前进水库除险加固设计毕业论文

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前进水库除险加固设计毕业论文
目录
前言 (1)
第一部分 (2)
1 水文 (3)
1.1流域概况 (3)
1.2气象 (3)
1.3水文基本资料 (7)
1.4径流 (7)
1.5洪水资料 (7)
1.6洪水过程线 (7)
1.7分期设计洪水 (9)
1.8坝下游水位流量关系 (9)
1.9泥沙 (10)
1.10冰情 (10)
2 工程地质资料 (10)
2.1工程概况 (10)
2.2勘察概况 (10)
2.3区域地质概况 (11)
2.4库区工程地质条件及评价 (12)
2.5坝址区工程地质条件及评价 (12)
2.6天然建筑材料 (19)
2.7结论及建议 (20)
3 工程任务和规模 (21)
3.1工程任务 (21)
3.2工程规模 (21)
3.3洪水调节 (21)
3.4设计基本依据 (22)
4 工程现状及存在问题 (22)
4.1土坝工程 (22)
4.2泄洪灌溉洞工程 (23)
4.3溢洪道工程 (23)
4.4管理设施 (23)
4.5安全鉴定核查意见 (23)
5 工程布置和建筑物 (23)
5.1工程等别及防洪标准 (23)
5.2工程总体布置 (24)
5.3土坝设计 (24)
5.4排水棱体修缮 (24)
5.5泄洪灌溉洞设计 (25)
6 机电、金属结构 (25)
6.1机电 (25)
6.2金属结构 (25)
7 施工组织设计 (25)
7.1施工条件 (25)
7.2施工导流 (26)
7.3物资供应 (28)
7.4工程对外交通 (28)
7.5施工场地布置 (28)
7.6料场选择与开采 (28)
7.7土坝护坡和反滤、排水体施工 (29)
7.8砼施工 (29)
7.9施工道路 (29)
8 环境保护与水土保持设计 (29)
8.1水土保持设计 (29)
8.2环境保护设计 (32)
9 工程管理 (33)
10 设计概算 (33)
10.1编制原则及依据 (33)
11 枢纽工程特性 (51)
第二部分 (52)
1洪水调节计算 (53)
1.1基本资料 (53)
1.2洪水调节原则 (54)
1.3洪水调节计算 (54)
2坝顶高程 (56)
2.1坝顶超高计算 (56)
2.2坝顶设计 (62)
3 渗流稳定分析 (62)
3.1土坝现状及存在的主要问题 (62)
3.2土坝渗流稳定分析 (62)
4土坝稳定复核 (68)
4.1土坝边坡稳定分析 (68)
5泄洪灌溉洞设计 (77)
5.1进口段设计 (77)
5.2有压洞设计 (77)
5.3竖井段设计 (77)
5.4无压洞设计 (77)
5.5消能防冲设施设计 (77)
5.6水力设计 (78)
6坝坡设计 (80)
结语 (82)
参考文献 (83)
谢辞 (84)
附录 (85)
附录一:前进水库工程平面布置图 (85)
附录二:施工平面布置图 (85)
附录三:输水洞结构图(1/2) (85)
附录四:输水洞结构图(2/2) (85)
附录五:大坝桩号0+013(输水洞)剖面图(手绘) (85)
附录六:大坝桩号0+054剖面图 (85)
附录七:大坝桩号0+106剖面图 (85)
附录八:大坝桩号0+125剖面图 (85)
前言
前进水库位于桦甸市八道河子镇二道屯东北500m处,坝址地理坐标:东经126°33′45″,北纬43°10′10″;水库坐落于金沙河支流上,是一座以灌溉为主,结合防洪、养鱼等综合利用的小(2)型水库。

水库于1981年竣工,水库的设计防洪标准为10年一遇洪水,校核洪水标准为50年一遇,总库容20.42万m3。

水库枢纽工程由土坝、溢洪道、泄洪灌溉洞三部分组成,大坝为均质坝。

该水库自1981年以来,由于维护资金短缺,2004年仅对溢洪道进行了除险加固,整个大坝及附属建筑物(泄洪灌溉洞等)存在多处严重的安全隐患,近年来多次发生险情,每次都是发现及时,再加上村民的奋力抢险,才勉强度汛,现大坝不能正常运行,是一座病险水库。

