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米泉市鐵廠溝鎮(zhèn)大草灘水庫大壩安全鑒定綜合評價報告(存儲版)

2025-03-16 15:56上一頁面

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【正文】 高程,放水涵洞斷面型式為箱式,斷面尺寸 ,最大泄水能力 20m3/s;溢洪道堰頂高程 ,堰頂寬 ,堰型為駝峰堰,泄水陡槽長度 140m,最大泄流能力 205m3/s。根據(jù)調(diào)查和現(xiàn)場勘察,壩后滲漏點(diǎn)有四處,( 1)主壩后 處(樁號 0+100)約有 56l/s 的滲水量;( 2)壩后 300m 處長年有約 10 l/s 的滲水量(該水是下游部分 居民的水源地);( 3)溢洪道出口約 50m 處,約有 56l/s 的滲水量;( 4)壩后 700m 羊圈溝處有多處出漏點(diǎn),這些出漏點(diǎn)的滲流為 56l/s。 庫區(qū)廣泛發(fā)育著一系列走向為 NE100~200與巖體 走向正交的陡傾角張性節(jié)理, 26 局部地段節(jié)理發(fā)育的頻率高達(dá) 30條 /m,在山頂和凸出的高坎上,節(jié)理多呈開啟的鋸齒狀,開口度 1~5mm,部分為泥質(zhì)物充填。 、第四系地層 按成因類型不同可分為: 坡積堆積物:幾乎覆蓋庫區(qū)表面的 1/2,主要成份為風(fēng)化碎石塊及次生黃土,由坡角至邊坡,堆積厚度厚度逐漸變薄,含碎石率逐漸減少。 ( 2)中等風(fēng)化基 巖層,據(jù)鉆孔壓水實驗資料,庫壩區(qū)基巖 q(單位透水率 )由上至下,逐漸變小。 根據(jù)表 ,該水庫砼面板強(qiáng)度的均勻性屬較差等級。 大壩堆石體碾壓質(zhì)量評價 水庫壩體為碾壓堆石壩,設(shè)計干容重為 , 上壩料的含泥量要求不大于 5%,上壩料顆粒粒徑不大于 20cm。壩軸線出露巖體以砂巖為主。 基巖 ,透水率 q平均為 221Lu,為極強(qiáng)透水層。 該段壩下有兩條斷層通過,在 0+310 樁號,有 F3 壓扭性順層斷層,由壓水試驗資料表明,透水率為 ;在 0+120 樁號,有 F1張扭性斷裂,鉆孔壓水試驗透水率 q 值達(dá) 230Lu。只是在冰積層中開挖了寬約 ,深約 的基槽(未到基巖),用黃土回填碾壓做了一道 防滲墻。但對斷層下部的裂隙密集帶未進(jìn)行灌漿處理,使得溢洪道基礎(chǔ)下產(chǎn)生滲漏。 料場及儲量 料場位于大壩兩側(cè),運(yùn)輸條件方便,最遠(yuǎn)運(yùn)輸距離 700m,主要采集區(qū)距壩址約 400m 左右。干容重最大值為 g/cm3 ,干容重最小值為 g/cm3,平均值為 g/cm3,相對密度 ,壩體填筑質(zhì)量總體未達(dá)到設(shè)計要求。建議,沿面板趾板墻,全線進(jìn)行灌漿處理。 根據(jù)《綜合利用水庫調(diào)度通則》(水管[ 1993] 61。建議;對溢洪道基礎(chǔ)基巖進(jìn)行全面灌漿處理,處理深度應(yīng)以透水率小于 10Lu為界限。 31 砂石料不均勻系數(shù)為 Cu 為 — ;曲率系數(shù) — ;天然容重為;最大干容重為 — ;最小干容重為 — ;滲透系數(shù)為 103— 102;含泥量為 %。開挖后,地質(zhì)人員發(fā)現(xiàn),基巖節(jié)理發(fā)育,據(jù)施工人員回憶,對基礎(chǔ)進(jìn)行超深開挖,后又用砼回填至設(shè)計標(biāo)高,進(jìn)口處又進(jìn)行了帷幕灌漿處理,基礎(chǔ)安全沒有大的問題。巖性為 0+004段為中粒長石砂巖; 0+0040+007 左右為斷層破碎帶,寬度約為 ,推斷為層間滑動斷層, 0+0070+134 段粉砂質(zhì)泥巖與長石中細(xì)砂巖互層。形成壩下最主要的滲漏通道,也是該庫區(qū)地下水的下游排泄的通道,因而必須引起足夠的重視。 ( 5) 0+1000+330 段趾板固結(jié)灌漿區(qū); 該段基礎(chǔ)基巖為粉砂質(zhì)泥巖與長石中 — 細(xì)粒砂巖互層,破碎較嚴(yán)重,清基最深處可達(dá) m,基礎(chǔ)在死水位以下,對此段基巖,基礎(chǔ)以下平均 范圍,進(jìn)行固結(jié)灌漿。 ( 4) 0+000+100 段、 0+3300+430 段基巖出露段; 由圖 05 顯示,趾板基礎(chǔ),對表面強(qiáng)風(fēng)化層進(jìn)行清除,開挖深度 。 建筑物地基處理質(zhì)量評價 大壩堆石體地基處理質(zhì)量評價 ( 1) 0+000+100 段、 0+3300+430 段; 壩體座落在長石中細(xì)粒砂巖與泥質(zhì)巖互層之上,巖層走向同壩軸線夾角 200。止水縫由于施工不在一條線上,板塊之間高低不平,難以封閉,部分已經(jīng)損壞,起不到止水作用。 砼強(qiáng)度保證率、離差系數(shù)實測值及判定標(biāo)準(zhǔn) 表 311 實測砼強(qiáng)度保證率 P(t) 實測離差系數(shù) Cu 70% 規(guī)范規(guī)定 P(t)≦ 80% 規(guī)范規(guī)定 Cu≧ 均勻度等級與離差系數(shù) Cu 關(guān)系表 表 312 等級標(biāo)號 標(biāo)號 優(yōu)秀 良好 一般 較差 < 200 — — > ≥ 200 — — > 根據(jù)表 ,按《水工砼施工規(guī)范》,實測砼強(qiáng)度保證率 P(t)為 70%,未 28 達(dá)到規(guī)范規(guī)定砼強(qiáng)度保證率 P(t)不得小于 80%的要求。地下水匱乏。由老到新分述如下: 石炭紀(jì)沙雷寒爾克第一亞組地層 在庫區(qū)由南向北可分作 14 個巖性段;主要巖性為灰、灰黑色中厚層狀凝灰質(zhì)細(xì)砂巖;灰、灰黃色含礫粗 — 中粒雜色砂巖;灰黑色薄層狀炭質(zhì)泥巖;層狀棕黑色凝灰質(zhì)砂礫巖; 灰紫紅色中厚層狀凝灰質(zhì)粗砂巖;灰黑色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖與砂巖互層。在水庫的東面,有 NE 走向的復(fù)式褶皺,其南西端傾伏于水庫的上游,西面有 NW 走向的家皮泉背斜,東端傾伏于水庫的下游。壩肩巖體和壩體接觸的周邊縫的鉚固螺栓已有部分脫落, 25 趾板周邊未灌漿; 壩基灌漿未按原設(shè)計方案完成,僅對面板趾墻 1687m高程以下即死水位以下部分做了固結(jié)灌漿處理,灌漿深度 。 大草灘 水庫大壩原設(shè)計為砂殼粘土心墻土石壩, 1984 年 6 月潰壩之后, 重新修建壩體,壩體填筑為混合卵礫土。 工程概況 工程簡介 米泉市水利局大草灘 水庫始建于 1972 年,連續(xù)施工 12 年尚末修到溢洪道高程,施工期的防汛渡汛,一直沒有解決,原設(shè)計庫容 450 104m3,灌溉面積 萬畝,最大壩高 37m,壩頂長 466m,壩型為均質(zhì)土壩。 ( 2)增設(shè) 3組變形監(jiān)測設(shè)備,并與滲流測壓管的布置相結(jié)合 , 每個橫斷面的監(jiān)測點(diǎn)為三個,壩頂、上游、下游各一個。 大草灘 水庫 大壩安全性分級表 表 271 鑒定項目 安全級別 主要論據(jù) 運(yùn)行管理 差 缺乏安全監(jiān)測設(shè)備和維修資金,管理設(shè)施落后 防洪復(fù)核 C 溢洪道、涵洞 不滿足 防洪 要求 滲流 安全分析 B 壩 基 最大滲透坡降 小于允許滲透坡降 抗滑穩(wěn)定安全分析 正常運(yùn) 用條件 瑞典圓弧法 B 上游、 下游壩坡安全系數(shù)滿足規(guī)范要求 非常運(yùn) 用條件 瑞典圓弧法 B 上游、 下游壩坡安全系數(shù)滿足規(guī)范要求 抗震安全分析 B 上游、 下游壩坡安全系數(shù)滿足規(guī)范要求 22 綜合鑒定 C級,三類壩 大壩的防洪安全級別 評價為 C級 綜合建議 通過本次大壩安全鑒定, 綜合評價 米泉市水利局 縣 大草灘 水庫 為三類壩, 根據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》中的要求,應(yīng) 盡快 立項,安排計劃,進(jìn)行除險加固;同時,在未除險加固前,建議 大草灘 水庫 的主管部門及時制定保壩應(yīng)急措施,密切監(jiān)測壩體的運(yùn)行,確保大壩安全。