武定县某水库除险加固工程施工组织设计_第1页
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文档简介

武定xx水库除险加固工程技施设计说明xx勘察设计有限责任公司年月目录HYPERLINK\l"_Toc128902156"1.综合说明1HYPERLINK\l"_Toc128902157"1.1工程概况1HYPERLINK\l"_Toc128902158"1.2工程病险状况1HYPERLINK\l"_Toc128902159"1.3除险加固必要性2HYPERLINK\l"_Toc128902160"1.4.水文.气象3HYPERLINK\l"_Toc128902161"1.4.1流域平均降水量3HYPERLINK\l"_Toc128902162"1.4.2年径流量3HYPERLINK\l"_Toc128902163"1.4.3设计洪水3HYPERLINK\l"_Toc128902164"1.4.4施工洪水4HYPERLINK\l"_Toc128902165"1.4.5泥沙4HYPERLINK\l"_Toc128902166"1.5.工程地质4HYPERLINK\l"_Toc128902167"1.5.1区域地质概述4HYPERLINK\l"_Toc128902168"1.5.2枢纽区工程地质5HYPERLINK\l"_Toc128902169"1.5.3输水隧洞及新建溢洪道工程地质条件5HYPERLINK\l"_Toc128902170"1.5.4天然建筑材料5HYPERLINK\l"_Toc128902171"1.5主要建筑物加固处理设计5HYPERLINK\l"_Toc128902172"1.5.1工程等别及设计洪水标准5HYPERLINK\l"_Toc128902173"1.5.2主要建筑物加固处理设计6HYPERLINK\l"_Toc128902174"1.6.施工组织设计9HYPERLINK\l"_Toc128902175"1.6.1工程条件9HYPERLINK\l"_Toc128902176"1.6.2施工导流9HYPERLINK\l"_Toc128902177"1.6.3施工布置10HYPERLINK\l"_Toc128902178"1.6.4施工进度10HYPERLINK\l"_Toc128902179"2.xx水库大坝加固设计说明11HYPERLINK\l"_Toc128902180"2.1工程等别和标准11HYPERLINK\l"_Toc128902181"2.2加固后的大坝稳定计算15HYPERLINK\l"_Toc128902182"2.2.1资料来源15HYPERLINK\l"_Toc128902183"2.2.2坝体分区及物理力学指标16HYPERLINK\l"_Toc128902184"2.6.2各计算水位浸润线16HYPERLINK\l"_Toc128902185"2.6.3大坝稳定分析计算19HYPERLINK\l"_Toc128902186"2.7大坝加固主要工程量及施工22HYPERLINK\l"_Toc128902187"2.7.1坝体加固主要工程量22HYPERLINK\l"_Toc128902188"2.7.2坝体加固施工22HYPERLINK\l"_Toc128902189"2.8观测设备埋设22HYPERLINK\l"_Toc128902190"2.8.1观测项目及数量22HYPERLINK\l"_Toc128902191"2.8.2观测埋设技术要求22HYPERLINK\l"_Toc128902192"3xx水库灌浆设计说明23HYPERLINK\l"_Toc128902193"3.1设计的依据与原则23HYPERLINK\l"_Toc128902194"3.2帷幕位置的选择23HYPERLINK\l"_Toc128902195"3.3帷幕深度确定23HYPERLINK\l"_Toc128902196"3.4帷幕孔距、排距的确定24HYPERLINK\l"_Toc128902197"3.5帷幕灌浆工程量与材料24HYPERLINK\l"_Toc128902198"3.6帷幕灌浆施工24HYPERLINK\l"_Toc128902199"3.7工程质量检查与验收26HYPERLINK\l"_Toc128902200"3.7.1检查标准26HYPERLINK\l"_Toc128902201"3.7.2工程灌浆竣工27HYPERLINK\l"_Toc128902202"4溢洪道设计23HYPERLINK\l"_Toc128902203"4.1概况30HYPERLINK\l"_Toc128902204"4.2方案比较30HYPERLINK\l"_Toc128902205"4.3工程布置31HYPERLINK\l"_Toc128902206"4.3.1平面布置31HYPERLINK\l"_Toc128902207"4.3.2纵向布置31HYPERLINK\l"_Toc128902208"4.3.3工程布置及水力计算32HYPERLINK\l"_Toc128902209"4.3.3.1水力计算32HYPERLINK\l"_Toc128902210"4.3.3.2工程布置33HYPERLINK\l"_Toc128902211"4.3.3.3陡坡段防蚀抗磨设计35HYPERLINK\l"_Toc128902212"4.3.3.4溢洪道边墙高度确定36HYPERLINK\l"_Toc128902213"4.3.3.5结构计算36HYPERLINK\l"_Toc128902214"5输水隧洞加固设计39HYPERLINK\l"_Toc128902215"5.1加固原则39HYPERLINK\l"_Toc128902216"5.2结构设计39HYPERLINK\l"_Toc128902217"5.3金属结构41HYPERLINK\l"_Toc128902218"5.3.1结构形式41HYPERLINK\l"_Toc128902219"5.3.2启闭设备选择41HYPERLINK\l"_Toc128902220"5.3.2.1启门力计算41HYPERLINK\l"_Toc128902221"5.3.2.2设备选型42HYPERLINK\l"_Toc128902222"5.4输水隧洞流量校核42HYPERLINK\l"_Toc128902223"5.5隧洞回填灌浆43HYPERLINK\l"_Toc128902224"5.6.施工技术要求43HYPERLINK\l"_Toc128902225"5.6.1总则43HYPERLINK\l"_Toc128902226"5.6.2施工测量放线及施工过程中的地质编录44HYPERLINK\l"_Toc128902227"5.6.3隧洞进、出口明挖及回填45HYPERLINK\l"_Toc128902228"5.6.4隧洞洞口施工46HYPERLINK\l"_Toc128902229"5.6.5隧洞洞身段施工47HYPERLINK\l"_Toc128902230"5.6.6竖井段施工48HYPERLINK\l"_Toc128902231"5.6.7混凝土工程49HYPERLINK\l"_Toc128902232"5.6.8地下洞室灌浆54HYPERLINK\l"_Toc128902233"5.6.9闸门及启闭机的安装56HYPERLINK\l"_Toc128902234"5.7工程竣工验收工作571.