土坝为均质坝,坝长203m,坝顶宽4.0m,最大坝高13.6m,原设计坝顶高程为299.94m,现有坝顶高程为299.77m~300.0m,上游坝坡为1:2.5,下游坝坡为1:2.25;上游坡面为干砌块石护坡,下游为植物护坡。

溢洪道设在右岸,为开敞式,堰顶高程297.94米,堰顶宽度5米。

泄洪灌溉洞承担着灌溉与泄洪作用,洞身断面为1.0×0.8m方洞,洞底高程为289.5m,泄洪灌溉洞位于桩号0+013m处,与坝轴线成86°角。

由进口段、洞身段、竖井段、出口段及消力池段组成。

前进水库是省病险水库之一,该水库自1981年以来,由于维护资金短缺,2004年仅对溢洪道进行了除险加固,整个大坝及附属建筑物(泄洪灌溉洞等)存在多处严重的安全隐患,近年来多次发生险情,每次都是发现及时,再加上村民的奋力抢险,才勉强度汛。

水库除险加固后,将从根本上解决水库现存的病险问题,切实保障水库所在地人民群众的生命财产安全,提高对下游灌区的供水能力,为加快该地区的经济发展起到重要作用。

基于以上情况,开展前进水库除险加固工程是势在必行的。

设计者:哲鹏
2013年6月
第一部分
1 水文
1.1 流域概况
前进水库位于省桦甸市二道沟村境,第二松花江水系辉发河左岸一级支流金沙河的支流上。

流域属于半山区河流,植被覆盖良好。

坝轴线基本呈西北~东南走向,是一座以防洪、灌溉为主,结合养鱼等综合利用的小(2)型水库。

该水库控制流域面积2.9km2,河道长度3.42km,河道平均坡度47‰。

辉发河发源于清源县龙岗山脉中段的滚马岭,于桦甸县头道沟汇入松花江。

流域形状呈扇形,河长240km,河道平均坡降0.53‰,流域地形变化很大,上游为山区,中下游为丘陵及火山、岩溶、台地。

土壤分布:坡地为粘土,平地为壤土,河谷两岸多为农田。

工程所在金沙河为辉发河左岸一级主要支流。

发源于哈达岭山脉桦甸县境黑风顶子北侧,出源后由北向南流,在桦甸县八道河子镇兴隆山村转向东南流直奔河口。

河长70.3km,流域面积1209 km2,河道平均坡度2.0‰。

金沙河上游为低山区,坡度较陡,植被较好,中下游为丘陵区,植被较差,两岸生长灌木杂草,沿河有冲积平原,其中50%左右被开成水田。

水库坝址以上主要是山地,次生森林茂密,杂草丛生。

1.2 气象
本地区属于大陆季风气候区,春季干燥风大,夏季湿热多雨,秋季晴暖,冬季漫长寒冷,四季温差较大。

本次设计以桦甸站作为参证站进行气象资料统计:桦甸气象站多年平均降水量为754.6mm,降水量年分布不均匀,主要集中在6~9月份,占年降水量的71.2%,多年平均蒸发量为658.6mm(E601),多年平均气温4.1℃,极端最高气温36.3℃,极端最低气温-45℃,多年平均风速为2.2m/s,最大风速为20m/s,多年平均日照时数为2343h。

各项气象要素统计详见表表1-2-1~表1-2-3:
表1-2-1 桦甸气象站气象资料统计表
WORD版本.
表1-2-2 桦甸站历年各月最大冻土深度及地中10、30cm处冻结、解冻日期单位:cm
表1-2-3桦甸站历年各月无霜日数及初、终期单位:d
WORD版本.
1.3 水文基本资料
前进水库始建至今没有水文观测资料。

相邻流域水文站主要有辉发河流域的民立水文站、漂河流域的横道子水文站等。

1.4 径流
本次设计采用《省水资源》(科学技术 2008.1)中“省1956~2000年平均年径流深等值线图”的查算结果,得工程所在地平均年径流深为300mm,Cv=0.48,Cs=2Cv。

