【正文】 ） 填筑體 壩基 16 （ 3） 計(jì)算工況及安全標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742021），大壩穩(wěn)定分析內(nèi)容包括穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡和水庫(kù)水位降落期的上游壩坡。所以本計(jì)算首先根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和有關(guān)規(guī)范計(jì)算出堤身浸潤(rùn)線、滲流等壓線，然后計(jì)算出大壩滲流量，最后確定壩基的水平滲透比降、下游滲流出逸段的出逸比降，并論證壩基及壩后滲流出逸段的滲透穩(wěn)定性。貼坡反濾設(shè)在壩后最下級(jí)邊坡，頂高程 34m，底部至壩腳，為 4 層結(jié)構(gòu)： 15cm 中粗砂、 15cm 瓜子片、 15cm 碎石、 30cm干砌塊石。 上下游護(hù)坡 現(xiàn)狀大壩上游 以下為預(yù)制混凝土護(hù)坡， 至壩頂 無(wú)護(hù)坡，壩坡不平，雜草叢生，不利于大壩管理，也不利于防汛查險(xiǎn)。 以上四種方案在技術(shù)上都是可行的，均能夠達(dá)到控制壩體和壩基滲流，降低壩體浸潤(rùn)線的目的。大壩采用防滲墻截滲。多年平均最大風(fēng)速為 15m/s，設(shè)計(jì)情況下 W 取多年平均最大風(fēng)速的 倍，校核情況下 W 取多年平均最大風(fēng)速；設(shè)計(jì)情況下壩前水深 （水域平均水深 ），校核情況下壩前水深 （水域平均水深 ）；設(shè)計(jì)情況風(fēng)區(qū)長(zhǎng) ，校核情況下風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 。 溢洪道消能防沖設(shè)施的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10年一遇 。加固任務(wù)主要有： （ 1）大壩壩體防滲采用截滲墻； （ 2）更換放水涵啟閉機(jī)和閘門(mén)，并新建啟閉機(jī)房； （ 3）大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體； （ 4）將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長(zhǎng)至壩頂； （ 5）在東側(cè)修建約 50m 長(zhǎng)的擋土墻； （ 6）修建壩頂?shù)缆?。但由于修建年代較長(zhǎng)，加之受當(dāng)時(shí)條件限制，壩基清除不徹底，土料 混雜，土層暗縫多，碾壓不均等原因，造成水庫(kù)蓄水運(yùn)行后存在較大隱患。 （ 2）壩基工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 22 根據(jù)本次勘察揭露，水庫(kù)大壩主壩壩基屬單層結(jié)構(gòu)，為粘性土類(lèi)。搖振無(wú)反應(yīng)，切面光滑，干強(qiáng)度高，韌性高。 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50011－ 2021）及《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306－2021）（安徽省部分 1： 400 萬(wàn)）等規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，復(fù)核庫(kù)區(qū)場(chǎng)地地動(dòng)參數(shù)如下：抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為 ，設(shè)計(jì)分組為第一組，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期。再根據(jù) n 值和 qm查“表 9”中洪峰流 量模接近 qm的過(guò)程，并將洪峰流量模差值在下一時(shí)段中消除，然后逐項(xiàng)乘以 100024RF? ，即得地表徑流設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線?？紤]到等值線圖上參數(shù)經(jīng)過(guò)面上平衡， 能反映短歷時(shí)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)地區(qū)分布規(guī)律， 偏安全考慮，東方紅水庫(kù)年最大 1h、 24h 點(diǎn)雨量均值采用值分別為 45mm、 110mm。每年 6 月下旬至 7 月上旬，都會(huì)出現(xiàn)一段降水量大，降水日數(shù)多的梅雨天氣。 