综合说明1.1工程概况xx水库位于金沙江三级支流菜园河上游,水库距九厂乡5km,距县城15km。水库径流面积12.7km2,始建于1974年,于1981年竣工,坝高37.5m,总库容115.08万m3,兴利库容95万m3,死库容11.6万m3,控制灌溉面积9000亩,实际灌溉着九厂乡的九厂、陈关、乐美、姚明四个村委会3600亩农田,水库建成对九厂乡的农业生产和经济发展发挥了巨大的作用。现状枢纽建筑物:(1)大坝大坝为均质坝,坝高37.5m,坝顶长148m,坝顶宽3m,上游坡1:3;下游坡1:2.5,1:3,下游坝坡中部设有2m宽戗台,下游坝脚堆石排水棱体高19m,顶宽2m,内坡1:1.5,外坡1:2.0。(2)输水隧洞输水隧洞位于左坝肩山体内,长117m,转动闸进口高程1852.5m,断面形式为城门洞型半园拱,宽1m,直墙高1.2m,总高1.7m,安有3道直径0.4m的转动闸,最大出流量4.87m3/s。(3)溢洪道溢洪道位于右坝肩,长247m,闸室段长8m,进口底板高程为1873.5m,为设闸式宽顶堰,分为两孔,每孔宽2.5m,深3.5m,分别安装了2.5×2.3m的露顶平板钢闸门,用5t葫芦启闭。最大下泄流量为36.81m3/s。1.2工程病险状况(1)大坝由群众投工修建,回填料质量和碾压质量差,且由于河道急弯左岸形成单薄山脊,岩石为砂岩泥岩互层,土坝、坝基和侧山渗漏严重。1980年3月27日测得渗漏量为994m3/日,后经1984年土坝灌浆处理后土坝渗漏减少,但仍存在坝基、坝身及侧山渗漏。(2)水库调节库容小,径流面积大,溢洪道5m宽,溢洪道过水断面小,经过洪水复核,水库现状防洪标准仅达到10年一遇,水库度汛非常困难,只得采取限制蓄水位的方法度汛,曾多次告急。溢洪道底板冲成坑塘,因无排水措施,在下段被冲坏的部位有9L/s的水冒出,闸门等金属结构设备老化,运行困难。(3)输水隧洞漏水4.8L/s,转动闸门已使用28年,锈蚀严重,启闭困难,钢绳经常拉断,影响隧洞对灌溉输水、蓄水位限制和泄洪功能的正常发挥。1.3除险加固必要性武定县是国家重点扶持的山区贫困农业县,工业不发达,县财政十分困难。九厂坝区地势平坦,土地肥沃,是武定县重要的水稻主产区之一,粮食作物主产水稻、玉米、小麦、蚕豆等。经济作物主产:烤烟、油菜等。九厂乡的发展对武定县的发展起着举足轻重的作用。九厂乡是武定县最缺水干旱的乡镇。xx水库灌溉着九厂乡坝区四个村委会3600亩农田,是九厂乡最重要的骨干蓄水工程。若xx水库出现事故不能发挥工程效益,九厂乡受益该水库的10980人将会失去生活保障,年减产粮食288万公斤,群众生活水平将倒退50年,脱贫致富无望,对全县的经济发展和社会稳定都会产生较大的影响。xx水库地理位置十分重要,该水库一旦垮坝,坝脚60万m3的下响水箐水库必然垮坝,巨大的洪水将冲毁九厂近城两乡镇1.8万亩农田、楚雄州武定县城和昆明市禄劝县城、沿途26个村庄3.7万人、108国道9km、楚武三级公路10km及国防通信线路20多km等,给人民生命财产造成严重损害。为此,水库除险加固迫在眉梢。1.4.水文.气象1.4.1流流域平均降降水量xx水库流域内内无实测降降水资料。因因此,流域域平均降水水量只能采采用间接途途径推求。以以武定县气气象站作为为xx水库流流域平均降降水量推求求的参证站站。xx水库流流域平均降降水量为11006..8mm。1.4.2年径径流量xx水库为己建建小(一)型水库,径径流面积为为12.77km2,水库上上游年平均均来水量为为526..4万m3,Cv=00.5,CCs/Cvv=2,设计保证证率为75%时,平平均来水量量为334..8万m3。1.4.3设设计洪水xx水库坝址河河床高程为为18377m,分水水岭至坝址址主河道长长6.855km,河河床平均坡坡降为52.5‰,该流域域无实测暴暴雨、洪水水资料,只只能根据《云云南省暴雨雨洪水查算算实用手册册》(以下下简称《省省雨洪手册册》)查算算水库坝址址上游流域域设计暴雨雨并用武定定县气象站站长系列观观测资料推推求设计洪洪水。设计频频率设计洪水0.2%0.33%1%3.3%5%10%20%洪峰(m3/s)72.767.958.346.943.035.126.7洪量(万m3)160.0150.0130.0106.098.182.466.7表1-1xx水库坝坝址处设计计洪水成果果1.4.4施工工洪水xx无实测洪水水资料,只只能按类比比法推求施施工洪水。直直接引用武武定县相近近流域的高高桥水文站站当年11月至翌年5月施工期期洪水与年年洪水比值值来推求xxx水库的的施工洪水水。水库施施工期设计计洪水洪峰峰流量见表表1-2。表1-2xx水库施施工期洪水水洪峰流量量表项目10%20%Qp(m3/s)5.973.74W24p(万m33)15.4110.271.4.5泥沙沙xx水库无实测测泥沙资料料,只能根根据土壤侵侵蚀图和库库内淤积推推测。采用用库内淤积积计算结果果,xx水库坝坝址以上多多年平均来来沙量为0.4778万m3,其中多多年平均悬悬移质来沙沙量为0.3998万m3,多年平平均推移质质来沙量为为0.08万m3。1.5.工程程地质1.5.1区域地质质概述测区地形属高原原中山构造造剥蚀地貌貌,地形坡坡度较陡,地地表植被覆覆盖较好,无无不良物理理地质现象象。测区出露的地层层岩性为元元古界震旦旦系上统灯灯影组(Zbdn)硅硅质白云岩岩及古生界界寒武系下下统沧浪铺铺组(∈1c)的泥页页岩、细砂砂岩,筇竹竹寺组(∈1c)的黑色色页岩及辉辉绿岩岩脉脉。区内第第四系残坡坡积覆盖较较少,仅见见于部分沟沟坡。区内断裂构造发发育较少,根根据《中国国地震动参参数区划图图》,工程程的动峰值值加速度为为0.155g,地震基本本烈度为Ⅶ度。1.5.2枢纽区区工程地质质枢纽区地层岩性性为寒武系系下统沧浪浪铺组的泥泥页岩、细细砂岩、筇筇竹寺组黑黑色页岩及及辉绿岩岩岩脉,枢纽纽区无断裂裂通过,地地层稳定,坝坝基、坝肩肩稳定。大坝为均质土坝坝,但坝土土土质不均均,均匀性性差,透水水性中等~~弱,坝体体有渗漏。坝基坝肩基岩由由于受辉绿绿岩侵入的的影响,岩岩石破碎加加上地表风风化、岩石石节理裂隙隙发育,透透水性中等等,有绕坝坝渗漏、坝坝基渗漏现现象,左坝坝肩相对较较严重。1.5.3输水隧隧洞及新建建溢洪道工工程地质条条件输水涵洞全段为为沧浪铺的的细砂岩夹夹泥岩,在在进出口段段受风化的的影响,岩岩石破碎,稳稳定性较差差,洞室段段埋深较大大,围岩稳稳定。新建溢洪道全段段为沧浪铺铺的细砂岩岩及泥岩的的强风化岩岩层,裂隙隙发育,工工程地质条条件较差,边边坡稳定性性较差。1.5.4天然建筑筑材料区内粘土料、石石料、风化化料较丰富富,其质量量、储量均均可满足工工程需要,砂砂料较缺乏乏,需从外外采购。1.5主要要建筑物加加固处理设设计1.5.1工程等别别及设计洪洪水标准xx水库是一座座以农业灌灌溉为主,兼兼顾保护下下游武定县县城和禄劝劝县城、108国道、楚楚武三级公公路、国防防通信路及及农田的小小(一)型型水库。