多年平均径流量为87万m3,五年一遇径流量118.8万m3。

选择辉发河流域金沙河上的民立水文站为典型站,1964年为典型年,对径流进行年分配。

表1-4-1 前进水库P=20%径流量年分配表单位:104m3
1.5.1 暴雨成因
该流域属于大陆季风气候区,是台风和华北气旋路经之地,暴雨发生频繁,造成该流域暴雨成因主要是气旋、冷涡和台风等天气系统影响,暴雨多集中在7~8月份,降雨强度大,雨量集中。

1.5.2 洪水特性
本流域属于半山区性河流,河流一年两汛,即春汛和夏汛。

春汛又称桃花水,发生在3~5月,汛水来源于冰雪融化,造成洪灾的主要是夏汛,洪水多由暴雨形成,大洪水主要发生在7、8月份。

本流域河道比降较陡,流域汇流快,洪水历程短,洪水过程多为单峰,一次洪水历时一般为1~3天左右,基本是陡涨陡落。

1.6 洪水过程线
洪水过程线采用阿列克谢也夫法过程线。

表1-6-1 前进水库设计洪水过程线表
1.7 分期设计洪水
1.7.1 时段的划分
由于前进水库没有分期洪水资料,本次设计借用辉发河流域左岸富太河上的柳水库分期洪水成果。

根据设计参证站柳水库历年各月最大洪水资料,点绘洪水年分布图,描绘平顺外包线,根据来水趋势以及施工组织设计要求划分出春汛、秋汛。

春汛分期:4月1日~5月31日,秋汛分期:9月1日~10月31日。

分期洪水在施工中使用时可跨期使用,一般可以跨5天左右,最多不能超过10天。

1.7.2 计算方法
根据分期洪水的划分时段,对柳水库春汛、秋汛两个时段进行洪水特征值统计,采用不跨期极值选样的原则进行峰量统计,按连序系列进行频率分析,理论频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型曲线目估适线,统计参数按矩法公式计算。

1.7.3 前进水库分期洪水计算
根据柳水库站的计算统计参数,用柳水库同频率下的分期洪水占主汛洪水的比例来推求前进水库的分期洪水。

成果见下表:
表1-7-1 前进水库分期洪水成果表
1.8 坝下游水位流量关系
因本次设计没有实测的坝下水位流量关系,泄洪灌溉洞下游处水位流量关系采用曼宁公式推算,河道纵坡为0.01,糙率n=0.03。

公式: Ri CA Q = 式中:C —谢才系数, 6
/11C R n
=
; A -过水断面面积; R —水力半径,R=A/X ; X —湿周;
i—底坡降,
泄洪灌溉洞出口处水位流量关系曲线见下表。

工程竣工后,建议加强对坝下水位流量的观测。

表1-8-1 前进水库大坝下游水位流量关系表
由于前进水库无泥沙观测资料,本次设计采用《省水资源》(科学技术 2008.1)中“省1980~2000年平均悬移质年输沙模数分区图”的查算结果,得水库多年平均悬疑质输沙模数为200t/a/km2,推移质输沙量按占悬移质输沙量的20%计。

1.10 冰情
该地区多年平均初冰日期10月27日,封冻日期为11月15日,多年平均开河日期为4月1日,终冰日期为4月11日,封冻天数为142天,冻层深为1.70m,库区平均冰厚1.0m左右。

2 工程地质资料
2.1 工程概况
前进水库位于省桦甸市八道河镇境,坝址以上集雨面积2.94km2。

水库于1981年竣工。

总库容20.42万m3,兴利库容16.35万m3,正常高水位297.94m。

坝长为203m,坝顶宽4.0m,最大坝高13.6m,坝顶高程299.77m~300.00m。

前进水库是一座以灌溉为主,结合养鱼等综合利用的小(2)型水库。

前进水库枢纽主要由土坝、泄洪灌溉洞及溢洪道组成。

水库存在的主要问题
(1)库淤积较严重;
(2)前坝坡护坡块石起伏不平,凌乱不堪,后坡冲刷严重;
(3)左坝肩渗漏严重;
(4)坝基渗漏,坝后有积水。

(5)泄洪灌溉洞右侧渗漏严重。

2.2 勘察概况
水库修建至本次勘察间从未进行过勘察。

2011年2月18日~2月23日,对前进水库进行初步设计阶段的工程地质勘察工作,2011年10月14日又进行补充勘察,完成工作量见表2-2-1。

表2-2-1 前进水库工程地质勘察工作量一览表
充修改。

工作依据及执行的有关规规程
(1)《中小型水利水电工程地质勘察规》SL55-2005;
(2)《水利水电工程地质勘察规》GB50487-2008;
(3)《水利水电工程地质测绘规程》SL299-2004;
(4)《土工试验规程》SL237-1999;
(5)《原状土取样技术标准》JGJ89-92;
(6)《水利水电工程钻探规程》SL291-2003;
(7)《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007;
(8)《水利水电工程制图标准》SL73-95;
(9)《工程地质手册》第四版;
(10)《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251-2000)。

