【正文】 13工 程 特 性 表項目及名稱單位數(shù)　量備　　　注加固前加固后%80　人口萬人　牲畜萬頭畝5300人7560四、主要建筑及設(shè)備　型式均質(zhì)土壩　地基特性砂頁巖　地震基本烈度6度壩頂高程m719　最大壩高m32　壩頂長度m144　防浪墻高程m720　壩頂寬m4　型式正堰式溢洪道，實用堰　堰頂高程m　溢流堰寬m6　型式 底流消能，原無　引洪渠2條km工 程 特 性 表項目及名稱單位數(shù)量備　　　注加固前加固后干渠1條km　支渠11條km　陡槽m/座引洪渠上　隧洞m/座90/190/1　倒虹管m/座976/5976/55．放水設(shè)施　型 式隧洞　放水隧洞m279　進(jìn)水閘設(shè)φ400雙向轉(zhuǎn)動閘啟閉五、施工工程量土石方開挖m34689土石回填m385　砼及鋼筋砼m3　帷幕及充填灌漿m砌　石m32890復(fù)合土工膜m28564回填灌漿m3778施工期月10總工日萬工日最高峰上工人數(shù)人160六、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工程總投資萬元靜態(tài)、水文及復(fù)核　流域概況**水庫位于貴州省某縣文家店區(qū)甕溪鎮(zhèn)境內(nèi)，烏江一級支流黑灘河的支流上，距縣城70公里。尾端底流消能沒有施工完成。設(shè)計灌溉面積5391畝，設(shè)計保證率80%。地理位置東經(jīng)107176。**至石阡本莊公路從**水庫庫尾通過，**水庫大壩距思－，交通方便。（3）溢洪道布置在右岸，為正堰式，堰型為實用堰。2002年9月，我院受某縣水利局委托，對該工程進(jìn)行了實地勘察，并同時進(jìn)行除險加固初步設(shè)計。方家溝水庫位于方家溝和上游，兩岔河與方家溝河同屬孔家河支流，但與**水庫不在同一分水嶺內(nèi)。流域內(nèi)濕潤多雨，雨量在時空分布上不均勻。采用**水文站實測資料，具有1951～2005年的降水觀測成果。 計算公式為：Cvy=γ根據(jù)《某縣**水利灌溉引洪樞紐完善及灌溉渠道配套設(shè)計說明書》，**水庫蓄水需引兩岔河的水入方家溝水庫滯蓄調(diào)節(jié)后，再引入**水庫。引洪來水量估算計算結(jié)果表 月 份4月5月6月7月8月9月引洪來水量（104m3）月 份10月11月12月1月2月3月引洪來水量（104m3）灌區(qū)地處多雨區(qū)，農(nóng)作物以水稻為主兼人畜飲水，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》GB50288－99，并考慮社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和本區(qū)的水資源條件取保證率為80%。其相應(yīng)的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇（P＝2%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇（P＝%）。 溢洪道下泄水位—流量關(guān)系表 水 位 (m)溢洪道下泄流量 (m3/s) 本次**水庫調(diào)洪計算根據(jù)水量平衡方程式原理，用微機(jī)逐時段進(jìn)行調(diào)節(jié)，計算時段Δt＝1小時，其應(yīng)用公式為：式中：2－計算時段初，末入庫流量(m3/s) 　　Q－計算時段的平均入庫流量(m3/s)　　　qq2－計算時段初、末的下泄流量(m3/s)　　　　　q－計算時段的平均下泄流量(m3/s)VV2－計算時段初、末水庫存水量(104m3)Δt－計算時段，Δt取1小時ΔV－計算時段初、末水庫存水量變化(104m3)、?！?堰上溢流：寬度B＝6m，堰頂高程Zy＝，堰流系數(shù)My＝，堰流水頭指數(shù)n＝。 F35′～27176。②梁山組（P1L）：由泥、頁巖及石英砂巖組成，下部為灰白色含鋁土質(zhì)粉砂巖。