水库除险加固工程施工组织设计

水库除险加固工程施工组织设计 1综合说明 51.1工程现状及设计基本资料说明 61.3工程地质 1.4工程任务及规模 1.5除险加固工程设计 1.6施工组织设计 1.7工程管理设计 1.8工程占地及动迁 1.9工程概算 2.1流域概况 2.2气象 2.3洪水 2.4水文自动测报系统 243工程地质 293.1区域地质概况 293.2坝址区工程地质条件 303.3天然建筑材料 333.4结论和建议 334工程任务及规模 344.1工程概况 344.2水库除险加固的必要性 344.3水库任务和规模 354.4死水位复核 354.5水库洪水调节计算 365除险加固工程设计 415.1基本资料 415.2设计依据 425.3水库病险情况复核 435.4水库除险加固方案选择 495.5除险加固设计 506施工组织设计 756.1施工条件 756.2施工导流 776.3施工交通运输 776.4料场选择与开采 776.5工程施工 776.6施工总布置 786.7施工进度安排 786.8主要技术供应 786.9施工总进度表 797工程管理设计 7.1管理机构、人员编制 7.2管理范围和保护范围 7.3工程管理设施 7.4管理区绿化 8工程占地及拆迁 9工程预算 859.1编制说明 9.2预备费 9.3环境保护投资 9.4水土保持费 9.5工程总投资 9.6概算表及附件 水库位于凌源市刀尔登镇，属滦河水系青龙河流域上游二级支流上，全流域能是防洪、灌溉、发电、养殖等综合利用的水库。1975年～1986年，水库转由凌源市村管理，为更好发挥水库的社会效益和工程效益，1986年～2007年由刀1971年至今，水库已运行了35年，存在放水设施闸门漏水、启闭塔冻融破坏、启闭机年久损坏；溢洪道底板冻融、风化破损，混凝土破碎，浆砌石导墙冻融风化破坏，顶部已坍塌；大坝迎水坡、背水坡干砌石冻融风化破碎，已失去护大坝上游坝坡抗滑计算结果不满足规范要求，防浪墙、前后护坡均已破坏，溢洪道侧墙钢筋裸露，表皮风化破损，危及水库行洪安全，而且底板破损严输水洞基本能够满足设计输水要求，但结构老化，存在不安全隐患，故安全1km223‰123451mmmm2①②m③m④m⑤m①②m③m④m①②③m④ 塔铁路、老宽公路等交通干线2条，虎头石水力发电站，金矿，村、河北省根据凌源市水利局实测的大坝现状断面，水库大坝为粘土心墙坝，防浪墙顶上游坡亦为4级，自上而下坡比为1:1.97、1:2.86、1:2.69、1:2.6。大坝全长溢洪道位于大坝左端，为开敞式溢洪道，由进口段、溢流堰、陡坡段、消能石，边墙为浆砌石重力式挡墙，边墙顶高程378.55m～367.13m。消能段为挑流消本次设计所需的库区地形图、各建筑物地形图、断面图及细部图均由凌源市设计中采用。安全鉴定阶段，由于时间关系，溢洪道堰顶现状高程未进行实测，水库位于凌源市刀尔登镇河中游，属青龙河流域，并在距河口6km处汇河流域地处中纬度，属于温带向寒带过度的季风气候区，其特点是冬季以西北季风为主，严寒干燥；夏季以东南季风为主炎热多雨，四季冷暖干湿分明。水汽主要来自东南方太平洋上空高温多湿的气流中，季风的强弱对降水量大小影库，工程等别为Ⅳ等，主要永久建筑物大坝、溢洪道、放水设施按四级建筑物设宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法暴雨参数由《辽宁省中小流域设计暴雨洪水计算方法》上的降水均值等值线推理公式法推算设计洪水。推理公式基本关系式:n)F设计洪水过程线采用《辽宁省中小流域设计暴雨洪水计算方法》中推荐的概设计洪水成果30年一遇洪峰流量设计为286.5m³/s，300年一遇洪峰流量设根据辽宁省西部流域设计洪峰流量综合图（见图2—2可以看出水库洪峰计暴雨洪水计算方法》计算的设计洪水成果可靠，可用构成库区周边地层岩性主要为中元古界蓟县系雾迷山组白云岩、砂岩；谷底见有第四系冲洪积砂砾卵石、粉质黏土，下伏蓟县系雾迷山组白云岩、砂岩。河其中，ZK01号钻孔在高程377.00～378.80m揭遇素填碎石层渗透系数为坝体外壳为填筑碎石，碎石母岩成分以白云岩、白云质灰岩为主，粒径以2~灰褐色，原岩结构构造基本保持，结晶粒状结构，层理状构造，岩石风化裂隙发灰黑色，结晶粒状结构，层理状构造，裂隙不发育，岩芯呈长柱状，RQD值69~水库大坝座落在强风化白云岩与粉质黏土层上，地基承载力特征值110~-53.块石料场：岩性为白云质灰岩，属中硬岩石，满足筑坝块石质量与储量要水库位于凌源市刀尔登镇，距凌源市70公里。凌源市地处辽冀蒙三省七县（市）交汇处，是辽西走廊北通道的要冲，也是内蒙古中东部地区距离出海口最路等交通干线2条，虎头石水力发电站，金矿，村、河北省宽城县大石柱子乡现水库实际的控制运用条件为超过防洪限制水位375.91m时自由泄流。本次文演算得出的洪水过程线和水库的水位～库容、泄量关系曲线，用试算法推求出坡比经过计算没有达到稳定要求，因此本次设计上游坡坡比自上而下坡比为1：式；下游坡维持现状，对现有干砌石护坡损坏部分进行维修。下游坡坡脚排水体陡流急，林木稀少。外购材料及设备可从凌源市或朝阳市购买，并通过公路运至人工拆除上游石料进行前坡坝脚盖重。按照设计边坡进行补坡，补坡完成后混凝土用0.4m³混凝土拌和机拌和，胶轮车运输，溜槽入仓，2.2kw插入式振捣原有输水洞体维持现状不变，启闭房拆除，重建启闭房，更换工作闸门、启闭设施一套，更换手电两用40t卷扬启闭机一台，启闭塔与大坝之间的交通桥桥土石方工程及砌石工程，采用人力施工，胶轮车运输，砂浆用机械拌和。混凝土用0.4m³混凝土拌和机拌和，胶轮车运输，溜槽入仓，1.1kw插入式振捣器施工总布置布置尽量紧凑但又不过分拥挤，运输距离短；尽量一次布置，少根据工程的布置特点和施工场地条件，进行水、电和施工辅助设施布设。主要施工棚存放部分水泥、木材、钢材库房，砂石料可在室外地坪上堆放，钢筋、木模土石方开挖及填筑以人工为主，土石运输以机械为主，砌石工程采用人工作业，砼采用普通方法施工，模板采用钢模板、钢管脚手架。本工程计划总工期为6个放水设施按四级建筑物设计，次要建筑物按五级建筑标准设计。工程主要建筑物水库位于凌源市刀尔登镇河中游，属青龙河流域，并在距河口6Km处汇河流域地处中纬度，属于温带向寒带过度的季风气候区，其特点是冬季以西北季风为主，严寒干燥；夏季以东南季风为主炎热多雨，四季冷暖干湿分明。