5.3計算方法及成果 304.5.3現(xiàn)有大壩抗震穩(wěn)定復(fù)核 304.5.4大壩仍存在的病害與成因分析 314.5.5溢洪道存在的病害 324.5.6放水設(shè)施存在病害 324.6工程除險加固的必要性 324.7工程任務(wù)及規(guī)模 325樞紐除險加固設(shè)計 335.1等級劃分與洪水標準 335.2防洪達標方案 335.3擋水建筑物除險加固方案 335.3.1壩體防滲設(shè)計 335.3.2大壩壩坡及穩(wěn)定加固設(shè)計 345.3.3護坡及壩頂結(jié)構(gòu)加固 355.3.4大壩監(jiān)測設(shè)施 355.3.5白蟻防治 365.3.6完善管理設(shè)施 365.4溢洪道整治工程設(shè)計 365.5施工設(shè)計 375.5.1施工條件 375.5.2施工導(dǎo)流與度汛 385.5.3施工方法與設(shè)備 385.5.4施工布置與占地 395.5.5工期安排 405.6整治工程量匯總 416環(huán)境保護及水土保持設(shè)計 436.1施工影響及減免措施 436.1.1影響分析 436.1.2減免措施 436.1.3水域環(huán)境保護 446.1.4環(huán)保投資 446.2水土保持設(shè)計 456.2.1分區(qū)防治措施 456.2.2水土保持投資概算及效益分析 467設(shè)計概算 477.1編制說明 477.2工程部分概算表 507.3概算附表 53綜合說明XX水庫位于XX縣小壩鄉(xiāng)小壩河上游,屬于小壩河流域;水庫壩址地理坐標為東經(jīng)102°22′18″,北緯26°33′24″之間,是一座小⑵型蓄水工程,總庫容21.8萬m3,水庫上游集雨面積0.97km2,主河槽長1.42km,平均坡降268‰。是集農(nóng)灌、防洪為一體的?、菩退こ趟畮臁9鄥^(qū)內(nèi)地勢較平坦,土地肥沃,主產(chǎn)水稻、玉米、小麥、烤煙、蠶桑、甘蔗等,是XX縣糧食經(jīng)濟作物的主產(chǎn)區(qū)之一。庫區(qū)上游植被良好,年均降雨量1000mm,年均徑流深600mm。樞紐由大壩、溢洪道、放水涵臥管組成。該工程經(jīng)XX縣水利電力局承擔設(shè)計,XX年,經(jīng)XX專區(qū)水電局審批通過,同意工程動工修建。工程由當?shù)卣M織群眾施工,于XX年9月1日動工,1971年1月1日竣工,完成壩高13.58m與放水設(shè)施工程,1972年10月修建完成溢洪道?,F(xiàn)運行管理單位為XX縣水務(wù)局,下設(shè)小壩鄉(xiāng)水利站。XX年01月,XX縣水務(wù)局組織有關(guān)設(shè)計、地勘、試驗單位再次組織人員進行復(fù)查,并按大壩安全鑒定新標準、新要求進行詳查,實測了XX水庫大壩的樞紐布置及橫斷面圖。XX省水利電力工程建設(shè)監(jiān)理中心完成《XX水庫大壩安全評價報告》,縣水務(wù)局在此基礎(chǔ)上進行XX水庫大壩安全鑒定。鑒定結(jié)論為:根據(jù)水利部《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管[2003]271號)及《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》(SL258—2000)中9.3.2條的規(guī)定,該水庫大壩安全類別為三類壩,樞紐工程存在的主要問題為:⑴大壩防洪能力不滿足20年一遇設(shè)計、200年一遇校核洪水要求;⑵現(xiàn)大壩壩后未設(shè)置排水設(shè)施,經(jīng)XX年改造,前壩增設(shè)土工膜防滲,滲漏得到有效控制;⑶大壩上、下游坡較陡,且下游壩坡雜草叢生;⑷溢洪道泄洪能力不足且末端未設(shè)置消力設(shè)施,尾部沖刷會導(dǎo)致垮塌危險,威脅溢洪道與周邊農(nóng)田安全;⑸大壩已發(fā)現(xiàn)白蟻的破壞,沿蟻穴產(chǎn)生滲漏;⑹大壩未設(shè)置觀測設(shè)施,不能滿足運行管理需要,長期以來大壩帶病運行,亟待整治。上述病情危及大壩安全,受XX縣水務(wù)局的委托,由XX省水利電力工程建設(shè)監(jiān)理中心承擔XX水庫除險加固設(shè)計工作。XX年02月,我中心組織有關(guān)人員對XX水庫認真進行了現(xiàn)場調(diào)查、勘察。由于該小型水庫基礎(chǔ)資料積累不全,經(jīng)多方搜集資料并座談了解,研究樞紐工程的病險情況。結(jié)合運行中曾出現(xiàn)的問題以及工程現(xiàn)狀,分析病險原因,在大壩安全鑒定的基礎(chǔ)上,完成洪水復(fù)核,并對大壩滲流及穩(wěn)定分析計算。針對該樞紐工程大壩安全鑒定中存在的主要問題,提出相應(yīng)的除險加固方案,于XX年05月編制完成了《XX縣XX水庫除險加固工程初步設(shè)計報告》。水庫除險加固工程主要設(shè)計內(nèi)容及方案為:⑴加高壩頂路面與增設(shè)壩頂防浪墻;⑵大壩上、下游壩坡穩(wěn)定整治,下游進行護坡,增設(shè)排水棱體;壩體白蟻治理;⑶擴寬溢洪道進口,改建泄流明渠段及陡槽段,增設(shè)消力池;⑷新建進庫防洪搶險公路0.8km,完善大壩觀測設(shè)施。根據(jù)整治內(nèi)容和整治方案,水庫除險加固工程總投資XX萬元,本整治工程總工期為3個月。1基本情況1.1水庫概況XX水庫位于XX縣小壩鄉(xiāng)小壩河上游,屬于小壩河流域;水庫壩址地理坐標為東經(jīng)102°22′18″,北緯26°33′24″之間,是一座?、菩托钏こ?,總庫容21.8萬m3,水庫上游集雨面積0.97km2,主河槽長1.42km,平均坡降268‰。是集農(nóng)灌、防洪為一體的小⑵型水利工程水庫。灌區(qū)內(nèi)地勢較平坦,土地肥沃,主產(chǎn)水稻、玉米、小麥、烤煙、蠶桑、甘蔗等,是XX縣糧食經(jīng)濟作物的主產(chǎn)區(qū)之一。庫區(qū)上游植被良好,年均降雨量1000mm,年均徑流深600mm。樞紐由大壩、溢洪道、放水涵臥管組成。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),XX水庫樞紐工程等別為Ⅴ等,主要建筑物為Ⅴ級,設(shè)計洪水標準按20年一遇,校核洪水標準按200年一遇,溢洪道消能防沖建筑物設(shè)計洪水標準按20年一遇。1.2工程現(xiàn)狀該工程經(jīng)XX地區(qū)水電局承擔設(shè)計,XX年,經(jīng)XX專區(qū)水利委員會審批通過,同意工程動工修建。工程由當?shù)卣M織群眾施工,于XX年9月1日動工,1971年1月1日竣工,完成壩高13.58m與放水設(shè)施工程,1972年10月修建完成溢洪道?,F(xiàn)運行管理單位為XX縣水務(wù)局,下設(shè)小壩鄉(xiāng)水利站。1.2.1大壩工程水庫大壩為均質(zhì)土壩,于XX年9月動工,1971年1月建成。大壩最大壩高13.58m,壩頂高程1826.40m,防浪墻高程1826.70m,壩頂總長94.5m,壩頂寬3m,上游壩坡坡比為1:1.70,下游壩坡坡比(自上而下)為1:1.38、1:3.38、1:0.98、1:1.37、1:19.22。正常蓄水位1825.15m,設(shè)計洪水位1826.52m,校核洪水位1827.05m,死水位1816.40m。大壩經(jīng)多年運行,整個壩身有集中滲漏和散浸,且日趨嚴重,經(jīng)XX年對大壩上游進行土工膜防滲與現(xiàn)澆預(yù)制板護坡處理,現(xiàn)大壩無明顯滲漏。大壩下游壩坡坡度較陡,且壩面風化嚴重;下游未設(shè)置排水棱體、排水溝,且壩體與農(nóng)田直接相連;壩頂與下游壩面不規(guī)整,雜草叢生。1.2.2溢洪道工程水庫溢洪道位于大壩右側(cè)壩肩,全長57.19m,由進口連接段、控制段、泄流明渠段組成。溢洪道進水連接段為八字型,流水順暢;控制段堰型為無閘控制開敞式寬頂堰,堰頂高程1825.15m,長3.0m、凈寬2.4m、高1.25m;泄流明渠段長38.26m,凈寬2.4m,渠底平均坡降為i=0.032。溢洪道設(shè)計最大放水流量5.82m3/s,邊墻和底板為C15砼澆筑。根據(jù)當?shù)貙嶋H條件及本地村民的用水便利,溢洪道尾部未設(shè)消力設(shè)施,導(dǎo)致溢洪道尾部沖刷嚴重。1.2.3放水設(shè)施現(xiàn)灌溉放水設(shè)施采用臥管和漿砌石無壓放水涵臥管放水,位于大壩右側(cè)壩肩,臥管尺寸:凈寬0.6m,凈高0.5m,管長21.20m,管頂高程1827.42m,管底高程1826.92m,臥管坡比i=0.608,孔徑為單排φ20cm,垂距0.3m,條石襯砌且砼包裹,厚0.3m,設(shè)計放水流量0.15m3/s。涵管管長40.55m,坡比i=0.022,進口高程為1816.40m,出口高程1815.49m,斷面尺寸0.6m×0.5m,為漿砌條石襯砌。經(jīng)XX年改造,現(xiàn)放水設(shè)施運行良好。