水库除险加固工程初步设计报告3.doc
《水库除险加固工程初步设计报告3.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水库除险加固工程初步设计报告3.doc(170页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1 综合说明1.1 绪言1.1.1 工程概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇,距XX市区20km。水库拦截澴河支流八汊河,坝址以上承雨面积25.9km2,总库容2347万m3,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型水库。XX水库枢纽建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物和输水建筑物。挡水建筑物为均质土坝,最大坝高20m,坝顶长328m。泄水建筑物包括正常溢洪道和非常溢洪道。正常溢洪道位于右岸,控制段为开敞式无闸控制宽顶堰,堰顶高程49.00m,溢流前缘净宽14.6m;非常溢洪道位于主坝右端与正常溢洪道之间,为临时回填的石渣坝,坝顶高程51.05m,坝顶长45m。输水建筑物包括低灌溉输水闸
2、(涵)和高灌溉输水闸(涵)。低灌溉输水闸(涵)位于大坝左段,输水管为坝下有压涵管,进口底板高程42.50m,设计最大流量12m3/s;高灌溉洞位于右岸、正常溢洪道右侧,输水管为圆形钢筋混凝土预制涵管,进口底板高程47.60m,设计最大流量1.5m3/s。XX水库工程于1957年10月动工兴建,1958年6月大坝工程竣工并蓄水运行,至今已近50年。在水库的运行过程中不断暴露出很多工程隐患,极大地影响了水库效益的正常发挥,严重威胁到水库下游的安全。XX水库除险加固工程主体工程建设项目包括:挡水建筑物加固即主坝坝体及坝基建造混凝土防渗墙,重建坝面结构(包括上游坝坡现浇混凝土板护砌、坝顶钢筋混凝土防浪
3、墙、坝顶混凝土路面、下游坝坡排水系统),拆除重建坝脚排水棱体,主坝下游坝坡椎探灌浆灭蚁;原非常溢洪道子堤挖除并改建为挡水建筑物,左右两岸防洪体系延伸封闭等。泄水建筑物加固即正常溢洪道的拆除重(完)建。输水建筑物加固即灌溉输水闸(涵)(包括低灌溉输水闸(涵)和高灌溉输水闸(涵)全部拆除重建。1.1.2 安全鉴定结论根据水利部水管199586号文水库大坝安全鉴定办法的要求,于2004年6月完成了各项评价报告的编制工作。2006年10月27日,湖北省水利厅在武昌主持召开了水库大坝安全鉴定会议,专家组提出了XX水库大坝安全鉴定报告书(详见附件)。鉴定结论如下:工程质量评价大坝清基不彻底,存在坝基渗漏及
4、右岸接触渗漏;坝体压实度不满足规范要求,排水棱体部分失效;上游护坡块石风化严重,部分缺失,坝体部分淘刷,下游坡局部垮塌、排水沟部分破损;防浪墙墙体部分风化剥落、多处裂缝;非常溢洪道子堤为碎石土填筑,填筑质量差,渗透系数不满足规范要求;溢洪道边墙质量较差,控制段边墙欠高,底板多处裂缝;低输水管延长段质量差,工作桥桥墩、桥面裂缝;高输水管进口竖井破损严重,管身部分错位,接头漏水。综合评定现状工程质量不合格。运行管理评价水库能按审定的调度规程调度运用;水库无大坝安全监测设施,无洪水调度系统及水文测报系统,坝顶路面为泥结石路面,不利于防汛、维护;高灌溉输水管启闭台无工作桥,水库通讯及管理设施落后;白蚁
5、危害严重。综合评定大坝运行管理为差。防洪标准复核根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000),洪水标准采用50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。经复核,水库50年一遇洪峰流量385m3/s,设计洪水位50.56m,1000年一遇洪峰流量631m3/s,校核洪水位51.05m,洪水标准满足规范要求;水库复核设计坝顶高程52.35m,大坝防浪墙顶高程满足规范要求,大坝两岸山体局部欠高(0.10m0.85m),溢洪道不满足安全泄洪要求。综合评定大坝防洪标准复核评价为C级。结构安全评价大坝上、下游坝坡抗滑稳定均满足规范要求;非常溢洪道子堤上、下游坝坡较陡;溢洪道边墙稳定不满足规范要
