XX水库大坝安全评价报告

#hb°.7430-448hz0.1310.115he0.40.3△h1.2740.863需要坝顶高程（m）379.42379.42需要防浪墙顶高程（m）379.174380.283xx水支流库现状坝顶高程379.9m，防浪墙顶高程381.1m，可满足规范要求。4.5结论和建议结论水库大坝为混凝土双曲拱坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定工程等别为IV等，属小（1）型水库。枢纽主体工程永久性水工建筑物等级：水库大坝为4级，其他性次要建筑物为5级。原设计考虑到水库下游5km处为xxxx市新城区，设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，消能防冲标准20年一遇，符合规范要求。xx水支流库现状坝顶高程379.9m，防浪墙顶高程381.10m，经复核计算，可满足规范要求。大坝下游无消能防冲设施，已形成冲坑，存有危害大坝与下游两侧岸坡的安全隐患。根据《水库大坝安全评价导则》SL258—2000），xx水支流库大坝防洪安全性为B级。建议为使水库更好地发挥兴利减灾的功能及确保水库安全运行管理。现提出以下几点建议：（1）水文、气象观测问题建议在库区设立一套水文自动测报系统，以便随时掌握库区的水文情况，在大坝附近设置气象观测外部设施、观测蒸发、气温、温度风速等。以便为水库的合理调度提供依据。（2）加强资料观测、管理水文、气象资料是水库运行安全论证分析的基础，因此对水文、气象资料及水库运行状况进行认真的观测、记录、整理、分析、存档，建议成立资料室由专人负责管理。工程质量评价枢纽区工程地质条件地形地貌坝址位于XX乡长路村，坝址河段流向NW—SE，河流以大约N30°W向自北西流经坝址。两岸山体雄厚陡峻，地形较对称，山顶高程均在530m以上，山体坡度一般40~45。左右。河谷切割较深，呈“V"型，谷底宽约30m，河床底高程341m左右。阶地及漫滩不发育。地层岩性坝址出露地层为泥盆系上统锡矿山组（D3X）,岩性主要为青灰色石英细砂岩，中~巨厚层状，岩石致密坚硬。局部夹不规则状薄层灰绿色凝灰质页岩，其中凝灰质页岩一般以铁泥质胶结为主，强度低，易风化，以夹层形式分布，夹层厚度数厘米至数十厘米，局部夹层次生泥化。地质构造与地震工程区地处华南褶皱系、赣中南褶皱、赣西南拗陷之井冈山—陈山隆褶断束构造单元中，构造形式主要表现为褶皱和断裂构造。工程区下游2km处有区域性逆断层发育，产状大约N40~60°E/NW,50°;在大坝上游北北西向约5km处也有断裂构造通过。但这些断裂构造不具活动性，对工程安全基本无影响。查《XX省历史地震目录》，工程区及邻近地区历史上未遭遇大的地震。仅邻近永新县发生地震2次，其中本县1452年8月发生4.5级地震，有地陷记录；遂川县发生地震4次，其中本县1808年12月16日发生地震一次(震级不明)，未有破坏记录。其余地震均受外省地震影响。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2011),工程区地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度小于VI度，属构造相对稳定区。坝址区位于赣中复式向斜南部的xx向斜西北翼，总体为单斜构造，岩层产状一般60~90°E/NW,56~90。。受后期多次构造动动的挤压影响，坝基岩体断层和裂隙发育。断层：本次安鉴根据大坝基坑开挖施工地质描述资料，将坝基发育的断层及挤压破碎带汇总于下表。坝基各主要断层或挤压破碎带汇总表断层编号产状宽度(m)断层描述出露位置

f1140°z65°上盆岩体破碎风化强烈，下盆岩体较完整弱风化，该断层性状较差，延伸较长，宽约数厘米。右岸371m-376m高程105~115°z0.05-拱岸心线偏右主要由块状岩组成，断层面扭曲不平，f255-65°0.5性状较好，延伸较长。侧337m高程以下0.1-右岸340m-构造岩为碎块岩，断层面有夹泥，性状f3185°z70°0.2较差，延伸较长。342m高程95~100°z0.03-由碎块岩及石英脉组成，局部夹泥，性右岸350m-f470-85°0.2状较差，延伸较长，平行发育3条。360m高程由碎块岩及石英脉组成，局部夹泥，性123-124°,0.03-右岸358m-f552-64°0.2状较差，延伸长。坝基已清除，基础置365m高程于卜盆。65-90°,0.03-挤压破碎带，充填岩屑夹泥，性状较差，右岸365m-f654-71°0.4延伸较长。371m高程0.8-河床337m高f7297°,75°1.2挤压破碎带，延伸较长。程以下2）裂隙：根据施工地质描述成果，坝基岩体发育的主要裂隙统计如下：河床（337~343m高程）：第一组：130~133°z53~63°;部份反倾，产状295~306°z60~85°;第二组：88~114°z25~29°,仅发育2条；第一组：180~185°z75~90°;左岸（343m高程以上）：第一组：120~130°z70~80°,分布于343-348m高程以及373~377高程；第二组：265~280°z83~86°,分布于339~360m高程；左岸（343m高程以上）：第一组：90°z90°,平行发育3条，分布于343~345m高程；第二组:300°z90°,闭合，局部微张并夹泥,分布于344~350m高程；第三组：195~205°z70~85°,分布于343~350m高程；第四组：98~115°z70~75°,分布于373~380m高程。