地震 0+ 上游壩坡 下游壩坡 0+ 上游壩坡 下游壩坡 21 大壩抗震復(fù)核結(jié)論 由大壩抗震計算結(jié)果表明,大壩上游 、下游 在非常工作條件下 均 滿足抗震規(guī)范要求,根據(jù)《大壩安全評價導(dǎo)則》 SL2582021,大壩的抗震安全級別定為 B級。 計算參數(shù) 水平向設(shè)計地震加速度代表值 ah=, g=,特征周期 Tg=。 其余荷載如 [冰荷載( I) ]、 [地震巖土動壓力荷載( S) ]、 [溫度荷載( T) ]等均忽略不計。 大壩斷面滲流計算結(jié)果 表 253 樁號 計算水位 ( m) 壩坡出逸高 度 ( m) 壩體溢出點(diǎn)滲透坡降 允許滲透比降值 J允許 滲流量( m3/) 0+ 正常運(yùn)行水位 0+ 正常運(yùn)行水位 0 大壩 0+ 與 0+ 斷面有限元計算滲流結(jié)果繪制的相關(guān)圖件見滲流計算附圖 ~ 。壩前庫中有部分淤積,根據(jù)以上資料,計算斷面可以簡化為 5個區(qū)域: ①壩前 砼 面板;②砂石料墊層; ③ 壩體戈壁填筑;; ④ 壩基 砂礫石;⑤ 基巖; 米泉市水利局大草灘 水庫的計算水位條件:上游水位為正常蓄水位 ,死水位為 , 分區(qū)厚度、范圍及各區(qū)地質(zhì)特性取值見圖 。 103 壩體戈壁填筑 37176。 水庫水位為正常蓄水位時,下游取相應(yīng)的最低水位;水庫水位為設(shè)計洪水位時,下游取相應(yīng)的最高水位。 潰壩洪水下游淹沒范圍與損失評估 大草灘 水庫 大壩質(zhì)量較好 ,一般情況下不會存在潰壩的危險。 1) 正常蓄水位 加非常運(yùn)行情況的壩頂超高 +地震安全加高;S=++=( m); 2) 設(shè)計 洪水位 ; S=+=( m); 3) 正常蓄 水位 加正常運(yùn)行情況的壩頂超高 ; S=+=( m)。 設(shè)計洪水位加正常運(yùn)行情 況的壩頂超高; 正常蓄水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高; 校核洪水位加非常運(yùn)行情況的壩頂超高; 正常高水位加非常運(yùn)行情況的壩頂超高,加地震安全加高( ~ ),取 。 ( 2) 壩體前壩坡設(shè) 混凝土 護(hù)坡,同時由于風(fēng)浪的 沖涮 , 作為壩體的防滲體面板有 個別 斷裂,表層的焦油塑料脫落 、嵌縫止水可別發(fā)生分離 。 大壩安全監(jiān)測 大壩沒有 完整的 安全監(jiān)測設(shè)備,水庫大壩壩址地處 Ⅶ 度地震區(qū),氣候嚴(yán)寒,風(fēng)浪較大,而大壩缺少必備的安全監(jiān)測設(shè)備,同時也就缺少可供鑒定的資料;根據(jù)大壩的現(xiàn)狀情況,威脅壩體安全的壩基 滲漏 等 問題有發(fā)展的趨勢。處 理深度應(yīng)以透水率小于 10Lu為界限。 ( 2) 防滲砼面板澆筑質(zhì)量差,面板砼強(qiáng)度保證率為 %,達(dá)不到 80%的要求。當(dāng)水位升至 1700m 左右時,呈線狀分 布有長 的出水區(qū),根據(jù)水庫管理人員測定,出水量約為 45l/s。當(dāng)水位升到 1700m 高程時,滲流通過冰磧堆積物向下游滲漏。據(jù)原 大草灘 水庫修建施工人員稱,當(dāng)時河床開挖在這 20余 m范圍內(nèi),因嚴(yán)重漏水多臺抽水機(jī)都力莫能助,無法施工,由此可見滲透性能之良好。當(dāng)水頭蓄至 1700m時,西岸壩下游 700 余米處的小羊圈溝有滲漏溢出點(diǎn)。滲透系數(shù)為 103— 102cm/s,河床天然容重 ,與上部碾壓壩體共同組成水庫大壩。