【正文】 ~22~~~~.≤0.005分類名稱%35壩體填土（rQ） 含礫砂壤土（ a l + p l Q 4） 含礫粉質(zhì)壤土（ e l + d l Q 3） 37表 32 壩址區(qū)各土層及壩體土物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)建議值表密度 壓縮指標(biāo) 抗剪強(qiáng)度（有效） 抗剪強(qiáng)度 （總）天然含水量 濕 干 飽和土粒比重孔隙比 液限 塑限塑性指數(shù)液性指數(shù) 壓縮系數(shù) 壓縮模量 凝聚 力 內(nèi)摩擦角 凝聚 力 內(nèi)摩擦角滲透系數(shù)（透水率）承載力值允許滲透坡降ω ρ ρ d ρ sat Gs e ω L ω p Ip IL a12 Es Ｃ’ φ’ Ｃ φ Ｋ（q） fk Ｊ 允許分類名稱% g/cm3 g/cm3 g/cm3 % % MPa1 MPa KPa 。根據(jù)安全評(píng)估、地勘報(bào)告及本次設(shè)計(jì)安全復(fù)核，石塘水庫(kù)目前存在的主要問(wèn)題有：（1） 、大壩填筑質(zhì)量差，下游壩坡有明顯滲漏點(diǎn)，壩體存在滲漏問(wèn)題及滲透破壞隱患；上游壩坡護(hù)坡質(zhì)量差，下游壩坡未護(hù)坡，坡面雜草叢生，壩后無(wú)反濾排水設(shè)施。（5）大壩無(wú)變形和滲流觀測(cè)設(shè)施。 工程任務(wù)根據(jù)石塘水庫(kù)存在的問(wèn)題，擬定的石塘水庫(kù)樞紐建筑物除險(xiǎn)加固的主要任務(wù)是：對(duì)大壩、溢洪道、壩下涵管進(jìn)行加固處理；完善工程運(yùn)行、管理及防汛設(shè)施，提高水庫(kù)蓄水和防洪能力，確保水庫(kù)大壩安全，并使工程加固后提高和達(dá)到設(shè)計(jì)灌溉面積充分發(fā)揮本工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。；正常蓄水位39，相應(yīng)庫(kù)容 萬(wàn) m179。本工程水庫(kù)總庫(kù)容 萬(wàn) m3，設(shè)計(jì)灌溉面積為 萬(wàn)畝，工程規(guī)模為?。?）型，根據(jù)《水利水電工程等別及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL252—20xx）及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194） ，確定本工程等別Ⅴ水利工程，根據(jù)本工程等別，確定主要建筑物級(jí)別為 5 級(jí)，次要建筑物級(jí)別為 5 級(jí)，臨時(shí)建筑物為 5 級(jí)。次要建筑物級(jí)別為 5 級(jí)，臨時(shí)建筑物為 5 級(jí)。,　北緯 29176。區(qū)內(nèi)地下水類型主要有孔隙性潛水及基巖裂隙性潛水，見基巖裂隙水具承壓性，以泉的形式出露于地表?；鶐r裂隙潛水埋藏于淺部基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙和斷層破碎帶之中，由大氣降水補(bǔ)給，排泄于溝谷及河床之中。工程區(qū)內(nèi)無(wú)完整砂礫石料場(chǎng)，須到縣城購(gòu)買，從其質(zhì)量?jī)?chǔ)量可滿足技術(shù)要求，工程區(qū)塊石料豐富，溫泉鎮(zhèn)有采石場(chǎng)，可就近取材，塊石料為微風(fēng)化花崗巖，巖質(zhì)堅(jiān)硬，質(zhì)量滿足規(guī)范要求，質(zhì)量滿足要求，運(yùn)距在 30km，有簡(jiǎn)易公路相通。根據(jù)水庫(kù)集雨面積及庫(kù)容選定控制段寬為 2m。q1，q 2—計(jì)算時(shí)段初、末溢洪道下泄流量，m 3/s。起調(diào)水位、調(diào)度方式及調(diào)洪計(jì)算方法起調(diào)水位為 ，泄洪調(diào)度方式是：汛前水位控制在 ，低于 水庫(kù)不泄洪；當(dāng)庫(kù)水位高于 時(shí)，水庫(kù)通過(guò)溢洪道泄洪直至洪水消退，壩下涵管不參與泄洪。 A——安全加高，m。W：計(jì)算風(fēng)速，m/s。波浪平均爬高 Rm采用規(guī)范 SL18996 中莆田試驗(yàn)站公式（不規(guī)則波方法） ，對(duì)于Ⅳ級(jí)土石壩，設(shè)計(jì)波浪爬高 R 取累積概率 P＝5%的爬高值 R5%，即 R=R5%=。將壩頂整理至 ，壩頂寬 5m；在各種工況下，下游壩坡的穩(wěn)定不滿足要求，本次設(shè)計(jì)上游壩坡采用粘土斜墻填筑至 1:，下游壩坡整平至 1:。