水汽主要来自东南方太平洋上空高温多湿的气流中，季风的强弱对降水量大小影本流域现无水文站、雨量站，此次进行各频率暴雨计算时，采用无资料地区设计暴雨计算方法（辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法——123456789℃℃℃%23NNNWNNNn流域重心：东经118。59'26"，北纬40。43'31"汇流历时：τ=xy查得x=0.64y=0.67 计算式 计算式.Kp.KF计算式：pτP=p24P.242p.6i=P/τPτp计算式：Qp=0.278φp.ip.F式中：φp——洪峰径流系数（查附表得）计算式：W三p=0.1α三p.P三p面.FWP.F式中：α三pα(三一24)p——洪量径流系数查附表得①计算洪峰形状系数yp表2-8形状系数yp计算成果表20设计洪水过程线采用1998年《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪根据辽宁省西部流域设计洪峰流量综合图（见图2—2可以看出水库洪峰计暴雨洪水计算方法》计算的设计洪水成果可靠，可用水库枢纽工程具有防洪、灌溉、供水、发电、养鱼等综合利用功能，特别是确保水库自身安全尤为重要。同时，国内、国外反恐怖形势十分严峻，水库极易成为恐怖组织制造恐怖事件利用的对象。因此，无论是对防汛还是对反恐，建设采用微波通信技术、数字视频处理技术、IP通信技术和光纤通信技术等先进通信技术的网络图像监控系统，可以实时观测河道、水库的各种变化运行情况，为领备，选用性能稳定、功能强大的嵌入式视频服务器产品，设备功耗低、免维护，在大坝、溢洪道、闸门、启闭机室等重要部位安装一体化摄像机，避雷接地在距离较长的的地点用光缆传输，而较近的可采用视只要用户有可以连接互连网的计算机，知道需要查看、管理的水库域名与密码，就可以查看水库的视频图象。无须其他软件，非常方便，而且不占用控制中完善的录像服务：人工录像、计划录像和报警录像，可存储、检索、备份和强大的录像回放能力，可以根据用户网上提交的申请独立地为用户提供录像还原、全屏、图像交换操作，可以通过拖放摄像机图标实现对不同摄像机图象的所运行的电脑系统时间进入设定的时间段后自动把这一当用户使用ADSL等动态IP接入INTERNET时，只要输入指定域名即可管理浏览当软件处在播放或者录像状态时，如果此时视频服务器停止供电，那么软件将停止播放图象同时也停止录像，但是如果视频服务器正常供电后，软件将自动远程登录到服务器上，配置服务器的各项参数，如修改用户名，密码，IP地系统前端设备采用嵌入式技术，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络81可同时接入用调制解调器接口位事件触发操作4通过多种白平衡模式真实地还原色彩结构设计为双层罩，起到遮阳作用，可降低球内温度3℃~5℃构造云台结构：主体为工程ABS+聚甲醛上罩：工程ABS球罩：耐能不变工作温度－5℃~60℃（配备加热器为－25℃~60℃)DDNS（动态域名解析）服务，也就是可以将固定的互联网域名以将一个固定的域名解析到一个动态的IP4444111费1凌源市水库位于凌源市刀尔登镇村，为大陆性干旱气候，冬夏季长，春秋季短，冬季寒冷，夏季炎热，春、秋季多风。据凌源市气象站资料，多年平均气为植物覆盖。坝址区以上两岸山体雄厚，下游河谷逐渐开阔，地貌逐渐向丘陵区坝址区内未见明显断裂构造，根据区域地质资料，坝址区与库区内未发现活库区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，反应谱特征周期为坝址区地下水类型主要为第四系松散堆积孔隙潜第四系松散堆积孔隙潜水分布于库区内与坝址下游沟谷中，含水层岩性为砂为重碳酸钙型水，接受大气降水入渗、基岩基岩风化裂隙水分布于坝址区与两坝端基岩风化裂隙带中，由于山高谷深大气降水是基岩风化裂隙水主要补给源，水库高水位蓄水后，也可经坝端绕渗获得水库水补给，含水层厚度与风化带厚度相关，富水性较差，地下水水化学类型为经钻探揭露：水库大坝筑坝粉质黏土、黏土填筑密实程度不均匀，粉质黏土（标高378.80～377.00m）为素填碎石层，渗透系数0.04cm/s，大坝整体存在渗其中，ZK01号钻孔在高程377.00～378.80m揭遇素填碎石层渗透系数为坝体外壳为填筑碎石，碎石母岩成分以白云岩、白云质灰岩为主，粒径以2~渗透系数k岩层产状倾向110°~125°、倾角40°~53°。灰褐色，原岩结构构造基本保持，结晶粒状结构，层理状构造，岩石风化裂隙发灰黑色，结晶粒状结构，层理状构造，裂隙不发育，岩芯呈长柱状，RQD值69~色，颗粒级配一般，颗粒形状以亚圆形为主，颗粒无序排列，粒径以5～50mm为主，母岩成分以砂岩、灰岩、白云岩为主，砾石间为砂质充填，见有卵、漂石，粉质粘土③层：在ZK1号孔26.00～31.90m（标高355.80～349.90m见有分布，黄褐色～深褐色，稍湿，可塑状态，切面稍有光滑，无摇震反应，韧性较有光滑，无摇震反应，韧性较高，干强度较高，渗透系数1.10×10-5～1.60×经现场勘察，水库两坝端白云石风化强烈，风化裂隙发育，组数较多，风化中等风化为主。现状较稳定。进水口山体较高陡，可能发生崩落掉块现象。输水3.块石料场：岩性为白云质灰岩，属中硬岩石，满足筑坝块石质量与储量要2．区域地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.45s，相应抗震设4．经钻探验证水库坝址下岩石风化层厚度6.30～9.70m，岩石单位吸水量4工程任务及规模 本次设计所需的库区地形图、各建筑物地形图、断面图及细部图均由凌源市设计中采用。安全鉴定阶段，由于时间关系，溢洪道堰顶现状高程未进行实测，水库位于凌源市刀尔登镇，河中游。刀尔登镇位于凌源市南部，青龙河流全镇，交通十分便利；境内森林植被覆盖率达62%。红富士苹果、大枣等果品享有盛名。黄金、白云石、煤炭、石灰石、方地的防洪任务，如果不及时的进行除险加固工作，一旦洪水来临，下游人民群众的生命耕地金矿等财产安全将得不到保障，可巨大的灌溉效益，然而由于存在的病险问题，致使水库不能蓄水，不能发挥应有属于小（一）型水库，所以工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。