以上裂隙基本闭合,局部张开,裂隙面光滑平顺,无充填,延伸较长，裂隙间距0.5~2m，或大于2m,仅局部发育裂隙密集带，作了刻槽回填混凝土处理。坝址缓倾角裂隙不发育,仅河床部位及左坝肩各发育2条/代表性以育方向为北北东向，顷南东/倾角25~29°。3）坝基凝灰质页岩软弱夹层较发育,根据试工地质描述资料,归纳如下：河床部位：产状80~85°z65~85°,夹层一般宽0.2~0.8m,发育8条,岩体风化破碎,分布于河床337m高程以下,拱中心线左侧。左岸：产状230~260°z85~90°,夹层一般宽0.2~0.3m，岩体风化破碎，呈岩屑状，分布于339~348m高程，而360~370m高程岩层与下部倾向相反,产状为60~90°z56-76°,夹层厚度3~20cm。右岸：产状75。,80~90。，夹层一般宽0.2~0.8m，岩体风化破碎,分布于343-348m高程。水文地质条件坝址区第四系松散堆积层不发育,第四系孔隙潜水分布范围和赋存水量有限,地下水类型主要以基岩裂隙水为主。其富水（透）水性主要取决于岩体风化程度、裂隙和断裂构造的发育程度。接受大气降水补给,排泄于河床和沟谷。根据前期水质分析成果,地下水对混凝土具重碳酸型中等腐蚀,对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀,对钢结构具弱腐蚀。根据同流域附近工程相关资料分析,水库水对砼构件具重碳酸型弱腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性。大坝工程地质条件评价坝基岩体变形特性大坝建基岩体为中厚-巨厚层弱风化石英细砂岩,局部夹薄层凝灰质页岩。坝基石英砂岩属中硬岩,岩体呈镶嵌碎裂结构,结构面中等发育-发育,多闭合,贯穿性结构面主要为断层、挤压破碎带和延伸性好的夹泥裂隙,以及强风化凝灰质页岩夹层。岩体完整性较差,属Bm2类坝基岩体。根据初设阶段岩石试验成果，坝基弱风化石英砂岩物理力学指标建议值如下：饱和抗压强度56.2~53.8Mpa，干抗压强度67.9~71.4Mpa,软化系数0.75~0.83,湿密度2.70g/cm3，比重2.70,吸水率0.10~0.17%，极限剪断强度f:1.32~1.43、C':9.42~9.84Mpa，弹性模量40.3~46.1Mpa，岩体与岩体抗剪断强度指标：f=0.9~0.95、C'=0.85~0.9Mpa。根据试验成果分析，坝基弱风化细砂岩岩体属中硬岩，岩石致密坚硬，力学性能及变形特性均较好。局部强风化凝灰质页岩力学性能及变形性较差，但施工时期已作了深挖回填混凝土处理。就本工程坝高而言，坝基岩石本身不存在压缩变形问题，坝基岩体抗变形性能主要受岩体软弱结构面控制。据查参建资料，坝基范围内断层、挤压破碎带和局部节理裂隙密集带等软弱结构面发育，但均作了刻槽回填混凝土处理，坝基全面积进行了固结灌浆，在坝体应力作用下，建基岩体基本不会产生变形问题。坝肩抗滑稳定问题两岸拱座岩体为石英细砂岩，局部夹凝灰质页岩，根据已有的勘察成果，承担拱端应力的坝肩岩体主要为弱~微风化石英细砂岩，局部夹有凝灰质页岩，岩体断层和裂隙发育，完整性较差，但作了刻槽回填混凝土和固结灌浆处理，坝肩未发现与拱端推力方向呈较大交角的抗变形性能差的软弱层，故两岸坝肩岩体因压缩变形而导致大坝失稳的可能性较小。控制大坝稳定的是拱座岩体结构面的各种组合，能否产生可能滑移的分离岩体，现分析如下：左坝肩谷坡突出较小，下游冲沟距坝肩约120m以上，谷坡产状210°Z45~50°,拱座岩体较雄厚，支撑条件较好。据施工地质素描资料，左坝肩发育的主要岩体结构面有：凝灰质页岩夹层和第一、二组陡倾角裂隙，以上裂隙基本闭合，局部张开，裂隙面光滑平顺，无充填，对坝肩抗滑稳定基本无影响，各结构面的切割关系见赤平投影图图4.1、图4.2。由于坝肩岩体缓倾角软弱结构面不发育，拱座岩体不存在底滑面，故产生滑移分离岩体的可能性小，左坝肩抗滑稳定性较好。右坝肩谷坡坡角大且突出，下游谷坡产状60。,45~50。，下游距坝肩约70m处发育一走向北东向30°的冲沟，切割较深，拱座岩体较单薄，支撑条件差于左岸。据施工地质素描资料，右坝肩岩体发育的主要结构面有凝灰质页岩夹层和第一、二、三、四组陡倾角裂隙，以及f/f/f断层或挤压破碎带，倾角基本在60~90°,缓倾角裂隙不发146育，以上裂隙基本闭合，局部张开，裂隙面光滑平顺，无充填，对坝肩抗滑稳定基本无影响，各结构面的切割组合关系见赤平投影图4.3、图4.4。由于坝肩岩体缓倾角软弱结构面不发育，拱座岩体不存在底滑面，故右坝肩岩体产生滑移的可能性小。

NNAwH'M：笊LNNAwH'M：笊L關科亦jffi70-00*M：佥腮iiu辆点烈台糕空卜西“讣弘虫“门胸£4Em)，忙申$业为於/用和J.円tlSfiFSS、'IM丨里辰5加帝训T龄轴聒預闻.111-骼討2触1谿£加砧护J2：舞:啣称备站『Fd融-J3：娜甜辕植瘢売虧倔*i55心6•⑶嘛妙阳勲舟兌谧框怒1血_⑹)34.2嶄颈rr鬲和灶紺聲丽截沁Nt¥伽SSI.翦一进左用驰\_90“«.54^^-345Nt¥伽SSI.翦一进左用驰\_90“«.54^^-345IIjJ?苇二破JUX)■上90・i詔仪3译2JJ寥三昶tl軒涮・£丁0小卄04陥350柿担:閃帔嫌玛玷怜・」应、验⑶XJ4帥;少.3屯崔肥防蔚険稽依斜讎讪狛T4.£朴55加前讼上弊豹j戸WeI：.I1?jSI硝.65"丁TTGridf嶋肆:SfAIOOrdfS*（350-^1；：6^90^£H56開撕］J4：iBSlI^IIS-xTQ^Tti*⑷XJBEImi）、巴；罪甌7U丄畔种坝基渗漏与绕坝渗漏问题施工时期对坝基上部岩体进行了固结灌浆和帷幕灌浆处理，但水库自建成运行至今，坝基左侧及左岸山体出现了渗漏及绕坝渗漏问题，有渗水流出。