1.3大壩安全鑒定結(jié)論1.3.1大壩安全評價分析本次安全鑒定是依據(jù)水利部頒《水庫大壩安全鑒定辦法》文件精神,按《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》(SL258—2000)的要求,結(jié)合XX水庫工程實際進行的,主要資料來自于XX縣水務(wù)局提供的資料、現(xiàn)場檢查及地質(zhì)勘察等成果資料。1.3.2工程存在的主要問題1.3.2.1大壩存在的問題⑴大壩防洪能力不滿足20年一遇設(shè)計、200年一遇校核洪水要求;⑵經(jīng)XX年改造,前壩增設(shè)土工膜防滲,滲漏得到有效控制;現(xiàn)大壩壩后未設(shè)置排水設(shè)施;⑶大壩上、下游坡較陡,且下游壩坡雜草叢生。⑷大壩未設(shè)置觀測設(shè)施,不能滿足運行管理需要,長期以來大壩帶病運行,亟待整治。1.3.2.2溢洪道存在的問題溢洪道位于大壩右側(cè)壩肩,進口為開敞式寬頂堰,其后接泄流明渠,溢洪道兩側(cè)邊墻與底板采用C15砼澆筑。溢洪道泄洪能力不足且末端未設(shè)置消力設(shè)施,尾部沖刷會導(dǎo)致垮塌危險,威脅溢洪道與周邊農(nóng)田安全。1.3.2.3放水設(shè)施存在的問題現(xiàn)灌溉放水設(shè)施采用臥管和漿砌石無壓放水涵臥管放水,臥管管長21.20m,采用厚0.3m條石襯砌且砼包裹,涵管管長40.55m,為漿砌條石襯砌,放水洞斷面為0.5m×0.6m。經(jīng)XX年改造后,運行正常。1.3.2.4觀測、管理存在的問題大壩未設(shè)置觀測設(shè)施,不能滿足運行管理需要,長期以來大壩帶病運行,亟待整治。1.4工程特征表XX水庫樞紐工程特性表見表1-1。表1-1XX水庫工程特性表序號指標名稱單位數(shù)量備注現(xiàn)狀加固設(shè)計一河流特性1壩址以上集雨面積km20.970.972主河槽長km1.421.423主河槽平均坡降‰2682684多年平均徑流深mm600600二水文氣象特征1多年平均降雨量mm100010002年最高氣溫℃35.635.63年最低氣溫℃004多年風向WSWS5多年平均蒸發(fā)量mm210021006設(shè)計洪峰流量m3/s10.8810.88p=5.0%7設(shè)計洪量萬m312.0812.08p=5.0%8校核洪峰流量m3/s17.0117.01p=0.5%9校核洪量萬m318.0218.02p=0.5%三灌區(qū)特性1設(shè)計灌面畝5205202有效灌面畝430430現(xiàn)實際3灌溉時期月3—73—74灌溉保證率%7575四特征水位及庫容1校核水位m1827.051826.44p=0.5%2設(shè)計洪水位m1826.521826.09p=5.0%3正常水位m1825.151825.154死水位m1816.401816.405總庫容萬m321.819.56正常庫容萬m319.719.77有效庫容萬m319.119.18死庫容萬m30.60.6五大壩工程1壩型均質(zhì)土壩均值土壩2壩頂總長m94.594.53最大壩高m13.5814.84壩頂寬度m335壩頂高程m1826.401826.806防浪墻高程m1826.701828.007壩基高程m1812.001812.00六溢洪道1進口形式開敞式開敞式2堰頂高程m1825.151825.153堰寬m2.45開敞式寬頂堰4校核泄放量m3/s9.4411.08校核洪水5明渠段長m57.1961.1七放水設(shè)施1放水形式涵臥管涵臥管漿砌條石無壓方涵2放水涵管尺寸m0.5×0.60.5×0.6寬×高3最大放水量m3/s0.150.152水文及洪水復(fù)核2.1流域概況2.1.1自然地理概況XX水庫位于小壩鄉(xiāng)小壩河上游,屬于小壩河流域,水庫壩址地理坐標為東經(jīng)102°22′18″,北緯26°33′24″之間。總庫容21.8萬m3,水庫上游集雨面積0.97km2,主河槽長1.42km,平均坡降268‰。是集農(nóng)灌、防洪為一體的?、菩退こ趟畮?。灌區(qū)內(nèi)地勢較平坦,土地肥沃,主產(chǎn)水稻、玉米、小麥、烤煙、蠶桑、甘蔗等,是XX縣糧食經(jīng)濟作物的主產(chǎn)區(qū)之一。2.1.2氣象特征流域內(nèi)有XX氣象站,該站有1959年至今共52年氣象觀測資料,項目齊全,資料經(jīng)整理并刊印,其觀測場海拔1700m。流域?qū)儆谥衼啛釒鞑繚駶櫦撅L氣候區(qū)。其氣候特點是:干濕季分明,年降雨量主要集中于夏、秋兩季,蒸發(fā)旺盛,氣溫年較差小,日較差大,冬暖無嚴寒,夏短無酷暑,氣候垂直變化大。氣溫及降水等氣象要素,隨著高程的變化而變化。由于降雨量主要集中在5至10月,并占全年降雨量的92%,因此造成河流汛期與旱季分明。該地區(qū)枯水期達6個月,即從12月至翌年5月。大橋河流域,多年平均降雨量1000mm左右,多年平均徑流深600mm,多年平均蒸發(fā)量2100mm(d=20cm)左右。多年平均氣溫16.1℃,多年平均日照數(shù)2322.8小時,最多年為2605.6小時,最少年為2019.6小時,多年平均最大風速為17m/s。2.2基本資料的收集、復(fù)核2.2.1流域特征根據(jù)1/10000的地形圖量算的流域面積(F)、主河道長(L)、主河道平均比降(J)見表2-1。表2-1水庫流域特性表流域面積F(km2)主河道長L(km)平均比降J(‰)0.971.422682.2.2雨量資料復(fù)核該水庫大壩庫區(qū)無實測暴雨和洪水資料,故本次洪水計算只能依據(jù)庫區(qū)地形、地貌、氣象等特征,本次設(shè)計暴雨按《XX省中小流域暴雨洪水計算手冊》(新版)中規(guī)定值及計算方法確定。2.3設(shè)計洪水XX水庫屬無資料地區(qū),設(shè)計洪水由暴雨推求,采用《XX省中小流域暴雨洪水計算手冊》(新版,以下簡稱《手冊》)推薦的推理公式法進行。2.3.1設(shè)計標準XX水庫總庫容21.8萬m3,興利庫容21.2萬m3,最大壩高達到13.58m,屬?、菩退こ?。根據(jù)水利部SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》的規(guī)定,XX水庫屬V等樞紐工程,主要建筑為5級,次要建筑物為5級,水庫洪水標準與原“三查三定”一致,采用20年一遇設(shè)計,200年一遇校核。2.3.2設(shè)計暴雨洪水由暴雨形成,河流為山區(qū)河流,洪水調(diào)蓄能力小、匯聚快,峰頂持續(xù)時間短,過程多為單峰,洪水歷時十多小時,最大洪量主要集中在6h以內(nèi)。水庫控制流域內(nèi)無實測暴雨資料,設(shè)計暴雨按《XX省中小流域暴雨洪水計算手冊》(新版)中規(guī)定值及計算方法確定,根據(jù)工程所在流域中心位置,查得相應(yīng)數(shù)據(jù),由P—Ⅲ型理論頻率曲線,利用公式計算得到相應(yīng)最大1h、6h、24h年最大暴雨量,詳見表2—2。表2—2設(shè)計暴雨成果表時段均值(mm)CVCS/CV各頻率設(shè)計值(mm)P=0.5%P=5%P=10%1/6h12.00.353.5027.4620.0417.631h30.00.403.5075.9453.2646.046h60.00.413.50154.88107.7992.8624h84.00.353.50192.25140.26123.40XX水庫集雨面積僅0.97km2,流域內(nèi)暴雨時空變化相對較小,故以設(shè)計點暴雨量代替設(shè)計面暴雨量。2.3.3設(shè)計洪峰流量采用《手冊》推薦的推理公式:推求設(shè)計洪峰流量,洪水總量下式:Wp=0.1α·HTpF推求。推理公式中有關(guān)參數(shù)確定如下。⑴流域特征參數(shù):經(jīng)本次復(fù)核,原設(shè)計成果流域參數(shù)正確,即F=0.97km2,L=1.42km,J=268‰。⑵產(chǎn)流參數(shù)μ值:本流域地處川西南山地,相對高差大,地勢較陡、切割較深,植被較好。參照手冊確定μ=3.6F-0.19,CV=0.23,CS/CV=3.5。⑶匯流參數(shù)m值:本流域地處川西南山地,暴雨歷時較短,行程洪峰上部尖瘦,下部肥胖,基流較高。參照《手冊》確定匯流參數(shù)m=0.221·θ0.204。設(shè)計暴雨成果見表2—2,有關(guān)參數(shù)在《手冊》中分析選取。經(jīng)分析計算,各頻率設(shè)計洪峰流量成果見表2—3。表2—3水庫設(shè)計洪峰流量成果表項目P=0.5%P=1.0%P=3.3%P=5.0%P=10.0%洪峰流量(m3/s)17.0115.1611.9610.889.02將水庫設(shè)計洪峰流量成果,在本地區(qū)的小流域內(nèi)進行比較,如對P=1%及P=3.3%的設(shè)計洪峰流量摸數(shù)相比較,也可見其洪峰流量模數(shù)無異常情況,與暴雨分布、流域面積大小等因素相一致。比較情況見表2-4??梢姡拥辣冉翟龃?,河流長度減小,洪峰流量模數(shù)增大。水庫的設(shè)計洪峰流量在地區(qū)上進行比較,是合理的。表2-4本地區(qū)小流域設(shè)計洪峰流量的比較單位:m3/s/km2河名站名集雨面積F(km2)河長L(km)河道比降I(‰)洪峰流量摸數(shù)qmP=1%P=3.3%鲹魚河竹壽水庫6915.438.05.394.52鲹魚河新華水庫5310.830.44.913.96冷水河穿巖水電站廠房84.812.13104.14.783.82六華河老鷹巖電站27627.4932.82.081.77小壩河XX水庫0.971.4226815.212.32.3.4設(shè)計洪水總量及設(shè)計洪水過程線設(shè)計洪水總量由設(shè)計暴雨量按綜合分區(qū)的暴雨徑流關(guān)系計算。