水库的设计标准取规范中50～30年的下限30年一遇，校核标准水库从1975年修建至今已35年，查《辽宁省水资源》并结合包神庙站的年输沙量，水库平均年输沙模数采用350T/km2，库区面积25km2，泥沙容重r取水库水位～库容曲线采用已有的测量成果。溢洪道的水水库溢洪道堰型为驼峰堰，根据堰的现状，流量系数取m=0.38，堰宽B=31.6m，6m³)2)0000000000000现水库实际的控制运用条件为超过防洪限制水位375.91m时自由泄流。本次文演算得出的洪水过程线和水库的水位～库容、泄量关系曲线，用试算法推求出V1V 12——时段始、末水库蓄水量（万m³)△V——时段内库容变量（万m³) (小时）时段始入库流量Q1 (m³/s)时段末入库流量Q2(m³/s)平均入库流量Q(m³/s)时段始出库流量q1(m³/s)时段末出库流量q2(m³/s)平均出库流量q(m³/s)蓄洪变量△V时段末库容V2(104m³)时段末水库水位H(m)0.000.000.000.000.000.000.00231.50375.910.000.580.000.080.040.19231.692.300.080.310.200.55232.242.303.462.880.310.660.490.863.464.614.030.660.90234.244.615.765.182.16235.515.766.916.332.163.762.96236.726.916.506.703.764.904.330.85237.586.506.096.294.905.445.170.40237.986.095.685.885.445.615.530.135.685.265.475.615.555.58-0.04238.075.264.855.065.555.375.46237.934.854.444.655.375.095.23-0.21237.724.444.034.245.094.764.93-0.25237.474.033.623.824.764.404.58-0.27237.203.623.213.414.404.024.21-0.29236.913.212.803.004.023.633.83-0.30236.612.802.382.593.633.223.43-0.30236.312.382.183.222.823.02-0.30236.012.822.412.62-0.31235.7019.0～20.02.412.012.21-0.31235.4020.0～21.02.012.01-0.13235.2721.0～22.02.013.872.942.272.060.32235.5922.0～23.03.879.382.275.013.642.07237.6623.0～24.038.9626.935.019.246.37244.0324.0～25.038.9699.7069.3334.9924.23260.2725.0～26.099.70286.50193.1034.99108.0571.5243.77304.0426.0～27.0286.50142.25214.37108.05163.06135.5628.37332.41378.0527.0～28.0142.2571.63106.94163.06135.00149.03-15.15317.26 (小时）时段始入库流量Q1(m³/s)时段末入库流量Q2(m³/s)平均入库流量Q(m³/s)时段始出库流量q1(m³/s)时段末出库流量q2(m³/s)平均出库流量q(m³/s)蓄洪变量△V时段末库容V2(104m³)时段末水库水位H(m)0.000.000.000.000.000.000.00231.50375.910.002.730.000.190.090.46231.962.735.464.090.190.730.46233.275.468.196.820.73235.268.199.554.803.322.24237.504.807.696.252.17239.687.699.102.13241.80243.390.74244.140.22244.36-0.09244.27-0.29243.98-0.41243.56-0.49243.089.97-0.53242.559.979.179.57-0.56241.999.178.378.779.98-0.57241.418.377.577.979.989.219.60-0.59240.837.576.777.179.218.438.82-0.59240.236.775.976.378.437.638.03-0.60239.645.975.175.577.636.847.24-0.60239.045.174.354.766.846.036.44-0.60238.434.358.426.396.036.176.100.10238.548.4232.3420.386.178.914.13242.6732.3485.6058.9729.8920.77256.4285.60219.03152.3229.8982.8856.3934.54290.95219.03543.50381.2782.88240.86161.8778.98369.93543.50297.84420.67240.86340.00290.4346.89416.82379.45297.84139.68218.76340.00272.00306.00-31.41385.415除险加固工程设计水库枢纽工程主要由土坝、溢洪道，放水设施等组成。大坝为粘土心墙坝，坝长248m。溢洪道位于大坝左岸，开敞式，全长106.0m。放水设施位于大坝左岸山体内，现状为钢筋混凝土衬砌，穿山涵管型式。根据凌源市水利局实测的大坝现状断面，水库大坝为粘土心墙坝，防浪墙顶上游坡亦为4级，自上而下坡比为1:1.97、1:2.86、1:2.69、1:2.6。大坝全长248m。