水閘安全評(píng)價(jià)報(bào)告

云南省昭通市中型水閘高魯橋水閘安全評(píng)價(jià)報(bào)告曲靖能陽水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司二OO九年二月批準(zhǔn)：吳曙光核定：高祖純闕瑞瓊審核：周曉凡高正才校核：肖紅俊陶穩(wěn)山楊少義編寫：肖紅俊陶穩(wěn)山楊少義何靜何高俊參加工作人員：肖紅俊 陶穩(wěn)山楊少義楊柄森陳雄斌楊俊TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".概述 1\o"CurrentDocument"工程概況 1工程建設(shè)簡(jiǎn)介 6.工程地質(zhì) 6概況 6區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震動(dòng)參數(shù) 7工程地質(zhì)條件 8工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià) 9建議地質(zhì)參數(shù) 10工程處理措施 13\o"CurrentDocument".工程現(xiàn)狀調(diào)查 13\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收情況 13運(yùn)行管理情況 14\o"CurrentDocument"工程安全狀態(tài)初步分析 15\o"CurrentDocument"建議 17.現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè) 17基本情況 17\o"CurrentDocument"地基土和填料土的基本工程性質(zhì) 18\o"CurrentDocument"防滲、導(dǎo)滲和消能防沖設(shè)施的有效性和完整性 19\o"CurrentDocument"混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè) 19閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè) 23\o"CurrentDocument"電氣設(shè)備安全檢測(cè) 27\o"CurrentDocument"觀測(cè)設(shè)施有效性檢測(cè) 29評(píng)價(jià)和建議 29.工程復(fù)核計(jì)算 31\o"CurrentDocument"基本資料 31復(fù)核計(jì)算內(nèi)容 33復(fù)核計(jì)算及分析評(píng)價(jià) 34\o"CurrentDocument"水閘安全狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)和建議 51.水閘安全綜合評(píng)價(jià) 53安全評(píng)價(jià) 53建議 56附件：1、照片：(1)水閘全景照片(2)水閘閘門照片(3)水閘啟閉設(shè)備照片.附圖：(1)水閘樞紐結(jié)構(gòu)圖(2)水閘縱剖面圖(地質(zhì)剖面圖)(3)水閘鉆孔柱狀圖.水質(zhì)分析報(bào)告:.概述高魯橋水閘安全評(píng)價(jià)工作自2008年12月初開始開始進(jìn)行，在昭陽區(qū)水利局統(tǒng)一組織下，委托曲靖能陽水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司對(duì)高魯橋水閘進(jìn)行安全評(píng)價(jià)工作。其中，地質(zhì)鉆探工作由云南省地質(zhì)工程勘察總公司曲靖建云公司承擔(dān)；物探檢測(cè)由昆明南方巖土工程技術(shù)公司承擔(dān)；曲靖能陽水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司具有水利水電勘察設(shè)計(jì)乙級(jí)資質(zhì)，工程設(shè)計(jì)證書編號(hào)為：231106-sy，滿足本次水閘安全評(píng)價(jià)資質(zhì)要求。工程概況水閘地理位置高魯橋水閘建于昭魯河干流上，位于昭通市西南7公里的土城鄉(xiāng)大村，是昭魯河防洪工程綜合治理上段中型攔河閘。昭魯河為金沙江的三級(jí)支流，發(fā)源于魯?shù)榭h文屏鎮(zhèn)大水井，由桃源河及魯?shù)楹訁R合于昭通市的海邊村，由南向北流經(jīng)祖家壩、高魯橋、新石壩、高家營(yíng)，再轉(zhuǎn)向西北至葡萄井峽谷的紙廠壩、黃家壩，最后于灑漁鄉(xiāng)小橋邊匯入灑漁河，通過灑漁河匯入關(guān)河，再匯入金沙江。昭魯河全長(zhǎng)28.5km（指昭通境內(nèi)從魯?shù)楹J口抽水站至灑漁河匯入口處），河寬15?20m。昭魯河主要支流有魯?shù)楹印⒑鐦蚝?、禿尾河、利濟(jì)河四條。其上游為左支流魯?shù)楹?，右支流桃源河，交匯后稱昭魯大河，兩河流在昭魯兩縣交界處的徑流面積分別為桃源河110km2,魯?shù)楹?8.0km2；虹橋河流域面積125.9km2；利濟(jì)河于高魯橋交于昭魯河，流域面積105km2；禿尾河徑流面積108km2；流域水系見附圖。昭通市昭魯河水閘地理位置示意圖、松樹錦屏八七工七西產(chǎn)麗沙.迎水/?一二丁。集昭通市昭魯河水閘地理位置示意圖、松樹錦屏八七工七西產(chǎn)麗沙.迎水/?一二丁。集少/二X1卷本*/黃竹欣\.?二，元比O桓家坂水慢t,一T g雙，、g華團(tuán)法h縣善永川大靖安省盤河青崗嶺田漁閘山甲田壩洞壩利巧干牛樂欄包家新石壩水閘江溝河縣高魯橋水閘魯鳳魯川祖家壩水閘四甸昭西昌市貴省州貴陽市六盤水市曲昆縣靖省明跳墩?qǐng)D1昭魯河流域水系圖大關(guān)金宜賓市省縣善永川大靖安省盤河青崗嶺田漁閘山甲田壩洞壩利巧干牛樂欄包家新石壩水閘江溝河縣高魯橋水閘魯鳳魯川祖家壩水閘四甸昭西昌市貴省州貴陽市六盤水市曲昆縣靖省明跳墩?qǐng)D1昭魯河流域水系圖大關(guān)金宜賓市省黃家壩水閘粉廠壩水閘? 昭通市城蒙泉滋工程規(guī)模、等級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域地震烈度根據(jù)昭通市水利電力局于1999年8月編制的《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃報(bào)告（云南省昭通市片區(qū)）》，高魯橋水閘位于昭魯河K14+660處，所處主河道設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，相應(yīng)流量Q=155m3/s，依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000）,本工程等別劃分為HI等（當(dāng)山區(qū)、丘陵區(qū)水工建筑物擋水高度低于15m,且上、下游最大水頭差小于10m時(shí)，即洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定），工程規(guī)模為中型工程，水閘主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，水閘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇（P=5%）,相應(yīng)流量Q=155m3/s。根據(jù)1/400萬《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001）,工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.1g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s,地震基本烈度為皿度，水閘地震設(shè)防烈度為皿度。水閘樞紐布置高魯橋攔河閘為開敞式水閘，由上游護(hù)底、閘室段、消力池段、下游海漫段組成，水閘順流向總長(zhǎng)33.15m。工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)流量Q=155m3/s。上游護(hù)坦長(zhǎng)10.0m,底板厚0.6m,下部為0.4m厚漿砌石，上部為0.2m厚150#鋼筋混凝土，首端設(shè)有防沖墻，深1m。閘室段長(zhǎng)5.05m,為整體式閘室，閘檻高程1899.28m,閘孔孔數(shù)為3孔，單孔凈寬4.5m,總凈寬13.5m,中墩厚1.0m,閘室總寬15.5m。閘室底板厚1.1m,下部為0.3m厚漿砌石，上部為0.8m厚150#鋼筋混凝土。閘墩高度5.0m,中墩及邊墩采用水泥砂漿砌石支砌。閘室上部工作橋緊靠閘門，為橋閘聯(lián)合布置，橋面寬4.3m,為150#鋼筋混凝土梁橋，板厚0.2m,工作橋兼作河道兩岸的交通橋。高度3.6m,啟閉架頂部裝有導(dǎo)軌，上設(shè)鋼板焊接的行車，行車內(nèi)設(shè)啟閉機(jī)1臺(tái)，啟閉設(shè)備采用1臺(tái)2X16.0T（原設(shè)計(jì)安裝）卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)，配11.0kw交流電動(dòng)機(jī)，3道閘門共用一臺(tái)啟閉機(jī)啟閉閘門。消力池段長(zhǎng)14.3m，其中陡坡段長(zhǎng)3.6m，坡度1：0.4,消力池長(zhǎng)10.6m。消力池底板分二塊，上游3.6m長(zhǎng)底板厚0.9m，下部為0.3m厚漿砌石；下游7m長(zhǎng)上部為0.6m厚150#鋼筋混凝土，下游7m底板厚0.6m，下部分別設(shè)0.5m厚墊層，消力池尾段設(shè)消力坎，坎高1.2m。下游海漫長(zhǎng)3.6m，底板厚0.5m，水泥砂漿砌石支砌。水閘上下游翼墻均為直墻式結(jié)構(gòu)，采用水泥砂漿砌石支砌，平面布置為折線式，上、下游翼墻長(zhǎng)度19.25m。水閘的重要性及效益根據(jù)《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃報(bào)告》（云南省昭通市片區(qū)）記載：“昭魯河”流域總?cè)丝?04257人，其中農(nóng)業(yè)人口136647人，非農(nóng)業(yè)人口167610人，土地面積146.5平方公里，耕地面積155650畝。流域區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)以種植為主，主要農(nóng)作物有水稻、玉米、蠶豆、油菜、烤煙等，農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害的能力差。昭魯河上游地處新生代湖積、河積層，巖性主要為淤泥質(zhì)粘土、砂卵礫石及沖洪積層，河道底坡較緩，使河床淤積嚴(yán)重，稍有較大降雨即成洪災(zāi)。因上游無大型水利工程調(diào)洪控制，使沿河岸農(nóng)田大量被淹、沖毀，城鎮(zhèn)學(xué)校、公路、通訊等設(shè)施被淹。自據(jù)有關(guān)史料記載，昭通市自1743年至今共有35年發(fā)生過洪災(zāi)，平均7年左右發(fā)生一次，其中較大洪災(zāi)頻率為13年，每次洪災(zāi)的發(fā)生，都給災(zāi)區(qū)人民的生命及財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。