6、求,存在裂缝、剥蚀现象,控制段边墙欠高,泄槽底板混凝土质量差,存在炭化、多条贯穿性裂缝,止水、排水失效,消能防冲设施不完善;低灌溉输水管结构应力满足规范要求,但其延长段质量差,启闭机台工作桥墩、桥面裂缝;高灌溉输水管进口竖井破损,管身错位。综合评定大坝结构安全为C级。渗流安全评价大坝最大断面在正常运用条件及非常运用条件下,其出逸坡降均小于允许渗透坡降;但大坝坝基处理不彻底,反滤体部分失效,存在坝基渗漏及右岸接触渗漏;非常溢洪道子堤渗透性偏大,存在渗流安全隐患。综合评定大坝渗流安全为C级。抗震安全复核根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度小于0.05g,地震
7、动反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度小于VI度,根据水工建筑物抗震设计规范(SL203-1997)的规定,可不进行抗震复核。金属结构安全评价通过现场检查和安全检测,高、低两灌溉管闸门等金属结构严重老化、锈蚀,止水橡胶老化、破损,漏水严重;启闭机机型陈旧,均超过中小型闸门的折旧使用年限,机构磨损严重。综合评定大坝金属结构安全为C级。鉴定XX水库大坝为三类坝。1.1.3 工程勘察设计建设过程与本阶段设计工作由来XX水库由原孝感县水利局设计和施工,于1957年10月动工兴建、1958年6月建成。后经1968、1976、1984年加固至现状规模。在水库的运行过程中不断暴露出很多工程隐患,极大
8、地影响了水库效益的正常发挥,严重威胁到水库下游的安全。根据水利部颁发的大坝安全鉴定办法,2006年10月,湖北省水利厅主持召开了XX水库大坝安全鉴定会议,专家组提出了XX水库大坝安全鉴定报告书。湖北省水利厅审批同意了该鉴定报告书。2007年4月,长江水利委员会对XX水库大坝安全鉴定成果进行了复核,并经水利部大坝安全管理中心核准。为使水库尽快脱险,及早发挥正常效益,2007年1月,XX水库管理处委托湖北金浪勘察设计有限公司进行除险加固设计,编制初步设计报告。本次除险加固处理设计是在水库大坝安全鉴定工作的基础上,根据补充勘察的工程地质报告、进一步现场查勘,对加固工程项目进行了方案比选,推荐了加固处
9、理方案,对监测和管理等设施进行恢复和完善设计。1.2 水文1.2.1 流域概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇,距XX市城区约20km。水库拦截澴河支流八汊河,坝址以上流域面积25.9km2,坝址以上干流长度4.9km,河道加权平均比降为2。1.2.2 水文气象本流域属亚热带季风气候区,降雨多集中在48月间,其降雨量占全年的65%以上,流域内年降水量3731516mm,多年平均降量1120mm,多年平均径流量1035万m3。1.2.3 设计洪水复核XX水库为重点中型水库,由于本水库初建时的校核洪水标准为2000年一遇,并根据防洪标准(GB50201-94)、水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2
10、52-2000)确定,水库设计洪水标准按100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核。XX水库没有流量资料,设计洪水采用暴雨途径(瞬时单位线法和推理公式法)和地区综合公式进行计算,各种方法计算成果见表1.1。表1.1 设计洪水成果表频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%暴雨途径瞬时单位线法洪峰流量(m3/s)652601429347193洪水总量(万m3)1378.261261.65873.74758.90664.97推理公式法洪峰流量(m3/s)755688476409361洪水总量(万m3)1159.251058.73768.81662.77587.43地区综合公式计
11、算公式117.1F0.58470.8F0.607洪峰流量(m3/s)783.3510.4本水库除险加固工程的洪水成果采用瞬时单位线法的计算结果,其设计洪峰流量为429m3/s、校核洪峰流量为652m3/s。1.3 工程地质1.3.1 水库区工程地质(1)地层及构造水库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区,出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层,地层缺失较多;在构造单元上属于淮阳地盾的西南边缘,又接近于大巴山褶皱带的东末端,主要为北西向构造,自前震旦纪至中生代末期,该区地壳处于徐缓上升阶段,断层在本区发育较少,仅局部见破碎带,规模短小,褶皱、节理裂隙比较发育,未发现区域性或明显的大断层。