大坝后来进行过加固处理，坝体顶部形成“帽”状，因此，背水侧坝端也溢洪道位于左岸岸边，属于开敞式溢洪道，由进口段、溢流堰、陡槽及消能放水设施位于大坝左岸，为穿山隧洞，直径1.0m，管洞长70.0m，进口高程366.6m。由一道平板钢闸门用启闭塔操纵，启闭塔顶高程383.0m，放水设施最大（1）溢洪道进口段破坏严重，侧墙混凝土脱落，强度不满足规范要求，伸缩水库目前只有一条乡间土路可以上坝，但土路质量太差，遇阴雨天气泥泞难水库管理水平及管理设施落后，需要完善。水库管理单位无水情测报设施及C0表5-2采用北京理正软件设计研究院编制的《理正边坡稳定经过计算，土坝上游坡稳定系数小于规范允许计算项目：设计水位（前坡）------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范:碾压式土石坝设计规范计算工期:稳定渗流期计算目标:安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数坡面线号123456789[土层信息]坡面节点数编号0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19附加节点数编号123水平投影(m)竖直投影(m)超载数18.4307.09002.0000.000011.8274.40401.5000.110014.9475.22201.2510.12609.1934.62800.0001.61900.5500.00100.000-0.74803.0830.00000.134-0.87209.596-5.72602.182-0.016014.855-7.00901.737-0.067012.842-5.46004.121-0.13206.000-3.170020X(m) 0.000 18.43020.43032.25633.75648.70349.95559.14859.14859.69859.69862.78162.91572.51174.69289.54891.285104.127108.248114.248X(m)55.12960.04862.048Y(m)0.000 7.090 7.09011.49411.60416.82616.95221.58023.19923.20022.45222.45221.58015.85415.838 8.829 8.762 3.302 3.170-0.000Y(m)0.00021.35021.350466.9680.000558.548-10.350661.048-10.350763.548-10.350867.048-0.350955.048-0.35010114.2480.000不同土性区域数2区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压节点编号(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数117.70018.8000.00032.0000.00027.000---------------(-19,-18,-17,-16,-15,-14,-13,-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,)216.60018.30017.50016.60014.00013.000---------------(5,6,7,8,4,3,2,1,9,)[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算不考虑渗透力作用考虑边坡外侧静水压力水面线段数18水面线起始点坐标:(53.407,18.690)坝坡外水位:0.000(m)水面线号水平投影(m)竖直投影(m)17.641-0.06422.522-2.19231.291-3.52540.000-3.78350.000-3.41260.773-3.57072.380-1.72483.761-0.03593.432-0.0343.740-0.0413.397-0.0403.971-0.0493.872-0.0503.907-0.0494.003-0.0456.099-0.0499.045-0.0281.006-0.000[计算条件]圆弧稳定分析方法:瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标:(null)条分法的土条宽度:5.000(m)圆弧入口起点x坐标:55.000(m)圆弧入口终点x坐标:59.000(m)圆弧出口起点x坐标:0.000(m)圆弧出口终点x坐标:10.000(m)搜索时的圆心步长:5.000(m)入口搜索步长:1.000(m)出口搜索步长:1.000(m)搜索圆弧底的上限:1000.000(m)搜索圆弧底的下限:-1000.000(m)圆弧限制最小弓高:1.000(m)计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利滑动面:滑动圆心滑动半径滑动安全系数=(17.902,43.705)(m)=45.880(m)=1.107起始x终止xCi謎土条土条计算孔隙水地震力高度Z附加力X附加力Y下滑力抗滑力饱和重Z以下浮条重Wi压力(静水压X)(静水压Y)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1.8673.942-19.0862.1960.00027.00029.590.0029.59183.310.000.00130.24364.70-252.010.003.9428.771-14.5974.9930.00027.000279.1130.37248.74193.190.000.63271.52784.48-523.150.008.77113.600-8.4304.8840.00027.000537.3678.02459.34203.060.001.62229.65694.77-396.3799.4113.60018.430-2.3614.8360.00027.000747.56100.10647.45207.630.002.07190.59605.05-242.02173.1518.43