根据国家《防洪洪标准》(GB500201--94),《水水电枢纽工工程等级划划分设计标标准》本工工程规模为为小(一)型型,工程等等别为Ⅳ等,主要要建筑物为为4级,设计计洪水重现现期为30年,校核核洪水重现现期为300年。除险加固后,xxx水库正正常蓄水位位不变,工工程规模为为:死水位位18522.5m,正正常蓄水位位18755.77mm,汛限水位位18755.77mm,设计水水位18776.888m,校核核水位18877.005m,水库总库库容115..08万m3,兴利库库容95万m3,死库容11.6万m3。保证灌灌溉面积3600亩。1.5.2主要要建筑物加加固处理设设计1.5.2.11大坝除险险加固处理理措施(1)上游坝坡加固固设计设计对内坝坡进进行整形夯夯实,采用用C15砼预预制块护坡坡,预制块块为方形,尺尺寸0.3××0.5mm,厚度分分为0.111m和0.088m两种,厚厚薄交替、菱菱形铺设。预预制块下设设砂垫层厚厚0.155m。(2)下游坝坡加固固设计坝顶设计宽5mm,坝顶崎岖岖不平整形形至高程11877..50m,,坝顶下第第一台坝坡坡高10..5m,坝坡比比为1:2..5,在18667m处设设2m宽戗台台,戗台内内侧设0.3××0.3mm的C15混凝土排排水沟,底底坡中间高高,两侧底底,流向坝坝左、右侧侧岸坡排水水沟,沟底底坡比1:400。第二台台坝坡比为为1:3..0,高度100m,在18557.0mm处设2m宽戗台台,戗台内内侧设0.3××0.3mm的C15混凝土排排水沟,底底坡中间高高,两侧底底,流向坝坝左、右侧侧岸坡排水水沟,沟底底坡比1:400。18577.0m高高程以下坡坡比整形培培厚为1:3..0,以老溢溢洪道边墙墙齐平,为为一斜面,坡坡比1:10。大坝下游高程11857~1867之间,里里程0+0880.000后坝坡从1:0.3变为1:0.25。考虑到到原坝坡两两岸的稳定定和对面山山箐来水量量较大原溢溢洪道不再再拆除,可可作为排水水沟使用。在在下游坝坡坡左坝脚,靠靠近旧河床床位置设排排水棱体,排排水棱体高高4m,顶宽宽2m,总长长22.775m,内内坡1:1.5,外坡1:2.0。排水棱棱体顶部高高程18444.6mm,底部高高程18440.0mm,设0.3mm厚两层粗粗细反滤料料。排水棱棱体为扭面面变坡形式式,即高程程1857以下,坡坡比由1:3.0变为1:3.26,由1:3.26变为1:1.83,高程18499.60至18444.60之间设块块石护坡和和反滤层。原原溢洪道进进口段拆除除,下游设设挡墙,用用粘土料回回填,下游游坝坡与整整形后的坝坝坡形成统统一整体。(3)坝顶防浪墙设设计设计在坝顶上游游侧修建00.9m高高的75#浆砌石防防浪墙,防防浪墙顶高高程18778.500m。砌体体底宽1..2m,高高1.7mm,顶宽0..5m,入土深度度0.8mm。坝顶设设计宽5mm,在坝顶顶下游侧支支砌2.00m高75#浆砌石挡挡墙,厚00.4m,底底宽1.22m,坝顶顶用碎石土土铺筑填平平,坝顶整形形至18777.500m。坝顶顶新建防浪浪墙和挡墙墙开挖后用用粘土料回回填并压实实。(4)土坝充填灌浆浆设计在坝顶沿坝坝轴线钻孔孔,对土坝坝进行充填填灌浆,土土坝灌浆范范围1488m,灌浆孔为为单排,孔孔距2m,逐渐加密密。采用Ⅲ序充填灌灌浆,灌注注水泥粘土土浆,水泥泥粘土比1:3。土坝充充填灌浆进进尺16331.1mm。(5)坝肩和侧侧山帷幕灌灌浆右坝肩从溢洪道道右边墙向向侧山延伸伸25m,正常水位位与相对隔隔水层相交交,此范围围进行右侧侧山帷幕灌灌浆;左坝坝肩顺坝轴轴线向侧山山延伸至输输水涵洞附附近,山体体已变厚,渗渗径加长,渗渗漏较小。对对此范围进进行左坝肩肩和左侧山山帷幕灌浆浆。灌浆孔孔为单排,孔孔距2m,逐渐加密密,孔深到到弱风化层层相对不透透水层处1-2m,采采用Ⅲ序帷幕灌灌浆,灌注注纯水泥浆浆。帷幕灌灌浆总进尺尺13033.6m。坝基防渗帷幕灌灌浆因地质质条件较为为复杂,岩岩性相变大大,倾角陡陡、岩层走走向与防渗渗帷幕交角角大,渗透透系数差异异大,现有有地质勘查查资料不足足等,需要要在目前技技施设计的的基础上,进进行生产性性灌浆试验验后进一步步查清主要要渗漏通道道,有针对对性地进行行灌浆。1.5.2.22溢洪道除除险加固处处理措施原溢洪道在右坝坝肩,全长长247mm,顺坝右右侧和坝脚脚经过,陡陡坡段和海海漫段转角角近90°,轴线布布设不合理理,威胁大大坝安全。其其中闸室段段长6m,边墙墙为浆砌石石结构,底底板为混凝凝土结构,最最大过流36.8813/s,不能满满足泄洪要要求。技施设计选择在在大坝左岸岸离左坝肩肩50m左右右新建溢洪洪道,通过过正槽式溢溢洪道和侧侧槽式溢洪洪道在水力力条件、过过流情况、投投资等几方方面综合比比较后,选选用正槽式式溢洪道方方案。1.5.2.33输水隧洞洞除险加固固处理措施施在洞上拆动闭在新井一×工一×检两0闭工修9以进填隧1开向加有总4/严重影响响了水库的的蓄水和工工程安全。对对洞身局部部和竖井壁壁、闸室进进行回填灌灌浆处理。耗耗浆量小的的地段,用用纯水泥浆浆灌注,耗耗浆量大的的地段用1:1,1:2,1:3的水泥和和细砂拌成成浆液进行行回填灌浆浆,灌浆压压力0.2~0.4mppa。1.6.施工组组织设计1.6.1工程程条件(1)地理理位置xx水库介于东东经1022°17′-102°220′,北纬255°28′-25°31′,流域呈呈长条形,酷酷似一片羽羽毛,工程程所在地,交交通极为便便利。水库库距九厂乡乡5km,距距县城155km,县县城距楚雄雄140kkm,距昆昆明80kkm。原水水库建设时时坝址有22.5kmm简易公路路通往九厂厂--猫街公公路,由于于长年未用用和维护,目目前已无法法使用,须须进行恢复复、扩建,方方能作为对对外交通公公路。(2)主要建筑材料料砂及碎石需到七七里箐购买买,运距22.5kkm。块石:就地开采采,运距300~600m。石碴料:位于外外坝脚,运运距4000m。粘土料:位于左左坝肩,运运距6000m。水泥、钢材:需需到武定购购买,运距距15km。(3)水、电及通讯讯生活用水搭接九九厂乡集镇镇供水管路路解决,施施工用水需需用水泵从从水库提取取,扬程550m,距离800m。电力需架设100KV输电线路路1.1kmm解决,通通讯线路已已有,无需需再建。1.6.2施工导流流大坝、隧洞、溢溢洪道的施施工枯期洪洪水标准为为5年一遇,洪洪水期标准准为20年一遇。大大坝、溢洪洪道的导流流均利用输输水隧洞进进行,挡水水建筑物为为大坝,大大坝、溢洪洪道完工后后,进行输输水隧洞改改建施工,枯枯期开挖竖竖井、闸室室。浇筑闸闸室时,关关闭原有转转盘闸施工工,洪水期期开启转盘盘闸放水,浇浇筑竖井及及启闭室、工工作桥等。当当隧洞进口口枯期施工工时拆除转转盘闸门,粘粘土编织袋袋在洞前围围成半圆形形围堰,堰堰底埋一根根Φ600PPVC塑管降低低库内水位位。同时进进行三段洞洞身、洞顶顶改建施工工。经调洪演算,55年一遇枯枯期导流洪洪水位为11853..62m,导导流管出流流量为1..13m33/s,隧洞底底板高程11851..175mm,据此设设计围堰顶顶宽1.00m,堰高高4.0mm,底宽9..0m,高高于枯期洪洪水位。