高魯橋水閘位于土城鄉(xiāng)大村，處于昭魯河中段，是以防洪、灌溉、分水蓄水并重的節(jié)制閘，對(duì)昭陽區(qū)城市防洪，昭通?魯?shù)楣芳跋掠无r(nóng)田起到極大的作用。根據(jù)調(diào)查該水閘農(nóng)田灌溉面積2500畝，保護(hù)農(nóng)田3620畝，保護(hù)213國(guó)道3km,輸電線路1km,通信線路2km,保護(hù)集鎮(zhèn)4個(gè)，同是擔(dān)負(fù)下游3500人的的防洪除澇任務(wù)。水閘汛期結(jié)束后可蓄水對(duì)當(dāng)年的小春生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。高魯橋水閘是整個(gè)昭魯河防洪規(guī)劃治理中的一環(huán)，防洪調(diào)控發(fā)揮了重要的作用，保證水閘的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。工程建設(shè)簡(jiǎn)介高魯橋水閘工程設(shè)計(jì)任務(wù)由原昭通市水利局承擔(dān)，全部設(shè)計(jì)資料于1970年完成。此工程設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后，由原市水利局、永豐鎮(zhèn)抽調(diào)力量成立施工指揮部，承擔(dān)技術(shù)指導(dǎo)和施工，分施工、后勤兩個(gè)組，該水閘于1969開工,1970年竣工。限于當(dāng)時(shí)條件，工程未設(shè)工程監(jiān)理制，工程施工技術(shù)檢驗(yàn)由市水利局派土工試驗(yàn)組駐工地檢測(cè)，施工質(zhì)量控制由技術(shù)主管及施工技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。據(jù)水閘管理人員介紹，限于當(dāng)時(shí)條件，施工時(shí)閘基沒有清除第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，沒有對(duì)基礎(chǔ)采取防滲及基礎(chǔ)加固工程措施。因工程建成年代較早，水平位移及沉降觀測(cè)點(diǎn)等觀測(cè)設(shè)施均未布置。.工程地質(zhì)概況高魯橋水閘位于祖家壩水閘下游約5km的昭魯大河上，屬土城鄉(xiāng)大村地段。該水閘于1969年破土動(dòng)工，于1970年竣工投入使用至今已運(yùn)行38年，該水閘自修建以來，未進(jìn)行過規(guī)模較大的維護(hù)和檢修。為查明高魯橋水閘地基的地質(zhì)情況，安全評(píng)價(jià)中除采用物探對(duì)底板混凝土進(jìn)行檢測(cè)外，在河床部位還布設(shè)了兩個(gè)鉆孔，孔深分別為15.0m和15.1m。并在孔內(nèi)進(jìn)行原位測(cè)試和取樣進(jìn)行土工試驗(yàn)，為評(píng)價(jià)論證高魯橋水閘地基的地質(zhì)情況提供基本地質(zhì)資料和參數(shù)。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震動(dòng)參數(shù)工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，根據(jù)1：20萬地質(zhì)圖（昭通幅）資料，無規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造。庫區(qū)河槽分布的第四系沖洪積層（Qpal）,灰、灰黑色淤泥粉質(zhì)粘土，飽和、松散?稍密，軟?可塑。下伏為第三系上新統(tǒng)（N）含礫粉質(zhì)粘土、粘土，可塑、結(jié)構(gòu)緊密，隔水性較好，故水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，以大氣降水補(bǔ)給為主。地下水屬潛水性質(zhì)，多以泉水形式排泄。地震基本烈度工程區(qū)地處木桿?馬湖?馬邊?西寧南北向地震帶東側(cè)約80km,在近三年來昭通地區(qū)發(fā)生的四次地震中（其基本情況見表1—1）,昭通盆地受波及影響，但地震反應(yīng)到昭通盆地處的震級(jí)較低、震源較深，對(duì)工程樞紐建筑物影響不大。經(jīng)地震上級(jí)管理部門技術(shù)員對(duì)水力等各建筑構(gòu)造進(jìn)行檢查，均無發(fā)現(xiàn)明顯的工程損壞跡象。表1—1近三年來昭通地區(qū)四次地震的基本情況及對(duì)水閘的影響序號(hào)發(fā)震時(shí)間震中對(duì)水閘區(qū)域的影響P波初動(dòng)地名東經(jīng)北緯震級(jí)(ML)震源深度（km）震級(jí)(ML)震源深度（km）12003.11.15魯?shù)?03°37,27°105.0’5.18.60.69.3+22003.11.26魯?shù)?03°38,27°12,5.08.61.18.2+32004.8.10魯?shù)?03°31,27°10,5.610.50.99.1+4 2006.8.25鹽津 5.1 10.0 0.7 8.4 +根據(jù)1/400萬《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001),該工程區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,地震反應(yīng)譜特征周期為0.45s,所對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為皿度。工程地質(zhì)條件高魯橋水閘安全評(píng)價(jià)中，除采用物探對(duì)底板混凝土進(jìn)行檢測(cè)外，還對(duì)水閘地基進(jìn)行鉆探及原位試驗(yàn)，并取樣做了土工試驗(yàn)。該水閘河床上的2個(gè)鉆孔地質(zhì)描述如下：一、鉆探揭露地質(zhì)情況ZK3位于水閘軸線下游10m,靠左岸。孔深15.0m。0?1.0m,厚度1.0m；雜填土：黃、灰褐色、可塑、濕，主要成分為含礫粉質(zhì)粘土。1.0?5.6m,厚度4.6m；含礫有機(jī)質(zhì)粘土：褐黃、灰黑色，稍密，飽和，軟?可塑狀，局部夾2?50mm亞圓狀灰?guī)r、砂巖砂礫，含量約10%。5.6?9.6m,厚度4.0m；淤泥質(zhì)亞砂土：灰黑色、黑色，稍密?中密，飽和,軟塑。9.6?11.5m,厚度1.9m；卵石土：灰黑、灰色，松散，飽水，卵石直徑2?50mm次棱角狀、磨圓狀的玄武巖、灰?guī)r、砂巖為主。含量40?70%,一般含量為30?40%。11.5?15.0m,厚度3.5m；粘土巖：灰黑色、灰綠色第三系粘土巖，濕，可?硬塑，半成巖狀。ZK4位于水閘上游7.0m處，孔深15.1m。0?10.0m,厚度10.0m；淤泥質(zhì)亞砂土：灰黑、黑色，飽和，稍密，松散，局部夾直徑2?50mm亞圓狀灰?guī)r、砂巖砂礫。.?11.4m,厚度1.4m；砂土：灰白色夾灰黑色，松散，飽和。?15.1m,厚度3.7m；粘土巖：灰黑色、灰綠色第三系粘土巖，濕，可?硬塑，半成巖狀。二、注水試驗(yàn)成果注水試驗(yàn)成果詳見下表：注水試驗(yàn)成果表孔號(hào)段次分段孔深(m)段長(zhǎng)(m)全壓力(MPa)滲透系數(shù)K(cm/s)透水率q(Lu)備注ZK310.00?5.005.000.0041.90x10-3注水25.00?10.005.000.0073.50x10-4注水310.00?15.005.000.0072.80x10-4注水ZK410.00?5.005.000.013.90x10-4注水25.00?10.005.000.012.3x10-4注水310.00?15.105.100.018.20x10-5注水現(xiàn)場(chǎng)做了6次注水試驗(yàn)，滲透系數(shù)K=8.20x10-5?8.47x10-3cm/s,屬弱?中等透水，其中ZK4第③段K<10-4cm/s,屬于弱透水。三、原位測(cè)試孔號(hào)深度(孔號(hào)深度(m)桿長(zhǎng)(m)巖性錘擊數(shù)ZK34.65—4.956.60第四系58.05—8.359.85第四系312.45—12.7514.35第三系9ZK43.15—3.357.95第四系312.65—12.9517.45第三系9標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果表工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)1、高魯橋水閘地基的地質(zhì)情況，根據(jù)河道2個(gè)鉆孔揭露，水閘區(qū)地層較為單一，主要由第四系沖洪積層(Qpal)和第三系粘土巖(N2)組成。第四系地層鉆探最大揭穿厚度為11.5m；第三系粘土巖，密實(shí)，飽和，沒有成層特征，未成巖。鉆探揭露厚度為3.7m。2、水閘底板主要坐落于第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，滲透系數(shù)K=1.9x10-3?3.9x10-4cm/s,屬中等透水層。層間滲透較嚴(yán)重，對(duì)閘門正常運(yùn)行有一定影響；下伏地層為第三系粘土巖，滲透系數(shù)K=2.8x10-4?8.2x10-5cm/s,屬弱?中等透水層。3、水閘底板粘土、淤泥質(zhì)土，工程特性差，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)N=3?5(擊)，且壓縮性較高、孔隙較大、承載力低、變形較大，易引起建筑物的沉陷、變形、破壞。4、地震液化判別根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287—991)附錄N土的液化判別條件，高魯橋水閘地基土的粒徑大于5mm顆粒含量的質(zhì)量百分率為零。而土的粒徑小于5mm顆粒含量值為78.5%(小于規(guī)范值的30%),但小于0.005mm的顆粒含量均值為33.5%,分別大于地震設(shè)防烈度七度、八度的16%,所以判為不液化。5、水質(zhì)對(duì)砼的腐蝕性經(jīng)水質(zhì)化學(xué)分析試驗(yàn)資料顯示，水質(zhì)類型為重碳酸硫酸鈣鎂型水，水質(zhì)對(duì)砼無腐蝕性、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，建議設(shè)計(jì)采取相應(yīng)的防范措施。水質(zhì)分析檢驗(yàn)結(jié)果見水質(zhì)分析報(bào)告。建議地質(zhì)參數(shù)地質(zhì)時(shí)代地層巖性天然容重r(g/cm3)抗剪強(qiáng)度承載力〔R〕kg/cm2壓縮模量Es(Mpa)fC(kpa)第四系淤泥質(zhì)軟土1.40.2400.7?0.83?4粘土1.70.2550?551.04?5卵礫石夾土1.8?1.90.3?0.3510?151.530?40砂2.000.27?0.3201.0?1.210?20卵礫石2.050.4?0.4202.0?2.540?45第三系粘土巖2?2.20.4?0.4540?503?3.510?15水閘壩土土料力學(xué)試驗(yàn)成果匯總表土樣編鉆孔編號(hào)取土深度取樣部試驗(yàn)控制條件壓縮系數(shù)抗剪強(qiáng)度