020.4301.9082.0010.00027.000347.0242.78304.23208.290.002.140.00232.0017.8682.4920.43024.2415.5493.8300.00027.000696.4373.20623.23206.110.001.92121.00415.03-20.03167.7724.24128.05210.3613.8750.00027.000759.8852.87707.01200.770.001.39101.08360.9592.63175.5028.05231.86315.2473.9510.00027.000799.3819.79779.58192.090.000.5282.41306.87206.22168.8531.86332.25617.9730.4140.00027.00084.080.0084.08186.260.000.007.5028.6327.6416.5132.25633.75619.2231.5880.00027.000314.650.00314.65183.010.000.005.51107.10133.6655.7233.75638.73923.6135.4410.00027.0001005.500.001005.50169.500.000.0073.74309.69459.23159.1638.73943.72130.6285.7940.00027.000928.390.00928.39143.860.000.0050.16222.96543.4093.1143.72148.70338.2086.3460.00027.000769.600.00769.60109.500.000.0028.88136.24537.5817.7048.7030.0049.95543.2431.7180.0000.001.3322.54120.8627.0000.46155.280.00155.2884.0149.9550.0053.40747.5095.1140.0000.008.6230.00258.4427.0003.24328.370.00328.3759.2853.4070.0056.34753.8134.9820.0000.000.000.00121.7927.0000.00150.900.00150.9020.2256.3470.0057.68058.5172.5510.0000.000.000.0015.1332.0005.7917.740.0017.740.00总的下滑力总的抗滑力土体部分下滑力土体部分抗滑力=1100.862(kN)=1218.867(kN)=1100.862(kN)=1218.867(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)水库溢洪道建于弱风化岩石上，堰体为驼峰堰,高0.87m，堰长8.4m，30陡槽水面线根据能量方程，用分段求和法计算，再由规范计算陡槽段水流掺年久失修，大部分浆砌石边墙出现裂缝现象，建水库消能方式为挑流消能，挑射距离及消能均满足要求。但溢洪道底板及反弧、挑坎均为钢筋混凝土结构，因冻融、风化均局部破坏，钢筋部分裸露，建议大坝现状坝顶宽度3.5m，本次设计坝顶宽度不变。大坝坝长维持现状不变，经过计算没有达到稳定要求，因此本次设计对上游坡进行补坡处理，设计坡比自上而下坡比为1：2.5、1：3，采用干砌石护坡结构型式，拆除的护坡石抛至坝脚盖重。下游坡干砌石风化严重，护坡表面凌乱、不平整，有脱落堆积现象，需进4)消能段为挑流消能，采用C25钢筋混凝土结构。溢洪道、放水设施按四级建筑物设计，次要建防烈度为6度，根据《水工建筑物抗震设计规范》D5073-2000，主要建筑物（大W计算式：.cosβKWDβemmm00式中：Rm——平均波浪爬高（mKΔ——斜坡的糙率渗透性系数，KΔ查A.1.12-1表得；Kw——经验系数，由风速W、坡前水深H、重力加速度g所组成的无 W/gHWHT=4.438h.5=4.438×0.2560.5=2.247sRP=1.84×0.403=0.742mY=RP+e+A=0.742+0.003+0.5=1.24mT=4.438h.5=4.438×0.1650.5=1.803sRP=1.84×0.252=0.464mY=RP+e+A=0.454+0.001+0.3=0.76m算况计情WD爬高Lme(m)A(m)超坡比经过计算没有达到稳定要求，因此本次设计对上游坡进行补坡处理，设计坡C00采用北京理正软件设计研究院编制的《理正渗流分析表5-10稳定计算方法根据规范规定，采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法，计算坝坡抗滑稳定安全系数。边坡稳定计算采用北京理正软件设计研究院编制的《理正从表中可看出，设计断面边坡稳定系数在任何工况下均大于规范允许的安全计算项目：设计水位（前坡）------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范:碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)计算工期:稳定渗流期计算目标:安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数151.27017.090022.0000.0000311.2254.490040.0001.670050.5000.000060.000-0.800073.0000.00080.000-0.80099.862-5.7962.182-0.01614.855-7.0091.737-0.06715.434-6.5622.0000.0006.600-2.200[土层信息]坡面节点数16编号X(m)Y(m)00.0000.000-151.27017.090-253.27017.090-364.49521.580-464.49523.250-564.99523.250-664.99522.450-767.99522.450-867.99521.650-977.85715.854-1080.03915.838-1194