2.3 区域地质概况
本区地貌属省东部山地的低山丘陵区,哈达岭和大黑山呈北东走向分别在本区的南东与西北通过。

以北西向发育的河流为主,北东向发育的河流次之。

河谷漫滩、阶地较发育。

本区地层属辽东分区~延边分区中的小区,发育地层主要有古生代沉积岩等,地表多由第四系冲洪积堆积及坡积层覆盖。

该区大地构造单元属天山兴安地槽褶皱区—吉黑褶皱系—优地槽褶皱带—复向斜——桦甸褶皱束。

据1:50万省构造体系图,本区构造以北东向构造体系为主。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为Ⅵ度。

根据《中国季节冻土标准冻深线图》,本区标准冻土深度1.70m。

2.4 库区工程地质条件及评价
2.4.1 库区工程地质条件
2.4.1.1 地形地貌
库区地貌为低山丘陵,地形呈北东高、西南低,河谷呈不对称“U”型。

地貌形态按其成因类型可分为丘陵、山前坡洪积地形及河谷。

低山丘陵:主要分布于库区右侧,山顶浑圆状,丘陵斜坡坡度20~30°,切割深度50~60m。

地表植被较发育,组成岩性主要为安山岩等。

山前坡洪积地形;主要分布于水库两岸,呈倾斜状,坡度较缓,一般25°以下。

组成岩性以碎砾石混土为主。

河谷:主要为阶地,地势较低平。

组成岩性以灰色低液限粘土、砂及砂砾石为主。

2.4.1.2 地层岩性
库区出露岩石主要为海西期花岗岩及第四系松散堆积物,松散堆积物广泛分布在水库周边,岩性主要为坡洪积及河流冲积的碎砾石、粘性土、砂及砂砾石等。

2.4.1.3 地质构造
根据1:20万区域地质图及地质测绘,库区未发现有大的构造通过。

2.4.1.4 水文地质
库区地下水类型主要为基岩裂隙水及第四系松散层孔隙水。

基岩裂隙水赋存于岩体裂隙中,接受大气降水及第四系孔隙水补给,排泄于下游;第四系孔隙水赋存于第四系冲积、坡洪积的砂砾石层中,接受大气降水补给,排泄于河流及下游。

2.4.2 库区工程地质评价
2.4.2.1 库区渗漏
库区周边地势较高,地下水分水岭高于水库正常高水位,未见有通向邻谷的渗漏通道,不存在永久渗漏问题。

2.4.2.2 库区塌岸及淤积
水库周边地形坡度较缓,植被发育较差,水库运行多年,未见有较大塌岸问题,库岸基本稳定,但固体径流量较大,存在较严重的淤积问题,淤积厚度3~4m。