坝基岩体为弱风化石英细砂岩，岩质较硬，但岩体节理裂隙发育，在高水位压力下，库水沿基岩裂隙面渗漏。据本次质检钻孔压水试验成果，按相对不透水层qS5Lu控制，左侧岸坡岩体高程344.10m以上岩体透水率q>7.78Luo河床段坝基高程322.4m以上岩体透水率q>9.65Lu。左、右岸岩体与河床段坝基相对不透水层顶板高程远低于正常蓄水位377.90m，不能满足规范要求。现场安全检查与运行巡查发现，中间坝段、左坝段坝体见有渗漏水出逸，河床段坝基与两侧岸坡山体存有明显渗漏水出流，大坝存在坝体与坝基渗漏及绕坝渗漏问题。边坡稳定问题大坝右岸山体由于施工需要进行人工开挖，形成切坡，坡度较陡，坡度达60~80°,拟切坡宽度约50米，最大切坡高约15.0米。切坡基岩裸露，其岩性为强风化石英细砂岩，岩体破碎，发育多组节理裂隙，节理横纵向切割岩层，使岩体整体性减弱，高陡切坡造成巨大临空体，边坡稳定性差，岩体时有发生掉块及小规模崩塌，危及大坝安全，建议对边坡进行固处理。大坝下游岩体冲刷问题大坝泄洪设计采用表孔溢流，溢流堰采用WES实用堰，堰顶高程377.9m;溢流段总宽40m，溢流净宽36m，分三孔，每孔净宽12m;挑流鼻坎高程375.2m,溢流堰出口段反弧半径为3m,挑射角24°;无闸门控制自由泄流。下游河床及两岸出露岩性为石英细砂岩夹凝灰质页岩,呈强风化,发育多组节理裂隙切割岩体,岩体完整性差，相应抗冲刷性能较差。水库运行至今，溢洪道经常过水，挑射水流对下游岩体长期产生冲刷，在下游已经形成了较大的冲刷坑，且有逐年扩大的趋势，影响两岸岩坡稳定，对大坝安全不利，建议进行衬护处理。下游岩体冲刷系数建议取1.4。坝体质量及评价整个大坝混凝土浇筑从2003年12月27日开始至2005年7月8日完成，共计浇筑混凝土219块，基本每浇筑一块，由监理人员现场监督随机取样一组混凝土试块，委托XX市交通工程质检中心进行28天龄期的混凝土试块强度检测，据查证共送检220组，其中C15的217组，C25的3组，C15混凝土分为四批，按GB50204-92规范进行统计计算，均达规范的合格要求。三组C25混凝土试块按GB50204-92规范中非统计法评定亦达合格要求。大坝的外形尺寸经测量控制和检查，误差在规定范围内，但从现场检查发现，混凝土浇筑外观比较粗糙，表面接缝明显，局部混凝土有麻石、鼓起等现象，这主要与施工单位所采用的九类板做模板，而支撑模板的刚度和稳定性不够有关，以致模板之间接缝不严而漏浆。大坝为C15混凝土结构，布设有2条横向伸缩缝，采用紫铜片止水。下游坝面存有钙质析出现象，左侧伸缩缝部位与部分水平施工缝见有渗漏水逸出。综上所述，大坝施工质量不合格。金属结构质量评价大坝排污钢管（兼做放空管）阀门和取水钢管阀门均为露天安装，阀门日晒雨淋，随着时间的推移将造成阀门严重锈蚀，影响安全运行主要结论与建议1坝址出露地层为泥盆系上统锡矿山组（D3X）,岩性主要为青灰色石英细砂岩，中~巨厚层状，岩石致密坚硬。2、工程区地处华南褶皱系、赣中南褶皱、赣西南拗陷之井冈山—陈山隆褶断束构造单元中，构造形式主要表现为褶皱和断裂构造，但这些断裂构造不具活动性，对工程安全基本无影响。根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2011）,工程区地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度小于VI度，属构造相对稳定区。3、坝址区第四系松散堆积层不发育，第四系孔隙潜水分布范围和赋存水量有限，地下水类型主要以基岩裂隙水为主。其富水（透）水性主要取决于岩体风化程度、裂隙和断裂构造的发育程度。接受大气降水补给，排泄于河床和沟谷。根据前期水质分析成果，地下水对混凝土具重碳酸型中等腐蚀，对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀，对钢结构具弱腐蚀。根据同流域附近工程相关资料分析，水库水对砼构件具重碳酸型弱腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性。4、坝基范围内断层、挤压破碎带和局部节理裂隙密集带等软弱结构面发育，但均作了刻槽回填混凝土处理，坝基全面积进行了固结灌浆，在坝体应力作用下，建基岩体基本不会产生变形问题。5、坝肩未发现与拱端推力方向呈较大交角的抗变形性能差的软弱层，故两岸坝肩岩体因压缩变形而导致大坝失稳的可能性较小。6、水库自建成运行至今，坝基左侧及左岸山体出现了渗漏及绕坝渗漏问题，后期虽经加固处理，但仍未彻底解决渗漏问题，至今仍有渗水流出。建议对左岸山体及左岸坝基进行加固处理。7、大坝右岸山体边坡稳定性差，岩体时有发生掉块及小规模崩塌，危及大坝安全，建议对进行固处理。8、水库运行至今，溢洪道经常过水，挑射水流对下游岩体长期产生冲刷，在下游已经形成了较大的冲刷坑，且有逐年扩大的趋势，影响两岸岩坡稳定，对大坝安全不利，建议进行衬护处理。9、大坝施工质量基本满足设计要求。10、大坝排污钢管（兼做放空管）阀门和取水钢管阀门均为露天安装，阀门日晒雨淋，随着时间的推移将造成阀门严重锈蚀，影响安全运行。综上所述，大坝工程质量评价为不合格，由于工程存在诸多影响大坝安全运行的质量问题和安全隐患，制约了水库工程效益的正常发挥，建议尽快进行除险加固出路。