.8948.829-1296.6328.762-13112.0662.200-14114.0662.200-15120.6660.000附加节点数20编号X(m)Y(m)123.7767.09025.3470.000360.4760.000465.39521.350564.49521.350655.30216.952754.05016.826839.10311.604937.60311.49425.7767.09063.895-10.35066.395-10.35068.895-10.35072.395-0.35072.3140.00067.39521.35065.49821.35060.395-0.350120.6660.0002057.27018.690不同土性区域数5区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压节点编号力(kPa)擦角(度)系数下值(kPa)数水下值系数117.00018.8000.00032.0000.00027.000---1,2,3,4,5,-3,6,7,8,9,10,)---(217.10020.2000.00039.0000.00035.000---2,1,10,9,8,7,6,-3,-2,-1,0,)---(316.60018.30017.50016.60014.00013.000---------------(11,12,13,14,15,16,17,4,3,18,)417.00018.8000.00032.0000.00027.000---------------(-9,-8,-7,-6,17,16,15,-15,-14,-13,-12,-11,-10,)516.60018.30017.50016.60014.00013.000---------------(-5,-4,-3,5,4,17,-6,)[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算不考虑渗透力作用考虑边坡外侧静水压力水面线段数21水面线起始点坐标:(57.270,18.690)坝坡外水位:0.000(m)水面线号水平投影(m)竖直投影(m)14.386-0.06322.916-0.12130.530-1.79041.014-2.91551.806-3.10161.842-2.32573.385-1.49182.947-0.41794.708-0.8593.611-0.7162.780-0.5394.297-0.8643.090-0.6603.051-0.6932.868-0.6532.953-0.6053.204-0.4903.005-0.2643.948-0.113205.040-0.013212.015-0.000[计算条件]圆弧稳定分析方法:瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标:(null)条分法的土条宽度:2.000(m)圆弧入口起点x坐标:55.000(m)圆弧入口终点x坐标:65.000(m)圆弧出口起点x坐标:-5.000(m)圆弧出口终点x坐标:15.000(m)搜索时的圆心步长:2.000(m)入口搜索步长:1.000(m)出口搜索步长:1.000(m)搜索圆弧底的上限:1000.000(m)搜索圆弧底的下限:-1000.000(m)圆弧限制最小弓高:1.000(m)计算结果:------------------------------------------------------------------------最不利滑动面:滑动圆心=(20.534,40.298)(m)滑动半径=41.169(m)滑动安全系数=1.171起始x终止xαliCiΦi土条土条计算孔隙水地震力高度Z附加力X附加力Y下滑力抗滑力饱和重Z以下浮条重Wi压力(静水压X)(静水压Y)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5.6926.891-20.2421.2770.00035.00010.190.0010.19170.140.000.0061.51198.86-130.040.006.8918.089-18.4741.2640.00035.00030.050.0030.05174.350.000.0059.40194.07-127.360.008.0899.429-16.6211.3990.00027.00055.050.0055.05178.350.000.0063.98211.39-137.510.009.42910.770-14.6841.3860.00027.00075.650.0075.65182.110.000.0061.42205.40-130.652.0110.77012.110-12.7631.3740.00027.0000.000.0058.91199.41-122.509.8695.030.0095.03185.3812.11014.055-10.4311.9770.00027.0000.000.1881.07278.61-160.2727.14169.713.48166.23188.6914.05515.999-7.6891.9620.00027.0000.000.4976.01266.00-137.0040.72204.489.51194.97191.7915.99917.943-4.9661.9520.00027.0000.000.7071.08253.40-111.9752.35235.7813.71222.07193.9517.94319.888-2.2531.9460.00027.0000.000.8366.28240.80-85.4362.01263.6816.09247.59195.1819.88821.8320.4541.9450.00027.0000.000.8661.62228.20-57.6669.69288.2216.69271.53195.4821.83223.7763.1621.9470.00027.0000.000.8057.08215.60-28.8975.35309.3915.49293.