【文章內(nèi)容簡介】 岸山坡附近料場一帶表部有 左右的耕植土，據(jù)現(xiàn)場調(diào)查：有用層厚度 2~3m，儲量在 60104m3。本料場與大壩有簡易公路相通，運(yùn)距較近。 土料粘粒含量 %~%，塑性指數(shù) ~，滲透系數(shù)＜ 105cm/s，天然含水量 ~％，最大干容重 ，最優(yōu)含水量 ％，該土料場粘粒含量偏高，其它各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合要求，土料質(zhì)量一般。 主要工程地質(zhì)問題的結(jié)論性意見 （ 1） 工程區(qū)地處新華夏構(gòu)造體系 雪峰山隆起帶南西段 ，附近 無大的 區(qū)域斷層通過，根據(jù) 1:400 萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃 圖》及《中國地震動反應(yīng)譜 特征 周期圖區(qū)劃圖》（ GB183062021），本工程區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應(yīng)譜特征周期為 ，相應(yīng)地震基本烈度為 Ⅵ 度，屬相對穩(wěn)定地塊。 （ 2） 大壩為 斜墻土壩 ， 壩體填土均為礫質(zhì)重粉質(zhì)壤土、礫質(zhì)粉質(zhì)粘土。調(diào)查表明，壩體填筑質(zhì)量較差，碾壓疏密不一，結(jié)構(gòu)較松散，干密度大小不一，滲透系數(shù)偏大，部分壩段壩身存在滲漏、散浸及變形現(xiàn)象。 （ 3）由于施工清基不徹底，尤其兩岸壩肩仍殘留有第四系松散堆積的殘坡積層，以致存在接觸帶滲漏，并且隨庫水位升高，滲漏量相應(yīng)增加，滲漏量 的變化與庫水位具有較好的相關(guān)關(guān)系。 （ 4）壩基地層 主要為 泥盆系中 統(tǒng)紫 灰 色中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾頁巖及碳質(zhì)頁 巖 。上部巖體比較破碎，多為強(qiáng)風(fēng)化，透水率較大，加上前期防滲處10 理效果差，是壩基滲漏的主要原因。 （ 5）溢洪道左側(cè)邊坡表部巖體因節(jié)理裂隙切割，完整性較差，加之風(fēng)化影響，在重力、降雨等因素的作用下， 經(jīng)常發(fā)生崩塌 ，并使其堵塞，危及建筑物的安全 。 （ 6）放水臥管因施工質(zhì)量較差，加之多年運(yùn)行中水流沖刷等影響， 存在嚴(yán)重腐蝕、脫落，多處地方鋼筋裸露等 ，危及大壩安全。 （ 7）擬建引水隧洞進(jìn)、出口屬Ⅲ類圍巖 ，存在有沿結(jié)構(gòu)面與層面組合塊體掉塊及塌落。出口邊坡為順層邊坡，有沿層面與結(jié)構(gòu)面組合體滑移的穩(wěn)定問題。 工程任務(wù)和規(guī)模 水庫壩址以上集雨面積 ，干流長度 ，干度坡降 13‰，多年平均降雨量 1427mm，水庫設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇，設(shè)計(jì)洪水位為 ，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 500 年一遇，校核洪水位為 ，正常蓄水位 ，總庫容 366 萬 m3，興利庫容 萬 m3，死水位 ,為年調(diào)節(jié)水庫。 該水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪，養(yǎng)殖等綜合效益的?。?1）型水 庫水利工程。水庫設(shè)計(jì)灌溉 8200 畝，有效灌溉 6230 畝，最大實(shí)灌 5100 畝，供水量 460 萬 m3，其位置居高臨下，保護(hù)下游鄉(xiāng)政府、村莊、學(xué)校，人口 9600 余人，枝柳鐵路 7km， 209 國道 3km 的安全，同時對下游 15km 處的老里碑水庫（庫容 萬 m3）的正常運(yùn)行和安全起了很大的調(diào)節(jié)保障作用。如水庫失事將直接威脅下游上萬人的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，有必要對該水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。 本次設(shè)計(jì)主要考慮水庫安全，確保水庫正常運(yùn)行 ,并通過除險(xiǎn)加固使水庫達(dá)到設(shè)計(jì)的灌溉效益。根據(jù)水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行要求及存在的問題，確定水庫 工程除險(xiǎn)加固的主要任務(wù)是：加固大壩、溢洪道和輸水涵洞等建筑物，完善工程運(yùn)行、管理及防汛設(shè)施，達(dá)到原設(shè)計(jì)的蓄水和防洪能力，確保水庫大壩安全，充分發(fā)揮本工程的社會和經(jīng)濟(jì)效益。 