2.4.2.3 库区浸没
库区附近无厂矿、村屯,正常高水位附近较少耕地,一般不存在库区浸没问题。

2.5 坝址区工程地质条件及评价
2.5.1 坝址区工程地质条件
2.5.1.1 地形地貌
坝址区地貌按成因类型可分为河谷阶地(I)及山前坡坡洪地貌(Ⅱ)。

河谷阶地(I):分布于坝址大部分地段,地形较低平,微向河床方向倾斜,宽约100~130m,地面高程286~288m。

地表岩性为不连续的低液限粘土及砂砾石。

山前坡洪积地形(Ⅱ):主要分布于河谷阶地两侧及两坝肩,发育宽度较大,100m以上。

地面高程290m以上。

表层岩性为碎砾石混土。

2.5.1.2 地层岩性
坝址区地层岩性包括人工填土、第四系河流冲积层、坡洪积物及下部岩体等。

地层岩性由新至老分述如下:
(1)第四系全新统人工堆积物(Q4r)
坝体含土碎石 (1-1):灰色~黄色,结构不均匀。

以碎砾石及风化砂为主,含细粒土,细粒土可达15~20%左右,稍湿,稍密~中密。

碎砾石径一般8~20mm,大者可达50mm以上。

2组颗分均值:砾石47.4%,粗砂24.1%,中砂2.5%,细砂3.9%,粉粒17.6%,粘粒4.5%,按颗分定名为粉土质砂。

分布于坝顶,厚度2.0~2.5m。

坝体粉土质砂(1-2):黄色,成分为砂砾石混粘性土及少量碎石,结构较杂。

一般中密状,稍湿~湿。

4组颗分均值:砾石35.4%,粗砂16.4%,中砂3.8%,细砂3.9%,粉粒32.9%,粘粒7.6%,按颗分定名为粉土质砂。

分布于坝体碎石土(1-1)以下,组成坝体主体,最大厚度13.2m。

(2)第四系全新统冲积堆积物(Q4al)
低液限粘土②:灰色,黄灰色为主,结构较均匀,含植物根系,可塑状。

以粉粒成分为主,次为粘粒。

分布于坝基河谷阶地表层,厚度0.12~0.25m。

砂砾石③:灰色为主,结构不均匀。

砾石含量50%以上,砾径5~60mm均有,个别大者可达60mm以上。

卵砾石磨圆较差,以次棱角状为主,个别棱角状,少量次圆状,含泥质成分。

卵砾石原岩成分主要为坚硬沉积岩及火成岩。

砂以粗砂粒为主。

该层稍密,饱和,透水性较强。

分布于坝基河谷阶地低液限粘土②以下,厚度1.5~2.8m。

(3)第四系上更新统冲洪积堆积物(Q3apl)
粉土质砂④:黄色,结构混杂。

以砾石为主,少量碎石。

粒径一般8~10mm,大者可达80~100mm。

稍湿,稍密~中密。

次为砂及粘性土,粉粘粒含量可达20~25%,充填于粗粒空隙中,透水性较差。

分布于坝基两侧及右坝肩表层。

厚度不一,较厚处可达5.0m以上。

(4)岩体
强风化安山岩⑤:灰色,岩芯块状为主。

节理裂隙发育,透水。

分布于坝基底部、左坝肩及右坝肩粉土质砂④以下。

各岩土层物理力学性质指标试验值见试验成果汇总表3-5-1。

2.5.1.3 地质构造
通过区域地质图及地质测绘、钻探勘察中未发现构造破碎带。

2.5.1.4 水文地质
坝址区地下水类型主要为第四系松散层孔隙水。

孔隙水赋存于全新统冲积砂砾石层中,含水
层透水性较强。

坝后地下水位埋深较小,一般小于0.5m,低洼处地下水位高于地面。

地下水接受大气降水、基岩裂隙水及库水补给,向河床部位及下游排泄。

桦甸市前进水库物理力学指标试验成果见表2-5-1。

通过调查访问,库水及地下水对混凝土无腐蚀性。

WORD版本.
2.5.2 坝址区工程地质评价
2.5.2.1 坝体质量评价
(1)坝体结构
坝体为粉土质砂均质坝,顶部有2.0~2.5m厚的含土碎砾石(1-1),前坡为护坡块石,后坡坡脚有块石排水棱体,底部为齿槽,齿槽部位坝体坐于强风化安山岩上,中右侧坝体坐于粉土质砂④层上。

(2)坝体填筑质量评价
按《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000 均质坝土料质量技术要求评价,见表2-5-2。