90194.8723.77624.7765.2161.0040.00027.000166.656.97159.67193.870.000.7027.64105.98-3.3740.4524.77625.7766.6151.0070.00027.0000.000.5926.49102.654.5841.40171.435.94165.49192.8425.77627.3678.4351.6080.00027.0000.000.4239.81156.3923.7466.75280.606.65273.96191.0827.36728.95710.6801.6190.00027.0000.000.1537.03147.9644.0266.60288.312.39285.93188.4028.95730.68613.0421.7750.00027.0000.000.0037.19151.2970.1070.93319.900.00319.90184.9030.68632.41615.5261.7950.00027.0000.000.0034.08141.3391.7668.11324.150.00324.15180.4932.41634.14518.0401.8190.00027.0000.000.0031.06131.36112.0363.94325.770.00325.77175.2734.14535.87420.5911.8470.00027.0000.000.0028.14121.39130.5258.51324.630.00324.63169.2135.87437.60323.1861.8810.00027.0000.000.0025.31111.43146.8351.89320.600.00320.60162.2637.60339.10325.6531.6640.00027.0000.000.0019.7388.57138.7339.05272.980.00272.98154.9539.10340.84128.1831.9720.00027.0000.000.0020.3793.27171.3037.47307.470.00307.47146.7040.84142.57930.9662.0270.00027.0000.000.0017.7883.20178.8728.16294.080.00294.08136.8342.57944.31733.8332.0930.00027.0000.000.0015.2973.13182.1718.35276.870.00276.87125.7944.31746.05636.8002.1710.00027.0000.000.0012.8963.06180.478.38255.450.00255.45113.4646.05647.79439.8872.2660.00027.0000.000.0010.5852.99172.923.46229.330.00229.3399.6947.79449.53243.1212.3820.00027.0000.000.008.3742.92158.482.92197.870.00197.8784.2949.53251.27046.5372.5270.00027.0000.000.006.2532.85135.802.31160.170.00160.1766.9851.27052.27049.3641.5360.00027.0000.000.000.0016.0064.610.0069.140.0069.1451.9952.27053.27051.5521.6080.00027.0000.000.000.0016.0048.450.0045.860.0045.8639.8653.27054.05053.5851.3140.00027.0000.000.002.5211.2624.391.0320.900.0020.9028.2854.05054.37954.8980.5720.00027.0000.000.000.894.027.280.375.500.005.5020.6554.37955.00056.0701.1120.00035.0000.000.001.416.418.040.824.230.004.2313.69总的下滑力总的抗滑力土体部分下滑力土体部分抗滑力=862.409(kN)=1010.031(kN)=862.409(kN)=1010.031(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)进行两种方案比较：分别为现浇混凝土护坡和干砌石护坡，根据经济、实用的原则，对拟采用现浇混凝土护坡与干砌石护坡两种形式现浇钢筋混凝土，其抗破坏能力要比干砌石高一些，但是其施工难度比干砌干砌石施工较为容易，护坡效果不是很好，只能起到防风浪和冲刷的效果，不能防渗，因为是干砌石，没有胶结物质，所以很容易受人为破坏或者意外滑塌案位坡坡m3层m3Tm3m2坡坡m3m3m3通过以上方案的比较，两种方案经济上相差89.33万元，建议选择干砌石护Q=0.85Q50=0.525PKD3D50----石块的平均粒径,mPk----块石密度,Pk=2.3t/m³Q=0.85Q50=0.525PkD3=0.525×2.65×0.1633=0.006当LmhP=7.8880.801=9.85<15时，坝顶外侧原挡土墙拆除重建，尺寸为40cm×120cm，详见大坝标准断面图。本次水库除险加固设计，心墙顶高程已高于校核洪水位，但考虑到防浪墙年久失修，风化严重，多处断裂，本次设计将原浆砌石防浪墙拆除并重建。详见大3/sP=3.3%q=5.111m³/s/mg=9.81hP=0.33%q=10.654m³/s/mg=9.81h2）采用式ik计算临界坡判断陡槽流态xk=32+2×1.39=34.78mw=1.39×32=44.48m2=0.0027＜陡槽坡降0.128，流态为急流。