大坝渗流评价坝体渗流评价XX水支流库坝址以上控制集雨面积5.73m2，水库总库容226.5m3，兴利库容223.5m3，属小（1）型水库，大坝为混凝土变截面双曲薄拱坝，坝顶高程379.9m，最大坝高42.9m。防浪墙高1.2m墙顶高程381.1m坝顶弧长152.28m坝顶中心角107.649°，坝顶厚度2.5m，坝底厚度7.6m。坝体厚高比0.1772，大坝左右为挡水坝段，中间为溢流坝段，溢流坝段长40m，溢流堰顶高程377.9m，三孔无闸控制自由溢流，每孔净宽12m，鼻坎挑流消能；坝体材料为C15三级配混凝土。坝体中部342.0m高程设置排污放空钢管，钢管直径^400,出口采用2个Z45T-10/DN400闸阀控制。XX水支流库是XXXX市新城区供水工程的水源工程，为满足取水需要，采用分层取水方式，分别在坝体347.2m、358.8m和370.0m高程处设置^400钢管取水；为便于总管检修，在347.2m、358.8m高程钢管出口设置直径DN=400mm手动阀门。各层取水钢管分别与大坝下游输水立管相连接，再与市新城区供水工程的水源总管相接，形成完整的水源管网系统。经现场检查，坝身有钙质析出，左侧伸缩缝部位与部分水平施工缝见有渗漏水逸出，渗漏水量较少，只下游坝面渗漏部位形成洇湿面。坝基渗流评价根据本次地勘探孔（ZK2）资料：坝基岩体为弱风化石英细砂岩，岩质较硬，但岩体节理裂隙发育，在高水位压力下，库水沿基岩裂隙面渗漏。坝基左侧322.40m高程以上岩体具中等透水性，透水率q>9.65Lu，不能满足设计要求。经过现场量测，当库水位为377.40m时，坝基渗漏水量为0.05L/s。坝肩渗流评价xx水支流库经过多年运行，水库蓄水至370m高程以上时，坝基左侧及左岸山体观察到明显的渗漏现象;依据本次勘察钻孔(ZK2)压水试验成果分析；左岸山体344.10m高程以上岩体具中等透水性，透水率q>7.78Lu，不能满足设计要求。经过现场量测，当库水位为377.40m时，左坝肩山体渗漏水量为0.2L/S。结论xx水支流库大坝坝身有钙质析出，左侧伸缩缝部位与部分水平施工缝见有渗漏水逸出，渗漏水量较少，下游坝面渗漏部位形成洇湿面。影响混凝土强度与工程正常使用年限。坝基岩体为弱风化石英细砂岩，岩质较硬，但岩体节理裂隙发育，在高水位压力下，库水沿基岩裂隙面渗漏。经勘察坝址上部岩体具中等~强透水性，相对不透水层(q<5Lu)埋藏较深。依据本次勘察钻孔(ZKJ压水试验成果分析，左岸山体344.10m高程以上岩体具中等透水性，透水率q>7.78Luo坝基左侧322.40m高程以上岩体具中等透水性，透水率q>9.65Lu，大坝坝基及左、右岸相对不透水层顶板高程远低于水库正常蓄水位，坝基与两侧岸坡山体有明显渗漏水出流，且渗漏量随枯水位升高而增大，大坝存在坝基渗漏及绕坝渗漏的问题，坝基的渗漏对坝肩岩体稳定影响较大。综上所述，依据《水库大坝安全评价导则》(SL258—2000)大坝渗流安全评价为C级。结构稳定评价大坝稳定设计概况XX水支流库位于赣江牛吼河支流长路小溪中下游，XXXX市XX乡长路村境内，距XXXX市新城区约5km,坝址以上控制流域面积为5.73km2，是一座以供水为主的小⑴型水库。XX大坝为C15混凝土变截面双曲拱坝，设计最大坝高42.9m，正常蓄水位为377.9m，总库容226.5x104ms；大坝于2002年9月开始动工兴建，2004年12月基本完建。a、工程等级及洪水标准xx水支流库工程正常蓄水位377.9m，设计洪水位379.09m,校核洪水位379.50m,总库容为226.5x104ms,日最大供水量2万ms，日供水系数为1.4，日平均供水1.4万m3。根据《防洪标准》(GB50201—94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)，水库工程等别属IV等工程。工程规模为小(1)型。双曲拱坝级别为4级,其他次要建筑物级别为5级,临时性水工建筑物级别为5级。双曲拱坝按50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,消能防冲洪水标准为20年一遇。b、水库特征水位正常蓄水位：377.9m(黄海，下同)死水位：347m设计洪水位：379.09m校核洪水位：379.50mc、地震烈度基本地震烈度:VI度以下。地震加速度峰值小于0.05g。水库蓄水后，预测不会发生的诱发地震。按《水工建筑物抗震设计规范》的有关规定，可不考虑地震荷载。d、设计地质基本资料岩体与岩体抗剪断强度指标建议如下：f1=0.9-0.95c1=0.85~0.9MPa坝基岩体结构面之间的抗剪(断)指标建议如下。(1)抗剪：02:f=0.4-0.45f3、f4、f5及f6：f=0.3-0.35夹泥裂隙：f=0.3-0.35未夹泥裂隙：f=0.5-0.55(2)抗剪断：f］及f2:f1=0.5-0.55c1=0.05-0.1MPaf3、f4、f5及f6：f1=0.35-0.4c1=0.05MPa夹泥裂隙：f1=0.35-0．4c1=0.05-0．1MPa未夹泥裂隙：f1=0.55-0．6c1=0.05-0.15MPa大坝布置及结构设计(1)大坝布置XX大坝为C15混凝土变截面双曲拱坝。坝顶高程379.9m，最大坝高42.9m，坝顶宽2.5m，坝底厚度7.6m~8.16m。大坝分左右挡水段、中间溢流段。坝顶轴线弧长152.279m。坝顶上游侧设防浪墙，防浪墙咼1.2m，墙顶咼程381.1m。坝下游侧面357.7m咼程处设一坝后交通桥。大坝基础采用1.0m厚C15混凝土垫层。溢流面(厚50cm)采用C20钢筋混凝土结构，闸墩采用C20钢筋混凝土结构。