12、(2)地震根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度小于0.05g,地震基本烈度小于度。(3)库岸稳定水库以岩质边坡为主,岸坡平缓,自运行以来近坝库岸未出现过大的边坡稳定问题,总体稳定。 (4)库区渗漏库区两岸均有隔水层封闭,不存在向库外渗透的条件。(5)环境工程地质库区植被覆盖率高,固体径流小,水库淤积量小;环境好,无人为污染,水质清澈,无盐渍化。1.3.2 坝址区工程地质(1)地形地貌河流在坝址区呈“S”形,河床宽约60m左右,主河床靠近右坝肩;坝区为低山丘陵区,地势起伏不大。(2)地层岩性坝址区出露地层为震旦系上统灯影组(Z3dn)的硅质岩及第四系。硅质
13、岩岩层产状3733,与坝轴线方向斜交;第四系地层比较发育,分布于河床及两岸冲沟,成因类型比较简单,以残坡积和冲洪积物为主,局部为人工填土。(3)地质构造坝址区构造条件较为简单,主要为北西向构造。构造形迹主要为规模不大的局部揉褶及节理裂隙。坝址处岩体为单斜地层,为倾向左岸的纵向谷地质结构。岩体节理裂隙较发育,节理裂隙大部分有泥质充填,其规模较小,其中两组最发育,一组为剪切节理,倾向NW340325;一组为拉张裂隙,倾向NE4560,发育相对较少。(4)水文地质条件坝址区地层地下水以大气降水的垂直入渗补给为主,主要为孔隙水和裂隙水。地下水对砼无侵蚀性。1.3.3 主要建筑物工程地质条件(1)主坝主
14、坝坝基普遍上覆第四系残坡积及冲洪积层。残坡积层(Q4el+dl)分布于溢洪道等山坡凹地,厚度变化较大,一般小于2.0m;主河床段有冲洪积层分布,最厚达10.0m。坝基岩体为震旦系上统灯影组硅质岩,岩体呈中厚层结构,结构面不甚发育,岩体较为完整,抗变形能力强,风化程度较弱;透水性弱,可作为不透水边界考虑。(2)非常溢洪道子堤非常溢洪道子堤基础为硅质岩,大部分岩体为微风化,透水率为0.51Lu,属弱透水层,局部存在中等透水夹层。(3)正常溢洪道地基浅部为第四系覆盖,厚度较小,基岩埋深一般为1.01.2m。岩性为震旦系上统灯影组的硅质岩。陡槽处发育一断层,地表被第四系覆盖而未见形迹,规模不大,对溢洪
15、道的稳定性和正常运行影响较小。(4)低灌溉输水闸(涵)低灌溉输水涵管位于第四系残坡积层上,该层较为坚硬致密,从大坝长年运行情况来看,该层能满足涵管的稳定要求。(5)高灌溉输水闸(涵)地基上覆第四系厚度不大,一般为1.02.0m,闸室及输水管建于基岩上。基岩为硅质岩,岩石致密完整,不易风化,属弱透水层。1.3.4 天然建筑材料(1)土料土料场位于正常溢洪道消力池附近,储量约7.8万m3,能够满足工程要求。(2)砂料工程区附近没有满足工程需要的砂石料,需从距坝区约30km的孝昌白沙采砂厂购买。(3)块石及碎石工程区附近没有采石场,块石及碎石料均需从距坝区42km孝昌丰山采石厂采购。1.4 工程任务
16、和规模1.4.1 工程任务XX水库是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型水库。水库总库容2347万m3,设计灌溉面积4.58万亩,水库保护下游人口密集的XX市城区、肖港镇、朋兴镇和孝昌县邹岗镇及107国道、京广铁路、京珠高速公路、汉十高速公路等重要交通干线,保护耕地6万余亩,保护人口50万余人。XX水库工程等别为等、工程规模为中型。工程永久性水工建筑物中主要建筑物(包括拦河坝、溢洪道、灌溉输水闸(涵)等)的级别为3级、次要建筑物为4级;临时性水工建筑物为5级。挡水、泄水及输水建筑物等主要建筑物洪水标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核;消能防冲建筑物设计洪水标准为30