根據(jù)本流域面積較小、河床坡降較大、洪水陡漲陡落等特點,洪水過程按單峰考慮,計算式為:Wp=0.1α·HTpF。其中:①α值由《XX省水文手冊》表5—7中查得;②HTP為歷時T的設(shè)計暴雨量,公式:HTP=H24P·Tmp;③T為設(shè)計暴雨歷時T=12.8F1/4。由計算所得T=18.32h<24h;④mp為短歷時設(shè)計暴雨公式指數(shù)公式:mp=a+bLgp。各頻率設(shè)計洪水總量見表2—5。設(shè)計洪水過程線采用典型洪水放大推求,其中典型洪水選用我省川西南地區(qū)洪水過程線模型。經(jīng)計算基流Q0=0.117F0.836=0.114m3/s,得到特征設(shè)計洪水過程線成果見表2—6及圖2—2。由Tp=2.78×Wp/Qp計算得到:T0.5%=2.95小時、T5.0%=3.09小時、T10.0%=3.16小時。表2—5水庫設(shè)計洪水量成果表項目P=0.5%P=5.0%P=10%洪水總量(萬m3)18.0212.0810.27表2—6水庫設(shè)計洪水過程線表P=0.5%P=5.0%P=10.0%歷時T(h)流量Q(m3/s)歷時T(h)流量Q(m3/s)歷時T(h)流量Q(m3/s)0.000.110.000.110.000.110.290.960.310.660.320.570.381.810.401.200.411.020.533.520.562.290.571.920.686.920.714.460.733.720.8210.320.866.640.895.530.9713.721.028.821.047.331.0616.271.1110.451.148.691.1817.121.2310.991.279.141.4416.271.5110.451.558.691.7713.721.858.821.907.332.3010.322.416.642.475.533.156.923.304.463.383.725.303.525.562.295.691.927.661.818.031.208.221.029.430.969.880.6610.120.5711.490.1112.040.1112.340.112.4水庫洪水調(diào)節(jié)計算2.4.1防洪標準如前述,按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)標準,本水庫設(shè)計洪水標準采用20年一遇(P=5.0%),校核洪水標準采用200年一遇(P=0.5%),消能防沖建筑物洪水標準采用10年一遇(P=10.0%)。2.4.2基礎(chǔ)資料⑴水庫設(shè)計洪水過程線見表2—6。⑵水庫庫容曲線為原設(shè)計量算成果見表2—7及圖2—3。表2—7水位庫容關(guān)系表水位(m)1814.001816.001818.001820.001824.001826.001828.00庫容(萬m3)0.000.421.864.3012.0617.6826.00⑶大壩參數(shù):大壩壩頂高程1826.80m。⑷溢洪道參數(shù):溢洪道堰頂高程1825.15m,溢流堰凈寬5m,出流公式按自由出流公式計算(查《水力學計算手冊》,因進口邊緣為弧形,且P/H>3.0,取m=0.34)。溢洪道泄流曲線見表2—8及圖2—4、2—5。表2—8溢流堰泄流曲線表現(xiàn)狀水位(m)1825.151825.61826.051826.51826.951827.41827.85泄量(m3/s)0.001.093.095.678.7312.2016.04加固設(shè)計水位(m)1825.151825.61826.051826.51826.951827.41827.85泄量(m3/s)0.002.276.4311.8118.1825.4133.412.4.3調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)計算中不考慮洪水預(yù)報,洪水來臨時,水庫水位為堰頂高程1825.15m,自由泄流以及不考慮放水設(shè)施參與調(diào)洪。2.4.4調(diào)洪計算根據(jù)上述基本資料和調(diào)照水量平衡方程,采用試算法逐時段計算泄流堰下泄流量過程,并據(jù)以確定最大下泄流量和最高庫水位。調(diào)洪計算成果見表2—9。本工程項目加固設(shè)計擴寬溢洪道進水堰,故現(xiàn)狀與加固設(shè)計調(diào)洪計算成果不一致。表2—9水庫調(diào)洪計算成果表階段頻率(%)堰頂凈寬起調(diào)水位最高庫水位相應(yīng)庫容單位mmm3/sm萬m3現(xiàn)狀P=0.5%2.41825.159.441827.0521.8P=5.0%2.41825.155.821826.5219.7加固設(shè)計P=0.5%5.01825.1511.081826.4419.5P=5.0%5.01825.156.891826.0918.92.5水庫調(diào)度根據(jù)水庫工程建設(shè)規(guī)模及任務(wù),水庫管理實行分級領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系制度,制訂水庫調(diào)度運行管理實施細則,建立水庫供水調(diào)度制度,配備供水計量設(shè)施,落實洪期水庫運行措施,確保水庫安全運行。⑴各鄉(xiāng)成立灌區(qū)管理委員會。其職責是負責水費征收、工程維修整治、防洪搶險即包工程運行,包灌溉用水管理,包水費征收,包工程歲修整治。加強灌區(qū)的領(lǐng)導(dǎo),灌區(qū)管理委員會每年定期組織召開灌區(qū)工作會議,總結(jié)灌溉用水、水費征收和防汛搶險工作,表彰先進單位及個人,安排布署當年灌區(qū)工作,以此推動各項工作的順利開展。⑵水庫調(diào)度基本制度建立。?、菩退畮旃芾硪脏l(xiāng)鎮(zhèn)為單位,緊密結(jié)合當年水文、氣象預(yù)報,分年度制定蓄水與防洪預(yù)案。初步擬定每年10月下旬開始蓄水,至次年4月下旬,蓄水至正常水位(嚴禁超高蓄水);次年4月下旬至6月上旬為灌溉時段,根據(jù)當年的灌溉需要放水;除險加固后,水庫可不設(shè)置防洪限制水位,汛期蓄水可用于當年灌溉調(diào)節(jié)。⑶加強汛期防汛工作檢查。防洪搶險期間,管理所和灌區(qū)受益鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)全力以赴,按分級管理,分工負責的原則,做好水庫運行管理記錄,做好報災(zāi)、立項、修復(fù)、補救、安置等工作。圖2-1XX縣水系圖圖2-2圖2-3圖2-4(現(xiàn)狀)圖2-5(加固)3工程地質(zhì)3.1勘察工作情況1、勘察目的本次勘察的重點是查明水庫大壩的巖土層分布組合情況、地層起伏變化與界限、大壩與壩基滲漏情況、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及水庫存在的其他有關(guān)病害問題等。本次地質(zhì)勘察的主要工作內(nèi)容為:⑴查明壩體筑填土的物質(zhì)成份、分布、厚度及層次,提出其物理力學性質(zhì)參數(shù)及滲透系數(shù);⑵查明壩址區(qū)的水文地質(zhì)條件,地下水埋藏深度,判定壩基、壩肩巖體滲透性,并對巖體滲透性進行分級,提出防滲處理的建議;⑶查明壩基、壩肩巖體的類型、分布、深度,提出各類巖體的物⑷查明壩址區(qū)的不良地質(zhì)作用,并對其對壩址區(qū)影響性進行評價;⑸為大壩安全鑒定及設(shè)計提供所需的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。2、勘察依據(jù)的規(guī)范、規(guī)程本次勘察依據(jù)以下規(guī)范、規(guī)程開展的地質(zhì)勘察工作:⑴《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-99);⑵《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(SL55-2005);⑶《水利水電工程地質(zhì)鉆探規(guī)程》(DL/T5013-92);⑷《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》(SL31-2003);⑸《注水試驗規(guī)程》(YSJ214-89);⑹《水利水電工程制圖標準》(SL73-95);⑺《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021——2001);⑻《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB5007——2002);⑼《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011——2001);⑽《水工建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(DL5073——2000);⑾《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306——2001)等。