在坝体中部高程342m处设置排污放空管，为^400钢管，出口设2个Z45T-10型/DN400闸阀控制。在左侧高程370.3m、358.8m、347.2m的坝体处埋设了三个®400取水管。(2)溢流堰设计溢流堰位于坝顶弧圈中部，溢洪道采用WES实用堰，堰顶高程377.9m;溢流段总宽40m,共三孔，每孑孔争宽12m；中墩、边墩厚均为1.0m。挑流鼻坎高程375.2m,挑流半径3.0m,挑射角为24°;无闸门控制泄流。闸墩顶高程379.9m，溢流堰面(厚50cm)、闸墩均为C20钢筋混凝土结构。堰顶上游堰面为三圆弧，其半径及其水平坐标为：R1=0.50Hd=0.7mXl=-0.175Hd=-0.245mR2=0.20Hd=0.28mX2=-0.276Hd=-0.386mR3=0.04Hd=0.056mX3=-0.282Hd=-0.395m堰顶下游堰面曲线方程为：Y=0.5*x1.85／Hd0.85=0.376x1.85堰面曲线计算结果见下表：堰面曲线计算结果表坐标012345CO1（圆心）X(m)0-0.395-0.386-0.2451.002.002.3014.709Y(m)00.1900.1610.0440.3761.3541.755-0.033（3）堰项交通桥设计交通桥布置在溢洪道堰前，全长40m,共三跨，每跨净长12m,交通桥为矩形简支梁式桥，梁宽b=400cm，梁高ho=500cm，桥面宽3.3m，净宽2.0m，闸墩宽1.0m，梁与桥墩的混凝土标号为C25;桥面顶高程379.9m，桥面板上现浇5cm厚的C20混凝土垫层，桥两侧布置高1.2m的钢筋混凝土栏杆。拱坝体型优化设计拱坝采用多心圆布置，顶拱最大中心角107.649^,顶拱弧长152.279m。拱冠梁顶厚2.5m，底厚7.6m。厚高比约为0.18，最大倒悬度0.256。拱冠梁上游顶拱大地坐标为：（693.824，618.2691）拱冠梁上下游曲线约为2次曲线，其方程分别为：上游面Y上=0.006802674xZ2—4.8185500354xZ+848.7803630996上游面Y=0.007829297xZ2—5.6734290698x下

Z+1027.8801671332上式中Y为凸度，Z为高程(坐标系，拱冠梁上游顶点垂直向下至高程零米处为坐标系原点，Z向上为正，Y指向下游为正)表7.1开挖后各高程下游左右岸拱端弦长咼程(m)左岸下游弦长(m)右岸下游弦长(m)379960.25768.12437357.91163.34736752.5555.58136146.3947.72635539.22638.99234932.17931.64334324.94224.1893371728517797各控制高程的主要尺寸见表7.2~7.4。表7.2控制高程平面拱圈参数表咼程(m)拱冠厚度(m)右拱端厚度(m)左拱端厚度(m)37992500250025003733.0653.0653.3653673.6364.7364.5363614.2815.6355.3813555.0006.6826.200349579374936.9933436.6598.1597.9093377.6007.6007.600表7.3多心圆控制高程上游面拱圈参数表高程(m)上游右中拱半径(m)上游右中拱角度(°)上游右侧拱半径(m)上游右侧拱角度(°)上游左中拱半径(m)上游左中拱角度(°)上游左侧拱半径(m)上游左侧拱角度(°)

379.982.30058.61882.30049.03437378.72256.85578.72250.21836776.16651.08975.16648.07536172.90045.19672.30043.88635568.40239.18067.90239.47434962.58435.05662.58435.37034358.25528.87258.25529.69733752.09523.57752.09522.859表7.4多心圆控制高程下游面拱圈参数表高程下游右中下游右中拱角度(°)下游右侧下游右侧下游左中下游左中拱角度(°)下游左侧下游左侧(m)拱半拱半拱角拱半拱半拱角径(m)径(m)度(°)径(m)径(m)度(°)379.79.8058.61579.8049.03490037375.6556.85575.6530.00071.0721.49774536772.5328.00060.9227.3771.5828.00059.2024.1703307236168.6126.00050.5625.9468.0126.00050.8923.8190196735563.4020.00042.8028.2762.9020.00047.0925.8921826934956.7915.00037.9229.8756.7915.00042.3727.1715812234351.5912.00030.7328.2351.5912.00034.0526.7076266533744.4923.57744.4922.8589545该体型对应的混凝土方量为18797m?。