17、年一遇;施工导流标准为枯水期5年一遇洪水。水库特征水位如下:正常蓄水位 49.00m校核洪水位 51.35m设计洪水位 50.56m死水位 42.50m1.4.2 工程现状及除险加固的必要性(1)工程现状XX水库大坝安全评价评定大坝现状工程质量不合格,评定大坝运行管理为差,评定大坝防洪安全为C级,评定大坝结构安全为C级,评定大坝渗流安全为C级,评定大坝金属结构安全为C级,综合评定水库大坝为三类坝。大坝坝体压实度不满足规范要求,清基不彻底,反滤体部分失效,存在坝基及右坝肩接触渗漏;上游护坡块石严重风化,部分缺失,坝体淘刷;防浪墙墙体风化剥落、多处裂缝;左岸有部分山体高程低于坝顶高程,且无防浪墙,
18、不满足规范要求;白蚁危害严重。非常溢洪道子堤填筑质量差,上下游坡较陡,无防渗体,不满足挡水要求。溢洪道控制段边墙欠高,边墙的稳定安全系数不满足规范要求,泄槽底板多处裂缝、错位,侧墙质量差,有裂缝、剥落现象,溢洪道消能工未完建。低灌溉输水管后段质量差,混凝土破损严重,工作桥桥墩裂缝、桥面开裂,闸门漏水严重。高灌溉输水管管身接头质量差,进口竖井破损严重,启闭台与库岸之间无工作桥,闸门漏水严重。大坝无工程安全监测设施,水库管理设施落后,进库公路路况差。(2)工程建设的必要性XX水库已运行近50年,为发展XX市孝南区工农业生产、保护人民生命财产安全起到了巨大的作用。由于XX水库大坝属三类坝,其枢纽建筑
19、物均存在不同程度的安全隐患,严重影响了工程的安全运行。如不及时除险,水库一旦失事,将会给下游人民的生命财产造成巨大经济损失。因此,对水库进行除险加固是必要的。1.5 主要建筑物除险加固设计1.5.1 工程等别和建筑物级别XX水库工程规模为中型,工程等别为等。永久性主要建筑物(包括大坝、溢洪道、灌溉输水闸(涵)等)的级别为3级、次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。1.5.2 挡水建筑物加固设计(1)主坝加固设计经坝顶高程复核计算,主坝现状坝顶和防浪墙顶高程均满足规范要求,不需要加高坝顶或防浪墙顶。经渗流计算和坝坡稳定计算,坝体不会产生潜蚀、但渗流出逸段会发生管涌破坏,坝坡不会发生整体滑动。运行观
20、察和地质勘探表明,主坝存在以下严重的安全隐患:坝基渗漏坝基存在厚210m的残坡积及冲洪积层,透水性强,坝基渗漏严重,高水位时下游鱼塘发生翻砂鼓水现象。坝坡散浸坝身填土压实度不满足规范要求;下游坝坡白蚁分布广泛,危害严重,已构成上下游贯穿性洞穴,下游坝坡散浸普遍,特别是右岸坝体与岸坡接触段尤为严重。坝面结构破损上游护坡块石风化严重、部分缺失、坝体部分淘刷;下游坡局部垮塌、排水沟部分破损;防浪墙墙体部分风化剥落、多处裂缝。针对以上存在的问题,对主坝采取以下除险加固措施:坝基坝身防渗处理经方案比较,采用自坝顶至坝基建造混凝土墙的防渗方案。坝坡灭蚁处理采用坝坡椎探灌浆(掺入适量灭蚁药物)灭杀白蚁,消除
21、蚁患。坝面构筑物重建上游坝坡新建现浇混凝土板护砌,坝顶防浪墙拆除重建,坝顶新建现浇混凝土路面,下游坝坡平整并植草护砌,完善下游坝坡排水系统,下游坝脚排水棱体拆除重建。(2)非常溢洪道子堤加固改造设计非常溢洪道子堤不具备溢洪条件且正常溢洪道泄洪能力已满足大坝的防洪要求。因此,废止非常溢洪道的泄洪功能,将其改造成挡水建筑物副坝。地质勘探表明,作为挡水建筑物时的非常溢洪道子堤存在以下问题:坝体填料透水坝体填料为碎石土,渗透系数大,不能防渗。坝基渗漏坝基础为硅质岩,大部分岩体为微风化,为弱透水层,但局部存在中等透水夹层。针对以上存在的问题,对副坝采取以下除险加固措施:挖除原坝体碎石土填料并清基至基岩,
22、采用粘土回填坝身,坝面结构与主坝相同;坝基采用灌浆帷幕防渗。1.5.3 泄水建筑物加固设计泄水建筑物包括正常溢洪道和非常溢洪道。由于非常溢洪道不具备溢洪条件,拟将其改造成挡水建筑物副坝。正常溢洪道位于右岸,控制段为开敞式无闸控制宽顶堰,堰顶高程49.00m,现状溢流前缘净宽14.6m。经现场检测和验算,溢洪道存在以下问题:工程未完建溢洪道仅修建了进口段、控制段和一级陡坡段,一级消力池仅有边墙,其底板未建,尾水渠未建。构筑物不满足规范要求经验算,边墙的稳定安全系数不满足规范要求,控制段边墙欠高。结构缺陷混凝土质量差,碳化严重,底板存在多条贯穿性裂缝;外观形象破旧。针对以上存在的问题,对正常溢洪道
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水库 加固 工程 初步设计 报告
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2649169.html