本段工程施工应应在枯期开开始,精心心组织,汛汛期以前完完工。1.6.3施工工布置施工总布置设计计遵循因地地制宜、有有利生产、方方便生活、经经济合理的的原则。以以坝体、溢溢洪道、输输水隧洞施施工为中心心,进行各各种施工设设计和施工工道路布置置,并充分分利用有限限的土地资资源、尽量量少破坏植植被,保护护生态环境境,防止水水土流失。1.6.4施施工进度工程建设期分为为筹建准备备期、主体体工程施工工期、收尾尾期。整个个工程施工工期为15个月共450天。(1)施工准备期期安排300天,筹建建期工作及及准备工作作如施工征征地、招投投标、合同同签定、进进场公路、场场内临时公公路等工作作必须在主主体开工前前完成。(2)主体工程程在两个枯枯期,施工工期330天。本除除险加固工工程各单位位工程按照照“同时开工工,同时完完工”的原则安安排进度。坝体加固工程工工期210天。新建溢洪道工程程工期210天。输水洞改造工程程工期120天。(3)收尾工作工期期60天。2.xx水水库大坝加加固设计说说明2.1工程程等别和标标准根据《水利水电电枢纽工程程等级划分分设计标准准》的规定定,xx水库为为中四等工工程,大坝坝为4级建筑物物,工程建建筑物按7度地震烈烈度设防。2.2大坝坝设计调洪演算水库大坝正常蓄蓄水位18875.777m,校校核洪水位位18777.05mm,坝顶高高程18777.50,溢洪道道底板高程程18755.77mm,起调水水位18775.777m,流量量系数m=0..41。经调洪洪演算,溢溢洪道堰顶顶宽度要达达到14mm,才满足足泄流要求求。调洪演算过程线线(p=3.333%)时段水位(m)洪水过程(m33/s)溢洪道下泄流量量(m3/s)11876.66644.921.3021876.99946.934.3231877.00039.734.8941876.92231.331.5051876.80024.126.4861876.65518.321.1571876.5221416.5581876.41110.812.9191876.3118.3910.12101876.2336.718.05111876.1775.466.53121876.1334.645.43131876.0994.024.63141876.0663.614.06151876.0443.353.66161876.0333.323.45171876.0333.313.36181876.0333.313.33191876.0223.163.26201876.0223.163.20211876.0223.133.16221876.0223.133.14231876.0223.133.13241876.0223.133.13调洪演算过程线线(p=0.333%)时段水位(m)洪水过程(m33/s)溢洪道下泄流量量(m3/s)11877.04466.336.4121877.22267.944.4031877.14456.940.6441877.06644.937.1551876.97734.533.3361876.84426.228.2771876.70019.922.7881876.56615.317.9491876.44411.814.03101876.3559.3311.09111876.2777.58.90121876.2116.297.32131876.1665.376.18141876.1224.755.35151876.1004.354.78161876.0884.274.46171876.0774.124.27181876.0774.114.17191876.0774.14.13201876.0774.084.10211876.0664.024.06221876.0663.984.02231876.0663.963.99241876.0663.943.96251876.0663.93.93调洪演算过程线线(p=20%)时段水位(m)洪水过程(m33/s)隧洞出流量(mm3/s)11851.5663.460.2221852.2663.740.6531852.8333.220.8841853.2112.551.0151853.4551.971.0861853.5771.531.1271853.6221.181.1381853.6000.941.1391853.5550.751.11101853.4770.621.09111853.3770.531.06121853.2770.471.03131853.1660.440.99141853.0550.440.96151852.9550.430.93161852.8550.420.89171852.7660.420.86181852.6770.410.82191852.5990.410.79201852.5110.400.76211852.4440.400.73221852.3770.390.70上游坝坡加固设设计上游坝坡采用混混凝土预制制块护坡,铺铺设至死水水位以下11.4m(淤淤积高程),增增设踏步至至死水位。(3)外坝坡坡加固设计计外坝坡经过整形形加固,下下游左坝脚脚老河床处处增设排水水棱体后各各种工况下下抗滑稳定定安全系数数都有大于于规范值,下下游坝坡为为草皮护坡坡,增设踏踏步。坝顶设计向外坡坡加宽2mm,坝顶总宽宽5m,坝顶高程程整形至高高程18777.500m,坝顶下第第一台坝坡坡高10..5m,坝坡比比为1:2..50,在18667m处设设2m宽戗台台,戗台内内侧设0.3××0.3mm的C15混凝土排排水沟,底底坡中间高高,两侧底底,流向坝坝左、右侧侧岸坡排水水沟,沟底底坡比1:400。第二台台坝坡比为为1:3..0,高度100m,在18557.0mm处设2m宽戗台台,戗台内内侧设0.3××0.3mm的C15混凝土排排水沟,底底坡中间高高,两侧底底,流向坝坝左、右侧侧岸坡排水水沟,沟底底坡比1:400。18577.0m高高程以下坡坡比整形培培厚为1:3..0,以老溢溢洪道边墙墙齐平,为为一斜面,坡坡比1:10。大坝下游高程11857~1867之间,里里程0+0880.000后坝坡从1:0.3变为1:0.25。考虑到到原坝坡两两岸的稳定定和对面山山箐来水量量较大原溢溢洪道不再再拆除,可可作为排水水沟使用。在在下游坝坡坡左坝脚,靠靠近旧河床床位置设排排水棱体,排排水棱体高高4m,顶宽宽2m,总长长22.775m,内内坡1:1.5,外坡1:2.0。排水棱棱体顶部高高程18444.6mm,底部高高程18440.0mm,设0.3mm厚两层粗粗细反滤料料。排水棱棱体为扭面面变坡形式式,即高程程1857以下,坡坡比由1:3.0变为1:3.26,由1:3.26变为1:1.83,高程18499.60至18444.60之间设块块石护坡和和反滤层。原原溢洪道进进口段拆除除,下游设设挡墙,用用粘土料回回填,下游游坝坡与整整形后的坝坝坡形成统统一整体。(3)坝顶防浪墙设设计设计在坝顶上游游侧修建00.9m高高的75#浆砌石防防浪墙,防防浪墙顶高高程18778.500m。砌体体底宽1..2m,高高1.7mm,顶宽0..5m,入土深度度0.8mm。坝顶设设计宽5mm,在坝顶顶下游侧支支砌2.00m高75#浆砌石挡挡墙,厚00.4m,底底宽1.22m,坝顶顶用碎石土土铺筑填平平,坝顶整形形至18777.500m。