7.2大坝应力复核a、xx水支流库大坝安全评价主要采用的设计参数有：坝体容重：24KN/m;淤沙高程：346.63m；气温资料：坝址1月、7月平均气温分别为5弋、T1J年平均气温16.5°C,大坝封拱温度13°C;坝体弹性模量：15GPa;坝体泊松比：0.23；坝体线胀系数：7x10-6/C;坝基弹性模量：9GPa;坝基泊松比：0.2~0.23；b、计算工况xx水支流库拱坝应力复核计算的工况为：1、基本组合：工况1:正常蓄水位（377.90m）+温降+自重+泥沙压力（346.63m）工况2:死水位（347m）+温升+自重+泥沙压力（346.63m）2、特殊组合工况3:校核洪水位（379.50m）及相应下游水位（341m）+温升（7月）+自重+泥沙压力（346.63m）c、材料允许应力xx水支流库大坝坝体材料为C15混凝土，根据《混凝土拱坝设计规范》（SL282—2003），其允许拉应力为：基本荷载组合不大于1.2MPa，非地震情况特殊荷载组合不大于1.5MPa，最大允许压应力基本荷载组合为4.28MPa，最大允许压应力特殊荷载组合为5.0MPa。d、大坝应力复核结果采用中国水利科学硏究院结构材料所开发的ADDSO程序计算，得拱坝应力成果见表7.5。表7.5xx拱坝应力复核成果表何载组合正常蓄水位+温降死水位+温升校核洪水位+温升上游面最大主压应力（MPa）2.712.202.74最大主压应力发生位置拱冠梁367m高程右拱端343高程左拱端379.9高程最大主拉应力（MPa）-1.20-1.12-0.16最大主拉应力发生位置拱冠梁343m高程左拱端343高程左拱端343高程下游面最大主压应力（MPa）2.831.013.34最大主压应力发生位置左拱端349高程左右拱端343高程左拱端349高程最大主拉应力（MPa）-0.76-0.55-0.54最大主拉应力发生位置拱冠梁367m高程右拱端343高程右拱端373高程最大变位（mm）-22.511.14-7.96注：因顶拱布置了溢流堰而被切开，故未统计顶拱应力。从坝体应力复核成果可知，以上各工况拉应力均满足工程设计规范要求，且压应力较小，安全余度较大，应力分布均匀，其体型结构达到拱圈承载受压的效果。大坝坝肩稳定安全复核拱坝破坏多为坝肩岩体失稳导致，因此需复核拱坝坝肩稳定。经地质分析，两坝肩岩体缓倾角软弱结构面不发育，拱座岩体不存在底滑面。根据《混凝土拱坝设计规范》SL282-2003）要求，共坝拱座在无特定滑裂面的情况下按平面分层法计算，稳定分析采用刚体极限平衡法，将拱端推力和渗透压力作为荷载，进行平面抗滑稳定分析计算。假定滑动面沿拱端径向滑出，计算其抗滑稳定安全系数，以其最小的安全系数作为控制值。计算单位高度的水平拱圈坝肩岩体稳定时，不考虑坝肩岩体上下层的整体作用，由于平面稳定不考虑坝肩岩体上下层的整体作用，某一层拱圈的的坝肩岩体不稳定，不能由其他稳定性超过规定要求的拱圈坝肩岩体来帮助，因此计算结果偏安全。

计算采用规范(7.2.6-1fenx公式，基本荷载组合工况下，稳定安全系数大于3.00，特殊荷载组合(非地震)工况下大于2.50。根据原设计的地质参数f'=0.9~0.95,c'=0.85~0.90MPa,稳定复核计算f'、c'分别取0.8、0.5MPa。拱座抗滑稳定计算成果见表7.6及7.7。表7.6右坝肩平面稳定安全系数咼程(m)基本组合工况1特殊组合工况3-379957626.6637343.289.5936722.3210.2236112.228.273555.666.033494.235.733433.122.78表7.7左坝肩平面稳定安全系数咼程(m)基本组合工况1特殊组合工况3-379940.234.963738.448.1236711.3610.63618.3310.633557.26.033495.015.823433.262.83从上表可见，基本组合工况1下K1>3.00,特殊荷载组合下£>2.50,拱坝坝肩稳定满足规范要求。溢流堰结构复核溢洪堰位于坝中间，采用WES实用堰，堰长6.72m，堰顶高程377.9m;溢流段总宽40m,分三孔，每孔净宽12m;挑流鼻坎高程375.2m，挑流半径3.0m，挑射角为24°;无闸门控制泄流，闸顶高程379.9m,溢流堰、闸墩都为C25砼结构；起调水位为水库正常蓄水位377.9m。1、溢流堰泄流能力复核溢流堰为WES实用堰〃总宽40m，溢流分三孔，每孔净宽12m，溢流堰过流能力按下式计算：Q二EmnB(2g)1/2H03/2式中：B—溢流堰一孔净宽B=12mHO—堰上总水头m—流量系数n—溢流孔数,n=3E—侧收缩系数计算结果见下表7.8.表7.8库水位与溢洪道泄流量关系表水位(m)377.9378378.6379.02379.36379.67流量(m3/s)02.1239..0078..65116.75155.46经水文复核，溢流堰泄流能力满足要求2、消能防冲复核依据《溢洪道设计规范》(SL253—2OOO)中消能防冲建筑为的洪水标准，4级建筑物按20年一遇洪水设计。Q下=67.77mys,计算得：q=1.88m3/(s.m)溢流堰采用挑流消能，挑流水舌外缘挑距计算公式如下：L=1[v2sin9cos0+vcos0v2sin29+2g(hcos0+h)]g11v112式中：L——自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距，m;9挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角(240);h——挑流鼻坎末端法向水深，m;1h鼻坎顶至下游河床高差，m，如计算冲刷坑最深点距2鼻坎的距离，该值采用坎顶至冲坑最低点高程差;v鼻坎坎顶水面流速，m/s，可按鼻坎处平均流速v的11.1倍计算。经计算，挑距L=18.73m冲刷坑最大水垫深度按下式计算：T=kq0.5Z0.25t=T—tk式中t自下游水面至坑底最大水垫深度，m;q鼻坎末端面单宽流量，ma/(s.m)；z上、下游水位差，m；k——综合冲刷系数，取1.1;t——冲刷坑最大深度;kt——下游水深。