為確保大壩安全并使大壩美觀，本次加固設(shè)計(jì)對(duì)大壩上游進(jìn)行砼預(yù)制塊護(hù)坡，下游坡種植草皮。下設(shè) 10cm 厚砂石混合料墊層。 大壩防滲加固設(shè)計(jì)方案根據(jù)大壩地勘資料、現(xiàn)場(chǎng)檢查，原壩體填土質(zhì)量較好，大壩壩身、壩基無(wú)滲漏,本次設(shè)計(jì)只對(duì)大壩壩坡進(jìn)行整坡及砼預(yù)制塊襯砌。為了保證水庫(kù)大壩安全運(yùn)行，充分發(fā)揮水庫(kù)的效益，需增加安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。本次溢洪道加固設(shè)計(jì)處理的主要內(nèi)容為針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)溢洪道進(jìn)行加固處理設(shè)計(jì)，對(duì)溢洪道進(jìn)行全線護(hù)砌，并新建消能設(shè)施。進(jìn)口段為漿砌石結(jié)構(gòu)，控制堰段為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，進(jìn)口段長(zhǎng) 3m，控制堰段長(zhǎng) 5m，后接泄槽，泄槽水平長(zhǎng) 20m，邊墻采用漿砌石，底板均采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，泄槽后端為消力池。/s） 0 溢流堰后接長(zhǎng) 20m ，寬 陡槽，坡度為 ，其糙率系數(shù) n 取 。計(jì)算斷面水深 h1 按下式計(jì)算：h k=（αq 2/g） 1/3通過(guò)計(jì)算得 h1=。 消能工設(shè)計(jì)消力池位于泄槽末端，設(shè)計(jì)下泄流量按二十年一遇 。計(jì)算得 Q=，渠道水深 h=。 溢洪道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1　進(jìn)口段：0+000～0+003，底板高程 ,底板采用 30cm 厚 漿砌塊石襯砌。底板橫向分縫采用橡皮止水，瀝青砂板填縫。2　寬頂堰：0+003～0+008，底板高程 ，襯砌厚度 35cm，邊墻及底板采用C25 鋼筋砼。則共軛水深 h2可用下式： 《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL25320xx)212(8)Fr???Fr1= 1gh式中：F r1—收縮斷面弗氏數(shù)； h1—收縮斷面水深，h 1=； V1—收縮斷面，V 1=；經(jīng)計(jì)算，h 2=消力池長(zhǎng) Lk=(h2h1)=，取 LK=10m。⑴下游尾水深計(jì)算49下游尾水渠底寬 ，底坡 i=，出水渠過(guò)流公式按 Q=ω邊墻高度根據(jù)計(jì)算摻氣水深加 超高確定，見表 中邊墻高。根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL25320xx）的有關(guān)規(guī)定，陡槽水面線按棱柱體河槽水面線公式計(jì)算。按有關(guān)計(jì)算公式48得 Q～Z 水位流量關(guān)系見表 。本次設(shè)計(jì)正常蓄水位、堰頂高程為 ，泄流寬度 。 溢洪道除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 工程現(xiàn)狀根據(jù)安全評(píng)估成果及本階段安全復(fù)核，溢洪道施工質(zhì)量差，存在諸多安全隱患，不能安全泄洪。貼坡排水分三層，從里向外分別為 20cm 厚砂卵石、30cm 厚碎石及 40cm 厚干砌塊石，其中砂卵石及碎石的粒徑及級(jí)配根據(jù)充填砂的料徑按有關(guān)規(guī)范通過(guò)計(jì)算確定，貼坡排水高度高出浸潤(rùn)逸出點(diǎn) ，確定為 。（3）大壩壩坡排水設(shè)計(jì)下游采用草皮護(hù)坡，為避免雨水漫流沖刷壩坡，在下游壩坡面上設(shè)置縱、橫排水溝，縱向排水溝設(shè)置于馬道及下游坡腳處，斷面尺寸 ，橫向排水溝垂直壩軸線方向布置于下游壩面，設(shè)置于壩面中央，大壩下游坡面與兩岸交線處各設(shè)一條橫向排水溝，排水溝斷面尺寸為 ，縱、橫排水溝相互連通。（1）預(yù)制塊護(hù)坡厚度計(jì)算設(shè)計(jì)狀況 波浪爬高 安全超高 壩高 設(shè)計(jì)壩高5% % 46砼預(yù)制塊護(hù)坡厚度，按《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》公式計(jì)算； ???cos)(???bKtcph式中：K—安全系數(shù)，取 ； b—沿壩坡方向板長(zhǎng)，m； γc—砼的容重，取 ； γw—水的容重，取 ； m—坡度，m= hp—累積頻率為 1%的設(shè)計(jì)波浪高度，m； α —壩坡與水平線的夾角； t —砼護(hù)坡厚度，m。