②湄潭組（O1m）：上部為灰、黃、綠色為主的頁巖，鈣質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖和砂巖互層，夾砂質(zhì)灰?guī)r，中部為灰、灰綠、紫紅色中厚層瘤狀砂質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r；下部為灰綠、黃綠色頁巖，含云母砂質(zhì)頁巖夾薄層透鏡狀生物碎屑灰?guī)r。同時發(fā)育一條走向近東西向的扭性斷裂，即龍山～石砍斷裂（F2），其規(guī)模較大，橫穿本區(qū)域，以上幾條斷裂為本區(qū)構(gòu)造之主體。受烏江深切的影響，巖溶以垂向最發(fā)育，水平向次之。水庫北西側(cè)為逆向坡，南東側(cè)為順向坡，河谷為縱向谷，局部為斜谷。其中F3和F4規(guī)模較大，F(xiàn)3走向近南北，傾向東，傾角58度，發(fā)育于韓家店及石牛欄地層中的張性裂隙，斷距200米，由于發(fā)育于隔水層及相對隔水層中，泥質(zhì)膠結(jié)良好，所以阻水性較好?！r溶及淹沒、浸沒問題庫區(qū)僅出露奧陶系中統(tǒng)寶塔組灰?guī)r、泥灰?guī)r、出露最低高程711m，巖溶不發(fā)育。壩頂高層以下左岸坡度21176?！〉刭|(zhì)構(gòu)造壩區(qū)斷裂較發(fā)育，共發(fā)育了FFFF1F12 5條斷層，呈北東～南西向展布，現(xiàn)分述如下：F1走向60度，傾向250度，傾角36度的逆斷層，發(fā)育于韓家店群，龍馬溪組及石牛欄地層中，規(guī)模大，斷距為230米，破碎帶寬20米，為泥質(zhì)膠結(jié)，又由于發(fā)育于相對隔水層中，加之膠結(jié)良好，故不導(dǎo)水。由于受斷層的影響，壩區(qū)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育：1176。左岸總體趨勢傾向山內(nèi)，為逆向坡。地下水儲藏，運(yùn)行于第四系覆蓋層及基巖強(qiáng)風(fēng)化層中，為基巖孔裂－裂隙水。1988年在壩前實施土工膜防滲以后，庫水位在此以后有所提高（但從未溢過洪），同時各漏水點(diǎn)的水量隨之增大，詳見下表。由鉆探得知：基巖強(qiáng)風(fēng)化層厚：ZK1/、ZK2/、 ZK3/；中風(fēng)化層厚：ZK1/、ZK2/、 ZK3/。　物理力學(xué)指標(biāo)在本次設(shè)計中，巖石物理力學(xué)指標(biāo)采用初步設(shè)計階段推薦的巖石物理力學(xué)指標(biāo)值：砂頁巖：巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rb=20～25Mpa，依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287－99）附錄L壩基巖體工程地質(zhì)分類為CⅣ類，　壩基巖體力學(xué)參數(shù)（規(guī)范值）得知：混凝土與巖體：f′＝、C′＝巖體：f′＝、C′＝地基承載力：fk＝～ Mpa沖刷系數(shù)：k＝壩體1）天然含水量（W）：30～35%2）天然容重（γW）：3）干容重（γd）：4）飽和容重（γS）：5）浮容重：6）比重（GS）：7）孔隙比（e）：8）內(nèi)摩擦角（φ）：15176。消力井建于F1斷層帶上，漏水嚴(yán)重。E，NW∠15176。，洞口地面直徑15～20m，底板坡度與巖層傾角基本一致，基本無充填，經(jīng)多年水庫運(yùn)行及自然泄洪觀察、調(diào)查得知，消水洞均未出現(xiàn)滯洪、滯流、堵水成湖、成塘等現(xiàn)象，滿足泄洪要求。但水量極小，對隧洞無影響，但由于隧洞底板高程與原放水涵洞高程（死水位高程）相同，大壩無放空底孔，施工時若遇庫水位上漲時，進(jìn)口處需進(jìn)行圍堰處理。工程地質(zhì)條件一般，需作永久性全襯砌，壩軸線至消力池段需作防滲漏處理?！