號(hào)位干密度含水率(0.1?0.2MPa)試驗(yàn)方法粘聚力摩擦角mg/cm3%10-4kpa-1kpa(°)GLQ-T-1ZK43.6?5.8壩土1.05853.98UU32.514.2GLQ-T-2ZK311.5?12.1壩土1.05854.77UU15.19.3GLQ-T-3ZK312.1?14.7壩土0.984.17.65UU13.88.5最大值1.05857.6532.514.2平均值184.75.4720.4610.7最小值0.984.13.9813.88.5水閘壩土土料物理試驗(yàn)成果匯總表土樣編號(hào)鉆孔編號(hào)取土深度取樣部位天然狀態(tài)土的物理性指標(biāo)土粒比重稠度指標(biāo)顆粒含水率密度孔隙比飽和度液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)粗礫中礫細(xì)礫粗砂中濕干60?2020?55?22?0.50.50.2m%g/cm3g/cm3%%%mmmmmmmmmiGLQ-T-1ZK43.6?5.8壩十851.941.051.5571002.6835.323.511.85.210006.35GLQ-T-2ZK311.5?12.1壩十851.941.051.2711002.3810772.534.40.360004.44.GLQ-T-3ZK312.1?14.7壩土84.11.650.91.6811002.496.365.131.20.610005.24.平均值84.71.8411.5031002.4979.553.725.82.065.34.最大值851.941.051.6811002.6810772.534.45.216.35最小值84.11.650.91.2711002.3835.323.511.80.364.44.工程處理措施高魯橋水閘自1970年建成運(yùn)行以來，未進(jìn)行規(guī)模較大的維修和護(hù)理?，F(xiàn)根據(jù)安全鑒定資料，鉆探、物探和室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，為確保水閘安全運(yùn)行及隱患，提出以下建議：對(duì)水閘地基進(jìn)行高壓射噴灌漿板墻或固結(jié)灌漿，增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性；目前水閘存在混凝土老化、脫離、啟閉困難等問題，需進(jìn)行有效的維修和護(hù)理。該工程實(shí)施時(shí)應(yīng)加強(qiáng)設(shè)代、施工地質(zhì)工作，進(jìn)一步完善、修正、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。應(yīng)加強(qiáng)水閘本身及周邊的環(huán)境保護(hù)，植樹造林，防止水土流失及地質(zhì)質(zhì)的產(chǎn)生。建議建立增設(shè)原型觀測(cè)設(shè)施，完善工程安全檢測(cè)系統(tǒng)，確保水閘工程運(yùn)行正常。對(duì)閘基進(jìn)行防滲處理，可考慮閘基土采用墊層法，強(qiáng)力夯實(shí)法或樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理。.工程現(xiàn)狀調(diào)查設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收情況高魯橋水閘建筑物級(jí)別為3級(jí)，水閘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇①=5%）,相應(yīng)流量Q=155m3/s。高魯橋水閘工程設(shè)計(jì)任務(wù)由原昭通市水利局（現(xiàn)昭陽區(qū)水利局）承擔(dān)，全部設(shè)計(jì)資料于1968年完成，工程施工由昭陽區(qū)水利局和永豐鎮(zhèn)政府組織，于1969年2月開工建設(shè)，1970年5月竣工。水閘設(shè)計(jì)和施工時(shí)沒有進(jìn)行地質(zhì)鉆探，閘基地質(zhì)條件沒有充分查明，只進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查。因基巖埋藏較深，施工時(shí)閘基沒有清除第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，沒有對(duì)基礎(chǔ)采取防滲及基礎(chǔ)加固工程措施。水閘及消力池鋼筋混凝土底板長(zhǎng)12.25m，寬20.5m，閘底板砼厚0.8m，消為池底板砼厚0.6m，沒設(shè)分縫，為一次澆筑。中墩及邊墩為漿砌條石，置于鋼筋混凝土大板之上。工作橋?yàn)楝F(xiàn)澆鋼筋混凝土板橋。工程采用建材：砂和石料由附近料場(chǎng)供給。砂石料來源及質(zhì)量穩(wěn)定。水泥采用本地生產(chǎn)水泥。施工中，砼采用工地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)配合比試驗(yàn)確定，砼生產(chǎn)中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行。砼成品抽檢均符合設(shè)計(jì)要求。砌體石料材質(zhì)穩(wěn)定，砂漿按設(shè)計(jì)配比拌制。重要部位抽樣檢測(cè)。砌體質(zhì)量采用鉆孔法進(jìn)行檢測(cè)，密實(shí)度好。建筑物各部嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工。隱蔽工程除技術(shù)主管人員負(fù)責(zé)檢查外，還專門有施工技術(shù)員旁站全過程檢查。金屬結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)技術(shù)要求進(jìn)行加工，閘門各部件安裝符合設(shè)計(jì)要求。由于不是專業(yè)施工隊(duì)伍，施工質(zhì)量差，主要表現(xiàn)在混凝土閘門澆筑平整度及密實(shí)性差，砌體不規(guī)整。限于當(dāng)時(shí)條件，工程未設(shè)工程監(jiān)理制，工程施工技術(shù)及施工質(zhì)量控制由昭陽區(qū)水電局水勘隊(duì)施工技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，工程竣工后進(jìn)行了驗(yàn)收,目前竣工資料和驗(yàn)收資料均未搜集到（工程基本情況是現(xiàn)場(chǎng)察勘及市水利局同志介紹的基礎(chǔ)上進(jìn)行描述的）。運(yùn)行管理情況高魯橋水閘建于1970年，管理部門為昭陽區(qū)水利局排灌站，隸屬昭陽區(qū)水利局，排灌站現(xiàn)有人員8人，管理著全區(qū)水閘，制定有《昭魯河河道管理規(guī)章制度》，主要內(nèi)容為明確了水閘調(diào)度運(yùn)用規(guī)則、管理人員行為準(zhǔn)則，主要管理職能為：農(nóng)田灌溉、防汛抗旱。高魯橋水閘每年的調(diào)度運(yùn)行由河道管理所具體執(zhí)行，水閘的運(yùn)用調(diào)度情況：冬春季抽水灌溉，則關(guān)閉閘門，上游形成壅水，水位保持在1904.0m，蓄水量6.5萬m3,滿足上游抽水灌溉用水；夏秋季排除洪、澇，則提起閘門至全開位置排泄洪水。因工程建成年代較早，水平位移及沉降觀測(cè)點(diǎn)等觀測(cè)設(shè)施均未布置。建閘以來，由于市、區(qū)兩級(jí)財(cái)力困難，每件水閘自投入運(yùn)行以來都沒有進(jìn)行過更新改造。每年在歲修計(jì)劃中對(duì)確已影響安全的閘門、啟閉機(jī)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，如更換齒輪、刷防護(hù)漆等。由于設(shè)備生產(chǎn)早，使用時(shí)間長(zhǎng)，部分設(shè)備已超出使用壽命，目前存在問題較多:①、啟閉設(shè)備齒輪損壞嚴(yán)重，閘門銹蝕，每次啟閉需十多人幫忙；②、啟閉閘混凝土過梁斷裂，消力池和閘前后支砌擋墻沖刷嚴(yán)重，閘門門槽變形。③、金屬閘門及啟閉機(jī)超過規(guī)定的使用年限，未進(jìn)行大修，閘門目前銹蝕碳化嚴(yán)重，有一定程度的變形，止水老化，啟閉機(jī)機(jī)架銹蝕，拉桿彎曲，啟閉不靈，齒輪磨損嚴(yán)重，多處咬壞斷裂，另一方面，設(shè)計(jì)時(shí)無成熟的統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范，有些參數(shù)的取值與現(xiàn)行規(guī)范有較大差別。另外高魯橋水閘交通橋兩側(cè)只支砌了高約30cm漿砌塊護(hù)墻，靠近邊墩部位沒有設(shè)置任何防護(hù)安全設(shè)施，此水閘在運(yùn)行的三十多年間，交通事故頻繁，發(fā)生過幾次較嚴(yán)重的人身傷亡事故，交通橋安全形勢(shì)嚴(yán)竣。工程安全狀態(tài)初步分析高魯橋攔河閘閘門均采用平面滑塊露頂式鋼閘門，啟閉采用1臺(tái)2X16T（原設(shè)計(jì)安裝）卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)，1970年建成投入運(yùn)行。