c) 施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額采用 2021 年水利部 116 號(hào)文頒發(fā)的《水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi) 10 定額》，其中第一類(lèi)費(fèi)用按臺(tái) 時(shí) 定額所列費(fèi)用計(jì)入；第二類(lèi)費(fèi)用根據(jù)本工程所采用的人工、燃料等預(yù)算單價(jià)按實(shí)計(jì)算。施工棄碴應(yīng)合理堆置在壩腳線下游附近低洼地，但需堆放平整并應(yīng)保持堆渣體穩(wěn)定，表面用細(xì)石與泥土進(jìn)行平整處理 ，種上樹(shù)木。自第一年 10 月初至 12 月底，完成大壩、溢洪道、放水涵洞等 8 所有加固工程 的施工。 7 放水涵工程加固設(shè)計(jì) 放水涵為 Φ 200 鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。采用混凝土路面，路長(zhǎng) 251m，寬 。 加固改造后的東方紅水庫(kù)正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表 。此層土屬于中等偏低壓縮性土。通過(guò)用面積比法分析 10 年一遇、 5 年一遇及 3 年一遇入庫(kù)洪峰流量成果見(jiàn)表 11。 東方紅水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞等組成。校核洪水位 （假定高程系統(tǒng)，下同），設(shè)計(jì)洪水位 ，正常蓄水位 ，汛期限制水位 ，死水位 ，大壩壩頂高程 。20 年一遇的設(shè)計(jì)水位為 ， 200 年一遇的校核水位為 。據(jù)歷年氣象資料，多年平均降雨量 ，最大年降雨量 1995mm（ 1991 年），最小年降雨量463mm（ 1978 年），最大 24h 降雨量太平口站 235mm（ 1969 年）。結(jié)構(gòu)松散，濕。 4 以上各地層分布詳見(jiàn)工程地質(zhì)剖面圖。 加固工程設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告、安全復(fù)核報(bào)告，東方紅水庫(kù)存在滲流及壩坡穩(wěn)定等安全問(wèn)題，其主要加固內(nèi)容有：大壩壩體防滲采用截滲墻；更換放水涵啟 閉機(jī)和閘門(mén)，并新建啟閉機(jī)房；大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體；將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長(zhǎng)至壩頂；在東側(cè)修建約 50m 長(zhǎng)擋土墻；修建壩頂泥道路。因此，本次設(shè)計(jì)對(duì)大壩上游坡混凝土護(hù)坡以上部分進(jìn)行護(hù)砌。 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本水庫(kù)放水涵更換啟閉機(jī)和閘門(mén)。 按照國(guó)務(wù)院頒布的 471 號(hào)令及省內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合現(xiàn)行實(shí)行的有關(guān)方針、政策、規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，本工程占地拆遷補(bǔ)償總投資為 萬(wàn)元。日常管理由 太白鎮(zhèn)永寧行政村 負(fù)責(zé)維修、防洪、灌溉等工作；水庫(kù)壩頂坑洼不平，汛期道路泥濘； 防汛物資只能用人力運(yùn)送到壩頂 ；同時(shí)無(wú)管理 設(shè)施。 11 附表 1 東方紅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程特性表 序 號(hào) 名 稱(chēng) 單 位 數(shù) 量 備 注 一 水文 1 控制流域面積 km2 2 多年平均年徑流量 萬(wàn) m3 3 水文氣象特征 多年平均氣溫 ℃ 多年平均降雨量 mm 多年平均最大風(fēng)速 m/s 15 4 代表性流量 正常運(yùn)用（設(shè)計(jì) ）洪水標(biāo)準(zhǔn) P(%) 5 設(shè)計(jì)洪峰流量 m3/s 非常運(yùn)用（校核）洪水標(biāo)準(zhǔn) P(%) 校核洪峰流量 m3/s 二 水庫(kù) 1 水庫(kù)水位 校核洪水位 (1%) m 設(shè)計(jì)洪水位 (5%) m 正常蓄水位 m 汛期限制水位 m 死水位 m 2 正常蓄水位時(shí)水庫(kù)面積 萬(wàn) m2 3 水庫(kù)容積 總庫(kù)容 萬(wàn) m3 16 正常蓄水位下庫(kù)容 萬(wàn) m3 死庫(kù)容 萬(wàn) m3 4 庫(kù)容系數(shù) 三 主要建筑物 1 大壩工程 壩型 均質(zhì)土壩 地基特性 粘土、砂巖 地震基本烈度 /設(shè)防烈度 度 6 地震動(dòng)峰值加速度 g 12 序 號(hào) 名 稱(chēng) 單 位 