表2-5-2 均质坝土料质量评价表
坝体形成浸润曲线,从试验指标看,坝体土填筑料较差,不符合规及设计要求。

坝体土(1-1)底部低于正常高水位或设计洪水位,不起隔水作用。

坝前坡护坡块石铺砌质量差,凌乱不堪,建议修整。

(3)坝体稳定分析
沉陷稳定
坝体土在自身荷载作用下,经过几十年运行,沉降已基本趋于稳定,不存在沉陷稳定问题。

滑动稳定
根据野外鉴定、测试及室试验分析,坝体土密实度中等,因此不存在坝体坝坡滑动稳定问题。

坝体渗漏与渗透稳定
坝体主要由粉土质砂组成,渗透系数为 1.5×10-4cm/s。

顶部为含土碎石,渗透系数为1.5×10-3cm/s,属中等透水。

勘探揭露坝体有浸润水位。

因此坝体存在渗漏问题(勘察发现坝右侧后坡295m以下有渗流现象,其他部位坝后坡亦有洇湿现象),但不存在渗稳问题。

2.5.2.2 坝基工程地质评价
(1)承载力
由于坝体高度(13.0m)不大。

坝基各层承载力可满足土坝坝体荷载要求。

(2)沉陷及滑动稳定
沉陷稳定
坝基由河谷低液限粘土②、砂砾石③、粉土质砂④及强风化安山岩⑤组成。

在坝体荷载作用下,经几十年固结沉降已基本趋于稳定,不存在沉陷稳定问题。

滑动稳定
坝基由河谷低液限粘土②、砂砾石③、粉土质砂④及强风化安山岩⑤组成。

抗剪强度中等以上,无软弱夹层。

不存在抗滑稳定问题。

(3)渗漏及渗透稳定
坝基由低液限粘土②、砂砾石③、粉土质砂④及强风化安山岩⑤组成。

砂砾石③为透水层,强风化安山岩⑤为透水岩体。

粉土质砂④为透水层,低液限粘土②较薄,隔水性差,且在库多处缺失。

砂砾石③及强风化安山岩⑤均为透水,坝基存在渗漏问题,但由于截水槽坐于基岩上,故不存在渗稳问题。

2.5.2.3 坝肩工程地质评价
左坝肩为强风化安山岩⑤,为中等透水,存在绕渗问题,无渗稳问题。

不存在边坡稳定问题。

右坝肩粉土质砂④,为中等透水层,存在绕渗问题,一般无渗稳问题。

边坡坡度较缓,不存在边坡稳定问题。

坝址区各岩土层物理力学指标建议值见表2-5-3。

2.5.3 泄洪灌溉洞工程地质条件及评价
泄洪灌溉洞位于大坝中左侧,基础主要坐于强风化安山岩上,承载力可满足要求。

泄洪灌溉洞边墙与坝体接触部位存在较严重渗漏问题,建议处理。

表2-5-3 前进水库坝址区各岩土层物理力学指标建议值表
WORD版本.
2.5.4 溢洪道工程地质条件及评价
溢洪道位于右坝肩,基础地基土为粉土质砂④,承载力可满足要求。

基础底部存在一定的渗透问题,但由于渗径较长,故不存在渗透破坏问题。

2.6 天然建筑材料
2.6.1 粘土料
水库附近无粘土料,粘土料场位于二道沟村西3.0km处境,地表现为地方性旱田耕地,村政府有能力调整使用,面积较大,储量充足。

岩性为含砾低液限粘土,运距在6km左右,料场土料组成砂粒占8.0%,粉粒占69.5%,粘粒占22.5%,土料质量评价见表2-6-1。

表3-6-1 土料质量评价表
dmax
最优含水量W op=20.0%,按压实系数0.96控制上坝质量,上坝控制干密度ρd=1.56 g/cm3,控制含水量W=±20.0%±1%,抗剪强度可达φ=14°c=18kPa,渗透系数K=4.0×10-6cm/s,比重Gs=2.70。

建议在施工前结合具体取样位置重新取样试验,确定更为适宜的设计参数。

3.6.2 风化料
可在水库左坝肩上下游的丘陵斜坡取料,岩性为碎砾石,混有少量粘性土,储量可满足要求,交通运输方便,运距0.5~2.0km,需占耕地及林地。

质量评价如下表:
表2-6-2 坝壳透水料质量评价表
dmax op
过计算,建议上坝控制干密度ρd=1.80 g/cm3,控制含水量W=9.0±1%,摩擦角水上31°,水下28°,凝聚力c=5kPa,渗透系数K=1.2×10-3cm/s,比重2.67。