高魯橋水閘自建成以來，已運(yùn)行38年，水閘雖能勉強(qiáng)維持運(yùn)行，但由于工程運(yùn)行多年，一些結(jié)構(gòu)部位及金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不同程度的老化或損壞，加之管理制度不夠完善、嚴(yán)密，致使設(shè)施老化和損壞情況加劇，直接對(duì)水閘安全運(yùn)行產(chǎn)生隱患。閘室底板表面表面老化明顯，表面已有一定浸蝕深度，有碎石及砂粒外露，有沖蝕痕跡。閘墩漿砌石支砌質(zhì)量差，砂漿不飽滿，空洞較多，勾縫砂漿脫落嚴(yán)重，強(qiáng)度低，中墩前沿支砌不整齊，水流條件差。工作橋板混凝土表面有麻面且骨料集中，多處混凝土剝蝕，鋼筋外露，扶欄不牢固。下游海漫大部分部被沖毀，下游河床已有深約1?2m的沖坑，兩岸沖蝕嚴(yán)重。左、右岸上游翼墻均有裂縫，裂縫寬5?8cm，有傾覆現(xiàn)象。兩岸坡不規(guī)整，部分坍塌，左岸下游邊墻有貫穿裂縫，裂縫寬3?6cm，瀕臨倒塌。右岸下游邊墻有變形。下游已形成堆丘，堆丘長(zhǎng)20m（上游右側(cè)閘門部位最嚴(yán)重，已淤積約2m高），形成水閘泄流的障礙。啟閉支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)多年運(yùn)行，已變形，右側(cè)混凝土過梁斷裂，混凝土表面有麻面且骨料集中，局部部混凝土剝蝕，鋼筋外露，扶欄不牢固，在啟閉閘門時(shí)有顫動(dòng)。平板鋼閘門經(jīng)歷多年的運(yùn)行，損壞及銹蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重。三道平面鋼閘門表面大部分銹蝕，銹蝕面積60?75%,銹蝕深度3?4mm,銹蝕斑已經(jīng)起殼，銹斑直徑達(dá)0.5?2cm,止水設(shè)施已破損。上下段閘門鋼拼接板及固定螺栓銹蝕嚴(yán)重，閘門側(cè)、底止水老化變形，止水不嚴(yán)，門板和門板拼接處有滲漏現(xiàn)象。啟閉架頂部裝有導(dǎo)軌，上設(shè)鋼板焊接的吊車，吊車完全銹蝕，啟閉機(jī)為QPQ-2X16T啟閉機(jī)，配14kw交流電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)狀外觀設(shè)備原始陳舊，減速箱嚴(yán)重漏油，制動(dòng)器制動(dòng)片嚴(yán)重磨損，制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)抖動(dòng)，鋼繩及各轉(zhuǎn)動(dòng)件磨損，機(jī)架及設(shè)備有銹蝕，由于導(dǎo)軌變形，吊車行走困難，嚴(yán)重影響閘門操作。原設(shè)計(jì)及安裝的卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)與閘門為人工掛鉤，運(yùn)行操作極不方便，啟閉門速度慢，人工掛鉤操作危險(xiǎn)。管理所運(yùn)行人員提供的資料表明，每操作一道閘門需50min，全部3道閘門開啟需2?3小時(shí)，且操作人員不少于3人，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)影響操人員的人身安全。同時(shí)嚴(yán)重影響到上游的防洪安全。水閘無任何觀測(cè)設(shè)施。建議高魯橋水閘已運(yùn)行38年，經(jīng)過多年的運(yùn)行使用，水閘經(jīng)受了河水沖刷及運(yùn)行中的磨損，各部位結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)不同程度的老化或損壞，高魯橋水閘是整個(gè)昭魯河防洪規(guī)劃治理中的一環(huán)，為確保水閘防洪灌溉功能的有效性和可靠性，需對(duì)高魯橋水閘工程進(jìn)行安全檢測(cè)和復(fù)核計(jì)算。高魯橋水閘安全檢查、檢測(cè)建議：(1)對(duì)水閘基礎(chǔ)進(jìn)行地質(zhì)勘探，提供相關(guān)地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行閘基抗滑穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算及可能存在的基礎(chǔ)地震液化判別；(2)對(duì)閘室底板、閘墩及閘門的安全現(xiàn)狀檢測(cè)；(3)對(duì)閘門啟閉設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀及安全可靠性檢測(cè)；(4)對(duì)閘后消力池破損情況調(diào)查。通過安全檢查、檢測(cè)及復(fù)核計(jì)算，為水閘安全評(píng)價(jià)提供依據(jù)，以指導(dǎo)水閘后續(xù)局部改造或重新改建工作。.現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)基本情況高魯橋水閘工程等別劃分為ni等，工程規(guī)模為中型工程，水閘主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，水閘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇（P=5%）,相應(yīng)流量Q=155m3/so根據(jù)昭通市水利電力局于1999年8月編制的《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃報(bào)告（云南省昭通市片區(qū)）》，以及對(duì)高魯橋水閘改（重）建的要求，在云南省水利廳的指導(dǎo)下，由曲靖能陽水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司和具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位經(jīng)縣、鄉(xiāng)水利部門配合，于2008年12月對(duì)高魯橋水閘進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容主要有：外觀檢測(cè)、閘室、閘門、閘墩物探檢測(cè)，閘基、閘底板鉆探檢測(cè)。通過此次檢測(cè)，查明了閘基的地質(zhì)條件，閘室、閘門、閘墩及啟閉機(jī)的現(xiàn)狀情況。地基土和填料土的基本工程性質(zhì)高魯橋水閘原設(shè)計(jì)底板主要坐落于第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，下伏地層為第三系粘土巖。經(jīng)本次安全評(píng)估勘探證實(shí)，閘址主要由第四系沖洪積層（Qpal）和第三系粘土巖組成。沖洪積層主要分布在河道以下9.60?11.50m,底部為灰黑色、灰綠色第三系粘土巖，濕，可?硬塑，半成巖狀。水閘基礎(chǔ)主要為沖積層（Qpal）,屬中等透水層。層間滲透較嚴(yán)重，對(duì)閘門正常運(yùn)行有一定影響，其底部第三系粘土巖屬弱?中等透水層，為相對(duì)隔水層。高魯橋水閘地基：經(jīng)河床2個(gè)鉆孔地質(zhì)情況及地層巖性結(jié)構(gòu)特征，工程樞紐區(qū)內(nèi)河床巖性為淤泥質(zhì)粘土及卵礫石，其小于0.05mm的顆粒含量均值為33.8%,大于地震設(shè)防烈度七度16%含量，可以排除地震時(shí)發(fā)生液化的可能性。防滲、導(dǎo)滲和消能防沖設(shè)施的有效性和完整性高魯橋水閘設(shè)計(jì)和施工時(shí)沒有進(jìn)行地質(zhì)鉆探，閘基地質(zhì)條件沒有充分查明，只進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查。因基巖埋藏較深，閘基置于第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，開挖后沒進(jìn)行灌漿或置換等地基處理措施。水閘下閘蓄水時(shí)，閘后下游河床有滲水。當(dāng)關(guān)閉全部閘孔時(shí)，2#、3#閘門漏水嚴(yán)重，表明止水不嚴(yán)，部分止水失效。在全部閘孔開啟泄流的情況下，閘墩上下游水位基本接近，水面線變化很小，水流平靜，流態(tài)平穩(wěn)，閘墩下游及消力池有輕微的湍流，其流態(tài)與天然河道基本相同。當(dāng)關(guān)閉部分閘孔控制上游水位后，到閘墩上下游水位差的變化較大，由于水流較為集中，目前閘室底板及閘墩經(jīng)多年運(yùn)行沖刷，表面損蝕跡象明顯，下游海漫出口無明顯沖蝕?；炷两Y(jié)構(gòu)檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)采用物探檢測(cè)，物探檢測(cè)委托昆明南方巖土工程技術(shù)開發(fā)公司進(jìn)行。主要工作任務(wù)是：（1）采用超聲回彈綜合法法對(duì)閘門、閘墩及邊墻進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)；（2）采用超聲波法對(duì)閘門、閘墩存在的裂縫及深度進(jìn)行檢測(cè)。（1）檢測(cè)方法回彈值采用ZC3-A型混凝土回彈測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，超聲值采用RS-STO1C型非金屬超聲波儀進(jìn)行測(cè)試。檢測(cè)時(shí)間為2008年12月30?31日。（2）檢測(cè)結(jié)果混凝土強(qiáng)度、裂縫及碳化深度檢測(cè)結(jié)果見下表。