P=0.33%ik=0.002451R—分段平均水力半径，R=m断面QhW=bhV=Q/WV平均2/2gX=b+2hR=W/XR平均J平均i-J平均△L0+000163.5444.483.680.722.1034.780.005.280.010.1210.000+010163.540.8323.746.892.543.3032.410.7310.007.530.930.690.030.099.990+020163.540.8220.038.173.574.2431.140.6419.998.400.390.630.050.085.090+025163.540.8218.968.633.984.6330.420.6225.098.56-0.090.630.0504.880+030163.540.8019.248.503.874.5429.810.6529.968.41-0.120.660.05010.040+040163.540.7919.638.333.714.4229.050.6840.008.27-0.070.690.04010.080+050163.540.7719.908.223.614.3628.280.7050.098.18-0.030.720.04012.920+063163.540.7720.088.143.554.3227.510.7363.019.292.080.660.0607.110+070163.540.6115.6810.435.826.4026.920.5870.1211.382.220.540.1309.930+080163.540.5313.2712.328.128.6226.180.5180.040+000～0+025cosθ=0.9920+025～0+063cosθ=0.9990+063～0+080cosθ=0.944断面QhW=bhV=Q/WV平均2/2gX=b+2hR=W/XR平均J平均i-J平均0+000340.942.2672.324.713.4336.520.006.270.000.1210.020+010340.9443.627.823.274.6733.7010.028.540.010.1110.020+020340.9436.839.264.595.8132.2720.049.540.530.020.114.990+025340.9434.719.825.166.3531.5025.029.840.060.020.015.130+030340.9434.619.855.196.4130.8930.159.900.130.020.01289.830+040340.9434.289.955.306.5330.1139.9810.000.130.020.01319.980+050340.9433.9410.045.406.6729.3249.9610.110.170.020.013213.120+063340.9433.4810.185.556.8428.5463.0810.260.090.020.01286.990+070340.9432.9910.345.726.9328.2770.0711.683.140.030.329.950+080340.9426.1813.039.0810.0627.200.9680.020+000～0+025cosθ=0.9920+025～0+063cosθ=0.9990+063～0+080cosθ=0.944计算公式：hb=经计算陡槽掺气水深见下表:p=0.33%p=3.3%断面hVhbζ断面hVhbζ0+0002.264.712.390+0003.680+0107.820+0100.836.890.900+0209.260+0200.828.170.900+0259.820+0250.828.630.900+0309.850+0300.808.500.880+0409.950+0400.798.330.870+0500+0500.778.220.850+0630+0630.770.850+0700+0700.610.690+0800+0800.530.61Δ=0.61+0.0371vh13H—边墙高，m；Z—边墙顶高程，m。p=0.33%断面hVhbaHzZ0+0002.264.712.390.843.23375.32378.550+0107.820.942.48374.05376.530+0209.260.992.36372.77375.130+0259.822.34374.450+0309.852.37371.93374.300+0409.952.40371.59373.990+0502.44371.24373.680+0632.47370.88373.350+0702.47370.78373.250+0802.30364.83367.13L=vsinθcosθ+v1cosθsvsin2θ+2g(h1cosθ+h2)]L——自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流θ——挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角，θ=26。h1v1Lh1v1L冲刷坑最大水垫深度按下式计算：T=KqqZTiqZTi通过冲刷深验算可知，洪水形成的冲坑后坡均小于0.33故工程是安全的。但此需设置防洪工程，来保证大坝安全。防护工程位于河道内，属河道范围，无征占地事宜。按照规范要求，堤防设计标准为20年，堤顶2m，堤坡均为1：2.5，设施为钢筋混凝土马蹄形涵管，直径1.0m4、更换手电两用40t卷扬启闭机一台。单位工程量1土方工程排水体开挖m32048.38排水体回填m3220.50排水体土方开挖m3334.88坝体填筑m312367.33排水体粗砂m3644.38上游坡砂垫层（10cm）m31172.06坝顶路面粗砂m2781.202石方工程上、下游干砌石拆除m34041.00上、下游坡干砌石砌筑m34331.00碎石填筑2850.00防浪墙拆除（浆砌石）m3315.00坝顶后坡挡土墙拆除（浆砌石）m393.74排水体拆除m31315.64排水体块石m31276.62排水体碎石m3523.29防浪墙及坝顶后坡挡土墙（浆砌石）m3402.73上坝踏步（浆砌石）m321.42抛石盖重m33648.82弃渣m31724.383其它伸缩缝m2坝顶路灯套9一123456789Ttm二1234567891m32m33m2单位数量12345m6施工组织设计水