建议在施工前结合具体取样位
置重新取样试验,确定更为适宜的设计参数。

2.6.3 砼骨料
附近缺乏砼用骨料,建议到八道河镇金河村河床漫滩砂场取料,原材料为天然砾砾石料。

可按设计要求购买已筛选好的所需粒径的成品料(商品料),质量及数量皆满足要求,交通运输方便,运距10km。

表2-6-3 砼用细骨料质量评价表
2.6.4 石料
工程区附近无块石料场,需到八道河镇上八道村附近的丘陵区采石场取料。

现有开采面,为商品料场。

岩性为花岗岩,灰色,微风化状,岩石新鲜坚硬,质量和储量满足要求。

有公路通往坝址,交通便利,运输距离16km。

表2-6-4 石料质量评价表
(1)区域稳定:本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为Ⅵ度;属相对构造稳定区。

(2)库区:库区不存在永久渗漏问题,库岸较稳定,库区植被较发育,水库固体径流量较大,存在较严重的淤积问题,淤积厚度3~4m。

库区两岸近正常高水位附近无厂矿,村屯,没有浸没问题。

(3)坝体:坝体不存在滑动稳定问题,无沉陷问题。

存在渗漏问题,但不存在渗稳问题。

前坝坡护坡石已破坏,建议重新修整。

(4)坝基:坝基承载力可满足坝体荷载要求,无沉陷问题,不存在滑动稳定问题。

截水槽坐于基岩上,不存在渗稳问题。

(5)坝肩:左坝肩存在绕渗问题,无渗稳问题。

无边坡稳定问题。

右坝肩粉土质砂④,为中等透水层,存在绕渗问题,无渗稳问题。

边坡坡度较缓,不存在边坡稳定问题。

(6)泄洪灌溉洞:泄洪灌溉洞地基承载力可满足设计要求,边墙与坝体接触部位存在较严重渗漏问题,建议处理。

(7)溢洪道:溢洪道地基承载力可满足设计要求,基础底部存在渗漏问题,但由于渗径较长,故不存在渗透破坏问题。

(8)天然建筑材料:各种天然建筑材料质量及储量均满足设计要求,交通运输较方便。

(9)标准冻深:本区季节性标准冻土深度1.70m。

3 工程任务和规模
3.1 工程任务
本次除险加固工程的任务:
(1)依据现行规,重新进行调洪演算,校核现有坝高;
(2)对现有大坝坝坡进行稳定复核;
(3)对坝基和坝体进行渗流分析,并针对存在的问题进行加固处理;
(4)对泄洪灌溉洞进行拆除重建;
(5)对上游干砌石护坡拆除,铺设混凝土护坡;
(6)对下游棱体排水进行修缮。

3.2 工程规模
水库总库容为22.31万m3,为小(2)型水库。

3.3 洪水调节
调洪方法采用试算法计算。

洪水调节成果见表3-3-1。

表3-3-1 调洪计算成果表(单孔1.2×1.2m采用)
(1)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93)
(2)《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(SL252-2000)
(3)《防洪标准》(GB50201-94)
(4)《碾压式土石坝设计规》(SDJ218-84)
(5)《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL--96)
(6)《水利水电工程施工组织设计规》(SL303-2004)
(7)《水库工程管理设计规》(SL106-96)
(8)《水工隧洞设计规》(SD134-84)
(9)《水工建筑物抗震设计规》(DL509-1997)
(10)《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ 705-81)
(11)《水利水电工程制图标准》(SL73-95)
(12)《水工设计手册》
4 工程现状及存在问题
4.1 土坝工程
大坝为均质土坝,现有坝长203m,最大坝高12.5m,坝顶宽度 3.5~4.0m,坝顶高程在299.77m~300.0m之间。

根据本次水库除险加固设计要求,此次防洪标准按20年一遇设计,200年一遇校核,计算出坝顶高程为299.76m,故现有坝顶高程基本能满足防洪设计要求,本次设计仍维持现状。

存在的主要问题:
(1)上游护坡砌石块石粒径偏小,风化严重,护砌基本失去防护功能。

由于土坝石料质量及砌护质量未达到标准,加之护砌块石经多年运行,冰推冻胀,砌体凌乱,破碎严重,块体明显偏小。

经现场踏查,现有坝顶以下个别部位0.5m~1m高围根本没有护坡。

下游坝坡有20%的坡面没有达到设计坡比,自然草皮护坡受雨水冲蚀,坡面有冲沟,最深达10cm。

(2)坝体下游坝址处有堆石排水棱体,在长年的冻融破坏过程中,排水棱体表面部分脱落,且风化较为严重。

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