裂縫深度（cm）編號(hào)裂縫深度120.2215.3319.5損傷厚度或炭化深度（mm）編號(hào)混凝土損傷和侵蝕厚度（或碳化深度）柱131.5柱233.6柱329.3平均值31.5高魯橋水閘混凝土強(qiáng)度推定值(Mpa)構(gòu)件名編 稱號(hào)'、底板中墩(柱)邊墩(墻平均值標(biāo)準(zhǔn)差推定值平均值標(biāo)準(zhǔn)差推定值平均值標(biāo)準(zhǔn)差113.82.010.517.62.413.618.52.5214.52.011.219.62.414.620.12.5315.22.011.925.13.020.123.52.8鋼閘門、砼底板等的縱波速度(m/s)鋼閘門砼底板柱上中下148903385289024383289246503455282025342936345603236279027313418（3）檢測(cè)結(jié)論底板：縱波速度2438—2731m/s,小于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系150#對(duì)應(yīng)的波速，回彈法推定強(qiáng)度10.5-11.9Mpa，因此，混凝土強(qiáng)度在100#?150#范圍內(nèi)。墩、柱、梁、板：縱波速度大部分在2375—3588m/s之間，小于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系150#對(duì)應(yīng)的波速，回彈法推定強(qiáng)度在 13.6-17.1Mpa之間，因此，混凝土強(qiáng)度大部分為150#左右。但也有局部墩\柱\梁、板強(qiáng)度較高，較完好；如中墩（柱）。鋼閘門：鋼閘門較好（上部）部分縱波速度為4890m/s，比新鋼材速度（＞=5600m/s）小些，銹蝕少些，較差（下部）部分縱波速度為2790m/s，比新鋼材速度（＞=5600m/s）小得太多，銹蝕嚴(yán)重。閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)閘門、啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)特性高魯橋攔河閘于1969年由昭通市水利局完成設(shè)計(jì)，工程于1970年建成投入使用，共3孔平面鋼閘門，孔口尺寸為：4.5mx5.0m（寬x高），三到閘門均采用平面露頂式鋼閘門，門葉主要材料A3,采用鋼板與型鋼焊接結(jié)構(gòu)，閘門支承采用定輪支承，閘門操作條件為動(dòng)水啟閉，門槽主要材料A3。啟閉設(shè)備采用1臺(tái)2X16.0T（原設(shè)計(jì)安裝）卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)。1970年建成投入運(yùn)行。閘門及啟閉機(jī)的技術(shù)特性見下表:閘門及啟閉機(jī)的技術(shù)特性序號(hào)名稱說明1孔口尺寸4.0mx5.0m2設(shè)計(jì)水頭5.0m3總水壓力525.3KN4操作條件動(dòng)水啟閉5啟門力320KN6閘門自重14.3t7門槽重7.3t8啟閉機(jī)型式移動(dòng)式卷揚(yáng)式啟閉機(jī)9啟閉機(jī)揚(yáng)程8m10啟閉機(jī)重量7.8t閘門、啟閉機(jī)運(yùn)行情況（1）檢查、復(fù)核依據(jù)主要技術(shù)依據(jù)參照《水閘安全評(píng)價(jià)鑒定》（SL214—98）、《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（SL101—94）,以及管理所提供的原閘設(shè)計(jì)的有限技術(shù)資料：主要以管理所提供的情況及其它相關(guān)資料。（2）現(xiàn)場(chǎng)檢查情況①原設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況建閘以來，由于市、區(qū)兩級(jí)財(cái)力困難，每件水閘自投入運(yùn)行以來都沒有進(jìn)行過更新改造。每年在年修計(jì)劃中對(duì)確已影響安全的閘門、啟閉機(jī)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，如更換齒輪、刷防護(hù)漆等。由于上游大量廢水排入河中，對(duì)埋件及門葉造成嚴(yán)重腐蝕，通電啟閉時(shí)，噪音很大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)中途停電現(xiàn)象，人工啟閉費(fèi)時(shí)費(fèi)力。閘門、閘室均有不同程度的變形，閘門目前銹蝕非常嚴(yán)重，啟閉機(jī)機(jī)架銹蝕，絲桿彎曲啟閉不靈活，底板、翼墻出現(xiàn)裂縫，止水橡膠老化等，每扇閘門均有不同程度的漏水，不同程度地影響閘門、啟閉機(jī)的正常運(yùn)行，影響工程效益發(fā)揮，存在嚴(yán)重安全隱患。原設(shè)計(jì)及安裝的卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)與閘門為人工掛鉤，運(yùn)行操作極不方便，啟閉門速度慢，人工掛鉤操作危險(xiǎn)。管理所運(yùn)行人員提供的資料表明，每操作一道閘門需50min，全部3道閘門開啟需2?3小時(shí)，且操作人員不少于3人，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)影響操人員的人身安全。同時(shí)嚴(yán)重影響到上游的防洪安全。②現(xiàn)場(chǎng)檢查情況鋼筋混凝土高排架上安裝卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)，啟閉機(jī)布置于鋼板焊接的罩箱內(nèi)，初步檢查狀況如下：QPQ-2X16.0T卷揚(yáng)移動(dòng)式啟閉機(jī)，啟門揚(yáng)程h=8m,啟門速度V=1.31m/min,主電動(dòng)機(jī)型號(hào)q251-6,功率14.0KW,轉(zhuǎn)速為380轉(zhuǎn)/分，絕緣等級(jí)為4級(jí)，出廠編號(hào)為5039,電動(dòng)機(jī)與啟閉機(jī)之間的傳動(dòng)為皮帶傳動(dòng)，起吊鋼繩為YY-6X33+1-235-150-Z(YB266-84)。設(shè)備元件機(jī)架上整體安裝，為上海重型機(jī)器廠1970年2月產(chǎn)品，安裝投入使用38年。現(xiàn)狀外觀設(shè)備原始陳舊，減速箱嚴(yán)重漏油，制動(dòng)器制動(dòng)片嚴(yán)重磨損，制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)抖動(dòng)，鋼繩及各轉(zhuǎn)動(dòng)件磨損，機(jī)架及設(shè)備有銹蝕。③現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、檢測(cè)情況2008年11月15日現(xiàn)場(chǎng)檢查后，根據(jù)設(shè)備、儀器的條件，進(jìn)行了啟閉機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并檢測(cè)：?jiǎn)㈤]機(jī)對(duì)3扇平面鋼閘門啟閉試驗(yàn)：?jiǎn)㈤T時(shí)主電動(dòng)機(jī)電流 36A電壓380V電動(dòng)機(jī)為直接起動(dòng)，起動(dòng)電流＞50A啟門時(shí)間6min,啟門高度7.5m,啟門速度V=1.31m/min。啟門時(shí)，啟閉機(jī)、啟閉室及啟閉排架抖、晃動(dòng)嚴(yán)重，噪聲明顯。閘門主輪不動(dòng)，直接在主軌上滑動(dòng)，因此啟閉機(jī)處于嚴(yán)重過載狀態(tài)運(yùn)行，啟閉排架等均嚴(yán)重過載。啟閉機(jī)檢測(cè)及分析與計(jì)算(1)外觀形態(tài)檢測(cè)閘門在工作中可以看見門體變形，閘門主梁的彎曲度在7mm左右，豎直次梁局部有明顯的損傷，后翼緣鋼板有裂紋，裂紋寬度在 0.2?0.6mm；閘門吊耳孔及吊軸的銹蝕，使得在操作過程中操作人員的工作強(qiáng)度加大，支承主輪已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕，不能滾動(dòng)，在啟動(dòng)過程中，若閘門水平偏移，則懸臂式側(cè)輪在軌道側(cè)面上滑動(dòng)；閘門的鎖定梁出現(xiàn)變形，止水橡皮嚴(yán)重老化，局部止水橡皮有開裂現(xiàn)象，出現(xiàn)止水不嚴(yán)，漏水現(xiàn)象，由于閘門采用滾輪支承，滾輪嚴(yán)重銹蝕，由于閘門的變形，閘門在行走過程中出現(xiàn)不同程度的偏移和原來的滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，卡阻現(xiàn)象使得閘門的軌道磨損嚴(yán)重和變形。啟閉機(jī)的機(jī)架局部變形嚴(yán)重甚至出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，焊縫出現(xiàn)有漏焊的情況，啟閉機(jī)的傳勁軸有裂紋及磨損嚴(yán)重，在啟閉中出現(xiàn)明顯的彎曲，啟閉機(jī)卷筒表面、卷筒幅板、輪緣的均有不同程度損傷和裂紋，鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，還有斷裂的情況。(2)腐蝕狀況檢測(cè)由于閘門在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行，閘門出現(xiàn)明顯的銹斑、銹坑、銹皮疊起等，相當(dāng)部分構(gòu)件的銹坑較深(在0.7mm以上)，背水面在與底梁前緣連接部位和底梁、下主橫梁前翼緣及腹板局部嚴(yán)重銹蝕，最大深度達(dá)到1?4mm,小橫梁由于沒有漏水孔，產(chǎn)生積水，使得小橫梁的銹蝕更加明顯，銹坑深度達(dá)到3mm以上，閘門面板的60%?75%面積銹蝕坑，平均銹坑深在0.2?0.8mm,局部有1.0mm,底梁明顯銹蝕。啟閉機(jī)長(zhǎng)期在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，鋼絲繩等設(shè)備嚴(yán)重銹蝕，電氣設(shè)備老化，閘門多年運(yùn)行后，因閘門支承止水老化和轉(zhuǎn)到部位銹死等因素，引起閘門的摩阻力增大，導(dǎo)致啟閉機(jī)超載運(yùn)行，截面積平均削弱15%,嚴(yán)重部位達(dá)到40%。閘門的銹蝕狀況檢測(cè)結(jié)果表:檢測(cè)部位原始厚度蝕余厚度平均蝕余厚度平均腐蝕率（%）最大腐蝕銹蝕速率（mm/年）平均值最大值面板1412.913.413.113.16.41.10.0240.029主梁1211.110.711.411.17.51.30.0240.034邊梁腹板1614.414.914.714.78.11.60.0340.042小橫梁97.78.17.97.912.21.30.0290.036電氣設(shè)備安全檢測(cè)參照《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GBS0150—91）等有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行檢測(cè)和分析。高魯橋攔河閘有啟閉機(jī)1臺(tái)，3孔閘門采用一臺(tái)移動(dòng)式啟閉，選用QPQ—2X16T移動(dòng)式啟閉機(jī)，配14.0kw交流電動(dòng)機(jī)。（1）電氣設(shè)備概況高魯橋水閘主供電源為35KV土城變電站10kv線，裝有20kVA變壓器一臺(tái)。閘動(dòng)力設(shè)備為1臺(tái)啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)，QPQ—2X16.0T啟閉機(jī)一臺(tái)，單臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)容量14.0kw；最大瞬時(shí)動(dòng)力設(shè)備容量20kw。據(jù)管理所統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每月用電量2700度。啟閉機(jī)控制運(yùn)行方式為閘刀直接操作。（2）電氣設(shè)備狀況及存在問題①電氣設(shè)備狀況變壓器20kVA為云南通海變壓器廠生產(chǎn)，生產(chǎn)日期1989年7月，運(yùn)行時(shí)間20年。QPQ—2X16.0T啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，型號(hào)JZ251—6,容量14kw,額定電流36A，電壓380V，轉(zhuǎn)速720/min，生產(chǎn)日期1970年3月，運(yùn)行時(shí)間38年。