大壩上游無(wú)護(hù)坡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開挖檢查情況，無(wú)反濾層。計(jì)算成果詳見表 表 　　　 壩頂高程計(jì)算成果表由表 可看出：各種工況下水位加安全超高后壩頂高程應(yīng)有高程未超過(guò)壩頂現(xiàn)有高程 ～，最終確定壩頂高程為 。非常運(yùn)用情況 W=Wmax。（1）波高及波長(zhǎng)計(jì)算由 于 風(fēng) 速 W=20m/s， 風(fēng) 區(qū) 長(zhǎng) 度 D=20km， 滿 足 鶴 地 水 庫(kù) 公 式 適 用 條 件 ，根 據(jù) 規(guī)范 SL27420xx，波浪波高 h2%和平均波長(zhǎng) Lm采用公式： ???????上式中 h2%：累積頻率為 2%的波高，m。表 調(diào)洪演算結(jié)果 頻率% 洪峰流量（m 3/s） 最大泄量（m 3/s） 最高庫(kù)水位 （m） 相應(yīng)庫(kù)容（10 4m3） 5 壩頂高程計(jì)算(1)大壩安全超高計(jì)算石塘水庫(kù)水庫(kù)正常蓄水位 ，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，水庫(kù)校核洪水位（P=%）為，設(shè)計(jì)洪水位(P=5%)為 ，庫(kù)區(qū)歷年最大風(fēng)速平均值 15m/s，風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度為220m。Δt—計(jì)算時(shí)段, 1h。/s） 0 圖 石塘水庫(kù)水位與溢洪道泄水流量曲線圖43水 位 流 量394041 泄 流 量 (m179。 各建筑物抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見表 表 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)建筑物 正常運(yùn)用 非常運(yùn)用 備注土壩 采用畢肖普法計(jì)算 本次設(shè)計(jì)參考資料a .現(xiàn)階段已搜集到的歷次資料如下：①《石塘水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告》 （星子縣水利局）②《江西省星子縣石塘水庫(kù)除險(xiǎn)加固地質(zhì)勘察報(bào)告》 （江西省修江水利電力勘察設(shè)計(jì)有限公司） ；b 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范及依據(jù)本次設(shè)計(jì)依據(jù)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程規(guī)范有：（1） 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB502094）（2） 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL25220xx）（3） 《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》 （DL502193）（4） 《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （DL/T50571996）（5） 《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 （DL50771997）（6） 《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》 （SL18996）（7） 《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL27920xx)（8） 《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL7495）（9） 《水利水電工程進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL28520xx）42（10） 《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL25320xx） 大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 壩頂高程復(fù)核 調(diào)洪計(jì)算水庫(kù)泄洪設(shè)施石塘水庫(kù)洪水主要通過(guò)溢洪道泄洪。 