數(shù) 量 備 注 壩頂高程 m 壩頂寬度 m 最大壩高 m 壩頂長(zhǎng)度 m 251 上游壩坡坡比 1: 下游壩坡坡比 1: 2 溢洪道工程 設(shè)計(jì)流量 (P=5%) m3/s 校核流量 (P=%) m3/s 消能防沖洪水標(biāo)準(zhǔn) % 10 消能型式 水平光面護(hù)坦 地基特性 粘土 側(cè)墻結(jié)構(gòu)型式 漿砌塊石側(cè)墻 底板結(jié)構(gòu)型式 漿砌塊石護(hù)砌 (1) 控制段 堰流型式 梯形寬頂堰 堰頂高程 m 堰頂寬度 m 7 (2) 陡坡段 長(zhǎng)度 m 60 寬度 m 10~7 底坡坡比 平均 1： 7 3 放水涵 座 1 地基特性 粘土、砂巖 設(shè)計(jì)流量 m3/s 涵底高程 m 涵洞長(zhǎng)度 m 涵洞型式 斜臥涵 孔徑 m 200 鑄鐵管直徑為 主閘門(mén) 1 混凝土塞 啟閉機(jī)臺(tái)數(shù) 臺(tái)套 1 四 加固處理措施 13 序 號(hào) 名 稱(chēng) 單 位 數(shù) 量 備 注 壩后貼坡反濾，壩頂防汛道路，白蟻防治，溢洪道修復(fù)，上游護(hù)坡，放水涵維修。 境內(nèi)歷年平均初霜日為 11 月 10 日，平均年蒸發(fā)量為 （ 1961 年），最少年為（ 1985 年）。 計(jì)算成果見(jiàn)表 21。通過(guò)用面積比法分析本工程的施工期時(shí)段的入庫(kù) 水量與洪峰流量，其中洪峰流量按指數(shù)法進(jìn)行比擬，經(jīng)計(jì)算， 10 年一遇、 5 年一遇及 3年一遇入庫(kù)洪峰流量成果見(jiàn)表 24。現(xiàn)描述如下： ① 層素填土，粘土及壤土（ Q4ml）：層厚 ～ 米，層底標(biāo)高 ～ 米，褐黃色為主，褐、黃、灰等色。巖芯呈短柱狀，密實(shí)狀態(tài)，原巖風(fēng)化成砂土狀，遇水易軟化，含泥質(zhì)、云母片等，裂隙發(fā)育。 水庫(kù)大壩壩區(qū)及近壩庫(kù)區(qū)天然邊坡未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。根據(jù) 2021 年安全復(fù)核計(jì)算，現(xiàn)狀 20 年一遇設(shè)計(jì)洪水位 ，200 年一遇校核洪水位 ，壩體、泄洪設(shè)施及管理設(shè)施等存在一定的安全隱患。 水庫(kù)洪水調(diào)洪計(jì)算條件 庫(kù)容曲線 東方紅水庫(kù)無(wú)法找到庫(kù)容曲線資料，本次根據(jù)萬(wàn)分之一的實(shí)測(cè)地形圖進(jìn)行量算求得。 大壩加固設(shè)計(jì) 大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程 ，最大壩高 ，壩長(zhǎng) 251m，壩頂寬 ，壩上游坡約 1∶ ，壩下游坡比 1∶ 。由表 可知，東方紅水庫(kù)大壩壩頂高程由校核洪水位控制，現(xiàn)狀條件下計(jì)算壩頂高程為 ，現(xiàn)有壩頂高程部分不滿足防洪要求 。 本方防滲墻施工需要 5m 寬的施工平臺(tái)，可將壩頂削低 ，施工完畢后恢復(fù)。此方案的缺點(diǎn)是井柱施工內(nèi)粘性土回填質(zhì)量不容易控制。于護(hù)砌頂、底設(shè)各一道 M10 漿砌塊石齒墻，斷面尺寸 （ 寬高 ） ，每 30m 設(shè)置一道垂直壩軸線的齒墻，斷面尺寸 （ 寬高 ） 。 本次除對(duì)現(xiàn)狀壩體滲流計(jì)算進(jìn)行復(fù)核外，主要是計(jì)算分析防滲加固處理后的效果。從計(jì)算成果圖可以看出，按擬定的各 土層滲透系數(shù)計(jì)算所得壩內(nèi)浸潤(rùn)線位置及滲流出逸點(diǎn)較高， 39 在校核水位時(shí)，下游壩坡出逸高程為 ，高出地面 ?？够€(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明：在正常運(yùn)用條件下，上、下游壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于《規(guī)范》規(guī)定的 ；在非常運(yùn)用條件下，上、下游壩坡最小抗滑穩(wěn) 定系數(shù)滿足規(guī)范要求。 （ 1） 計(jì)算剖面 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，結(jié)合施工與運(yùn)行狀況選定主河床槽剖面為典型計(jì)算剖面進(jìn)行穩(wěn)定分析，與滲流計(jì)算剖面相同。本工況計(jì)算上游坡水位降落后的浸 潤(rùn)線位置，為上游坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)。本次在壩底設(shè)計(jì)排水溝如下圖。方案二投資小，工期短，在小水庫(kù)防滲加固工程中施工經(jīng)驗(yàn)多，工程實(shí)施容易。 劈裂灌漿，沿壩軸線附近布置兩排灌漿孔，排距 ，孔位梅花狀布置 ,分二序施工。