3.2區(qū)域地質(zhì)概況3.2.1地形地貌工程區(qū)地處青藏高原東緣,大涼山系南部魯南山區(qū),是橫斷山脈高山峽谷的一部分,工程區(qū)地處剝蝕構(gòu)造的中低山地形??偟牡貏萏攸c是西高東低,地形地貌受構(gòu)造、巖性控制,主要山脈走向與河流走向基本一致。工程區(qū)位于小壩河上游,地形坡度15~30度左右。3.2.2地層巖性工程區(qū)出露于工程有關(guān)的地層主要為:第四系人工堆積層(Q4ml)素填土;第四系殘坡殘積層(Q4dl+el)巖性為粉質(zhì)粘土層;侏羅系小壩組下段(K1x)泥巖,粉砂巖夾泥巖?,F(xiàn)將與工程相關(guān)的地層巖分述如下:⑴侏羅系小壩組下段(K1x)紫紅色泥巖、粉砂巖夾泥巖:紫紅色、紅褐色及灰黃色,層狀結(jié)構(gòu),層理、塊狀構(gòu)造。節(jié)理裂隙較發(fā)育,地表常風化成粘性土?;鶐r強風化厚度一般2.0~3.00米,中風化厚度3米左右。兩岸局部出露,不整合接觸于覆蓋層以下。傾向ES,傾角5~8°左右,韻律沉積,單層厚0.2~1.5米。⑵第四系(Q):全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el):紫紅色、棕紅色,干~稍濕,可塑~硬塑狀態(tài),由粉質(zhì)粘土、粉土夾砂泥巖碎塊、碎屑組成,結(jié)構(gòu)稍密,分布于平緩山坡、山頂及山腳,由砂、泥巖全風化作用形成。人工堆積層(Q4ml):素填土,為大壩人工填筑土黃褐色、棕紅色,稍濕~濕,稍密~中等密實狀態(tài),切面光滑。為大壩人工填筑土,主要由粉質(zhì)粘土含少量礫石構(gòu)成。3.2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震工程區(qū)在大地構(gòu)造單元劃分上位于揚子準地臺(Ⅰ1)—康滇地軸(Ⅱ1)—江舟-米市斷陷(Ⅲ3)南端。康滇地軸(Ⅱ1):為工程區(qū)西側(cè)二級構(gòu)造單元。西以金河—箐河斷裂、東以小江斷裂為界;由早元古代的康定雜巖、河口群、大紅山群及中、上元古界昆陽群、會理群等基底巖系組成,元古代—中三迭世長期隆起。印支運動以后,由隆起帶轉(zhuǎn)化為斷陷盆地,喜馬拉雅運動再次褶皺隆起。工程區(qū)內(nèi)無區(qū)域性斷裂通過,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單。歷史地震記載本區(qū)無中強地震發(fā)生,主要受外圍強震波及影響。查《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306—2001,工程區(qū)地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45s,地震動峰值加速為0.15g(其對應(yīng)的地震基本裂度為Ⅶ度)。根據(jù)《水電水利工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性勘察技術(shù)規(guī)程》(DL/T5335—2006),區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差。設(shè)計分組第三組。3.2.4不良物理地質(zhì)現(xiàn)象地表分布第四系全新統(tǒng)坡殘積土,無構(gòu)造通過;在局部陡崖段存在崩塌與撒落現(xiàn)象,區(qū)內(nèi)無其它不良地質(zhì)現(xiàn)象未發(fā)現(xiàn)大的滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象。3.2.5水文地質(zhì)條件工程區(qū)區(qū)內(nèi)地下水按埋藏條件主要為上層滯水及基巖裂隙水類型。前者主要賦存于第四系松散堆積層粘土、蹦坡積堆積的塊碎石夾粘土層中。含水較小,均受大氣降水補給,排泄于溝谷或河流?;鶐r裂隙水主要賦存于風化帶和砂巖裂隙中。本區(qū)內(nèi)巖層平緩,主要為砂質(zhì)泥巖分布,地表水入滲條件差,故基巖中除受常年沖溝流水補給地段含水較豐外,一般較貧乏。根據(jù)類似工程地質(zhì)資料及區(qū)域水文地質(zhì)資料,區(qū)內(nèi)地表水、地下水為重碳酸鈣鎂水,PH值為7.4~8.3,侵蝕性CO2含量小于5mg/L,據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-1999)判定,工程區(qū)地表水、地下水對水泥及其拌制品微腐蝕性。水庫周邊無固體廢料、污染水源等污染源存在,環(huán)境土對混凝土微腐蝕性。3.3樞紐工程地質(zhì)條件3.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價XX水庫位于小壩河上游,庫區(qū)及上游沖溝發(fā)育呈樹枝狀、放射狀。水庫岸坡均為松散堆積層覆蓋,堆積層庫岸穩(wěn)定性較差,存在小規(guī)模的堆積層岸坡再造問題;庫區(qū)覆蓋層為含碎石壤土層,下伏基巖為侏羅系官溝組泥巖夾砂巖、砂質(zhì)泥巖,堆積層和基巖透水性較弱,不存在水庫滲漏、浸沒等問題。水庫運行以來未誘發(fā)地震,故而不存在水庫誘發(fā)地震問題。3.3.2壩區(qū)工程地質(zhì)條件及評價大壩左肩、右肩由較平緩的單面斜坡構(gòu)成,坡度15~30°,基巖裸露,為褐色砂質(zhì)泥巖,傾向ES,傾角5~8°左右,表層強風化剝落。壩肩山體較厚,坡體植被較發(fā)育。壩址區(qū)無斷裂構(gòu)造通過。兩壩肩斜坡無滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象,壩肩穩(wěn)定性較好。壩體填土主要為黃褐色、紫紅色粉質(zhì)粘土,稍濕,可塑狀,含15--25%泥巖、泥質(zhì)砂巖碎塊。壩體填筑土稍密--中密,該層厚0.00~13.60m。本次水庫壩體土與相鄰水庫相似,類比后建議設(shè)計根據(jù)壩體土建議指標(見表3-1),對大壩穩(wěn)定性進行驗算,并對其采取相應(yīng)的工程措施。表3-1壩體材料主要物理、力學計算指標建議值指標名稱壩體土比重Gs-2.65含水率w%19.5天然密度ρdg/cm31.85飽和度Sr%85孔隙比e-0.5非飽和固結(jié)快剪凝聚力ckPa22.5摩擦角φ度19.5飽和固結(jié)快剪凝聚力ckPa20.5摩擦角φ度18.5壓縮系數(shù)α(0.1~0.2)MPaMPa-1壓縮模量E(0.1~0.2)MPaMPa5.5滲透系數(shù)Kcm/s1.5×10-4允許水力坡降【J】-0.453.3.3大壩工程地質(zhì)條件及評價1、壩基穩(wěn)定性分析壩基、壩肩巖體為侏羅系小壩組下段(K1x)泥巖,粉砂巖夾泥巖,層狀結(jié)構(gòu),層理、塊狀構(gòu)造。節(jié)理裂隙較發(fā)育,地表常風化成粘性土?;鶐r強風化厚度一般2.00~3.00米,局部5~8米;中風化厚度3.0米左右。不整合接觸于覆蓋層以下。傾向ES,傾角5~8°左右,韻律沉積,單層厚0.50~1.50米。壩基有截水槽,放置在人工填土中,根據(jù)多年運行資料,壩基風化砂質(zhì)泥巖、砂巖承載力及滲透性滿足水庫均質(zhì)土壩要求。壩基穩(wěn)定。2、壩肩穩(wěn)定性評價水庫壩址處為山頂斜坡地段,左壩肩地形較平緩,右壩肩地形為斜坡地段。大壩左肩、右肩由較平緩的單面斜坡構(gòu)成,坡度15(左)~30°(右),基巖裸露,為褐色砂質(zhì)泥巖,傾向ES,傾角5~8°左右,表層強風化剝落。壩肩山體較厚,坡體植被發(fā)育。壩址區(qū)無斷裂構(gòu)造通過。兩壩肩斜坡無滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象,壩肩穩(wěn)定性較好。3、滲透性分析與評價⑴壩基、壩肩滲透性分析根據(jù)大壩現(xiàn)場勘察資料,結(jié)合地表地質(zhì)調(diào)查,大壩左肩、右肩由較平緩的單面斜坡構(gòu)成,坡度15~30°,基巖裸露,為褐色砂質(zhì)泥巖,傾向ES,傾角5~8°左右,表層強風化剝落。壩肩山體較厚,巖層強風化厚度2.00~3.00m,現(xiàn)場調(diào)查庫水經(jīng)壩基和壩肩巖層產(chǎn)生大量滲漏可能性較小。⑵壩體滲透性分析據(jù)現(xiàn)場及歷史調(diào)查,大壩下游壩坡高程1821--1825米范圍有滲漏現(xiàn)象,局部壩身有集中滲漏和散浸,經(jīng)XX年防滲加固后,現(xiàn)狀滲漏得到有效控制。3.3.4溢洪道工程地質(zhì)條件水庫溢洪道位于大壩右側(cè)壩肩,全長57.19m,由進口連接段、控制段、泄流明渠段組成。