板门溪水库大坝除险加固设计

板门溪水库大坝除险加固设计



1.课题来源
板门溪水库位于枝江市安福市火山口村，距枝江城区约26km，大坝拦截长江一级支流玛瑙河上游支流之字溪水系，水库控制承雨面积19.19km2，总库容889万m3。水库枢纽主要由大坝，溢洪道，高低输水函馆等主要建筑物组成，是一座以灌溉为主，兼顾防洪，养殖及多种经营等综合利用的小（1）型水库。
2.课题研究的目的和意义
水库除险加固任务。这是深入贯彻落实党的十七大精神、坚持科学发展观、保障国民经济又好又快发展、促进社会安定和谐的重要举措，是提高防汛抗旱减灾能力，保障人民生命财产安全的关键性措施，也是当前水利建设的重中之重和当务之急。
本课题要求根据所给的板门溪水库大坝安全评价资料，重点对该水库的大坝进行除险加固设计，包括方案比选，加固计算等，同时要熟悉溢洪道，输水建筑物的加固设计等内容，还必须做除险加固的施工组织设计。通过该设计可以将书本上的知识融会贯通，应用的实践中去，是大学生涯中宝贵的一次学习机会！
3 .阅读文献资料
1.《水利水电工程等级划分及洪水标准》
2.《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》
3.《碾压式土石坝设计规范》
4.《水利水电水利计算规范》
5.《水利水电工程设计洪水计算手册》
6.《土质边坡稳定分析—原理?方法?程序》
7.《渗流计算原理及应用》
4.板门溪水库大坝存在的主要问题
（1）坝体填土质量较差
（2）大坝坝基第四系覆盖层较厚，坝肩地段坝基清理不彻底，坝肩表层土属中等透水层，存在渗流通道。
（3）大坝迎水面左端护坡卵石严重缺损，右端护坡混凝土板局部有破损，塌陷现象。
（4）溢洪道自进水明槽至下游各级消力池后，断面形状不规则，水面衔接不流畅，影响泄流。
（5）现场发现，各级陡坡及消力池混凝土碳化严重，且大部分已破损，起壳或者剥落，底部形成了大量的淤积堆积物。
（6）输水函管输水能力满足要求，但现场检查发现涵管出口堵塞、淤积现象明显，影响涵管正常输水。
（7）输水涵管钢筋混凝土承载能力不满足要求，现场检查发现钢筋混凝土结构严重老化，钢筋裸露、锈蚀、强度显著降低。
（8）工程管理设施简单，无大坝监测设施，防汛公路不顺畅，影响防汛安全。
5.国内外研究现状
水库除险加固在保障人民群众生命财产安全、完善综合防洪减灾体系、有效应对干旱缺水等方面的重要性和紧迫性，深入分析了病险水库除险加固在任务量、中央投资、地方配套等方面的艰巨性；明确提出了病险水库除险加固

工作的总体目标、要求
和原则，强调要把病险水库除险加固作为国家基础设施建设的重点，作为全部水利工作的重中之重，作为农业基础设施建设的大事、城市基础设施建设的急事，认真做好专项规划和前期工作、资金落实、项目管理、安全度汛等重点工作；要求各地区、各有关部门要明确领导责任、加强协作配合、强化监督检查、推进改革创新，切实加强对病险水库除险加固工作的组织领导，扎实抓好病险水库除险加固各项工作的落实，确保用三年时间完成好大中型和重点小型病险水库除险加固任务。同时，也对统筹做好水利各项工作，特别是抓好事关水利全局和长远发展的五件大事，提出了明确的要求，做出了全面的部署
对于一些病坝的安全监测和对其加固的措施的研究也有了飞速的发展。就目前国内外的非工程措施应用技术有：非接触式或近似非接触式仪器，差动电感式、遥测式，高精度自动化大地测量（电子经纬仪），大坝安全立体监测系统（仪器有机结合、基准相互传递、数据相互验证），新型无损检测方法（相控阵探地雷达、红外摄影、三维激光扫描等）；强度分析的理论与方法有：原子镶嵌模型和分子动力学理论（裂纹尖端纳观区），弹性基体加离散位错（细观区），有限元、超弹性／粘塑性、大变形（宏观区）；稳定分析理论与方法有：有限元（FEM）、非连续变形（DDA）、NMM、Meshfree；耐久性分析理论与方法有：定量分析结构材料耐久性的演变过程（裂纹扩展、析出物、渗漏量）。此外还尽可能推动4S技术的综合运用（GIS、RS、GPS、ES）。具体先进的工程措施主要是积极研究和推广应用新技术、新材料、新工艺。如：无损监测和地下检测技术；水下修复材料及修补工艺；新型灌浆材料及灌浆工艺；新型高抗冲耐磨防护材料和喷涂工艺；深埋超薄混凝土防渗墙快速成墙工艺和堵漏技术；水工程隐患探测技术及除险加固决策系统；纤维增强复合材料（FRP）及其加固方法；深覆盖层堤坝地基渗流控制技术；堤防崩岸机理、预报及处理技术；混凝土外加剂及掺合料技术；混凝土裂缝与耐久性；极端环境因素对水工程的影响（寒冷、地震、火灾等研究）；防腐蚀材料与土工合成材料纳米技术及纳米材料；防腐蚀涂料及环保型防腐蚀涂料；高分子化学灌浆材料与高分子密封材料等。这些技术在近年来水工程安全隐患治理工作中发挥了很大的作用。
6.主要研究工作
（1）大坝除险加固设计的方案比选
（2）大坝除险加固设计的加固计算
（3）熟悉溢洪道输水建筑物的加固设计
（4）除

险
加固的施工组织设计
7.研究的主要内容及成果形式
（1）板门溪
水库工程地质勘察报告；
（2）板门溪水库工程大坝安全鉴定报告；
（3）板门溪地理位置图、坝址地形图、主要建筑剖面图；
（4）成果形式有开题报告、说明书、文献综述和读书笔记、图纸、译文、论文和其他。
6.研究进度与步骤
第1-2周 整理原始数据 了解水文地质各种数据
第3-4周 找出设计依据
第4-5周 根据工程存在的主要问题找出加固方案
第5-7周 大坝加固设计
第8-9周 大坝渗流稳定计算
第9-10周 大坝抗滑稳定计算
第10-12周 大坝护坡计算
第13周 成果整理
第14周 答辩准备及答辩
8.现有条件及需采取的措施
（1）为本课题的顺利开展收集了大量的相关资料，基本掌握了国内外关于此课题的研究现状；
（2）已掌握了板门溪水库大坝除险加固设计比较全面的地质资料；
（3）查阅了大量有关参考资料及文献；
（4）借鉴有关类似工程实例；
基于以上的研究基础，特认为本课题是可行的，并能较好的完成本课题的研究内容。