经计算，最大冲坑深度T=4.46m冲刷坑后坡计算：T/L=18.73/4.46=1:4.2下泄设计洪水时，冲刷坑较远，满足要求，但溢流堰下泄小流量时，不能完全形成挑流，直接跌落坝脚，对坝脚形成冲刷，原设计采用先冲后护，目前水库坝下已冲刷约1.5m深，继续冲刷将影响大坝稳定。堰项交通桥结构复核交通桥布置在溢洪道堰前，全长40m，共三跨，每跨净长12m，交通桥为矩形简支梁式桥，梁宽b=300mm，梁高ho=850mm，桥面宽2.4m，净宽2.0m,闸墩宽1.0m,梁与桥墩的砼标号为C25;桥面顶高程379.9m，桥面板上现浇5cm厚的C20砼铺装层，桥两侧布置高1.2m的钢筋砼栏杆。桥梁结构计算：M二Y®(yGg+YQq)Lo2/8式中：Y。一结构重要性系数Yo=0.99一设计状况系数9=1.0YG一永久性分项系数yG=1.05g一白重标准值Yq—可变荷载分项系数Yq=1.2q一人群荷载标准值q=3.5kN/m。L。一计算跨度计算得：Mmax=265.5KN・m配筋计算：as二ydM/(fcbh02)w=1-(1-2as)1/2As=fcsbh02/fy式中：Yd—钢筋砼结构系数Yd=1.2fc、fy一分别为砼和钢筋的设计强度，fc=11.9N/mm2fy=300N/mm2‘b—梁宽b=300mmh0—梁有效高度，取810mm计算得：As=1163mm。实际选用钢筋6偌8，满足要求。基础开挖及处理质量评价（1）基础开挖原设计基础开挖控制标准为弱风化岩体；开挖中遭遇断层和节理密集带等软弱夹层时则进行挖凿处理，挖凿深度为软弱夹层宽度的1.5倍，且深度不小于0.4m,软弱夹层贯穿坝基则挖凿长度超过坝端面0.5m，用C15混凝土回填。坝基开挖始于2002年12月，开挖后发现右岸坝基地质条件差，暂停工，设计进行了优化设计，右岸坝轴线向上游移动十余米。于2003年6月按优化设计图再次施工，至2003年9月开挖至设计高程，进行联合验收时，因地质人员对坝基建基岩体持有保留意见，业主再次要求进行了优化设计，坝基作了深挖处理。坝基开挖依据规范SL47-94和优化后的设计图纸进行，施工测量采用全站仪全程测控平面位置及高程。施工开挖采用自上而下分层开挖，每层厚度1.5~1.8m。保护层开挖厚度1.6m,基本采用了分层、手风钻造孔、浅孔少药量的爆破方法：第一层厚0.8m，第二层厚0.4~0.5m，严格控制钻孔深度，距离建基面不少于0.2m;第三层0.2~0.3m为人工撬挖层。坝基上、下游设计边坡1：O.5，采用预裂爆破。施工中建基面保护层开挖有少数钻孔深度未按规范处理，致使建基面岩体松动，监理均要求对建基面松动岩体作撬除处理，凸起岩体作凿平处理。因岸坡陡峻，从山坡基槽至河床段采用自上而下用挖掘机把弃渣扒至河床，由河床装至指定弃渣场。大坝基坑开挖至设计建基面后，由地质工程师进行了地质素描，河床及左右两岸350m高程以下为弱下风化岩体；左岸350~370m高程为弱风化中下部岩体，370m以上为弱风化上部岩体；右岸350~362m高程为弱风化中下部岩体，362m以上为弱风化上部岩体。坝基开挖未遇规模较大的断层，但宽度一般数厘米至数十厘米的小规模顺河断层、挤压破碎带和节理密集带发育，顺河向的强风化凝灰质页岩软弱夹层也发育，均按设计要求作了挖凿回填混凝土处理。右坝肩362~369m坝基下游部分基础位于f5断层上盘，岩体强风化，极破碎，后作了深挖处理，使大坝基础座落于断层下盘。371~376m高程坝基岩体因受f1断层影响，强风化带较厚，作了深挖回填混凝土处理。地质缺陷处理完毕后，监理单位组织了建设单位、施工、设计、地质等参建方进行了联合验收签证，方进入下道工序。经查《监理自检报告》，坝基开挖及处理工程质量评定合格率100％，本次安全鉴定认为大坝基础开挖基本满足设计和规范要求。（2）固结灌浆（一）主要设计要求灌浆范围平面范围：坝基全面积。垂直范围：孔深在365.0m以下为5.0m，在365.0m以下为8.Om。布置型式坝基灌浆孔为梅花型布置，孑匕距、排距均为2.0m（原设计为3.0m，后修改）。灌浆方法采用孔内循环法，孔深小于6m的全孔一次灌浆；孔深大于6m的采用自下而上分段灌浆。灌浆材料及水灰比浆材采用32.5级普通硅酸盐水泥净浆，浆液水灰比采用重量比（3、2、1、0.5）:1。压盖厚度和灌浆压力灌浆孔必须在相应部位的混凝土强度达到50％设计强度后，方可开始钻进；混凝土压盖厚度不小于1.5m;设计灌浆压力为0.5MPa。质检方法及质量标准固结灌浆质量检查采用单点压水试验法，要求灌浆后基岩透水率不大于3Lu。（二）施工过程质量控制固结灌浆工艺流程:钻孔f洗孔f压水试验f灌浆f回填封孔。①钻孔：采用回转式钻机造孔，孑匕径90mm,钻孔孔位偏差控制在10cm以内；固结灌浆钻孔结枣，采用压力水（冲洗压力为灌浆压力的80％）对钻孔、裂隙进行冲洗，待孔口回清水为止，孔内岩屑残留厚度不大于20cm。压水试验：在钻孔验收合格后进行。试验方法采用单点法，试验压力为灌浆压力的80％；压力流量稳定标准；在稳定压力下，每3~5min测读一次压入流量，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min，该段试验即可结束，取最终值作为计算值。灌浆：根据设计提供的浆液水灰比配制浆液，遵循由稀变浓的原则逐级变换；搅拌时间不少于3min，水泥浆液自制备至用完不得超过4h。灌浆结束标准及封孔：设计压力下，当注入率不大于0.4L,/min时，继续灌注30min，灌浆结束。封孔采用机械压浆封孔法。（三）质量检查过程检查：监理人员事中控制以现场巡视为主。