天然建材土料主要分布于大壩左岸約 2km 的小山丘一帶，以黃色至紅黃色粉質(zhì)粘土為主，土質(zhì)均一，該土可做防滲土料，有一條 3m 寬的機(jī)耕小道可以通行。其流量與降雨關(guān)系密切。, 屬于亞熱帶東南季風(fēng)氣候區(qū)，夏季濕熱多雨，冬季風(fēng)寒天冷，主要參數(shù)如下：多年平均降水量 1493㎜多年平均氣溫 ℃極端最高氣溫 40℃極端最低氣溫 ℃。表 建筑物運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)表洪水重現(xiàn)期（年） 備注運(yùn)行情況建筑物級(jí)別 正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)） 非常運(yùn)用（校核）大壩 5 20 200溢洪道 5 20 200壩下涵管 5 20 200臨時(shí)建筑物 5 5消能防沖 5 10 消力池40 設(shè)計(jì)基本資料 采用新建的溢洪道泄洪，經(jīng)調(diào)洪演算得出得特征水位及流量如下：校核洪水位（P=0. 5% ） 　設(shè)計(jì)洪水位 （P=5%） 　正常蓄水位 　 　 死水位 校核洪水位時(shí)最大下泄流量（P=%） 　 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄流量（P=5%） 　 3/s消能防沖最大泄流量（P=10%） 3/s 主要水文及氣象參數(shù)初設(shè)階段經(jīng)復(fù)核，本工程位于東經(jīng) 115176。 設(shè)計(jì)依據(jù) 工程等別和洪水標(biāo)準(zhǔn)石塘水庫(kù)是一座以灌溉為主，養(yǎng)殖、防洪等綜合效益的?。?）型水利樞紐工程。；校核水位，總庫(kù)容 萬(wàn) m179。設(shè)計(jì)灌溉面積為 1200 畝。水庫(kù)地理位置重要，水庫(kù)保護(hù)下游農(nóng)田 360 畝，以及下游 650 人的生命安全和歸橫公路的安全。 （3） 、溢洪道無(wú)消能設(shè)施，不能正常泄洪。 cm/s（Lu） KPa壩體填土（rQ） 含礫砂壤土（ a l + p l Q 4） 180 砂礫石（ a l + p l Q 4） E3 240 含礫粉質(zhì)壤土（ e l + d l Q 3） 230 全～強(qiáng)風(fēng)化千枚巖 (Pt22) 260384 加固設(shè)計(jì) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 工程除險(xiǎn)加固的必要性石塘水庫(kù)是一座具有灌溉、防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的重點(diǎn)?。ǘ┬退畮?kù)，建成蓄水以來(lái)為地方國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。管身斷裂、變形，漏水嚴(yán)重，威脅大壩安全；出口閘閥銹蝕嚴(yán)重，不能正常使用。溢洪道未完建，不能正常泄洪。壩肩地層防滲性差，存在滲漏問(wèn)題，建議進(jìn)行防滲加固處理。持力層巖、土強(qiáng)度滿足土壩荷載要求，壩址未見明顯不良地質(zhì)現(xiàn)象，未見較大斷層通過(guò)，壩基穩(wěn)定性較好。第四系全新統(tǒng)沖洪積層主要為含礫砂壤土、砂礫石；第四系上更新統(tǒng)殘坡積層主要為含礫粉質(zhì)壤土、砂壤土。礫石料質(zhì)量較好，滿足規(guī)范要求。商業(yè)料為砂礫石混合料。表 33 粘性土料物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果表?yè)魧?shí)實(shí)試 擊實(shí)后試驗(yàn)剪切 壓縮 滲透天然含水量ω濕密度ρ干密度ρd飽和密度Ρsat土粒比重Ｇs液限ω l塑限ωp塑性指數(shù)Ip最大干密度ρd最優(yōu)含水量ω凝聚力Ｃ摩擦角φ壓縮系數(shù) a12壓縮模量Es滲透系數(shù)Ｋ巖性% g/cm3 % g/cm3 % KPa 0 Mpa1 MPa cm/sCL 33（2）碎石土料水庫(kù)左岸碎石土料儲(chǔ)量豐富，為基巖風(fēng)化料，開采運(yùn)輸方便，平均運(yùn)距約。土料為殘坡積粉質(zhì)壤土，褐黃色、黃紅色，硬塑狀