水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)方案

1、水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)方案第一節(jié) 工程現(xiàn)狀及存在的問題1.1樞紐大壩工程1、大壩工程現(xiàn)狀大壩為均質(zhì)土壩，原設(shè)計(jì)壩高15.8m，壩頂長101米，壩頂 寬1.6米，實(shí)測壩頂高程802.5米。上游坡比為1：2.0，下游 壩坡馬道上部坡比為1:2.0，下部為1:2.17，馬道寬4.0m， 內(nèi)外壩腳無堆石體。內(nèi)、外坡均沒有進(jìn)行護(hù)坡處理，外坡無排 水系統(tǒng)，大壩無沉降、位移、滲流觀測設(shè)施，也無其它設(shè)施。大壩為均質(zhì)土壩， 工程于1967年9月動(dòng)工修建， 于1968年4月完工投入運(yùn)行。設(shè)計(jì)大壩壩高15.8m,壩頂寬1.6m，壩頂長101m,設(shè)計(jì)正常蓄水位801.00m，壩頂高程802.50m，壩基高程786.70

2、m。大壩上游邊坡比為1:2.0,下游邊坡分別為1：2.0、1:2.17。2、大壩存在的問題工程修建于1967年，至今已40多年。由于當(dāng)時(shí)各種設(shè)計(jì) 規(guī)范都處于一種起步和試驗(yàn)階段， 體制和資料還不健全， 并且沒 有較為詳細(xì)的地質(zhì)資料， 沒有正規(guī)的施工圖紙， 加之各種技術(shù)落 后和技術(shù)力量極為薄弱，大壩在建設(shè)期間，施工質(zhì)量低，壩體碾 壓存在不密實(shí)問題,外壩腳未設(shè)堆石體，外壩腳段滑坡。經(jīng)洪水 復(fù)核壩頂高度不足，且壩頂寬度不達(dá)標(biāo)，內(nèi)坡未進(jìn)行護(hù)坡處理， 風(fēng)浪淘涮嚴(yán)重，外坡無排水溝系統(tǒng)。工程就這樣帶病運(yùn)行，始終是沒有得到整治。因此對大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固勢在必行， 以確保大壩安全和下游 人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全， 保

3、障灌區(qū)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)增收， 從而發(fā)揮 出工程應(yīng)有的效益。1.2溢洪道工程1、溢洪道現(xiàn)狀：位于大壩左端砂頁巖基礎(chǔ)上，為開敞式正 堰寬頂堰溢洪道，堰頂厚度為5.0米，堰頂寬度3.0米，泄槽段 長30m寬3.0m，坡降為1:67,陡槽段長30m寬3m陡槽坡 比為1:4.2，溢洪道長度65米，右邊墻為漿砌石結(jié)構(gòu),左邊墻靠 山巖未漿砌,底板亦未漿砌。2、存在的問題：通過前面的洪水復(fù)核計(jì)算，溢洪道堰頂?shù)?泄流能力不能滿足200年一遇校核洪水標(biāo)準(zhǔn)， 需對溢洪道泄流堰 進(jìn)行拓寬至4.0m。右邊墻被強(qiáng)余震震垮，底板及左邊墻未漿砌。1.3放水設(shè)施1、放水臥管放水臥管位于大壩右岸， 為條石漿砌斜臥式， 斷面尺寸為高*寬

4、*長=0.6*0.66*0.86m,呈單排20級(jí)布置，放水孔直徑D=20crg放水流量為0.075m3/s。2、放水涵管涵管為漿砌石結(jié)構(gòu)，洞長61.20m，洞寬0.6m,洞高0.55m， 放水流量為0.15 m3/s。放水臥管被余震震損，漏水嚴(yán)重。1.4防洪公路京元水庫防洪進(jìn)庫公路從明（明覺鄉(xiāng)）射（射箭鄉(xiāng)）線接入96)；京元村村道公路直通大壩右壩頂，全長500m,交通不暢，車輛無法進(jìn)入，不能滿足正常的防洪搶險(xiǎn)需要。1.5管理設(shè)施及其他工程京元水庫沒有管理房設(shè)施， 不利于管理站職工正常工作和生 活,沒有通訊設(shè)施及交通工具，更沒有雨量、位移、滲流觀測設(shè) 施，極不利于水庫的科學(xué)管理和合理運(yùn)行。第二節(jié)

5、 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1工程等別京元水庫總庫容10.14萬m,有效庫容8.85萬mi,有效設(shè)計(jì)灌面為0.036萬畝，根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) (SL2522000)之規(guī)定,該水庫為小(二)型水利樞紐工程, 工程等別為五等水利樞紐工程,樞紐工程主要建筑物為5級(jí)。2.2洪水標(biāo)準(zhǔn)該水利工程永久性建筑物, 其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)規(guī)范和實(shí)際 情況確定為20年一遇洪水設(shè)計(jì),200年一遇洪水校核。2.i采用的規(guī)范1水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252 2000);2防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB202094);3碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL274- 2001)及修定和補(bǔ)充 規(guī)定；4小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則(S