溢洪道進水連接段為八字型,流水順暢;控制段堰型為無閘控制開敞式寬頂堰,堰頂高程1825.15m,長3.0m、凈寬2.4m、高1.25m;泄流明渠段長38.26m,凈寬2.4m,渠底平均坡降為i=0.032。溢洪道設(shè)計最大放水流量5.82m3/s,邊墻和底板為C15砼澆筑。出露及下伏基巖為侏羅系小壩組下段(K1x)泥巖,粉砂巖夾泥巖。根據(jù)當?shù)貙嶋H條件及本地村民的用水便利,溢洪道尾部未設(shè)消力池及邊墻襯砌,總體溢洪道及下游尾渠沖刷較為嚴重,建議本階段對溢洪道尾端進行改造。建議溢洪道整治持力層選擇侏羅系小壩組下段(K1x)泥巖,粉砂巖夾泥巖,有關(guān)參數(shù)見表3-2。表3-2溢洪道巖土物理力學參數(shù)建議值表巖土名稱重度壓縮模量承載力特征值基底摩擦系數(shù)邊坡坡比γEsfakfMPaKPa巖土/巖土砼/巖土臨時永久強風化泥質(zhì)砂巖23.23500.350.401:0.31:0.5中風化泥質(zhì)砂巖24.36000.450.501:0.21:0.33.3.5放水設(shè)施工程地質(zhì)條件現(xiàn)灌溉放水設(shè)施采用臥管和漿砌石無壓放水涵臥管放水,臥管尺寸:凈寬0.6m,凈高0.5m,管長21.20m,管頂高程1827.42m,管底高程1826.92m,臥管坡比i=0.608,孔徑為單排φ20cm,垂距0.3m,條石襯砌且砼包裹,厚0.3m,設(shè)計放水流量0.15m3/s。涵管管長40.55m,坡比i=0.022,進口高程為1816.40m,出口高程1815.49m,斷面尺寸0.6m×0.5m,為漿砌條石襯砌。經(jīng)XX年改造,現(xiàn)放水設(shè)施運行良好。3.4.天然建筑材料3.4.1砂石材料工程區(qū)附近無砂卵石分布,建議工程所需混凝土骨料可到會理羊母人工砂石料場購買,運距約20km,質(zhì)量、儲量能滿足本工程的需求,可作為工程使用。另外在鲹魚河河灘上還有豐富的砂礫石料,儲量和質(zhì)量能滿足工程建設(shè)需要,但運距較遠。3.4.2碎石土料對于大壩整治用土料可采取水庫左壩肩附近山脊、斜坡上的碎石土料,庫區(qū)周圍大量分布于地表,該料在原大壩填筑過程中也曾大量使用,其有關(guān)指標可用原來的填筑料指標。平均運距0.5km。3.4.3堆、塊石料左壩肩庫區(qū)上游分布紫紅色~黃褐色泥質(zhì)砂巖,天然抗壓強度30MPa左右,可供開采,質(zhì)量、儲量滿足設(shè)計要求,運距0.3~2.0km。3.5結(jié)論及建議1、XX水庫位于XX小壩河上游。工程區(qū)在大地構(gòu)造單元劃分上位于揚子準地臺(Ⅰ1)—康滇地軸(Ⅱ1)—江舟-米市斷陷(Ⅲ1)南端,工程區(qū)地震動峰值加速度為0.15g,動反應(yīng)譜特征周期為0.45s,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度,設(shè)計第三組,本工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性差。2、庫區(qū)不存在向鄰谷滲漏問題。不存在水庫誘發(fā)地震問題。水庫兩岸覆蓋層由于受坡面洪水沖刷,庫區(qū)有一定淤積。3、壩基穩(wěn)定。壩體、壩基未見開裂、滑動等不利于水庫安全運行的跡象;兩壩肩未見不良地質(zhì)現(xiàn)象,壩肩穩(wěn)定。4、經(jīng)XX年對大壩上游進行過土工膜防滲與預(yù)制板護坡處理后,現(xiàn)大壩不存在明顯滲漏現(xiàn)象。5、大壩經(jīng)多年運行,壩頂與下游壩面不規(guī)整,壩坡偏陡,雜草叢生,建議進行整治;溢洪道尾部未設(shè)消力池,建議改造。6、整治工程所需的天然建筑材料除砂石料需外購?fù)膺\距20km,其余天然建筑材料在工程區(qū)附近就有分布,可就近開采,運距0.3~2.0Km。天然建筑材料質(zhì)量、儲量滿足設(shè)計要求。4工程任務(wù)與規(guī)模4.1工程區(qū)概況XX水庫位于小壩鄉(xiāng)小壩河上游,屬于小壩河流域;水庫壩址地理坐標為東經(jīng)102°22′18″,北緯26°33′24″之間,總庫容21.8萬m3,水庫上游集雨面積0.97km2,主河槽長1.42km,平均坡降268‰。是集農(nóng)灌、防洪為一體的?、菩退こ趟畮?。灌區(qū)內(nèi)地勢較平坦,土地肥沃,主產(chǎn)水稻、玉米、小麥、烤煙、蠶桑、甘蔗等,是XX縣糧食經(jīng)濟作物的主產(chǎn)區(qū)之一。庫區(qū)上游植被良好,年均降雨量1000mm,年均徑流深600mm。樞紐由大壩、溢洪道、放水涵臥管組成。根據(jù)XX縣氣象站提供資料,水庫工程所在地的自然氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候區(qū),干濕季節(jié)分明。XX縣內(nèi)各地氣候隨山地海拔高度不同而變化,具有明顯的立體氣候特征和顯著的光熱資源優(yōu)勢。是甘蔗、蠶桑、烤煙、亞熱帶水果和特色蔬菜等農(nóng)經(jīng)作物的適宜生態(tài)區(qū),主要農(nóng)產(chǎn)品為糧食、甘蔗、蠶繭、烤煙、生豬。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)業(yè)作為當?shù)氐慕?jīng)濟根本,必然向高產(chǎn)、高附加值農(nóng)業(yè)發(fā)展,對水源的需要將越來越大,該水庫在當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展中必將具有越來越重要的地位。4.2水庫樞紐曾進行的整治項目該工程經(jīng)XX地區(qū)水電局承擔設(shè)計,XX年,經(jīng)XX專區(qū)水利委員會審批通過,同意工程動工修建。工程由當?shù)卣M織群眾施工,于XX年9月1日動工,1971年1月1日竣工,完成壩高13.58m與放水設(shè)施工程,1972年10月修建完成溢洪道?,F(xiàn)運行管理單位為XX縣水務(wù)局,下設(shè)小壩鄉(xiāng)水利站。由于工程建設(shè)周期長,建設(shè)期資料收集工作未較好完成,基礎(chǔ)資料缺乏,建設(shè)期內(nèi)機械化程度底,施工技術(shù)落后,加之建成后運行時間較長,運行維護不夠充分,造成工程病害較多。XX年,縣水務(wù)局完成水庫安全鑒定,揭示XX水庫大壩病害情況如下:⑴水庫滲漏嚴重;⑵防洪標準不滿足要求;⑶存在白蟻建巢危害。采取上游土工膜防滲與壩面砼現(xiàn)澆護坡,同時增設(shè)壩頂防浪墻,改造溢洪道與放水臥管等。XX年02月,XX縣水務(wù)局組織有關(guān)設(shè)計、地勘、試驗單位專業(yè)人員組成現(xiàn)場檢查組到XX水庫進行現(xiàn)場檢查,對大壩、溢洪道、放水設(shè)施等工程中存在的問題進行了認真分析和廣泛深入的討論。4.3壩頂高程復(fù)核4.3.1基本參數(shù)⑴洪水位:根據(jù)調(diào)洪計算成果,水庫的設(shè)計洪水位為1827.05m,校核洪水位為1826.52m。⑵吹程:水面吹程在萬分之一航測圖上量測測得D′=0.266km。⑶最大風速:根據(jù)縣氣象局觀測資料,多年平均最大風速Vmax=17m/s。⑷安全超高:本工程為Ⅴ等工程,大壩主要建筑物為5級。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001),正常運用安全加高0.50m,非常運用Ⅰ安全加高0.30m,非常運用Ⅱ安全加高1.0m。4.3.2計算公式壩頂或防浪墻高程=洪水位(Z)+壩頂超高(y),壩頂超高:y=e+hB+A。因水庫所屬地為XX山區(qū)水庫,其波浪的波高與波長采用官廳公式計算:e=Rm=式中:Z——設(shè)計、校核洪水位(m);e——風壅高度(m);Rm——最大風浪在壩坡上的爬高(m);A——安全超高(m);m——邊坡系數(shù),護坡糙率取0.9;H——壩前水深(m);ω——計算風速(m/s),正常運用取V=1.5倍多年平均年最大風速,非常運行取多年平均年最大風速;H5%——累計頻率為5%的波高(m);Lm——平均波長(m)D——水庫有效吹程(km)。4.3.3計算結(jié)果根據(jù)上述公式和有關(guān)參數(shù),按正常運用條件(設(shè)計)、非常運用條件Ⅰ(校核)和非常運用條件Ⅱ(正常+地震)分別對壩頂高程進行復(fù)核計算,成果見表4—1。表4—1壩頂高程復(fù)核計算成果表名稱單位設(shè)計工況校核工況地震工況靜水位H(m)1826.521826.091827.051826.441825.151825.15計算風速W(m/s)25.5025.5017.0017.0017.0017.00吹程D(m)266266266266266266風雍高度e(m)0.0020.0020.0010.0010.0010.001安全加高A(m)0.500.500.300.300.300.30地震加高(m)1.001.005%波高h(m)1.131.130.610.610.610.61R5%(m)1.411.410.890.890.880.88壩頂超高y(m)1.911.911.191.192.182.18復(fù)核壩頂高程(m)1828.431828.001828.241827.631827.331827.33壩頂高程(防浪墻)(m)1826.701828.001826.701828.001826.701828.00已超(m)-1.730.00-1.540.37-0.630.67經(jīng)以上調(diào)洪計算,200年一遇校核洪水位為1827.05m,溢洪道最大下泄流量9.44m3/s。