設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行電流，絕緣電阻值如下表：設(shè)備投運(yùn)時(shí)設(shè)備名稱生產(chǎn)日期運(yùn)行時(shí)間備注20KVA變壓器1989年7月20年QPQ—2X16T啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)1970年3月38年1970年投產(chǎn)啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流設(shè)備名稱電流值運(yùn)行方式備 注14kw交流電動(dòng)機(jī)36A啟門1970年投產(chǎn)設(shè)備（JZ251—6）47A閉門電氣設(shè)備絕緣電阻實(shí)測(cè)值設(shè)備名稱繞組絕緣電阻值測(cè)量?jī)x表型號(hào)測(cè)量時(shí)間備注14kw交流電動(dòng)機(jī)200MQ500V兆歐表2002年7月②存在問題(1)高魯橋水閘供電線路為10kv線，線路農(nóng)村負(fù)荷較多，供電可靠性差。(2)啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)最長(zhǎng)的運(yùn)行38年，相應(yīng)的配電控制設(shè)備簡(jiǎn)陋、老化，而且操作空間、電氣設(shè)備布置不滿足規(guī)范要求；啟閉機(jī)室低矮、狹窄，通風(fēng)采光極差。⑶配電變壓器屋頂上簡(jiǎn)易安裝，高低壓電氣設(shè)備之間絕緣距離不夠，進(jìn)出線零亂，安裝不規(guī)范。觀測(cè)設(shè)施有效性檢測(cè)由于水閘無觀測(cè)設(shè)施，無法進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)。評(píng)價(jià)和建議（1）閘基地質(zhì)條件評(píng)價(jià)高魯橋水閘底板主要坐落于第四系沖洪積層含礫有機(jī)質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞砂土上，下伏地層為第三系粘土巖。經(jīng)本次安全評(píng)估勘探證實(shí)，水閘基礎(chǔ)主要為沖積層（Qpal），屬中等透水層。層間滲透較嚴(yán)重，對(duì)閘門正常運(yùn)行有一定影響。工程樞紐區(qū)內(nèi)沒有砂層及砂礫石層，經(jīng)初步綜合分析判別可以排除地震時(shí)發(fā)生液化的可能性。（2）水閘消能防沖評(píng)價(jià)水閘下游護(hù)坦尺寸不合理，消能率低，下游沖坑、堆丘及水流的溯源淘刷，對(duì)下游護(hù)坦造成破壞，并影響水閘泄流。閘室底板及閘墩經(jīng)多年運(yùn)行沖刷，表面損蝕跡象明顯。目前左岸上游翼墻、右岸下游邊墻有貫穿裂縫和傾覆現(xiàn)象，瀕臨倒塌。右岸下游邊墻有變形。下下游已形成堆丘，堆丘長(zhǎng)20m，形成水閘泄流的障礙。（3）混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)物探結(jié)果顯示：2438—2731m/s,小于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系150#對(duì)應(yīng)的波速，回彈法推定強(qiáng)度10.5-11.9Mpa，因此，混凝土強(qiáng)度在100#?150#范圍內(nèi)。墩、柱、梁、板：縱波速度大部分在2375—3588m/s之間,小于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系150#對(duì)應(yīng)的波速，回彈法推定強(qiáng)度在13.6-17.1Mpa之間，因此，混凝土強(qiáng)度大部分為150#左右。鋼閘門：鋼閘門下部縱波速度小于3000m/s，比新鋼材速度(>=5600m/s)小得太多，銹蝕嚴(yán)重。(4)閘門和啟閉機(jī)評(píng)價(jià)閘門面板的60%?75%面積銹蝕坑，閘門門體、鎖定梁變形，吊耳孔及吊軸銹蝕，懸臂式側(cè)輪已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕，不能滾動(dòng)；止水橡皮嚴(yán)重老化，局部止水橡皮有開裂現(xiàn)象，出現(xiàn)止水不嚴(yán)，漏水現(xiàn)象。閘門在行走過程中出現(xiàn)不同程度的偏移和啃軌、卡阻現(xiàn)象使得閘門的軌道磨損嚴(yán)重和變形。啟閉機(jī)與閘門為人工掛鉤，運(yùn)行操作極不方便，啟閉門速度慢，全部3道閘門開啟需2?3小時(shí)，難以滿足防汛調(diào)度的要求。啟閉機(jī)現(xiàn)狀外觀設(shè)備陳舊，機(jī)架局部變形嚴(yán)重甚至出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，，鋼絲繩等設(shè)備嚴(yán)重銹蝕，因閘門支承止水老化和轉(zhuǎn)到部位銹死等因素，引起閘門的摩阻力增大，導(dǎo)致啟閉機(jī)超載運(yùn)行，截面積平均削弱15%,嚴(yán)重部位達(dá)到40%。啟門時(shí)啟閉機(jī)、啟閉室及啟閉排架抖、晃動(dòng)嚴(yán)重，噪聲明顯。閘門主輪不動(dòng)，直接在主軌上滑動(dòng)，因此啟閉機(jī)處于嚴(yán)重過載狀態(tài)運(yùn)行，啟閉排架等均嚴(yán)重過載。(5)電氣設(shè)備評(píng)價(jià)高魯橋攔河閘供電線路為10kv線，線路農(nóng)村負(fù)荷增加較多，供電可靠性差。啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)最長(zhǎng)的運(yùn)行38年，相應(yīng)的配電控制設(shè)備簡(jiǎn)陋、老化，而且操作空間、電氣設(shè)備布置不滿足規(guī)范要求；啟閉機(jī)室低矮、狹窄，通風(fēng)采光極差。配電變壓器屋頂上簡(jiǎn)易安裝，高低壓電氣設(shè)備之間絕緣距離不夠，進(jìn)出線零亂，安裝不規(guī)范。建議工程對(duì)以下方面進(jìn)行復(fù)核計(jì)算：(1)復(fù)核水閘過流能力；(2)復(fù)核閘基滲流穩(wěn)定；(3)復(fù)核水閘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及抗震性能；（4）復(fù)核閘門啟閉力。.工程復(fù)核計(jì)算基本資料基本資料高魯橋水閘為昭魯大河堤防工程，其保護(hù)區(qū)為昭通壩子上萬畝農(nóng)田及昭通市城市，其洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的采用是結(jié)合昭通市實(shí)際，依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000）進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的。確定高魯橋水閘堤防工程近期設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，相應(yīng)高魯橋水閘設(shè)計(jì)洪水流量Q=155m3/s。洪水復(fù)核此次高魯橋水閘洪水計(jì)算復(fù)核采用的三種方法：《云南省暴雨徑流查算圖表》、《昭通地區(qū)水文特性研究》中的《昭通水文地理法》和水文比擬法。（1）暴雨徑流查算圖表法復(fù)核計(jì)算從《云南省暴雨徑流查算圖表》中等值線查算得1h、6h、24h最大降水均值為35、55、65mm，Cv為0.45、0.45、0.42，根據(jù)《云南省暴雨徑流查算圖表》，高魯橋水閘暴雨分區(qū)屬于全省14個(gè)分區(qū)的第13區(qū)，匯流分區(qū)為第1區(qū)，產(chǎn)流分區(qū)為第1區(qū)。輸入流域特征、各時(shí)段設(shè)計(jì)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)、產(chǎn)流分區(qū)和匯流分區(qū)編號(hào)，采用計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序一次完成各頻率洪峰的計(jì)算，得到暴雨徑流查算圖表方法成果為：20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量Q=172m3/s。（2）昭通水文地理法復(fù)核計(jì)算據(jù)云南省水文水資源局昭通分局編制的《昭通地區(qū)水文特性研究》中的方法及相關(guān)等值線圖進(jìn)行計(jì)算。其中年最大洪峰流量均值經(jīng)驗(yàn)公式為：Q~m=CxPdxAn公式中：m—水庫設(shè)計(jì)洪峰流量均值，以m3/s計(jì)；C一為地理參數(shù)，是下墊面的綜合反映值，他概括了河道坡度，流域形狀、巖類、土壤、植被等。查《昭通地區(qū)地理參數(shù)等值線圖》得C=0.025；n一為面積指數(shù)，n=0.75；A—流域面積；河道計(jì)算斷面以上流域面積已扣除澇滯區(qū)面積，高魯橋水閘以上流域面積取254km2,Pd=nP(Pd面平均日暴雨；n點(diǎn)面系數(shù)，查表，P點(diǎn)暴雨查圖)。根據(jù)分析，高魯橋水閘斷面面平均日暴雨均值為39.0mm,n為0.75,計(jì)算得到高魯橋水閘斷面多年平均洪峰流量為64.6m3/s,修正系數(shù)1.15,從而得到高魯橋水閘斷面的20年一遇洪峰流量Qm=155m3/s。(3)水文比擬法復(fù)核計(jì)算據(jù)昭魯河新泉參證站35年實(shí)測(cè)洪水資料，加入歷史洪水調(diào)查值后的“P-III”適線統(tǒng)計(jì)值：多年平均洪峰流量Q=67.9m3/s,Cv=0.55,Cs=4Cv；按面積、暴雨、流域?qū)挾取⒅骱颖冉蹈恼粮唪敇蛩l斷面為：多年平均洪峰流量 Q=58.9m3/s,Cv=0.58,Cs=4Cv；從而得到高魯橋水閘斷面的20年一遇洪峰Qm=128m3/s。上述三種方法，原則上都可用來計(jì)算小流域洪水。各種方法所得成果差異不大，其中暴雨洪水查算法成果的峰偏大，這是因?yàn)楫a(chǎn)、匯流參數(shù)不符合流域的洪水產(chǎn)、匯流情況，因而其成果供參考。水文比擬法偏小，計(jì)算雖使用了較長(zhǎng)的水文實(shí)測(cè)資料，與目前我省使用的各種小流域洪水計(jì)算方法一樣，但由于昭魯大河澇區(qū)面積大，洪峰偏小，其成果供參考。水文地理法建立在眾多水文、氣象、地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，其成果在昭通市內(nèi)經(jīng)多次運(yùn)用，證明效果良好，經(jīng)過修正后的成果能很好反映本流域洪水情況，且與采用同流域的水文站比擬法成果相比略大，與昭魯流域防洪規(guī)劃一致，從多方角度考慮，本水閘洪水采用此法成果，即高魯橋水閘斷面的設(shè)計(jì)洪峰流量，其值為P=5%、Qm=155m3/s。經(jīng)洪水復(fù)核計(jì)算，1999年8月昭通市水利電力局出版的《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃報(bào)告（云南省昭通市片區(qū)）》中高魯橋水閘斷面洪水計(jì)算成果可土mm。復(fù)核計(jì)算內(nèi)容工程復(fù)核計(jì)算根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)情況主要進(jìn)行下列項(xiàng)目：①水閘過流能力；②閘基滲流穩(wěn)定計(jì)算；③水閘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算；④翼墻的整體穩(wěn)定性⑤下游消能防沖計(jì)算；⑥閘門啟閉機(jī)復(fù)核計(jì)算。復(fù)核計(jì)算及分析評(píng)價(jià)水閘過流能力計(jì)算高魯橋水閘位于昭魯河K14+660處，根據(jù)水文分析成果及《長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃報(bào)告(云南省昭通市片區(qū))》，高魯橋水閘所處主河道設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，相應(yīng)流量Q=155m3/s，高魯橋水閘閘檻高程1899.28m，閘孔孔數(shù)為3孔，單孔凈寬4.5m，總凈寬13.5m，中墩厚1.0m，閘室總寬15.5m。根據(jù)以上資料，反演推算水閘過流Q=155m3/s時(shí)的堰上水深，進(jìn)行水閘過水能力的分析和評(píng)價(jià)。水閘過流計(jì)算按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265-2001)，采用寬頂堰流公式計(jì)算，過流計(jì)算公式：Q=o-m?￡?B0必?H032其中:_8其中:_8(N-1)+8_r__Nb(=1-(=1-0.1711-I(=1-0.1711-I——0-J——0—