坝顶顶新建防浪浪墙和挡墙墙开挖后用用粘土料回回填并压实实。大坝加加固设计结结构详见《大大坝加固处处理标准断断面图》。2.2加固固后的大坝坝稳定计算算2.2.1资料料来源初步设计为查清清坝体结构构、地基地地层情况及及坝体土料料的物理力力学性质,结结合安全鉴鉴定钻孔,共共在坝体布布置勘探孔孔5个,布置置于坝轴线线3个和最大大坝断面处处内外坝坡坡各1个,钻孔孔总进尺1151.33m。对钻孔孔进行了注注水压水试试验,钻孔孔中共采取取原状土样样(岩芯样)14组。并在在内外坝坡坡开挖了6个探坑,取取原状土样样5组,拢动动土样4组。土料料场取样::拢动样4组,原状2组,坝壳壳料取大样样1组,石料料场岩石样样品2组.试样由云云南省地质质勘察第二二实验室和和省水利科科学研究所所进行测试试。2.2.2坝体分区区及物理力力学指标根据大坝的填筑筑材料及基基础条件,计计算将坝体体分成5个区,Ⅰ、Ⅴ区为老坝坝体,Ⅱ区为上游游泥砂淤积积层,Ⅲ区为堆石石棱体,Ⅳ区为坝体体基础。考考虑把坝体体分为两个个区,主要要是试验值值表明坝顶顶以下5mm范围内内内摩擦角普普遍偏低,分分为两个区区更接近实实际情况。坝体各区及坝基基物理力学学指标物理力学指标坝体分区天然容重(T/m3)饱和容重(KN/m3)凝聚力Kpa内摩擦角Ⅰ1.921.9925.216.3°Ⅱ1.251.836°Ⅲ2.002.10033°Ⅳ2.082.383236°Ⅴ1.921.9917.79.26°2.6.2各计算水水位浸润线线渗流分析包括不不同水位浸浸润线和流流网计算、渗渗流量计算算、渗透稳稳定分析。计计算软件采采用北京理理正渗流分分析软件,所所用方法为为有限元法法。2.6.3大坝稳定定分析计算算大坝稳定分析计计算采用中中国水利水水电科学研研究院《土土质边坡稳稳定分析程程序STAB—95》,断面面选取最大大断面,浸浸润线采用用理正渗流流程序计算算浸润线,坝坝坡稳定分分析结果见见表,最危危险滑弧见见图。xx水库大坝稳稳定计算表表部位序号计算工况抗滑稳定安全系系数(毕肖普法)计算值规范值下游坝坡1常蓄水位18775.777m1.4981.252设计洪水位18876.888m1.4921.25上游坝坡3正常蓄水位18875.777m1.8521.254设计洪水位18876.888m1.8881.256水位骤降18775.777—18711.77mm1.6981.158死水位18511.0m1.3521.25大坝抗震分析成成果部位序号计算工况抗滑稳定安全系系数毕肖普法计算值规范值下游坝坡1正常蓄水位+77°地震1.2611.102设计洪水位+77°地震1.2581.10上游坝坡1正常蓄水位+77°地震1.4211.102设计洪水位+77°地震1.4461.103死水位+7°地地震1.1701.102.7大坝加加固主要工工程量及施施工2.7.1坝体加固固主要工程程量坝体风化料回填填60211m3,上、下下游坝坡清清理111158m3,上游坝坝坡C15预制块护护坡9422m3,下游坝坝坡草皮护护坡100019m2,新建堆堆石棱体7785m3,干砌块块石1066m3,M7.5浆砌石3224.5mm3,C15混凝土5667.466m3。2.7.2坝体加固固施工(1)堆石排水棱体体施工排水棱体回填必必须按设计计体形施工工,应避免免风化石料料填入,每每回填一层层必须用人人工找平,平平碾压实,不不得使堆石石悬空,棱棱体上游回回填砂砾石石面必须用用小石按1:1.5坡比比回填平顺顺。棱体下下游坡用断断面平整的的块石人工工错缝铺砌砌,坡面应应平顺美观观。2.8观测测设备埋设设2.8.1观测项目目及数量(1)观观测项目有有:①坝体变形形观测,埋埋设变形观观测位移值值;②坝体渗流流观测,埋埋设测压管管。(2)埋设数量:埋埋设位移观观测工作基基点:4个,埋设设位移桩8个,埋设设测压管8个,埋设设设备布置置及结构详详见设计图图。2.8.2观测埋设设技术要求求(1)观测项目,观观测设备的的类型、规规格与数量量、埋设位位置等,均均应遵守设设计规定。埋埋设前应按按有关规程程编制专门门文件,规规定各项设设备的具体体埋设、安安装与观测测方法,作作为施工的的依据。(2)观测设备必须须性能可靠靠,埋设前前应仔细检检查、审定定、编号。(3)坝的表面变形形观测标点点与深式标标点,应在在坝体填筑筑至规定高高程时即行行埋设。(4)观测用起测基基点、工作作基点的设设置必须在在:建筑物轮廓线以以外,不碍碍施工,引引测方便,易易于保存和和不受坝体体沉降变形形影响的地地方。5)测压管宜在大大坝蓄水前前设置,管管壁周围应应与坝体结结合良好,顶顶部管口应应加盖,进进水段顶部部应做好止止水、防止止雨水流入入。3xx水库灌浆设设计说明3.1设计计的依据与与原则(1)设计的依据是是《xx水库工工程地质报报告》。(2)设计的原则是是用灌浆方方法减少坝坝基渗漏量量和增强岸岸坡抗渗、稳稳定的能力力。3.2坝基基帷幕灌浆浆设计3.2.1帷帷幕位置的的选择灌浆帷幕选取沿沿坝轴线布布孔,帷幕幕轴线长2208m,详见xxx水库帷幕幕灌浆设计计图。灌浆帷幕选取沿沿坝轴线布布孔,因xxx水库存存在坝基接接触渗漏和和坝肩绕坝坝渗漏。坝坝基接触渗渗漏、坝肩肩绕坝渗漏漏用帷幕灌灌浆处理。3.2.2帷幕深度度确定帷幕深度根据下下述原则综综合考虑而而定。(1)采用悬挂式帷帷幕,帷幕幕灌浆界接接近10Lu透水岩层层。(2)幕深=(HH0为坝前最最大水深,C取25)。(3)该水库坝基渗渗透地质剖剖面及相关关地质资料料。3.2.3帷幕孔距距、排距的的确定根据坝基地质构构造,结合合大坝的防防渗设计要要求,帷幕幕厚度估算算,确定孔孔距2.00m,单排排布孔。3.2.4帷幕灌浆浆工程量与与材料总进尺31377.9m,其其中坝体非非灌段644.2m,坝坝基非灌段段138..9m,基基岩灌浆段段13033.6m,坝坝体灌浆段段16311.1m,坝坝体接触带带灌浆1336m,基基岩接触带带灌浆1557.5mm。基岩帷幕灌浆采采用425#普通硅酸酸盐水泥。水水泥质量是是确保帷幕幕灌浆质量量的重要要要素,不得得使用过期期变质的水水泥,水泥泥必须有化化验报告单单。3.2.5帷幕灌浆浆施工(1)施工方法:砼砼防渗墙施施工完工后后25天开始灌灌浆。采用逐渐加密法法自上而下下分段循环环式灌浆,先先灌Ⅰ序孔,后后灌Ⅱ序孔,最最后灌Ⅲ序孔的原原则施工,基基岩一般每每灌段为55m,特殊情情况不超过过8m。基岩岩第一段33m。(2)造孔①基岩清水合金钻钻,钻孔时时,用1000mm的钢管护护壁。②孔斜不超过0..2m。③检查孔岩芯采取取率为100%,Ⅰ序孔80%,其余不不作要求。④灌浆孔段在灌前前要进行洗洗孔,孔内内岩粉沉积积不超过00.2m,返返水变清。(3)压水①灌浆孔灌前要进进行简易压压水,主要要了解岩层层的渗透率率,卡塞是是否漏水,灌灌后也要做做简易压水水,吕容值值小于10为合格,压压力为80%的灌浆压压力。②检查孔作正式的的三点法压压水试验,压压力为:0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa。以上压力均指孔孔口压力,盖盖板下一、二二段压力可可适当减小小。