泄流明渠段泄流按明渠均勻流計算,在校核泄流量條件下,泄流明渠泄流水深為1.3m,不滿足下泄要求。該溢洪道尾部未設(shè)置消力設(shè)施,因此需對其進行整治加固。加固設(shè)計上游壩坡高程1819.93m以下增設(shè)堆石壓腳,壩頂高程1826.80m,增設(shè)防浪墻1.2m。溢洪道進水堰擴寬至5m。經(jīng)水力計算,復(fù)核壩頂(防浪墻)高程1828.00m,滿足防洪能力要求。4.4壩頂寬度復(fù)核根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)要求,XX水庫壩頂寬度為3.0m,滿足設(shè)計要求值。根據(jù)安全寬度以及農(nóng)用通車要求,加固設(shè)計壩頂寬度仍為3.0m。4.5水庫樞紐存在的主要問題XX年01月,XX縣水務(wù)局組織有關(guān)設(shè)計、地勘、試驗單位再次組織人員進行復(fù)查,并在審定《XX水庫安全評價報告》的基礎(chǔ)上,完成《XX水庫大壩安全鑒定報告》。鑒定結(jié)論為:根該水庫大壩安全類別為三類壩,樞紐工程存在的主要問題分析如下。4.5.1現(xiàn)有大壩滲透計算1、計算的目的⑴確定壩體浸潤線在各種工況下的位置和逸出點的高度,為復(fù)核壩坡穩(wěn)定計算提供必需的資料。⑵計算壩體的滲流量。⑶計算壩體防滲粘土滲透坡降J,確定滲流穩(wěn)定性態(tài)。2、滲透系數(shù)根據(jù)壩體原狀土取樣試驗報告,取樣布置XX水庫樞紐平面布置圖,按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定要求進行計算,計算滲流量時采用土層滲透系數(shù)的大值平均值,計算水位降落時浸潤線,滲透系數(shù)采用小值平均值。壩體土滲透系數(shù)見表4—2。表4—2壩體土滲透系數(shù)統(tǒng)計表項目單位取值備注壩體土cm/s1.5×10-4地勘報告基礎(chǔ)Lu10地勘報告3、計算的工況根據(jù)XX水庫的特征值和運行情況,當庫水位從正常蓄水位1825.15m下降至死水位1816.40m,需16.4天,其庫水位的平均降落速度V=0.53m/d,以及試驗報告提供的滲透系數(shù)值,按《水力計算手冊》推薦的判別式k/(μV)(式中μ為土的排水系數(shù))。經(jīng)k/(μV)計算=2.7,大于庫水位驟降判別值0.1,因此庫水位在降落時按緩降考慮。故本次復(fù)核計算工況如下:工況a:上游正常高水位與下游相應(yīng)的水位;工況b:上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位。4、計算斷面、計算方法取大壩的最大剖面,根據(jù)《水力計算手冊》按有限透水地基無棱體排水,進行滲流穩(wěn)定分析。5、計算結(jié)果據(jù)土工試驗提供的滲透系數(shù)建議值,采用二維滲流有限元法,對各種計算工況進行滲流計算,計算成果如下:⑴滲透坡降計算:大壩的允許滲透比降根據(jù)同區(qū)域,同種土質(zhì)的水庫允許滲透比降確定J允=0.45。XX大壩在最高水位1827.05m時,滲流比降是J均=0.26﹤J允=0.45,故不會形成滲流破壞。⑵滲流量計算:壩體單寬流量在工況a和工況/d·m0.35m/d·m,最大年滲漏量為1.21萬m3,占總庫容21.8萬的5.5%,不滿足設(shè)計要求。6、壩體、壩基及壩肩滲漏分析⑴壩身滲漏經(jīng)地表地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)大壩經(jīng)多年運行,大壩下游壩坡高程1821--1825米范圍有滲漏現(xiàn)象,局部壩身有集中滲漏和散浸。經(jīng)XX年對大壩上游進行過土工膜防滲與預(yù)制板護坡處理后,現(xiàn)大壩不存在明顯滲漏現(xiàn)象。⑵壩基與壩肩滲漏根據(jù)大壩現(xiàn)場勘察資料,結(jié)合地表地質(zhì)調(diào)查,大壩左肩、右肩由較平緩的單面斜坡構(gòu)成,坡度15~30°,基巖裸露,為褐色砂質(zhì)泥巖,傾向ES,傾角5~8°左右,表層強風化剝落。壩肩山體較厚,巖層強風化厚度2.00~3.00m,現(xiàn)場調(diào)查庫水經(jīng)壩基和壩肩巖層產(chǎn)生大量滲漏可能性較小。4.5.2現(xiàn)有大壩穩(wěn)定分析計算1、計算分析資料⑴XX水庫大壩橫剖面圖;⑵壩體材料物理力學指標見表3—2;2、安全系數(shù)大壩為Ⅴ級建筑物,據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)的要求,采用計及條塊間作用力的簡化畢肖普法,相應(yīng)的壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為:正常運用條件:[K]=1.25;非常運用條件I:[K]=1.15;非常運用條件Ⅱ:[K]=1.10。3、壩體物理力學指標根據(jù)類似工程經(jīng)驗,XX水庫大壩筑壩材料的主要物理力學指標見表3—2。4、計算工況根據(jù)規(guī)范要求和本工程的實際情況,大壩穩(wěn)定復(fù)核計算選擇工況如下:⑴上游壩坡工況1、正常蓄水位1825.15m形成的穩(wěn)定滲流期;工況2、設(shè)計洪水位1826.52m形成的滲流期;工況3、校核洪水位1827.05m驟降至溢洪道堰頂高程再降至死水位1816.40m。⑵下游壩坡工況1、正常蓄水位1825.15m形成的穩(wěn)定滲流期;工況2、設(shè)計洪水位1826.52m形成的滲流期;工況3、校核洪水位1827.05m形成的滲流期。4.5.3計算方法及成果本工程壩坡穩(wěn)定計算采用XX大學工程力學研究所《土石壩邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)(HH-SlopeR1.0)》中計及條塊間作用力畢肖普法進行計算。計算成果見表表4—3壩坡穩(wěn)定計算成果表壩坡工況Kmin[K]備注上游工況11.211.25正常運用工況21.171.25正常運用工況31.091.15非常運用=1\*ROMANI下游工況11.181.25正常運用工況21.151.25正常運用工況31.111.15非常運用=1\*ROMANI由上表可知,計算結(jié)論如下:大壩上、下游各種工況的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均不滿足規(guī)范要求。圖4-1大壩穩(wěn)定計算簡圖4.5.3現(xiàn)有大壩抗震穩(wěn)定復(fù)核1、地震基本烈度:根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18360-2001)查得,工程區(qū)內(nèi)地震動峰值加速度為0.15g,相應(yīng)的地震動基本烈度為Ⅶ度,故需對大壩進行抗震復(fù)核。2、地震荷載:根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)和《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(DL5073-2000),需對水庫大壩進行抗震復(fù)核。。計算考慮水平向地震作用、豎向地震作用,并按最不利壩坡穩(wěn)定的情況計算。3、計算工況:根據(jù)規(guī)范要求和本工程的實際情況,抗震穩(wěn)定復(fù)核計算選擇的控制性計算工況如下:⑴上游壩坡工況4、正常蓄水位1825.15m+地震;工況5、由正常蓄水位1825.15m降至死水位1816.40+地震。⑵下游壩坡工況4、正常水位1825.15m穩(wěn)定滲流期+地震。4、計算結(jié)果大壩穩(wěn)定計算成果見表4-6。表4—6大壩穩(wěn)定計算成果表壩坡工況Kmin[K]備注上游工況41.071.1非常運用Ⅱ工況51.021.1非常運用Ⅱ下游工況41.021.1非常運用Ⅱ綜合上述計算成果,在基本地震烈度為Ⅶ度的情況下,上、下游壩坡各工況的安全系數(shù)均不滿足規(guī)范要求值。4.5.4大壩仍存在的病害與成因分析XX水庫大壩壩基巖體較完整,現(xiàn)在大壩不存在危及安全的變形,原地表的覆蓋層已基本清除,承載力能滿足土壩地基的要求,具備較好的建土壩條件。但壩體填筑不均勻、夯填不密實導(dǎo)致均質(zhì)土壩的抗?jié)B性差,但經(jīng)XX年土工膜防滲后,滲漏得到改善。大壩在運行過程中多次出現(xiàn)病害,存在以下一些主要問題:⑴大壩防洪能力不滿足20年一遇設(shè)計、200年一遇校核洪水要求;⑵現(xiàn)大壩壩后未設(shè)置排水設(shè)施,經(jīng)XX年改造,前壩增設(shè)土工膜防滲,滲漏得到有效控制;⑶大壩上、下游坡較陡,且下游壩坡雜草叢生。