(整理)湖南省病险水库除险加固初步设计导则2

湖南省病险水库除险加固工程初步（技施）设计导则#湖南省水利厅建管处二○○四年三月目录一、总则 (1)二、综合说明 (1)三、水文及调洪演算 (2)四、地质 (3)五、除险加固设计 (6)六、施工组织设计 (9)七、环境保护设计 (10)八、工程管理设计 (10)九、工程概（预）算 (11)十、经济评价 (15)十一、附件 (15)湖南省病险水库除险加固工程初步（技施）设计导则一、总则1.1病险水库除险加固工程初步设计应在大坝安全鉴定和水利部大坝安全管理中心对安全鉴定复核意见的基础上，参照《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DLS021-93）的有关规定进行设计。

1.2病险水库除险加固工程初步设计应针对安全鉴定和水利部大坝安全管理中心复核意见所提出的所有病险问题作出相应的除险加固设计。

对安全鉴定及复核意见中虽未定为C级、但密切关系到大坝安全的评价项目（如防洪标准、结构安全、渗流安全等），在除险加固设计中也应进行分析计算和作出结论。

1.3编制病险水库除险加固工程设计报告时，应认真进行调查、勘察和试验，分析取得可靠的基本资料（包括水文、地质、大坝及主要附属建筑物的病险状况、各种基本设计参数等）。

提出的除险加固方案应密切结合工程实际、安全可靠、先进可行、投资节省。

除险加固设计方案应有分析、有论证、有多个方案比较，并有明确的结论和意见，比较方案和选定方案均应有分析计算和设计图纸。

1.4病险水库除险加固工程设计应包括以下主要内容：综合说明；水文及调洪演算；工程地质；工程任务与规模；除险加固工程设计；施工组织设计；环境保护设计；工程管理设计；工程概（预）算；经济评价。

在设计报告书前应附工程特性表及工程所在位置水系图。

在设计报告书后应附大坝安全鉴定报告书及水利部大坝安全管理中心对安全鉴定成果的核查意见。

此外，应有设计图集、概（预）算书及专门的地质报告。

1.5本导则适用于中型病险水库的除险加固工程初步设计。

技施设计的内容、范围与本导则基本相同，但设计深度应按技施设计要求执行，绘制施工详图，并编制相应的工程预算。

重点小（Ⅰ）型水库的除险加固设计可参照此导则执行。

二、综合说明2.1概述简述工程地理位置、工程任务、枢纽布置及主要建筑物、工程存在的病险问题，水库大坝安全鉴定报告的主要结论、水利部大坝安全管理中心对安全鉴定成果核查意见，除险加固的必要性等。

2.2水文及调洪演算简述工程所在地区自然概况，包括地理位置、水系、地形等情况，气象、水文及地下水的资料情况，说明各项主要特征值及暴雨洪水和调洪计算成果。

2.3地质简述大坝及主要附属建筑物的地质概况、主要工程地质问题的结论性意见、岩土物理力学性质和参数、天然及人工建筑材料调查试验的主要成果、抗震评价。

2.4工程任务及规程简述工程在流域治理开发中的任务、工程规模、综合利用效益和技术经济指标。

2.5除险加固设计简述工程存在的病险问题和除险加固所采取的措施。

2.6施工简述施工条件、对外交通、施工导流、主要施工方法、施工总布置、施工工厂设施、总工程量、施工进度及工期、施工强度、所需劳力、建筑材料、主要施工设备、风、水、电用量和来源、施工占地数量、施工组织管理等。

2.7环境保护简述环境保护设计的依据和对主要不利影响采取的措施。

2.8工程管理简述工程管理机构、人员编制、管理及保护范围、主要管理设施、工程调度运用方式及工程监测等。

2.9工程概（预）算简述工程概（预）算编制的原则和依据、工程静态总投资、总投资和年度投资。

2.10经济评价简述经济评价的主要成果和结论。

三、水文及调洪演算3.1流域概况简述流域自然地理概况、流域和河流特性、工程上游水利和水土保持概况。

3.2气象收集整理流域内及邻近地区气象台（站）的观测资料，提出工程所在地区主要气象要素特征值。

3.3水文基本资料工程位置图：标明在湖南省水系图中水库所在位置。

简述流域内水文测站的测验情况。

水文资料整编及资料复核情况。

3.4径流复核径流系列及代表性分析成果。

说明增加资料后的径流计算成果，并与原设计径流成果比较。

3.5洪水简述暴雨洪水特性。

对于有流量资料的工程可利用流量资料推求设计洪水；无流量资料但有暴雨资料的工程可利用暴雨资料推求设计洪水；对无资料地区，可利用《湖南省暴雨洪水查算手册》推求设计洪水。