∨R時公路工程地質(zhì)條件現(xiàn)有公路直接通至壩頂，溢洪道延升部分、隧洞進(jìn)出口、齒槽等建筑物施工、建材運(yùn)輸，均需修建施工隨道，小型車輛運(yùn)輸至各個施工面，長度200～300m，條數(shù)二條，地形平緩，修建方便，工程地質(zhì)條件良好。2）甕溪土料場（估算方量3000m3）該料場位于甕溪食品站旁，距大壩3公里，有公路相通，在初設(shè)價段對該料場作了土的物理性質(zhì)試驗，該料場土質(zhì)優(yōu)良。＜[J]，壩體不會發(fā)生流土破壞。g. 因為該水庫承擔(dān)甕溪鄉(xiāng)所在地的人蓄引水水源，必須注重水質(zhì)保護(hù)與凈化。庫盆內(nèi)其它地方無滲漏問題，成庫條件良好。也說明壩體滲漏嚴(yán)重。下游壩坡：A情況，Kmin＝＜[K]＝。（5）水庫無自動化監(jiān)測系統(tǒng)。本工程除險加固設(shè)計后其規(guī)模、等別及防洪標(biāo)準(zhǔn)不變。壩坡滲流分析計算采用河海大學(xué)工程力學(xué)研究所編制的水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)(AutoBANK ) 程序進(jìn)行計算。凝聚力C＝，γ?。剑茫?，γ飽＝，γ干＝，G＝。，滿足護(hù)坡要求。原壩坡上的排水溝完好，不作改造。因此溢洪道不再作改造，增加消能設(shè)施即可。漿砌塊石容重γ＝，水的容重γ水＝，自重G＝G1+G2G1＝γV＝＝G2＝γV＝＝水壓力P水P水＝噸揚(yáng)壓力：U＝噸MP水＝MU＝MG＝抗傾安全系數(shù)＞[K]＝抗滑安全系數(shù)＞[K]＝故滿足穩(wěn)定要求。正常情況下：（無水時）土壓力按主動土壓力計算。缺點(diǎn)是碾壓質(zhì)量難以控制，壩基強(qiáng)透水帶無法處理，且當(dāng)?shù)馗鼰o優(yōu)質(zhì)粘土。復(fù)合土工膜型號和技術(shù)要求：型號：PE復(fù)合土工膜，兩布一膜，重量500g/m2。．復(fù)合土工膜抗滑穩(wěn)定計算上游面防滲薄膜抗滑穩(wěn)定計算：tg= 式中：f：土工膜與墊層間的摩擦系數(shù)，　f=tg=,　k：安全系數(shù)　　k=m= =＜（上游壩坡坡比）所以復(fù)合土工膜與墊層之間是穩(wěn)定的。然后整平壩坡，保證壩坡上無尖銳的東西。（2）在壩頂平行于壩軸線布置3排排距2m，孔距3m，呈梅花型分布的鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿，帷幕深進(jìn)入壩基弱風(fēng)化層（ω＜5lu＝10～15m。MEPH＝MEPV＝（1+）＝MG＝MG1 + MG2＝G1抗傾安全系數(shù)：　　K0＝＞[K]＝，是安全的。消能池長10m，為C15砼襯砌，底板上開排水孔，直徑100mm，呈梅花型布置；消力坎為C15砼，上游面1：，下游面垂直；。在消力池后建一排洪渠至消坑，將水順暢引入消坑。壩頂路面為30cm厚泥石路面，壩頂略向下游傾斜，坡降為3%。但是水庫大壩運(yùn)行34年來，年久失修，老化，滲漏等種種病因，壩坡出現(xiàn)浪蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，不規(guī)整。副壩體滲透系數(shù)：k壩＝105cm/s副壩基滲透系數(shù)：K基＝104cm/s副壩孔隙比：e＝上下游壩坡穩(wěn)定計算采用簡化畢肖普法公式：式中：K為穩(wěn)定安全系數(shù)　　為土條粘結(jié)力　　為條塊寬度　　W為土條重量　W＝W1+W2　　W1為在壩坡外水位以上的條塊重量　　W2為在壩坡外水位以下的條塊重量　　為土料內(nèi)摩擦角　　為水庫水位降落前壩體中的孔隙壓力　　為條塊的重力線與通過此條塊底面中的半徑之間的夾角 V垂直地震慣性力（向上為正，向下為負(fù)）　 　R滑弧半徑m主壩壩坡穩(wěn)定計算結(jié)果：正常蓄水位遇地震：上游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝[K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，下游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝ [K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。