4.5.5溢洪道存在的病害溢洪道位于大壩右側(cè)壩肩,進口為開敞式寬頂堰,其后接泄流明渠,溢洪道兩側(cè)邊墻與底板采用C15砼澆筑。溢洪道泄洪能力不足且末端未設(shè)置消力設(shè)施,尾部沖刷會導(dǎo)致垮塌危險,威脅溢洪道與周邊農(nóng)田安全。4.5.6放水設(shè)施存在病害現(xiàn)灌溉放水設(shè)施采用臥管和漿砌石無壓放水涵臥管放水,臥管管長21.20m,采用厚0.3m條石襯砌且砼包裹,涵管管長40.55m,為漿砌條石襯砌,放水洞斷面為0.5m×0.6m。經(jīng)XX年改造后,運行正常。4.6工程除險加固的必要性XX縣是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)縣,而XX水庫是一座小⑵型水庫,水庫位置重要,水庫一旦失事后將危及下游小壩鄉(xiāng)1600畝耕地、1500余人的生命、財產(chǎn)安全。水庫灌區(qū)農(nóng)作物以甘蔗、蠶桑、烤煙、亞熱帶水果和特色蔬菜等為主,該水庫在當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展中必將具有越來越重要的地位。水庫為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及亞熱帶水果園灌水提供了水源,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和亞熱帶水果高產(chǎn)能旱澇保豐收,為灌區(qū)人民的發(fā)展提供了有利條件,使灌區(qū)人民安定團結(jié)。因此,灌區(qū)人民迫切希望盡快對水庫病害進行整治,使水庫能安全正常蓄水運行。綜上所述,為了確保水庫安全運行,保證庫區(qū)下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)村的防洪安全,實現(xiàn)水庫管理單位自身經(jīng)濟良性循環(huán),預(yù)防新的病害問題出現(xiàn),避免造成經(jīng)濟上的重大損失,盡快全面開展水庫樞紐除險加固整治工作是非常必要的,而且也是非常迫切的。4.7工程任務(wù)及規(guī)模本次加固工程的主要任務(wù):消除大壩的病害,完善水庫各種管理設(shè)施,使水庫充分發(fā)揮效益,保障下游人民的生命財產(chǎn)安全。針對上述水庫樞紐工程已存在的病險問題,本次除險加固工程主要完成以下工程項目:⑴加高壩頂路面與增設(shè)壩頂防浪墻;⑵大壩上、下游壩坡穩(wěn)定整治,下游進行護坡,增設(shè)排水棱體;壩體白蟻治理;⑶擴寬溢洪道進口,改建泄流明渠及陡槽段,增設(shè)消力池;⑷新建進庫防洪搶險公路0.8km,完善大壩觀測設(shè)施。5樞紐除險加固設(shè)計5.1等級劃分與洪水標準XX水庫加固后總庫容19.5萬m3,最大壩高達到13.98m,屬?、嫘退こ?。根據(jù)水利部SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》的規(guī)定,XX水庫屬Ⅴ等樞紐工程,主要建筑為5級,次要建筑物為5級,水庫洪水標準采用20年一遇設(shè)計,200年一遇校核。大壩頂部高程應(yīng)按工程設(shè)計情況和校核情況時的靜水位加相應(yīng)的波浪爬高、風壅增高和安全加高確定。其安全加高應(yīng)不小于設(shè)計情況0.5m,校核情況0.3m。5.2防洪達標方案經(jīng)調(diào)洪計算,200年一遇校核洪水位為1827.05m,溢洪道最大下泄流量9.44m3/s。又據(jù)壩頂高程復(fù)核計算成果(見表4—1),可知(設(shè)計)情況計算壩高為控制工況,計算壩頂與防浪墻高程高于現(xiàn)狀壩頂高程1.73m,現(xiàn)壩體高程不滿足防洪要求,需要除險加固。加固設(shè)計采取加寬溢洪道過流寬、加高壩頂路面與防浪墻的處理方案提高防洪標準。本次設(shè)計壩頂高程取為1826.80m,新增防浪墻高程1828.00m(防浪墻高度1.2m),上游上部坡度不變,仍為1:1.7,大壩右側(cè)溢洪道進口堰型為寬頂正堰,堰頂高程保持不變,寬度增至5m。通過以上設(shè)計,根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)規(guī)定,壩頂高應(yīng)等于水庫靜水位與超高之和,計算結(jié)果見表4-1。加固設(shè)計后,設(shè)計工況要求壩頂高程為1828.00m,低于設(shè)計防浪墻高程0.0m,校核工況要求壩頂高程1827.63m,低于設(shè)計防浪墻高程0.37m,均滿足防洪要求。5.3擋水建筑物除險加固方案5.3.1壩體防滲設(shè)計經(jīng)XX年對大壩上游進行土工膜防滲與現(xiàn)澆砼護坡處理過后,大壩現(xiàn)無明顯滲漏現(xiàn)象,因此本次不對大壩進行防滲加固設(shè)計。為增強下游排水性,壩后增設(shè)排水棱體,現(xiàn)狀理論計算浸潤線高2.7m,考慮排水棱體上部灌溉渠道過水,棱體設(shè)計高4.56m,在高程1816.56m處增設(shè)堆石排水棱體,排水棱體設(shè)計為梯形斷面,頂部寬為2m。棱體采用堆石填筑,棱體外側(cè)按1:1.80的坡度放坡,內(nèi)側(cè)坡度為1:1.00,并在棱體內(nèi)側(cè)與底部設(shè)置20cm粗砂及碎石反濾層。5.3.2大壩壩坡及穩(wěn)定加固設(shè)計水庫壩型設(shè)計為均質(zhì)土壩,XX年09月01日工程由當?shù)卣M織群眾施工,工程于1971年01月01日完工,完成大壩長94.5m。經(jīng)計算,大壩上、下游各種工況的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均不滿足規(guī)范要求,需進行規(guī)整。為保證大壩穩(wěn)定的前提下,堅持“少挖少填”的原則,加固方案如下:上游壩坡:高程1819.93m以上壩坡保持原狀壩坡1:1.70不變,此高程位置增設(shè)堆石壓腳,頂部寬度為2m,其外側(cè)坡比為1:2.40。下游壩坡:大壩下游壩坡從壩頂按1:2.0的坡度放坡至高程1816.56m,局部不足部分采用碎石土碾壓填筑,在高程1816.56m處增設(shè)堆石排水棱體,排水棱體設(shè)計為梯形斷面,頂部寬為2m,并在頂部外側(cè)增設(shè)灌溉渠道,斷面尺寸為30×30cm,灌溉渠道采用C15修建,棱體按1:1.80的坡度放坡。本工程壩坡穩(wěn)定計算采用XX大學工程力學研究所《土石壩邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)(HH-SlopeR1.0)》中計及條塊間作用力畢肖普法進行計算。計算成果見表表4—7壩坡穩(wěn)定計算成果表(加固)壩坡工況Kmin[K]備注上游工況11.261.25正常運用工況21.251.25正常運用工況31.161.15非常運用=1\*ROMANI下游工況11.281.25正常運用工況21.261.25正常運用工況31.171.15非常運用=1\*ROMANI由上表可知,計算結(jié)論如下:大壩上、下游各種工況的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。圖4-4大壩穩(wěn)定計算簡圖(加固)5.3.3護坡及壩頂結(jié)構(gòu)加固本次設(shè)計壩軸線位置不變,上游壩坡高程1819.93m以上保持原狀壩坡1:1.70不變。高程1819.93m采用堆石壓腳夯實填筑,使其外側(cè)壩坡達到1:2.40,壩面硬化處理。下游排水棱體平臺以上至壩頂采用C15砼棱形框格內(nèi)種植草皮護坡,框格間距5.0m,尺寸0.2×0.3m。從壩頂至排水棱體頂部設(shè)置上壩梯步,梯步寬度為2.0m,梯高15cm,采用30cm厚C15砼澆筑。為防止山洪沖刷下游壩坡,本次設(shè)計沿下游壩坡與岸坡交界線設(shè)岸坡排水溝各1條。排水溝斷面為矩形,凈斷面尺寸為30×30cm,排水溝采用C15砼修建。本次設(shè)計在壩頂上游側(cè)拆除原防浪墻,新建C20砼“L”型防浪墻高1.2m,并加高壩頂至高程1826.80m,重設(shè)防浪墻高程1828.00m,壩頂寬度保持3m不變。壩頂下游側(cè)設(shè)C15砼路緣石,頂寬0.20m,高0.4m。路面采用20cm厚泥結(jié)碎石路面,其下為壩體土,壩頂向下游設(shè)2%橫坡以利排水。5.3.4大壩監(jiān)測設(shè)施為了監(jiān)測大壩的水平位移和垂直位移,在壩頂及下游壩坡上共布置9個水平、垂直位移共用標點,在大壩右岸邊坡上布置2個工作基點和1校核基點,在左岸邊坡對應(yīng)位置布置2個校核基點和1個工作基點。大壩的水平位移和垂直位移采用視準線法觀測。表5-1觀測工程量及監(jiān)測設(shè)備統(tǒng)計表名稱單位數(shù)量備注水平、垂直位移共用標點個9工作基點、校核基點個6水位標尺根1位于放水臥管旁5.3.5白蟻防治大壩從未進行過藥物治理,白蟻建巢危害十分嚴重,危及大壩安全,但從未進行過藥物治理,急需對大壩進行整治。白蟻防治方案為:①開溝截路,取巢填穴,設(shè)置毒土隔墻;②壩表噴灑施藥,預(yù)防產(chǎn)生群體白蟻;③壩周山坡,投放毒餌誘殺劑,減少蟲蟻來源。