主要检查固结灌浆是否按序施工，测量孔深，检查浆压、浆液变换是否按设计和规范要求进行，查看灌浆记录是否真实等。最终检查：固结灌浆的质量以检查孔单点法压水试验成果为评定依据。（四）结论：本工程固结灌浆总孔数为235个，质检孔8个，质检孔数占灌浆总孔数的3.4%，不符合规范要求。检查孔压水试验最大透水率为1.46Lu，均满足设计要求（＜3Lu），合格率100%。（3）帷幕灌浆原设计有帷幕灌浆，但经现场检查，坝基及两坝肩均存在渗漏，尤以左坝肩为甚，水位较高时能从下游观察到明显的渗漏水流，故此认为帷幕灌浆已失效。大坝安全监测评价xx水支流库大坝设计的监测项目有：（1）、外部变形监测：包括水平位移和垂直位移；（2）、坝后量水堰监测；（3）、日常巡查监测。设计时对大坝外部变形监测仪器的设计进行了布置，在坝顶设置7个变形监测点（LD1~LD7）,兼测水平、垂直位移。水库水位观测为水尺观测，坝后设置量水堰观测渗漏水量。从水库建设到现在，各项观测设施均未实施，亦无观测资料可供分析。因此大坝安全监测评价为不合格。结论1、xx水支流库已运行多年，没有发生异常变形，坝体开裂的现象，认为坝基岩体力学性能及变形性能均较好，局部较差已做处理，符合要求。2、从坝体应力复核成果可知，工况1及工况2拉应力均满足工程设计规范要求，且压应力较小，安全余度较大，应力分布均匀，其体型结构达到拱圈承载受压的效果。3、大坝坝肩拱座抗滑稳定经计算，其抗滑安全系数大于规范规定值，可认为大坝坝肩抗滑稳定满足要求。4、溢流堰泄流能力满足要求。大坝溢洪消能时，经计算其下游河床水垫厚度不足，下泄小流量时水流跌落于坝脚，危及大坝坝基安全，目前坝脚冲刷深度约为1.5m。

5、溢流堰堰顶交通桥结构满足要求。6、目前两坝肩及坝基均存在渗漏水流，尤其在左坝肩较严重，基础帷幕灌浆不合格。6、大坝安全监测设施均未实施，亦无观测资料可供分析，大坝安全监测不合格。综上所述，大坝结构稳定评价为B级。金属结构安全评价xx水支流库大坝溢洪道采用EWS型实用堰泄流，溢流段长度40m,共3孑一采用无闸控制自由泄流方式。根据《水库大坝安全评价导则》SL258-2000）的要求，本次安全评价的范围为大坝排污钢管（兼做放空管）阀门、供水工程坝内取水钢管及阀门。8.1现场检查结果8.1现场检查结果排污兼放空钢管与控制阀门、各取水层钢管与控制闸阀及供水立管均为露天安设，锈蚀严重，存有漏水现象；阀门运用不灵便。排污兼放空钢管阀门已损坏，启闭困难，漏水严重。8.2取水钢管水锤压力计算XX水支流库正常水位时上、下游水位差为62.9m，取水压力钢管直径为0.4m，设计引用流量为0.23m3/s,闸阀关闭时间Ts=10s。根据《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）,供水管网的用水需求突然停止时，相应设计状况下压力水道内产生的水锤压力代表值可按下式计算：VHr=KyHo式中：VHr一水锤压力（水头）代表值（m）；g—水锤压力相对值；Ho—静水头，即相应设计状况时上下游水位之差（m）;Ky—修正系数，采用介质分析公式时，Ky=1.2；水锤特性系数按下列公式计算：LVmaVmb=p=gHoTs2gHo式中：L—自上游进水口至下游出水口压力水道的长度，980m;Vm—压力钢管负荷变化前的流速；Ts—管道出口水厂闸阀关闭的时间，10s;a—水锤在压力管道中的传播速度；g—重力加速度，9.81m/s2o经计算，压力钢管水锤波的传播速度为987.51m/s。在正常蓄水位，新城水厂闸阀关闭为控制时，最大水击压力值为28.6m，相对升高值g=0.45，介于允许范围0.3sg<0.5之内，故最大水击压力满足要求。但是现状压力钢管均为露天安装，原防腐层脱落失效，钢管锈蚀严重，随着锈蚀继续进行，钢管管壁变薄，管道将会破坏。结论1、大坝排污钢管（兼做放空管）阀门和取水钢管阀门均为露天安装，阀门日晒雨淋，锈蚀严重，运行不变。2、由于大坝各层的横卧取水钢管直接通至大坝下游的新城水厂，如果与其有关的任何一个阀门有不当操作行为，均可能形成管网水锤压力。由于压力钢管锈蚀严重，因此关闭阀门的速度不宜过快，以避免管网发生直接水锤，从而造成管道和阀门损坏。综上所诉，XX水支流库大坝金属结构安全评价为C级。大坝安全综合评价9.1大坝安全综合评价意见洪水及防洪安全复核水库大坝为混凝土双曲拱坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定工程等别为IV等，属小（1）型水库。枢纽主体工程永久性水工建筑物等级：水库大坝为4级，其他性次要建筑物为5级。原设计考虑到水库下游5km处为xxxx市新城区，设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，消能防冲标准20年一遇，符合规范要求。xx水支流库现状坝顶高程379.9m，防浪墙顶高程381.10m，经复核计算，可满足规范要求。大坝下游无消能防冲设施，已形成冲坑，存有危害大坝与下游两侧岸坡的安全隐患。根据《水库大坝安全评价导则》SL258—2000）,xx水支流库大坝防洪安全性为B级。工程质量评价1坝址出露地层为泥盆系上统锡矿山组（D3X）,岩性主要为青灰色石英细砂岩，中~巨厚层状，岩石致密坚硬。2、工程区地处华南褶皱系、赣中南褶皱、赣西南拗陷之井冈山—陈山隆褶断束构造单元中，构造形式主要表现为褶皱和断裂构造，但这些断裂构造不具活动性，对工程安全基本无影响。根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2011）,工程区地震动峰值加速度小于0.