b+d八?b+d0z八0b

0

b+d/2+b

0z■b' 0 'b+d/2+b00zb式中：Q—過閘流量，Q=155m3/s；b0—閘孔總凈寬，本水閘單孔凈寬4.5m，共3孔，總凈寬為13.5m；H0—計(jì)入行近流速的堰上水深，m；g—重力加速度，可采用9.81m/s2；m—流量系數(shù)，可采用0.385；8—堰流側(cè)收縮系數(shù)，根據(jù)所列數(shù)據(jù)按公式計(jì)算得8=0,903；；zb0—閘孔凈寬，本水閘單孔凈寬為4.5m；b—上游河道一半水深處的寬度，取15m；N—閘孔數(shù)，為3孔；d—中閘墩厚度，為1m；bb—邊閘墩順?biāo)飨蜻吘€至上游河道水邊線之間的距離，為4.5m；h—由堰頂算起的下游水深，下游水位為1901.38m，閘檻高程為1899.28m，貝h=2.1m；e—中閘孔側(cè)收縮系數(shù)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)按公式計(jì)算得^二0.908;eb—邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)按公式計(jì)算得^b=0.893；。—堰流淹沒系數(shù)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)按公式計(jì)算得。=0.881；根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算得下泄設(shè)計(jì)洪水（20年一遇）155m3/s時(shí)，堰上水深H=4.15m,即閘前水位=1899.28+4.15=1903.43m,低于閘墩頂及上游翼墻頂高程1904.28m,相差值為0.85m,下游水位1901.38m低于下游翼墻頂高程1904.28m,相差值為2.9m,均滿足安全超高要求，故水閘過流能力滿足下泄設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的要求。水閘滲流復(fù)核計(jì)算1、計(jì)算方法由于昭魯河枯季流量減少，而高魯橋水閘上游又有灌溉需求的實(shí)際情況，有可能出現(xiàn)上游水位較高而下游水位很低的情況，計(jì)算中按最危險(xiǎn)的工況進(jìn)行控制，即上游水位1903.43m,下游水位按消力池底板高程1898.08m計(jì)。高魯橋上游護(hù)坦長(zhǎng)10.0m,首端設(shè)有防沖坎，深1m,閘室段長(zhǎng)5.05m,消力池段長(zhǎng)13.7m,下游海漫長(zhǎng)3m,底板厚0.5m。土基上水閘滲流計(jì)算方法按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》采用改進(jìn)阻力系數(shù)法。計(jì)算以原水閘設(shè)計(jì)圖及地質(zhì)勘測(cè)為依據(jù)進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，以上游護(hù)坦防沖墻為進(jìn)口段，閘室底板、消力池段及下游護(hù)坦為水平段，下游護(hù)坦末端為滲流出口段。在進(jìn)行滲流分析時(shí)，必須保證滲流出口段和閘基底板底面水平段的滲流坡降不得超出其允許值。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:2、計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，各點(diǎn)滲透壓力值如下：H1=4.15m,H2=3.05m，H3=3.32m，H4=3.24m，H5=3.11m，H6=2.98m，H7=2.65m，H8=2.23m，H9=1.31m，H10=0.92m，H11=0.37m，H12=0.0m。由此計(jì)算各段滲流坡降如下：水平段：j=(H8-H9)/L=(2.23-1.31)/(3.6+7)=0.92/10.6=0.088閘基水平段平均滲流坡降和出口段滲流坡降結(jié)果見下表5-3：水閘滲流坡降計(jì)算成果5-3地基類別滲流坡降水平段計(jì)算值規(guī)范值出口段計(jì)算值規(guī)范值中砂層0.0850.10?0.130.370.35?0.40結(jié)論：從上表計(jì)算結(jié)果可知，水閘水平段滲流坡降為0.088小于規(guī)范值，出口段兩層基礎(chǔ)地層滲流坡降為0.37,也小于規(guī)范值，因此，閘基土能夠滿足滲流穩(wěn)定的要求。閘室穩(wěn)定分析計(jì)算及地基應(yīng)力計(jì)算水閘閘室段長(zhǎng)11.75m(含消力池陡坡段)，為整體式閘室，總凈寬13.5m，中墩厚1.0m，閘室總寬15.5m。閘室底板厚1.1m，下部為0.3m厚漿砌石，上部為0.8m厚200#鋼筋混凝土。閘墩高度4.0m，中墩及邊墩采用水泥砂漿砌石支砌。閘室上部工作橋緊靠閘門，橋面寬4.3m，為200#鋼筋混凝土梁橋，板厚0.2m。1、荷載計(jì)算及組合荷載計(jì)算：作用在水閘上的荷載分為基本荷載和特殊荷載，為簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)本水閘實(shí)際情況，基本荷載考慮水閘結(jié)構(gòu)自重（閘室底板、閘墩、閘門、工作橋、啟閉機(jī)架等）、水重、靜水壓力、揚(yáng)壓力等，其它風(fēng)壓力、浪壓力、土壓力等因取值較小，可不考慮。特殊荷載結(jié)合荷載組合情況只考慮7°地震荷載。荷載組合：根據(jù)本水閘實(shí)際情況，計(jì)算閘室穩(wěn)定和應(yīng)力的荷載組合按表5-4考慮。荷載組合表 5-4荷載組合計(jì)算情況荷載計(jì)算基本組合完建情況包括結(jié)構(gòu)自重正常蓄水位情況包括結(jié)構(gòu)自重、按正常蓄水位計(jì)算水重、靜水壓力、揚(yáng)壓力特殊組合正常蓄水位+7°地震情況包括結(jié)構(gòu)自重、按正常蓄水位計(jì)算水重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、地震荷載注：水閘正常蓄水位為1904.3m。2、計(jì)算公式方法按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》，高魯橋水閘閘室基礎(chǔ)為土基，結(jié)構(gòu)布置及受力情況對(duì)稱，閘室基底應(yīng)力按下列公式計(jì)算：￡GZMPmax= + minA JW式中：Pmax—閘室基底應(yīng)力的最大值或最小值，kpa；minZG一作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)），kN；ZM—作用在閘室上的全部豎向和水平荷載（對(duì)基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩，kN.m；a—閘室基底面的面積，m2；W—閘室基底面對(duì)于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩，m3；土基上沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下列公式計(jì)算:式中：Kc—沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f一閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)，閘基地基為砂礫石，選取f=0.3；￡h—作用在閘室上的全部水平向荷載，kN。3、閘室穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖各種計(jì)算情況下的閘室穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖5-1完建情況閘室穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖

5-2 正常蓄水位情況閘室穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-3正常蓄水位+7°5-3正常蓄水位+7°地震情況閘室穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖4、閘室穩(wěn)定計(jì)算(1)完建情況對(duì)形心軸a取矩，計(jì)算得完建情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果，見表5-5。完建情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果表 5-51、荷載計(jì)算荷載名稱符號(hào)豎向荷載任⑼水平加載(KN)力臂(m)力矩(KN.m)JTT一Ma順時(shí)Ma逆時(shí)底板自重G15916.751.106508.43閘墩自重G22760.004.2511730.00閘門自重G3388.131.23475.45工作橋自重G41523.063.064664.37啟閉機(jī)架自重G53312.002.458114.40合計(jì)13899.940.000.000.0020319.8511172.8013899.940.009147.062、閘室基底參數(shù)基底面積A(m2)=257.25基底面截面矩W(m3)=900.375摩擦系數(shù)f=0.3地基允許承載力1003、閘室穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果基底應(yīng)力(KPa)P=max64.19P=min43.87Pmax/Pmin比值”=1.46抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=/

(2)正常蓄水位情況對(duì)形心軸a取矩，計(jì)算得正常蓄水位情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果，見表5-6。正常蓄水位情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果表 5-61、荷載計(jì)算荷載名稱符號(hào)豎向荷載位2水平加載(KN)力臂(m)力矩(KN.m)JTT一JTT底板自重G15916.751.106508.43閘墩自重G22760.004.2511730.00閘門自重G3388.131.23475.45工作橋自重G41523.063.064664.37啟閉機(jī)架自重G53312.002.458114.40水重G65258.932.2511832.58靜水壓力H11323.001.672205.00揚(yáng)壓力G72689.122.045490.29合計(jì)19158.862689.121323.000.0028015.1423005.3816469.741323.005009.762、閘室基底參數(shù)基底面積A(m2)=257.25基底面截面矩W(m3)=900.375摩擦系數(shù)f=0.3地基允許承載力1003、閘室穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果基底應(yīng)力(KPa)P=max69.59P=min58.46PmaJPmin比值『1.19抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=3.73(3)正常蓄水位+7°地震情況地震情況閘室穩(wěn)定計(jì)算，是在正常蓄水位情況下的相應(yīng)荷載組合，再考慮上地震貫性力、震動(dòng)水壓力作用，其計(jì)算力法與正常蓄水位情況下閘室穩(wěn)定計(jì)算相同。地震荷載采用擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)，其中水平地震慣性力采用下式計(jì)算：F-a自Galg式中：Fr作用在質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力代表值，KN；%—水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，取0.2g；工—地震作用的效應(yīng)折減系數(shù)，取0.25；Ge1集中在質(zhì)點(diǎn)i的重力作用標(biāo)準(zhǔn)值，KN；a-質(zhì)點(diǎn)i的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)；g—重力加速度，取9.81m/s2；水深h處地震動(dòng)水壓力采用下式計(jì)算：P(h)=ah&中(h)ph0式中：：p(h)—作用在水閘表面水深h處的地震動(dòng)水壓力代表值，KN；ah—水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，取0.2g；工—地震作用的效應(yīng)折減系數(shù)，取0.25；*(h)—水深h處的地震動(dòng)水壓力分布系數(shù)；p叩一水體質(zhì)量密度標(biāo)準(zhǔn)值；h—水深；對(duì)形心軸a取矩，計(jì)算得正常蓄水位+7°地震情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果，見表5-7。

正常蓄水位+7°地震情況閘室穩(wěn)定計(jì)算成果表 5-71、荷載計(jì)算荷載名稱符號(hào)豎向荷載位2水平加載(KN)力臂(m)力矩(KN.m)JTT一JTT底板自重G15916.751.106508.43閘墩自重G22760.004.2511730.00閘門自重G3388.131.23475.45工作橋自重G41523.063.064664.37啟閉機(jī)架自重G53312.002.458114.40水重G65258.932.2511832.58靜水壓力H11323.001.672205.00揚(yáng)壓力G72689.122.045490.29地震慣性力1F1867.682.502169.19地震慣性力2F2370.012.50925.03地震慣性力3F3152.315.00761.53地震動(dòng)水壓力P14.701.6724.50合計(jì)19158.862689.122727.690.0031895.3923005.3816469.742727.698890.012、閘室基底參數(shù)基底面積A(m2)=257.25基底面截面矩W(m3)=900.375

摩擦系數(shù)f=0.3地基允許承載力1003、閘室穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果基底應(yīng)力（KPa）P=max73.90P=min54.154a/Pmin比值”1.36抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K= -T 1.814、計(jì)算成果匯總及分析根據(jù)以上閘室穩(wěn)定分析計(jì)算，閘室基底應(yīng)力計(jì)算成果見表5-8,閘室抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果見表5-9：閘室基底應(yīng)力計(jì)算成果 5-8荷載組合計(jì)算情況基底應(yīng)力（KPa）地基允許承載力（KPa）^max/^min比值規(guī)范允許值基本組合完建情況Pmax64.191001.461.5Pmin43.87正常蓄水位情況Pmax69.591001.191.5Pmin58.46特殊組合正常蓄水位+7°地震情況Pmax73.901001.362.0Pmin54.15閘室抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果 5-9荷載組合計(jì)算情況抗滑穩(wěn)定系數(shù)K復(fù)核計(jì)算值規(guī)范允許值基本組合完建情況/1.25正常蓄水位情況3.731.25特殊組合正常蓄水位+7°地震情況1.861.05從閘室基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果可看出，在各種計(jì)算情況下，閘室基底最大應(yīng)力Pma『64.19?73.9kpa<地基允許承載力F=100kpa，地基承載力滿足要求。基本組合情況時(shí)，閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比=1.46?1.19<規(guī)范允許值1.5；特殊組合時(shí)，閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比=1.36<規(guī)范允許值2.0，滿足規(guī)范要求。從閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可看出，基本組合情況時(shí)，閘室抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=3.73>規(guī)范允許值［1.25］；特殊組合時(shí)，閘室抗滑穩(wěn)定安全系