6、L189-96)；5碾壓土石壩施工規(guī)范(DL/T51292001);6碾壓式土石壩施工組織設(shè)計(jì)導(dǎo)則（DL/T5962000）;7水工建筑物（第三版）；8京元水庫大壩安全鑒定論證報(bào)告（2002）第三節(jié) 總體設(shè)計(jì) 京元水庫除險(xiǎn)加固工程總體設(shè)計(jì)方案為：對內(nèi)坡進(jìn)行整形， 內(nèi)坡采用C15砼預(yù)制塊進(jìn)行防護(hù)處理； 清除滑坡體， 重新回填碾 壓外壩坡，增加外坡堆石體，增強(qiáng)外坡的穩(wěn)定性，增設(shè)外坡排水 系統(tǒng)；結(jié)合外坡整治，加高大壩拓寬壩頂；拓寬溢洪道堰寬，漿 砌整治溢洪道；維修整治放水臥管；整治防汛搶險(xiǎn)公路；增設(shè)大 壩位移觀測設(shè)施；第四節(jié) 擋水建筑物4.1大壩工程整治設(shè)計(jì)1大壩壩頂整治設(shè)計(jì)：拓寬原壩頂寬度1.6米

7、至3.0m，同時(shí)加高大壩高度16cm壩頂路面采用15cm厚泥結(jié)石鋪筑， 其下 鋪設(shè)20cm厚砂礫石墊層，壩頂路面兩端設(shè)30*30 cm路邊石，水庫整治后壩頂高程為802.5米,詳見大壩整治橫斷面圖。2大壩內(nèi)坡整治設(shè)計(jì)：對內(nèi)坡進(jìn)行整形護(hù)坡，先清除15cm厚表層浮土，其次自內(nèi)坡高程794.00m以上至799.00m以上采用20cm厚干砌塊石護(hù)面，下部采用20cm厚砂礫石墊層作反濾料, 799.00m以上至壩頂采用C15砼預(yù)制塊進(jìn)行護(hù)坡處理，預(yù)制塊邊 長30cm厚8cm,下部采用20cm厚砂礫石墊層作反濾料。護(hù)坡框 格采用C20砼矩形結(jié)構(gòu)，邊長為長X寬=15mx 8m,C20砼框格斷 面尺寸寬x深=

8、30cmx 30cm。3、大壩外坡整治設(shè)計(jì)：結(jié)合壩頂拓寬，從馬道800.45m采用1:2.0坡度培厚外壩坡至壩頂使壩頂寬度達(dá)到3.0m,同時(shí)加高大壩0.16m，使大壩高度達(dá)到802.66m。對外壩795.32m以下滑坡 體進(jìn)行清除，并應(yīng)保證全部清除滑坡體，為確保新舊土料的良好接觸，清除采用階梯狀，階高不小于30cm,臺(tái)寬為不小于60cm為宜,并采用硬巖石渣料對壩坡進(jìn)行回填壓實(shí)至原坡比。在外壩 腳增建堆石體，堆石體頂高程為788.70米，堆石體頂寬2.0m,內(nèi)坡比1:1.0,外坡比為1:1.5。壩肩兩側(cè)設(shè)順坡向排水溝，同時(shí)以防人畜肆意進(jìn)入壩坡內(nèi)， 排水溝邊墻為M7.5砌石矩形結(jié)構(gòu)，寬X深=0.4

9、X0.4m,邊墻厚20cm,底板采用8cm厚C20砼澆筑,其下鋪設(shè)20cm厚砂礫石墊層。 對外壩坡堆石體以上部分采用C20砼棱形框格進(jìn)行草皮綠化護(hù)坡，以防雨水沖涮，棱形框格邊長10mx 10m C20砼框格斷面尺寸寬X深=30cmx 30cm。4.2大壩滲流復(fù)核計(jì)算根據(jù)水庫管理站觀測記錄、現(xiàn)場的踏勘、走訪當(dāng)?shù)厝罕姷仍撍畮熳赃\(yùn)行以來未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。滲流穩(wěn)定分析計(jì)算如下：滲漏量計(jì)算成果表表 4 一 1工況滲流量單位工況一0.000097L/s工況二0.000105L/s工況三0.000134L/s從表中可以看出，大壩壩體在各種工況下滲漏量較大，按正 常水位，壩體平均長度按70%+算，年總滲漏量為0.02163萬立 方米，占總庫容的0.213%，故壩體滲漏滿足規(guī)范要求。4.3壩坡穩(wěn)定復(fù)核1、基本資料大壩為五級(jí)建筑物，根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL2742001）及修改和補(bǔ)充規(guī)定的要求， 相應(yīng)的壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全 系數(shù)如下表：土壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表 4 一2大壩類別建筑物級(jí)別正常運(yùn)用情況非常運(yùn)用情況I非常運(yùn)用情況I土壩51.251.151.05本工程未進(jìn)行土工試驗(yàn)，壩坡材料