设计洪水过程应包括地面径流过程和地下径流过程。

设计书中应交待设计洪水的主要推算过程和各种计算参数。

3.6对于暴雨洪水成果要作地区综合分析比较，论证成果的合理性。

如果暴雨洪水成果与原设计或“三查三定”成果相差较大，应作分析论证，找出原因。

3.7调洪演算根据水库调度原则及基本资料（入库洪水、库容曲线、泄流曲线）作调洪演算。

在设计中应注意判断无闸门溢洪道控制段属于堰流还是明渠流，以准确计算溢洪道的泄流能力。

3.8防洪标准复核按照设计规范，复核大坝坝顶及溢洪道控制段导墙顶部高程是否满足国家防洪标准。

四、地质4.1地勘工作任务（1）查明大坝和其他主要附属建筑物的工程地质情况，为除险加固处理提供地质资料与建议。

（2）查明坝体（土石坝）填筑质量，提供坝体渗透和抗剪力学指标。

（3）确定坝址处地震基本烈度。

（4）进行天然建筑材料勘察。

4.2勘察内容与要求（1）查明坝基清基情况。

（2）查明坝基岩体的风化分带，岩体的分层特性、完整程度及其物理力学性质。

（3）查明断层破碎带、裂隙密集带的分布位置、性质、产状、宽度、充填物状况和透水性等。

对岩溶地区要查明喀斯特洞穴及主要溶蚀带的分布发育规律、充填程度、连通情况。

（4）查明坝基和坝肩渗漏的水文地质和工程地质条件。

确定相对不透水层深度。

（中型工程相对不透水层标准按q=5～10Lｕ控制）。

（5）查明坝体渗漏情况，包括渗漏部位、渗漏量、渗漏水质、渗漏与库水位的关系及渗漏发展趋势等。

（6）对于刚性坝坝基，应查明坝基软弱岩层、软弱夹层、特别是缓倾角软弱层带、缓倾角节理及其他不利结构面的分布位置、性质、产状、宽度、延伸长度、充填物性状和组合关系等。

对于拱坝应重点调查影响坝肩稳定的软弱岩层和夹层，及其他破裂结构面的产状、厚度、充填物性状、延伸分布及相互组合情况。

（7）查明主要附属建筑物的地质情况。

（8）查明影响大坝安全的较大滑坡体、崩塌体、塌滑体的范围、规模及地质情况。

4.3勘察方法（1）工程地质测绘比例尺为1：2000～1：1000，测绘范围主要包括枢纽所在建筑物及对建筑物有影响的地段。

（2）勘探工程勘探应由具有水利工程勘察资质的单位按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）进行。