③压水必须判断正正确无误,才才能进行下下道工序。④压水供水必须采采用自然水水头。(4)灌浆工艺①灌浆程序钻孔→钻孔冲洗→简易易压水→灌浆→待凝24小时→钻原灌浆浆段压水→≤10lu→合格,往下段钻钻进,不合格复复灌。②灌浆压力灌浆压力0.33~0.4MMPa,压压力为孔口口压力(外外管计压),灌灌浆时注意意压力控制制,不得将将水泥浆大大量灌出地地表。灌浆压力采用逐逐渐升压法法进行控制制。③浆液浓度使用灌浆时浆液浓度度应由稀至至浓逐级变变换水灰比比采用6::1、4:1、2:1、1:1、0.8::1、0.6::1六个比比级的纯水水泥浆灌注注,用限量量法、结合合速率法变变级,一般般每段灌至至400~600L时可变级级,但最优优浓度可多多灌(10000L),当当基岩层的的吸水量大大时,多灌灌浓浆。④灌浆结束标准在设计压力下,吸吸浆量不大大于0.44升/分钟时,续续灌30分钟可结结束,但浆浆液浓度必必须与岩层层单位吸水水率相应,不不得随意加加大浆液浓浓度而加快快结束时间间。⑤封孔基岩自下而上分分段灌浆封封孔,封孔孔压力0..4MPa,封封孔时必须须监理检查查同意方可可进行。(5)灌浆中特殊情情况处理①冒浆用封堵,加加浓浆液,降降压,加速速凝剂(水水玻璃)处处理。②串浆用两孔同时时灌浆方法法进行。③吸浆量过大时,采采用限量、加加浓、降压压、间歇停停灌、加速速凝剂等方方法处理。④帷幕灌浆是比较较复杂的施施工工艺,钻钻孔内基岩岩吃浆看不不见,必须须要理论与与实践相结结合的原则则下认真观观察灌浆变变化(吃浆浆)压力变变化情况,总总结、分析析各岩层段段的吃浆规规律,对设设计参数进进行论证后后进行合理理调整。尤尤其是第一一、二段的的接触带灌灌浆,既要要使帷幕连连续又不得得浆浆液大大量灌入坝坝体。灌浆浆施工还必必须遵照钻钻探、压水水灌浆规程程规范进行行。3.2.6工程质量量检查与验验收3.2.6.11检查标准准一看效果,二看看施工程序序、三看指指标、是否否达到设计计要求。(1)效果:水库蓄蓄水考查后后,坝基及及绕坝渗漏漏得到明显显减少。(2)施工程序:施施工单位在在施工过程程中,是否否严格按设设计及有关关技术要求求精心施工工,灌浆资资料分析结结果是否正正常及符合合灌浆规律律。(3)设计指标:选选8个检查孔孔,根据灌灌浆情况由由甲方或监监理选取布布孔位置,钻钻孔分段压压试验,根根据压水所所得透水率率,结合灌灌浆施工质质量,浆脉脉充填,全全面考虑确确定工程质质量等级。①透水率q≤100Lu,为合格。②基岩第一、第二二段要求合合格率为100%,其余合合格率90%,不合格格的10%不能集中中成块段、线线出现。③原孔检查合格率率100%,结束标标准合格率率100%。④岩心采取率:检检查孔100%,Ⅰ序孔80%。⑤孔斜合格率955%。(4)图纸、资料整整齐清洁,完完整无误、无无缺失,透透水率合格格率90%~~95%暂定为优优良工程。合合格率低于于60%的,且透透水率q>15Lμ,为不合合格工程,应应返工重灌灌、直至合合格,才能能验收。3.2.6.22工程灌浆浆竣工(一)竣工资料料与报告竣工资料:包括括有关的原原始资料(如如钻探班报报表、压水水试验记录录表、灌浆浆记录表、水水位、孔斜斜测量表)成成果、计算算资料。工工程质量的的自检报告告、竣工报报告、技术术总结等提提交。⑴、钻孔:测斜、洗洗孔、压水水、灌浆、照照片、抬动动、变形观观测、漏浆浆、漏水点点。⑵、灌浆成果一览览表。⑶、灌浆分序统计计表。⑷、各次序灌浆成成果表。⑸、帷幕灌浆工作作量表。⑹、灌浆孔、灌浆浆机械平面面布置图。⑺、帷幕灌浆综合合剖面图。⑻、各次序孔透水水率频率曲曲线图和频频率累计曲曲线图。⑼、各次序单位注注水入量频频率曲线和和频率累计计曲线图。⑽、灌浆孔斜测量量成果汇总总表。⑾、检查孔压水试试验成果一一览表。⑿、检查孔岩心柱柱状图。⒀、灌浆材料汇总总表及材料料检验表。⒁、工程照片和检检查孔岩心心保存实物物。⒂、设计变更通知知书及其它它灌浆证明明材料。(二)工程验收收⑴工程验收:在工工程竣工后后,经高水水位考验,渗渗水量基本本达设计要要求。在竣竣工资料已已提出的前前提下,由由施工单位位提出申请请,主管单单位主持,有有设计、建建设、监理理、施工等等单位参加加进行验收收。但灌浆浆竣工时必必须进行初初验,以确确定工程是是否返工重重灌问题。验验收时所需需文件。a、工程设计文件件:包括设设计图纸、设设计报告、修修改设计报报告。b、竣工资料报告告。⑵验收小组详细检检查,认为为工程质量量符合设计计要求时,签签发合格证证书,才可可付清尾款款,不合格格工程,重重返工直至至符合格为为止,返工工费由施工工方自负。3.3坝体体充填灌浆浆设计坝体充填灌浆是是在坝基灌灌浆封孔之之后进行,但但必须按孔孔序施工,即即先灌Ⅰ序,后灌Ⅱ序,再灌Ⅲ序的原则则施工。3.3.1布布孔及工程程量布孔沿坝轴线布布置,即坝坝体段坝基基帷幕灌浆浆孔的造孔孔段,单排排孔,孔距距2.0m。详见帷帷幕灌浆设设计图。布布孔105个,灌浆浆段总长22934..8m。检查孔孔段:2993.5mm。3.3.2灌浆浆施工工艺艺3.3.2.11施工程序序基岩灌浆结束后后用水泥灌灌浆封孔至至基岩段孔孔顶→取拔钢套套管→用大于土土坝造孔孔孔径的钢套套管5m用吊锤锤打入土坝坝孔内→校正土坝坝段孔深→下灌浆管管至孔底(不不大于0..5m)→灌浆→待凝析水水不小于5天→通孔复灌灌(次数不不少于4次)直至至结束条件件。3.3.2.22钻灌工艺艺(1)造孔用法钻进进,不得加加水钻进,开开孔孔径不不小于1000mm。(2)灌浆分序施工工。即先灌灌Ⅰ序,后灌Ⅱ序孔,再再灌Ⅲ序孔。(3)孔深实测校正正±0.3mm。(4)灌浆方法:土土坝灌浆采采用孔底注注浆,全孔孔灌注,少少灌多复,每每灌次吃浆浆量0.4~0.7m3/m。(5)灌浆材料:用用水泥料土土混合浆加加柴油灌注注,水泥用用量占粘土土干料重的的20%,粘粘土干料占占85%,柴柴油掺加泥泥浆干料重重的0.55%。湿法法制浆,即即搅拌→过滤→沉淀→放入储浆浆池备用。粘粘土原料比比重控制在在1.35~1.45gg/cm3之间。3.3.2.33灌浆综合合控制(1)套管长5m((灌段长小小于5m时,采用用1m)。(2)射浆管不低于于孔底0..5m。(3)压力控制:采采用进浆管管及套管内内两种同时时计压,进进浆管压力力0.13~0.255Mpa,套套管内(孔孔内)压力力0.05~0.1MMpa,灌灌浆压力控控制以孔内内压力为准准,因压力力由经验而而得,故实实践后作适适当调整,以以保证正常常灌浆。压压力表限制制:进浆管压压力表最大大量程1..0Mpaa,套管压压力表最大大量程为00.6Mppa,随时时检查校正正压力表。(4)浆液控制:先先用浓浆注注满孔段,孔孔内有水时时,将水排排出,再用用稀浆起灌灌,当吃浆浆量大于330升/分钟时,改改用浓浆灌灌注。(5)位移及裂缝控控制灌浆时,必须严严格控制灌灌浆压力,不不得使坝体体产生位移移及裂缝,如如发现问题题,则必须须查明原因因后才能继继续灌注。3.3.2.44终孔结束束标准及封封孔(1)复灌次数不少于于4次(灌浆正常),灌浆不不正常时,视视情况适当当增加次数数。(2)灌浆正常,而吃吃浆量连续续三次小于于40Kg/m(干料)时,经监监理同意也也可封孔。