干容重最大值為 g/cm3 ,干容重最小值為 g/cm3,平均值為 g/cm3。 壩體斷面不規(guī)則,壩頂寬窄不一,壩頂面凸凹不平整,應(yīng)采取消坡、護(hù)坡加厚壩體等措施。壩基土巖性主要為卵石,根據(jù)顆分試驗成果分析:土體為非連續(xù)級配土,不均勻系數(shù) Cu 在 之間,判定土的滲透變形類型為管涌型,土的滲透管涌破壞臨界水力坡度 Jcr 可用下列方法確定: ( 1)根據(jù)土中細(xì)粒含量確定(粒徑< 1 mm 的顆粒含量) 根據(jù)顆分試驗資料,壩基土中細(xì)粒含量在 13%16%之間,根據(jù)臨界水力坡度與細(xì)顆粒含量關(guān)系曲線分析確定:臨界水力坡度 Jcr 在 之間。 放水涵洞地基土為卵石,工程地質(zhì)條件較好,但經(jīng)多年運(yùn)行,工程以老化,鋼管腐蝕嚴(yán)重, 閘閥常年露水, 以不能正常使用。 水庫的主要效益 由于 米泉市 是資源性缺水地區(qū), 無大的河流 ,水利工程調(diào)蓄能力低,地表水還有開發(fā)潛力,可增加引用水量;水庫雖然不大,但在攔蓄 春夏洪水 、冬閑水、調(diào)節(jié)水量、灌溉供水、補(bǔ)給地下水源均起到不容忽視的作用;水庫的經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著,尤其是對下游灌區(qū)的水資源的充分利用起到調(diào)節(jié)作用,提高了水資源的利用率。 水庫管理機(jī)構(gòu) 及管理制度 水庫為 米泉市水利局 水管總站下屬 鐵廠溝鎮(zhèn) 水管 站管理 ,水管所現(xiàn)有管理人員 11 人,大專 6名,中專 3名,高中 1 名,初中 1名;其中技術(shù)人員 2 名,助理工程師 2名;還有 季節(jié)性配水員 6 名。工程于 1989 年底開工, 1990 年 7 月 26 日昌吉州水利局尹局長一行四人對水庫工地檢查 ,對于大草灘水庫工程不按技術(shù)要求進(jìn)行施工提出建議停工整頓,并形成米水( 90) 031 號文件未果。在非灌溉期的 11 月到次年 4 月,這六個月的冬閑水就有 萬 m3,占總進(jìn)流量的 44%。年平均風(fēng)速 ,春末夏初多大風(fēng),大風(fēng)日數(shù) 11天,瞬間最大風(fēng)速 30m/s。 本次 大草灘 水庫 安全鑒定提供的成果報告有:《 米泉 市 大草灘 水庫 大壩安全鑒定報告》 。 1 前 言 我院于 2021年 3月受 米泉市水利局 水管總站 的委托,對 米泉市鐵廠溝鎮(zhèn)大草灘 水庫進(jìn)行大壩安全鑒定。 該水庫屬于未完工工程, 除了初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計各階段的資料比較齊全以外,施工階段的 有關(guān)資料比 較缺乏 ; 對此我們采用與原設(shè)計、施工人員座談收集,并與規(guī)范相比較,以判斷工程的實際施工質(zhì)量;同時 , 對該水庫的有關(guān)建筑物以及壩基進(jìn)行補(bǔ)充勘探、試驗,重新取證壩體參數(shù),用新參數(shù)重新進(jìn)行評價,最后利用收集的資料和勘探試驗數(shù)據(jù),根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行計算,通過與現(xiàn)行規(guī)范比較,最終確定大壩的安全級別。年降水量 毫米,其中作物生長期( 4~ 9月)降水量 毫米。 從鐵廠溝的資源量 看,保證率 50%的水平年,年徑流量為 萬 m3。 1989 年米泉縣水利局為解決大草灘村居民和牲畜用水計劃 在澇 壩基礎(chǔ)上 設(shè)計 擴(kuò)建 大草灘水庫 。 溢洪道 只完成進(jìn)口和 85m 泄槽 混凝土澆筑 ,進(jìn)口控制閘門、 還有 55m 的 泄 槽
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