应沿坝轴线或防渗线布置勘探剖面，在河床及两岸应有钻孔控制，钻孔深度应超过相对不透水层5～10m。

对于碾压土石坝应在垂直于坝轴线方向，根据坝长布置3个或3个以上的勘探剖面，获取坝身不同分区的土样。

（3）试验岩石物理力学性质参数，可采用工程地质类比法提供。

坝体土样应送具有水工专业资质的土工试验室作物理力学性质、颗粒分析及渗透试验。

钻孔对基岩应进行分段压水试验，对碾压土石坝应作现场注水试验。

4.4天然建筑材料应根据设计需要，查明石料、砂砾料、土料等天然建筑材料的储藏量、质量、开采运输条件等问题。

对于土料，应作相应的土样试验。

4.5工程地质勘察报告勘察报告应包括以下内容：（1）绪言。

说明勘察工作概况、勘察过程、内容和完成的地勘工作量。

（2）大坝坝基和其他主要附属建筑物的工程地质条件。

（3）坝体质量及存在的问题。

（4）提出基岩的物理力学指标和碾压土石坝坝体分区物理力学指标和渗透系数建议值。

对坝体分区物理力学指标应根据土工试验成果，通过数理统计提出，并认真分析其合理性。

对于坝体分区的渗透系数应对试验室成果和现场注水试验成果及坝身渗漏现状作综合分析。

渗透系数的选取应与坝身的渗漏情况协调。

（5）天然建筑材料。

（6）结论和建议。

4.6附图和附件坝址工程地质平面图（应包括主要附属建筑物）；坝址和其他主要建筑物工程地质横剖面图；坝址和其他主要建筑物工程地质纵剖面图；钻孔柱状图；坝址（防渗线）渗透剖面图；土工试验成果表。

4.7地质报告编写有关工程地质问题应编制专门的地质勘察报告并附相应的地质图纸，主要地质问题及勘探试验结论、推荐采用的物理力学指标及地质参数应在设计报告中有专门章节，设计图集中应附主要地质图。

五、除险加固设计5.1除险加固设计应针对安全鉴定和大坝中心复核意见所提出的水库病险问题，作出相应回答。

5.2各除险加固项目均应作多方案比较，选取技术可行、经济合理的设计方案。

5.3主要险情的除险加固设计。

5.3.1坝基及坝肩渗漏。

坝基和坝肩的渗漏处理，应以水文地质渗透剖面为设计依据，一般采取帷幕灌浆的办法。

对中型水库，帷幕灌浆一般为一排，孔距2～3m，设计标准按灌后基岩的透水率控制，中型水库大坝基岩透水率宜为5～10Lu。

两岸帷幕延伸长度应至两岸地下水位与正常水位交界处。

对于断层破碎带或严重漏水的地段可适当增加灌浆排数或加密孔距。

对岩溶地区的帷幕灌浆设计，应在弄清岩溶分布发育的前提下，作出专门的灌浆工艺设计。

5.3.2坝体渗漏5.3.2.1说明坝体渗漏情况，包括渗漏部位、渗漏量及水质、渗漏量与库水位的关系、渗漏的发展趋势等。

5.3.2.2碾压土石坝防渗处理措施推荐（1）上游铺设土工膜，设计可参照《土工合成材料应用技术规范》（GB50290－98）。

（2）上游加作粘土斜墙。

（3）冲抓套井回填（处理深度以20m左右为宜）（4）高压喷射灌浆技术。

摆喷：适用于处理深度25m以内旋喷：适用于处理深度35m以内（5）砼防渗墙：处理深度可达80m左右。

（6）在上游坡某一定高程作冲抓套井回填或高喷灌浆，该高程以上至坝顶铺设土工膜方案。

（7）冲抓回填与高喷相结合方案。

上述处理方案应结合土石坝的坝型、坝高及其他因素进行经济技术比较后合理选用。

具体设计可参考相关技术资料。

在设计中，应处理好帷幕、防渗墙、土工膜三者之间的衔接，以形成完整的防渗体系。

5.3.2.3刚性坝防渗面板的渗漏处理应详细描述防渗面板破损情况，包括裂缝深度、宽度、长度、数量、砼老化程度、裂缝成因分析等。

然后根据面板的破损情况，可采取化学修补裂缝或重浇防渗面板的方案。

重浇防渗面板的厚度、分缝、止水、钢筋配置等应按有关设计规范执行。

5.3.3坝体结构稳定问题5.3.3.1碾压土石坝对于上、下游坝坡最小抗滑稳定安全系数不满足规范要求的大坝，可采取堆石压脚、放缓培厚坝坡等处理措施。

有的工程经防渗处理后，由于浸润线降低，可能使下游坝坡的抗滑稳定性得到提高，从而满足规范要求的情况，对此应有详细的稳定计算成果。

5.3.3.2浆砌石重力坝对于抗滑稳定不满足规范要求的大坝可采取帷幕灌浆、打排水孔等办法降低扬压力，预应力锚固增加垂直抗滑力，坝体加重等处理措施，经综合技术经济比较后合理采用。