采用混凝土路面，路長(zhǎng) 251m，寬 。 30 （ 3）大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至 高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。 加固改造后的東方紅水庫(kù)正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表 42。 （ 3）大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至 高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。 放水涵為 Φ 200 鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。 壩身填土的滲透性 本次勘察除對(duì)壩身土各原狀土進(jìn)行了垂直及水平兩種滲透系數(shù)的室內(nèi)試驗(yàn)。此層土屬高壓縮性土。 本次進(jìn)行水庫(kù)大壩大壩工程地質(zhì)測(cè)繪和工程地質(zhì)鉆探工作中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大壩（包括兩端壩肩）及副壩等位置有斷層發(fā)育現(xiàn)象。 ①匯流計(jì)算 根據(jù)“ 84 年辦法”，采用納希線性瞬時(shí)單位線模型進(jìn)行匯流計(jì)算，分析并綜合出計(jì)算出 17 瞬時(shí)單位線 參數(shù) m1 值的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式如下。 根據(jù)分析， 東方紅 水庫(kù)所在流域的洪水主要由暴雨形成，暴雨歷時(shí)一般 1～ 3 天。 本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 20 年一遇的設(shè)計(jì)水位為 ， 200 年一遇的校核水位為 ，正常蓄水位 ，死水位 。 主要材料量為：水泥 178t， 碎石 164m3，塊 石 658m3， 黃砂 102m3 ， 柴油 11 t。生活污水需經(jīng)集中到污水池適當(dāng)處理后排放。施工用電可直接從附近 10kVA 線路“ T”接，在施工區(qū)范圍內(nèi)架設(shè)臨時(shí)供電線路 。 6)下游壩底設(shè)貼坡反濾及新建排水系統(tǒng)。 （ 2）壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運(yùn)行，需進(jìn)行截滲處理。大壩為均質(zhì)土壩，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇設(shè)計(jì)， 200 年一遇校核。 壩身填土的物理力學(xué)性質(zhì)詳見(jiàn)土工試驗(yàn)報(bào)告及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表。年平均日照時(shí)數(shù) 2105 小時(shí)，日照百分率為 48%。 （ 3）大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至 高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需 將護(hù)坡砌至壩頂。 1 1 綜合說(shuō)明 簡(jiǎn)述 東方紅水庫(kù)位于安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)永寧行政村境內(nèi)，座落于長(zhǎng)江流域姑溪河支流上。 （ 2）壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運(yùn)行，需進(jìn)行截滲處理。歷年平均初霜日為 11 月 16 日，平均年蒸發(fā)量為 （ 1961 年），最少年為 （ 1985 年）。此層土屬高壓縮性土。 工程任務(wù)與規(guī)模 根據(jù) 2021 年安全復(fù)核，東方紅水庫(kù)總庫(kù)容 16 萬(wàn) m3，屬?。?2）型水庫(kù)，工程等別為五等，大壩及主要水工建筑物為 5 級(jí)。放水涵為 Φ 200 鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房?？蚋裰刑罘N植土并植草皮。 施工生產(chǎn)用水可就近抽取水庫(kù)水，生活用水從附近居民生活用水水源取用或打井解決。施工廢水中主要污染物是懸浮物，在砼攪拌站建一個(gè)生產(chǎn)廢水沉淀池，將生產(chǎn)廢水經(jīng)沉淀后排放。 主要工程量：土方開(kāi)挖 5671m3，土方回填 2203m3，堆砌石 572m3，砼及鋼筋砼 152m3。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn) 20 年一遇， 200 年一遇校核，總庫(kù)容