5.3.6完善管理設(shè)施原水庫有管理房一座,能滿足當前階段的運行管理,但進庫防洪搶險公路通行條件差,給水庫的運行管理帶來諸多不便。本次新建防洪搶險公路0.8km,路寬3.5m,泥結(jié)碎石路面厚20cm,內(nèi)側(cè)設(shè)置寬30cm深40cmM7.5漿砌石排水溝。詳細設(shè)計見防洪搶險道路斷面圖。 5.4溢洪道整治工程設(shè)計XX水庫溢洪道位于大壩右側(cè)壩肩,本次設(shè)計擬在原位置改建溢洪道。溢洪道由進口段、控制段、收縮段、明渠段、陡槽段、消力池組成,總長(水平距離)50.94m。進口段(樁號0-008.70m~0+000.00m):布置呈喇叭口,進口前端凈寬11.0m,末端凈寬5.0m。進口前端底板高程1824.65m,墻頂高程1825.25m,進口末端底板高程1825.15m,墻頂高程1827.15m,邊墻頂寬0.2m,為C20砼直墻式擋墻。控制段(樁號0+000.00m~0+003.00m):控制段凈寬5.0m,堰頂高程1825.15m。墻頂高程1827.15m,邊墻頂寬0.2m,為C20砼直墻式擋墻。收縮段(樁號0+003.00m~0+008.00m):收縮段前凈寬5.0m,末端凈寬2.1m,邊墻頂寬0.2m,底板坡比按i=0.15放至明渠段尾部,邊墻高2m,邊墻為C20鋼筋砼直墻式擋墻。明渠段(樁號0+008.00m~0+018.24m):明渠段前凈寬1.6m,底板坡比i=0.15;明渠段末端底板高程為1822.86m,邊墻頂寬0.45m,墻身采取分段施工方法砌筑邊墻,墻身高根據(jù)底板與原溢洪道邊墻底部的間距而定(H:0~1842m),邊墻為C20鋼筋砼直墻式擋墻;原邊墻若未損壞,可不進行拆除;陡槽段(樁號0+018.24m~0+037.24m):陡槽段凈寬1.5m,底板坡比i=0.448;陡槽段前端底板高程接明渠段尾部,末端底板高程為1814.34m,墻身高2.5m,邊墻頂寬0.45m,邊墻頂部山體按1:0.75放至墻頂;邊墻采用C20鋼筋砼直墻式擋墻;有原邊墻的,若未損壞,可不進行拆除;消力池(樁號0+37.24m~0+042.24m):消力池凈寬2.0m,底板高程1814.34m,邊墻頂部寬0.5m,邊墻高2.5m;超出部分按1:0.5放坡至渠頂;邊墻為均采用C20鋼筋砼直墻式擋墻。溢洪道尾水通過消力池出水坎側(cè)向出水,消力池出水坎高1m,凈寬2.0m,墻頂寬0.5m;出水坎位于消力池右側(cè),出水坎接原下游河道底部高程,尾水通過消力池出水坎排至原下游泄洪河道。經(jīng)現(xiàn)場檢查,該水庫原泄洪河道已被當?shù)卮迕竦霓r(nóng)田占用,至使該水庫溢流洪水不能正常運行。本次設(shè)計將恢復(fù)原泄洪河道,其凈空尺寸為2.5m×1m(寬×高)。該溢洪道除消力池外,其余段底板厚均為0.3m,消力池底板厚0.5m,溢洪道底板均采用C20砼澆筑。人行橋:該工程管理房設(shè)施在溢洪道外側(cè)(右壩肩),由于溢洪道進口控制段被擴寬,原人行橋被拆除,為此需在溢洪道控制段重建人行橋一座,人行橋外側(cè)(右壩肩)接原管理房梯步,人行橋內(nèi)側(cè)放至溢洪道控制段左邊墻頂部;人行橋采用C20鋼筋砼澆筑,厚20cm,為保證通行安全,在上下游均設(shè)置高1.2m的欄桿(欄桿型式推薦鋼制)。5.5施工設(shè)計5.5.1施工條件⑴交通條件XX水庫位于小壩鄉(xiāng)小壩河上游,水庫壩址地理坐標為東經(jīng)102°22′18″,北緯26°33′24″之間,水庫距縣城20km。庫區(qū)內(nèi)有村道公路連通,整治后能夠滿足水庫防洪搶險和對外運輸要求。⑵施工供應(yīng)條件施工供電、供水及通訊聯(lián)系條件,由于整治加固工程是在已成水庫樞紐的基礎(chǔ)上進行,且工程量小、工點分散、各部分施工期短等特點,施工用電、用水及通訊設(shè)施均可與水庫原有設(shè)施結(jié)合使用,并增添不足部分。本工程只需有相應(yīng)資質(zhì)的建筑隊伍即可施工。工程區(qū)附近無砂卵石分布,建議工程所需混凝土骨料可到會理羊母人工砂石料場購買,運距約20km,質(zhì)量、儲量能滿足本工程的需求,可作為工程使用。對于大壩整治用土料可采取水庫左壩肩附近山脊、斜坡上的碎石土料,庫區(qū)周圍大量分布于地表,該料在原大壩填筑過程中也曾大量使用,其有關(guān)指標可用原來的填筑料指標。平均運距0.5km。左壩肩庫區(qū)上游分布紫紅色~黃褐色泥質(zhì)砂巖,天然抗壓強度30MPa左右,可供開采,質(zhì)量、儲量滿足設(shè)計要求,運距0.3~2.0km。⑶施工工期要求根據(jù)XX水庫運行情況,該工程水庫整治加固工程,要求與水庫放、蓄水計劃及水庫溢洪時間緊密配合,XX水庫樞紐整治以大壩加固整治為主,計劃從XX年10月開始施工準備工作,XX年12月全部竣工,總工期為3個月。5.5.2施工導(dǎo)流與度汛該工程大壩工程不涉及上游開挖,因此不需要施工導(dǎo)流;該工程施工時間不在汛期內(nèi),且該水庫基本為空庫度汛,所以不影響水庫度汛。5.5.3施工方法與設(shè)備⑴壩體防浪墻與框格增加壩頂防浪墻與前后壩框格,砼施工采用0.4m3攪拌機拌料,人工膠輪車進料,人工推運砼至倉面卸料,人工平倉,用2.2kw插入式振搗器振搗,有表面要求的再用平板振搗器振一遍,板砼用平板振搗器振搗。結(jié)構(gòu)模板采用雙面復(fù)合模板,支撐用國標鋼排架管,倉面平臺板用木模板,或竹跳板。⑵大壩下游壩坡整形施工準備充分后,按原材料分區(qū)回填壩體。填筑作業(yè)內(nèi)容包括:上料、灑水、平倉、碾壓以及質(zhì)量檢查,用進占法鋪筑。碎石土與堆石料采用20t震動碾碾壓8~12次,達到碎石土干密度1.85g/cm3,鋪料厚度初定為15~30cm,分層碾壓施工,同時注意新舊壩體結(jié)合部位的處理。邊角部分或局部回填均輔以0.8t震動碾或蛙夯壓實。⑶溢洪道整治工程溢洪道巖石開挖采用機械開挖,再用人工修鑿到位,棄碴采用人力抬運至下游碴場。按設(shè)計尺寸人工開挖土石方到位,放線后進行C20砼澆筑施工,旱季施工需保濕養(yǎng)護。模板管架剛度需滿足施工要求。需認真控制好進口高程與砼澆筑施工質(zhì)量。溢洪道砼施工采用0.4m3攪拌機拌料,人工膠輪車進料,人工推運砼至倉面卸料,人工平倉,用2.2kw插入式振搗器振搗,有表面要求的再用平板振搗器振一遍,板砼用平板振搗器振搗。表5-3主要施工機械設(shè)備用量表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1自卸汽車5t輛42單斗挖掘機液壓1m3臺13推土機59kw臺14蛙式夯實機2.8kw臺4520T震動碾臺16砼拌合機0.4m3臺47砂漿拌合機0.325m3臺28振搗器插入式2.2kw臺49振搗器平板式2.2kw臺410膠輪車0.2m3個611供水泵IS80-65-160臺112空壓機9m3/min臺15.5.4施工布置與占地1、布置原則施工總體布置遵循因地制宜,有利于生產(chǎn)、生活、易于管理,少占耕地,經(jīng)濟合理的原則,充分利用各水工建筑物之間的空閑地段以及庫坡為施工總布置場地。2、施工場內(nèi)交通運輸施工期間對外運輸以公路運輸為主,對外交通較為方便。但水庫為滿足本次施工需要,需對原有防洪搶險公路進行整治(場內(nèi)外均保證3m寬以上公路),將料場、施工工場、生活區(qū)、水工建筑物連通,以利施工和防洪搶險。在靠近外來公路地段面置臨時砼拌和站,堆料場,木材加工場,鋼筋加工場,水泥庫房等。3、生產(chǎn)、生活用房布置⑴材料堆放場:材料購買后按設(shè)計指定的地方進行堆放。⑵棄碴場布置:大壩和溢洪道整治施工中將會產(chǎn)生少量棄渣,同時還有少量料場上層覆蓋土及石料開采施工棄碴。為節(jié)省投資,減少占地及減少水土流失,將工程施工棄渣分別在大壩附近的平緩地上堆放,同時作好水土流失防治措施,以利于回填復(fù)耕。⑶混凝土生產(chǎn)系統(tǒng):砼工程量小,場地分散,為了保證砼拌和質(zhì)量和管理方便,采限集中拌制方案,即在大壩布置臨時砼拌和站和混凝土砂石骨料場,人力推膠輪斗車運送砼,用串桶和滑槽分料入倉,人工平倉,插入式振動器震搗。⑷機械修配及綜合加工系統(tǒng):根據(jù)現(xiàn)場施工條件及要求,材料庫房、機械停放場、機械修配及綜合加工系統(tǒng)主要設(shè)在水庫村道附近。⑸生活用房:施工臨時房屋采用租用當?shù)孛穹颗c修建臨時工棚相結(jié)合。需在施工當?shù)刈庥棉k公及生活用房100m2,修建臨時倉庫100m2。5.5.5工期安排工程工期可分為四個階段,即工程籌建期、施工準備期、主體工程施工期和工程竣工期。工程籌建期安排在XX年09月,施工籌建準備期內(nèi)建設(shè)單位需完成以下工作:=1\*GB2⑴.工程規(guī)劃范圍內(nèi)的征地;=2\*GB2⑵.進場道路的修建與整修;=3\*GB2⑶.臨時工棚的修建和租用民房的落實,籌建期不計入總工期。工程準備期安排在XX年10月,在此期間完成施工所需的水、電壓氣和通信系統(tǒng),工廠設(shè)施和以及修筑臨時公路等,主體工程施工期XX年11
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