(3)自下而上提管、加加压,用浓浓浆封孔,每每天往孔内内注浓浆,直直至孔内泥泥浆析水后后不再下沉沉为止。3.3.3质质量检查(1)灌浆过程是否正正常,灌浆浆是否达到到设计要求求。(2)检查孔取芯分析析,岩芯照照片保存。(3)灌后抗渗效果。3.3.4灌灌浆概算详详见概算报报告4溢洪道设计4.1概况原xx水库溢洪道道位于大坝坝右坝肩,水水平控制段段为有闸式式宽顶堰,设设两道2.5××2.3露顶钢闸闸门,5吨葫芦起起吊。因右右坝肩两面面环山,当当所建溢洪洪道泄槽降降至外坝脚脚时左转90º,造成溢溢洪道水流流流态不好好,外坝坡坡失稳的病病险状况。溢溢洪道全长长247mm,其中闸闸室段长66m,边墙墙为浆砌石石结构,底底板为混凝凝土结构,最最大过流336.811m3/s。4.2方案选定定除险加固设计将将对外坝坡坡整形培厚厚,若外坝坝坡整形后后仍在此处处改扩建原原溢洪道,由由于此处地地形、地质质条件限制制,将使枢枢纽建筑物物交叉布置置而互相影影响,同时时也给设计计、施工及及今后的运运行管理带带来一系列列的困难,投投资也将进进一步扩大大,加之原原溢洪道泄泄槽段转弯弯近90°,布置不不合理。因因此,本次次设计决定定新建正槽槽溢洪道。经勘察,左坝肩肩为弱风化化砂岩,坝坝肩处地势势平缓,拟拟建溢洪道道陡坡段地地势适宜,自自然坡度约约45°,是修建建泄水建筑筑物的理想想位置。由由于原左坝坝肩已建有有一条输出出水隧洞,所所以拟建的的泄水建筑筑物离开该该洞约455m(轴线线至轴线)布布置,离开开左坝肩近近50m,这这样彼此不不会造成影影响。消能能方式采用用挑流消能能,可直接接挑至下响响水箐水库库库尾。通过调洪演算、方方案优选,最最后采用114m正槽槽溢洪道方方案。该方方案工程量量、水位、地地质条件、堰堰型选择等等方面均较较为有利。4.3工程布置置4.3.1平面面布置溢洪道采用正槽槽形式,由由实用堰段段、缓坡渐渐缩段、陡陡坡段、挑挑流消能段段及护砌段段组成。根据《强制性条条文》SL2553-20000第2.1..10规定定,为不影影响各工程程建筑物的的运行管理理,特在平平面上将本本工程溢洪洪道布置呈呈直线,并并使其位于于左坝肩与与输出水隧隧洞之间,轴轴线离左坝坝肩约18米,离输水水隧洞进口口约48mm,离出口口约28mm。4.3.2纵向向布置为减少开挖工程程量,因地地制宜利用用地形条件件,现将溢溢洪道分段段进行设计计,即进口口段、收缩缩段(i=0.2207)、陡坡坡段(i=0.6645)、挑流流消能段及及护砌段(i=0.35)。为保持原有规模模及效益,并并有效提高高控制段过过流能力,减减少工程投投资,决定定在进口段段设实用堰堰。堰顶高高程取用正正常蓄水位位18755.77mm,控制段段边墙顶高高程采用18777.50,与坝顶顶齐平。4.3.3工程程布置及水水力计算4.3.3.11水力计算算溢洪道水力计算算,参照溢溢洪道设计计规范(SL2553—2000)进行。溢洪道起始断面面水深,采采用正槽起起始断面水水深,计算算采用正槽槽式水面曲曲线计算程程序进行。经计算,得溢洪洪道0+00030.00处水深h校=2.3223m。以后用用分段求和和法,计算算渐变段、陡陡坡段、挑挑流消能段段的水深和和流速。计算公式如下::L1-2=式中:△L1--2——分段长度度(m)h1、h2——分段始、末断面面水深(m)V1、V2——分段始、末断面面平均流速速(m/ss)α1、α2——流速分布不均匀匀系数,取取1.1。θ——泄槽底坡坡角(°)i——泄槽底坡,I==tgθ——分段平均库阻坡坡降。n——槽身糙率,取nn=0.0116.——分段平均流速,(m/s)——分段平均水力半半径,计算P=0.333%,Q=44..4m3/s,堰顶宽144m,收缩缩段末0+0330.000,b=4.0mm,i1=0.2007,ii2=0.6445。各段段计算成果果见下表::p=0.3333%的水面面曲线掺气气水深计算算分段水深h流速v掺气后水深hbb=(1+§§v/1000)h备注0+000.001.452.1871.50b=14m0+005.000.754.2300.85b=14m0+010.001.063.4901.30b=12m0+015.001.383.2201.75b=10m0+020.001.693.282.20b=8m0+025.002.003.702.70b=6m0+030.002.3234.7803.1b=4m0+042.001.8935.8603.0b=4m0+054.001.4637.5902.53b=4m0+066.001.03310.751.66b=4m0+078.000.6217.920.90b=4m4.3.3.22工程布置置(1)进进口段(0+0000.0~0+0005.0)溢流堰段长5..0m,采采用实用堰堰形式,经经计算,堰堰高1.550m,为为浆砌石结结构,表面面为0.33m厚C15钢筋混凝凝土护砌。边边墙为现浇浇C15钢筋砼,厚厚50cmm,底板为为厚0.44m的C15钢筋混凝凝土,实用用堰方程为为y=x1..85/2.6662,后用1:1.3的陡坡与与底板相连连。(2)收缩段(00+0055.0~0+0330.0)渐缩段全长255.0m,底底宽从14.0渐变到4..0m,i=0.2007,边墙高3.23~4.2m,在在桩号0+0227.5处设置宽宽4.8mm的交通桥桥,改造公公路接坝顶顶,路宽55m。交通通桥底板厚厚0.5mm,为C20钢筋砼结结构,共设设两个齿槽槽,深1..6m,齿齿槽为C15钢筋砼结结构。(3)陡坡段段(0+0330.0~0+0078.00)陡坡段末至下响响水箐水库库库尾段,因因地势较陡陡,地表自自然坡度约约45o,为减少少工程量,现现根据地形形、地质条条件将此处处设置为陡陡坡段,矩矩形断面,底底宽4m,全长长48m,为为使水流平平顺连接,在0+030.0~0+034.30,设抛物线Y=0.207X+0.051X2与陡坡段相接,从0+034.3~0+078.00,长43.70m,底坡i=0.645,比初设底坡i=0.889,适当放缓。以降低水流对底板脉动压力和拖曳力。由于本段底坡陡,流速大,为使底坡稳定,将本段分为4段,单段长12m,(均为平距),分缝处设抗滑齿槽,其中0+030.0、0+054.0处,齿槽深4.5m,0+078.0处深2.0m,0+042.0、0+066.0处,齿槽深3.0m。底板厚0.6m,在每段底板下,每隔1.5m(平距)锚固一排钢筋,每排钢筋4根,直径28mm,共锚固106根钢筋,深入底板以下3.3m,以上措施,都为了达到底板抗滑、抗冲稳定的要求。本段边墙,底板板为C20钢筋砼,齿齿槽为C15钢筋砼结结构,底宽宽4m,墙高1.4~4.2m,每段底底板下设纵纵、横排水水沟各2条。(4)挑流消能段(0+0778.0~0+0887.3)挑流消能段为一一反弧抛射射段,断面面过水宽度度4.0mm,挑坎高高程18337.8000m,比比下游下响响水箐水库库正常蓄水水位18335m高2.8mm。H1=1875.777-18837.8800=337.977mH2=1837.8800-11835==2.8000m①挑流半径选择设计水位时,hhc=0.566m,取R=100hc=10××0.5660=5..60m,校核水位时,hhc=0.622m,取R=100hc=6.20m取挑流半径R==6.5m。