從計算簡圖可知：浸潤線均很低，逸出點(diǎn)也低。壩頂在靜水位以上的超高按下式計算。 (5)對壩基進(jìn)行帷幕灌漿防滲處理。故該大壩結(jié)構(gòu)安全評價為A級?！〈髩畏€(wěn)定分析安全鑒定階段對大壩沒鋪土工膜前進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核。(2) 校核洪水位平均水力坡：J＝式中：a0＝　　L′＝　　J＝臨界坡降：JC＝（G1）（1n）=允許水力坡降：[J]＝JC /K式中：K＝2　　[J]＝因J＝＜[J]＝，故不會發(fā)生流土。經(jīng)計算，壩基強(qiáng)透水層實際抗?jié)B比降小于流土型和過渡型的水力坡降，因此壩基滲流尚屬安全類型，評為B級。建議：a. 壩體滲透系數(shù)K＞1104cm/s，建議采用復(fù)合土工膜作防滲處理。結(jié)論：，至今水庫無誘發(fā)地震，地震基本烈度為Ⅵ度。、塊石同場開采。工程地質(zhì)情況：進(jìn)口段0+00～0+，開挖時，需作相應(yīng)的臨時支撐，隧洞需作永久性全襯砌，進(jìn)口段需作沖填灌漿，右壩肩帷幕等防滲處理，明槽段固體物來源量較大，易淤積，需作防淤積處理，嚴(yán)禁在附近放大炮，采取淺孔、少藥、輕爆、強(qiáng)襯等方法施工。～300176。出口直接與原渠道接。坡度12176。漿砌石砌筑而成，基礎(chǔ)為壩體填筑土，有變形、斷裂現(xiàn)象。14）壩前沙質(zhì)淤泥凝聚力（C）：6KPa15）飽和慢剪（φ）：15176?！「眽喂こ痰刭|(zhì)條件該壩為均質(zhì)土壩，壩頂為**至石阡主要公路線，主要由粘土及砂頁巖風(fēng)化碎片混合填筑而成，砂頁風(fēng)化碎片含量為22%，填筑質(zhì)量好，呈致密狀，加上車輛多年的碾壓，壩體密實度較好；基巖為志留系下統(tǒng)石榴欄組灰綠色頁巖，～，左壩肩地形坡度為20176。 壩區(qū)工程地質(zhì)條件由初步設(shè)計階段資料得知：壩體最大滲透系數(shù)K壩＝103cm/s不滿足《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL2742001）K＜1104cm/s的要求，需作防滲處理。由鉆探壓水得知，基巖中單位吸水率小于或等于5Lu/米的厚度：ZK1/、ZK2/、 ZK3/。巖層傾向270176。E，NW∠70～78176。由于龍馬溪組的塑性巖層的緩沖作用，使及斷層帶中少見斷層碎裂及糜棱巖，斷層帶膠結(jié)良好，為一阻水性逆斷層。河床寬高比（720m以下）為4，河床為“V”型谷。水庫區(qū)邊坡穩(wěn)定，巖性為相對隔水層，巖溶不發(fā)育，成庫條件、工程地質(zhì)條件良好。泥質(zhì)膠結(jié)較好，所以F4阻水性較好。庫尾左側(cè)有一小埡口，高程703m?！靺^(qū)工程地質(zhì)條件　地形地貌水庫位于由SE向NW傾斜的斜坡中部凹槽地帶，最高高程910m，最低高程680m（壩區(qū)），河床流向NE。查《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306－,地震基本烈度為Ⅵ度，經(jīng)查無近晚期活動斷層分布，區(qū)域構(gòu)造較穩(wěn)定。④桐梓組（O1t）：上部為灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖。志留系（S）：①韓家店群（S2h）：區(qū)域內(nèi)分布廣泛，由淺海相砂頁巖組成。由于來水量不足，經(jīng)方家溝