數(shù)K=1.86＞規(guī)范允許值［1.05］，均滿足規(guī)范要求。因此評(píng)價(jià)高魯橋水閘閘室穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，水閘整體穩(wěn)定。翼墻的整體穩(wěn)定性水閘上下游翼墻為重力式擋土墻，墻高5m，頂寬1.2m，底寬2.5m，采用50#水泥砂漿塊石砌筑，漿砌塊石容重取2.2t/m3；墻后回填土采用壤土夾礫石，其濕容重取1.85t/m3,飽和容重取2.05t/m3,內(nèi)摩擦角取28°；閘基為卵礫石夾土，基礎(chǔ)與地基間的摩擦系數(shù)取0.30，地基允許承載力F=100kpa。按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》，翼墻穩(wěn)定計(jì)算公式同閘室穩(wěn)定計(jì)算公式，計(jì)算時(shí)按最不利工況計(jì)算：槽內(nèi)無水，側(cè)墻外受土壓力。荷載組合：a.基本組合：自重+土壓力。b.特殊組合：基本組合+7°地震。1、計(jì)算公式按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》，翼墻穩(wěn)定計(jì)算公式同閘室穩(wěn)定計(jì)算公式，基底應(yīng)力及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按下列公式計(jì)算:Pmax

minPmax

min'K=霧，式中符號(hào)定義同上。土壓力計(jì)算公式:Kcos2￡xcost+8)xPa=YH2Ka/2,土壓力計(jì)算公式:Kcos2￡xcost+8)x■cos2、計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，翼墻基底應(yīng)力及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)結(jié)果見表5-10、表5-11：翼墻基底應(yīng)力計(jì)算成果 5-10荷載組合基底應(yīng)力（KPa）基底平均應(yīng)力（KPa）地基允許承載力（KPa）Pmax，「min比值規(guī)范允許值基本組合P max—75.9868.231001.231.5P min61.56特殊組合P max—94.9674.291001.772.0P min 53.62翼墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果 5-11荷載組合抗滑穩(wěn)定系數(shù)K復(fù)核計(jì)算值規(guī)范允許值基本組合1.661.25特殊組合1.141.05從翼墻基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果可看出，在各種計(jì)算情況下，翼墻基底最大應(yīng)力Pma『94.96kpa＜地基允許承載力F=100kpa，地基承載力滿足要求?；窘M合情況時(shí)，翼墻基底應(yīng)力最大值與最小值之比=1.23〈規(guī)范允許值1.5；特殊組合時(shí)，翼墻基底應(yīng)力最大值與最小值之比=1.77〈規(guī)范允許值2.0，均滿足規(guī)范要求。從翼墻抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可看出，基本組合情況時(shí)，翼墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.66＞規(guī)范允許值［1.25］；特殊組合時(shí)，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.14＞規(guī)范允許值［1.05］，均滿足規(guī)范要求。因此評(píng)價(jià)高魯橋水閘翼墻穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，翼墻整體穩(wěn)定。消能防沖復(fù)核計(jì)算消能防沖復(fù)核過程：先計(jì)算不同閘門開度時(shí)閘后收縮水深、流速、躍后共扼水深，判別水躍形式，同時(shí)計(jì)算閘孔出流流量，根據(jù)河道水位?流量關(guān)系曲線查出對(duì)應(yīng)的下游水深，然后計(jì)算消力池池深、池長(zhǎng)，再與水閘現(xiàn)有消能防沖設(shè)施對(duì)比，最后評(píng)價(jià)其有效性和完整性。1、閘孔出流計(jì)算本水閘于夏秋季洪汛期間，閘孔全開，開啟時(shí)因上游壅水至最高水位1904.28m,下游處于最低水位，上下游水位差值最大，對(duì)下游危害最重，以此做為計(jì)算控制工況，計(jì)算在不同閘門開度時(shí)，閘下出流，并決定下游的消能防沖型式。高魯橋啟閉機(jī)只有一臺(tái)，工作時(shí)只能先啟閉一

扇閘門，計(jì)算時(shí)按一孔閘計(jì)算。根據(jù)水力計(jì)算手冊(cè)，閘門局部開啟，計(jì)算公式如下:閘門局部開啟，閘后收縮水深按下式計(jì)算:h=￡fe閘門局部開啟，閘后收縮斷面的流速按下式計(jì)算:V二甲.2g（H0—h）閘門局部開啟，閘孔出流按下式計(jì)算流量：Q二甲bh。g（H0—h）躍后共扼水深按下式計(jì)算::ka+8F2_1)/2ck r，m:ka+8F2_1)/2ck r，m；閘門垂直收縮系數(shù)，查水力計(jì)算手冊(cè)；e—閘門開啟度，m。V—收縮斷面的流速q—閘孔出流流量，m3/s；平—閘孔出流流速系數(shù)，查水力計(jì)算手冊(cè)，取0.95；H0—自底板算起的計(jì)入行近流速的上游總水頭,;F—水流沸汝德數(shù)；h:—躍后共扼水深，m。表5-7經(jīng)過計(jì)算，計(jì)算成果見表5-7表5-7e(m)hc(m)Vc(m/s)Q(m3/s)Frh”(m)Hs5(m)0.50.3089.40313.0125.4142.2060.8671.00.629.08525.3463.6842.9351.3171.50.9388.74936.91128853.3851.6732.01.268.39547.5992.3883.6711.9712.51.6137.98957.9732.0093.8452.243.01.987.54467.2141.7123.9042.468閘孔出流計(jì)算成果表3.52.7486.51580.5491.2553.6922.7814.03.2525.73983.9861.0163.3222.8594.53.8574.64280.5560.7552.6172.781從表中可看出，當(dāng)上游為正常蓄水位1904.28m,閘門開1孔，表中所示閘門在開啟度小于4.5m的情況下，均出現(xiàn)共扼水深大于相應(yīng)的下游河床水深，產(chǎn)生遠(yuǎn)離式水躍，因此需修建消力設(shè)施(消力池)。2、消力池深度計(jì)算公式：d=o0hc"-hs,-AZ，hc"=hc{[1+(1+8aq2/g/hc3)]i/2-1}(b1/b2)0.25/2hc3-T0hc2+aq2/(2gw)=OAZ=aq2/(2g^2hs,2)-aq2/(2ghc”2)式中:d---消力池深度；。0---水躍淹沒系數(shù)，可采用1.05?1.1,取1.08；hc”---躍后水深；hc---收縮水深；中---孔流流速系數(shù)，可采用0.97?1.0,取0.98；a---水流動(dòng)能校正系數(shù)，可采用1.0?1.05,取1.02；q---過閘單寬流量，m2/s；4、b2---消力池首端、末端寬度；T0---由消力池底板算起的總勢(shì)能，消力池底板高程1898.08,故T0取6.2,不考慮行進(jìn)流速；AZ---出池落差；hs,---出池河床水深，按底板坡度為0.0006計(jì)算確定。3、消力池長(zhǎng)度計(jì)算公式：Lsj=Ls+PL,,Lj=6.9（h；-hc）式中：Lsj---消力池長(zhǎng)度；Ls---消力池斜坡段水平投影長(zhǎng)度；B---水躍長(zhǎng)度校正，可采用0.7?0.8；Lj---水躍長(zhǎng)度；消力池計(jì)算結(jié)果見表5-8。表5-8 消力池計(jì)算成果表e(m)Q(m3/s)hs,(m)AZ(m)d(m)%(m)Lsj(m)0.513.0120.8670.5131.04613.09714.078125.3461.3170.7991.11315.97216.3771.536.9111.6730.9961.05416.88717.110247.5991.9711.1270.94016.63716.9102.557.9732.241.2070.78315.40415.9233.067.2142.4681.2220.60513.27614.2213.580.5492.7811.0210.2606.5178.8144.083.9862.8590.6660.1290.4823.9864.580.5562.781-0.190.287-8.533-3.2424、消能防沖設(shè)施評(píng)價(jià)通過消能防沖復(fù)核，閘門在開啟度小于4.5m的情況下，均出現(xiàn)共扼水深大于相應(yīng)的下游河床水深，產(chǎn)生遠(yuǎn)離式水躍，需要修建消力池進(jìn)行消能防沖，所需消力池控制尺寸為：池深1.1m,池長(zhǎng)17.1m。通過工程現(xiàn)狀調(diào)查，高魯橋水閘消力池段長(zhǎng)14.2m（其中陡坡段長(zhǎng)3.6m,坡度1:3,水平段長(zhǎng)10.6m）,深1.2m,現(xiàn)狀消力池長(zhǎng)度小于復(fù)核計(jì)算值，不滿足要求。閘門啟閉機(jī)復(fù)核計(jì)算啟閉機(jī)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重過載現(xiàn)象，特進(jìn)行閘門啟閉力復(fù)核計(jì)算。1）原設(shè)計(jì)參數(shù)：閘門設(shè)計(jì)尺寸4.5x5.0-5.0m孔口寬4.5m門高5.0m設(shè)計(jì)水頭5.0m平面鋼閘門重14.3T2）啟閉力復(fù)核（1）計(jì)算參數(shù)閘門門葉4.50mx5.0m（高）設(shè)計(jì)水頭 5.0m總水壓力 58.8T主輪直徑中500mm主輪軸直徑中130mm復(fù)核計(jì)算成果a.設(shè)計(jì)水頭（上游水位5.0m，下游水位為0m時(shí)）5.0m。啟門力T「25.7T（鋼閘門）可以啟門閉門力T2=-2.9T（鋼閘門）可以閉門b.設(shè)計(jì)水頭5.00m（上游水位5.0m，下游水位為0m時(shí)），主輪咬死不轉(zhuǎn)時(shí)啟門力T「53.7T（鋼閘門）啟閉機(jī)嚴(yán)重超載閉門力T2=12.3T（鋼閘門）不能閉門c.上游水位5.0m，下游水位2.0m時(shí)啟門力T「21.49T閉門力T2=-3.46Td.上游水位5.0m、下游水位2.0m，主輪不能動(dòng)時(shí)啟門力T「33.1T閉門力T2=3.01T當(dāng)主輪咬死不轉(zhuǎn)時(shí)，啟閉機(jī)超載67.8%,由于啟閉設(shè)備采用皮帶傳動(dòng)，啟閉機(jī)過載時(shí)，皮帶打滑，致使閘門不能正常啟閉。3)安全檢查及復(fù)核結(jié)論根據(jù)對(duì)啟閉機(jī)現(xiàn)場(chǎng)初步安全檢查及啟閉力復(fù)核，啟閉機(jī)安裝運(yùn)行38年，設(shè)備原始落后陳舊，并長(zhǎng)期嚴(yán)重過載運(yùn)行，啟閉機(jī)應(yīng)予報(bào)廢。同時(shí)，根據(jù)電氣設(shè)備現(xiàn)狀檢查，依據(jù)SL72-94《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》附錄A水利工程固定資產(chǎn)分析折舊年限的規(guī)定，變電設(shè)備折舊年限25年，配電設(shè)備20年，機(jī)動(dòng)設(shè)備15年。啟閉機(jī)、電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行38年，加上問題較多，應(yīng)予報(bào)廢