②挑射角选择根据规范,挑射射角一般为为25°~35°,现取挑挑射角=330°000′。③冲刷坑深度下游下响水箐水水库正常蓄蓄水位18835m,库库尾水深55m,基岩岩为砂、泥泥岩互层,泥泥岩属强风风化,砂岩岩属中等风风化,地理理裂隙发育育一般,根根据《溢洪洪道设计规规范》(SL2553-20000),属Ⅳ类岩基,取取Ks值1.2,则按公公式计算得得冲刷坑最最大深度为为设计情况时,TT=3.0010m校核情况时,TT=4.2252m④挑距计算根据上述资料,计计算挑坎末末端至冲坑坑最深点间间的水平距距离。设计水位时,LL=41..40m。冲刷坑后坡i==<0.333(安全)校核水位时,LL=43..342mm冲刷坑后坡i===0.1000<0.3333,挑流流鼻坎是安安全的。(5)护砌段(0++087..0~0+0997.3)挑坎脚至下响水水箐水库库库尾正常蓄蓄水位,长长10m,宽宽4m,用于于排泄溢洪洪道底板的的渗水及反反弧段无法法挑射时的的水流,并并保护挑坎坎脚,避免免受到冲刷刷。边墙为为C15砼,底板板为C15砼,齿槽槽为C15钢筋砼。4.3.3.33陡坡段防防蚀抗磨设设计陡坡段在设计水水位及校核核水位时流流速均很大大,这种高高速水流会会产生四个个方面的特特殊问题。其中,压强脉动动和冲击波波问题,因因条件限制制无法定性性分析,气气蚀和掺气气问题将通通过一些经经验公式进进行初步探探讨。(1)水流空化数据查,xx水库库汛期水温温在17℃左右,相相应的蒸汽汽压强为0.1998m水柱柱,根据气气穴数公式式计算初生生空化数。设计水位时,KK=0.550说明当突体的水水流空化数数Ki>0.550时,可能能出现气蚀蚀。校核水位时,KK=0.444说明当突体的水水流空化数数Ki>0.444时,可能能出现气蚀蚀。为满足《强制性性条文》SL2553-20000第3.7..2条规定定,防止出出现空蚀破破坏,陡坡坡段泄槽采采用C20钢筋混凝凝土进行浇浇筑,并要要求水力边边界光滑、平平整,在分分段处下设设抗滑齿槽槽,深3..0至4.50mm,并布设设锚筋,增增加底板抗抗滑作用。(2)掺气水深计算算根据设计规范的的公式,计计算陡坡段段掺气水深深如下,设计水位时,hha=0.7880m校核水位时,hha=0.9000m4.3.3.44溢洪道边边墙高度确确定本除险加固工程程为小(一一)型水库库四等建筑筑物,溢洪洪道工程按按4级标准设设计,按规规定边墙高度=掺气气水深+安全超高高其中,安全超高高在设计情情况时取00.6m,校校核情况时时取0.55m。溢洪道边墙高度度计算表单位:m项目名称实用堰段收缩段末陡坡段末挑流段掺气水深超高边墙掺气水深超高边墙掺气超高边墙掺气超高边墙校核情况3.233.104.200.900.51.403.000.53.54.3.3.55结构计算算(1)正槽段溢洪道采用实用用堰进行泄泄流,宽×高为14.00×1.550m,整整个溢洪道道布置在砂砂岩基础上上,摩擦系系数f=0..55。根据本次初步设设计地质勘勘察结论,整整个左侧山山体将进行行帷幕灌浆浆处理,包包括溢洪道道控制段。正槽段边墙为CC15钢筋砼,厚厚度50ccm,底板板为厚0.4mmC15钢筋混凝凝土整体结结构。作用在堰上的力力主要有自自重、水重重、渗透压压力、静水水压力。控控制段底板板的抗滑安安全系数为为说明控制段底板板稳定。合力作用点的位位置距0点偏心距e。=aa-B/22=0.556-1..0/2==0.066m<B//6=0..17m说明控制段边墙墙合力作用用点在三分分段范围内内,地基不不会出现拉拉应力。(2)渐缩段(00+0055~0+0330.0)渐缩段长25..0m,底底坡i=0.2007,边墙高3.23~5.82mm,底板厚厚0.5mm,均为C20钢筋混凝凝土结构,底底板以下设设两道纵横横排水沟,齿齿槽为C15钢筋混凝凝土结构。由于本段溢洪道道开挖浅,仅2~3m,边坡及基岩稳定,摩擦系数大,故仅对溢洪道底板进行抗滑稳定计算。作用在单位长度底板上的力有自重、水重、水流拖曵力、脉动压力、渗透力、摩擦力,经计算其抗滑稳定安全系数为Kc=1.47>[[K]=11.05结论:坡段底板板稳定性符符合要求。(3)陡坡段(00+0300.0~0+0078.000)陡坡段为整体式式C20钢筋混凝凝土结构,底底板厚0..6m,边墙厚厚0.5~0.6m。分成4段,单段段长12mm,分缝处处设抗滑齿齿槽,深3.000~4.50m。每段底底板下设两两条纵横排排水沟,齿齿槽为C15钢筋混凝凝土结构。由于本段泄槽开开挖较浅,边边坡和基岩岩稳定,摩摩擦系数大大,且泄槽槽边墙和底底板为整体体结构,故故仅对溢洪洪道底板进进行抗滑稳稳定计算。作用在单位长度度底板上的的力有自重重、水重、水水流拖曵力力、脉动压压力、渗透透力和摩擦擦力,其抗抗滑稳定安安全系数为为:Kc=0.41<[[K]=11.05说明不能满足抗抗滑稳定要要求,需对对底板进行行加固处理理。今每隔1.5mm(平距)锚锚固一排钢钢筋,每排排钢筋4根,每根根钢筋锚固固长3.33m,直径径28mmm,每分缝缝段内共设设5×4==20根,则单单位计算长长度内折合合4.0根锚筋的的上拔力,加加上抗滑齿齿槽的稳定定作用。单单位长度内内抗滑稳定定安全系数数为Kc=1.31>[[K]=1.225说明锚筋加固后后泄槽抗滑滑稳定安全全。(4)挑流消能段段挑流消能段边墙墙和底板为为C25钢筋混凝凝土整体结结构,齿槽槽为C15钢筋砼为为增加其抗抗滑稳定性性,前齿深深4.500m,后齿齿深3.00m,陡坡坡段排水沟沟从后、前前齿槽接出出形成明流流,进入护护砌断。(5)护砌断护砌段长10mm,宽4.00m,边墙墙高1.55m,底板板厚0.44m,均为C15钢筋砼,作作用是接引引挑坎处小小水流进入入下响水箐箐水库,保保护鼻坎段段安全。5输水隧洞加固设设计5.1加固原则则输水隧洞布置于于左岸山体体内,是在在原有的基基础上改建建进水口、在0+028.40m处新建启闭塔而形成,土坝施工期输水隧洞不安装闸门,作渡汛导流洞。隧洞全长113.6m,其中:进口导墙及渐变段7.2m,增设拦污栅一道,有压洞段长17.8m,按原建筑物不作改动;闸室段长5.2m,无压洞段76.6m,出口冲坑及渠道布置段长6.0m。隧洞断面尺寸宽1.0m,直墙高1.2m,为城门洞形180°半园拱,纵坡i=0.015。5.2结构设计计(1)进水口导导墙(0+0000至0+0003):导墙为八八字伸向内内坝脚,底底宽由3..0m变为为1.0mm,墙高2..30m,长长3.0mm。底板采采用C15砼支砌厚厚0.4mm。进口段段上边坡为为强风化残残坡积层,需需进行加固固处理。在在输水隧洞洞0+0007.200后山坡设设高3.00m的挡土土墙,挡土土墙采用M7.5浆砌石,边边坡1:0.5,厚0.33m。(2)拦污栅段段:高2.3mm,长2.11m,宽1.00m,设70°倾角拦污污栅一道,栅栅高2.33m,宽1.22m,由型型钢焊接形形成,放入入栅槽中。拦拦污栅段采采用200#钢筋砼整整体浇筑,边边墙厚0..4m~0.5

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