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 根據(jù)水庫大壩安全評價(jià)報(bào)告及懷化市水利局對本工程的鑒定意見，結(jié)合本工程實(shí)際情況，對工程存在的問題和安全隱患進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，除險(xiǎn)加固措施如下： 1）大壩：針對大壩存在的滲漏、散浸，壩頂高程及寬度不夠，壩坡穩(wěn)定不夠，無排水11 棱體等問題，建議： ①對大壩壩基、壩肩及大壩壩身進(jìn)行防滲處理； ②對大壩進(jìn)行加高培厚，調(diào)整上、下游 壩坡坡比并護(hù)坡，上游防浪刷處理； ③增設(shè)大壩下游排水設(shè)施，以降低壩身浸潤線。 ④對大量白蟻進(jìn)行整治。 2）溢洪道：針對溢洪道非正式、下游沖淤嚴(yán)重等問題，建議： ①整修建溢洪道、泄槽、增設(shè)消力池，并采用相應(yīng)的抗腐蝕性混凝土； ②對溢洪道兩側(cè)山坡進(jìn)行整理、護(hù)砌并作好防滲排水設(shè)施。 3）輸水涵管：針對涵管開裂、存在嚴(yán)重滲漏及啟閉設(shè)備老損等問題，建議： ①對輸水涵進(jìn)行封堵灌漿處理； ②新建輸水建筑物，并采用相應(yīng)的抗腐蝕性混凝土。 4）放水臥管：針對放水臥管嚴(yán)重漏水、進(jìn)水口嚴(yán)重?fù)p壞等問題，建議： ①對放水涵進(jìn)行封堵灌 漿處理； ②新建放水建筑物。 5）大壩監(jiān)測系統(tǒng) ①增設(shè)大壩觀測設(shè)施。 6）上壩公路 ①改造上壩公路、增設(shè)通訊設(shè)施，以滿足防汛要求。 大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 1）大壩防滲 設(shè)計(jì) 大壩防滲設(shè)計(jì)采用 兩個方案進(jìn)行比較： 壩體防滲采用粘土斜墻 +土工膜方案，壩基防滲采用帷幕灌漿； 壩體防滲采用沖抓套井回填 +高噴灌漿方案，壩基防滲采用帷幕灌漿。 推薦采用粘土斜墻 +土工膜方案： 對 高程以上壩面鋪設(shè)土工膜防滲， 土工膜參數(shù)： HDPE150g++150g。 粘土斜墻防滲 ， 粘土斜墻 滲透系數(shù) 要求不大于 106cm/s。土工膜四周伸入砼基座內(nèi)，兩側(cè)砼基座以下設(shè)帷幕灌漿，使壩體與壩基形成一個封閉的防滲體系。 壩基帷幕灌漿按 q=10lu 線控制 ，孔距 3m。 12 2）大壩結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì) （ 1）壩坡加固 壩坡加固設(shè)計(jì)采用兩個方案進(jìn)行比較：壩軸線不變，培厚上、下游壩坡方案和壩軸線向下游移 ，迎水坡削坡，背水坡培厚的方案。推薦采用壩軸線不變，培厚上、下游壩坡方案 ： 壩頂高程 ,上游邊坡 培厚至坡比 1： 、 1： 、 1： ，馬道高程分別為 、 ， 高程以上采用砼預(yù)制塊護(hù)坡；下游 邊坡培厚至坡比 1： 、 1： 1： ，馬道高程分別為 、 ， 坡面采用草皮護(hù)坡。 （ 2）大壩壩坡排水設(shè)計(jì) 下游為草皮護(hù)坡，為避免雨水匯流沖刷壩坡，在下游壩坡面上設(shè)置縱、橫排水溝。 橫 向排水溝設(shè)置于馬道處，采用矩形斷面，底寬 ，起點(diǎn)深 ，設(shè) %排水坡。 縱 向排水溝垂直壩軸線方向布置，在下游壩面與兩岸交線處各設(shè)一條 縱 向排水溝，壩坡面上亦設(shè)置兩條縱向排水溝， 排水溝斷面型式為 矩 形，底寬 ，深 ，縱、橫排水溝相互連通。集水導(dǎo)排至壩腳 范圍以外，以免影響大壩安全。 （ 3）排水棱體設(shè)計(jì) 大壩下游壩坡排水棱體采取新建處理方法。新建棱體頂部高程為 ，頂部寬度為 2m，兩端伸入兩岸山體。棱體上游坡比為 1∶ 1，下游坡比為 1∶ 2。棱體與壩體及壩基接觸處分別設(shè) 厚的 粗 砂及砂卵石反濾層 和 厚的塊石層 。 輸水建筑物除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 因原輸水涵洞的斷面尺寸較小 (直徑 1m)，且漏水嚴(yán)重，不便于進(jìn)洞進(jìn)行處理，本次擬對其進(jìn)行封堵，在大壩壩頂開挖直徑 2m 的豎井，與涵管相接后，再往上下游各開挖尺寸 的施工平洞，將涵管的漿砌石結(jié) 構(gòu)拆除，在上下游兩端采用 1m 長的C20 砼塞封堵，對平洞及豎井以粘土進(jìn)行填筑，形成新的防滲體將底涵進(jìn)行截?cái)唷? 根據(jù)地形及地質(zhì)條件， 新建 灌溉引水隧洞布置于主壩左 岸 山體， 隧 洞 長度為， 為 有 壓洞。隧洞進(jìn)口用鋼閘門控制；因隧洞引用流量不足 1m3/s，按水力學(xué)計(jì)算經(jīng)濟(jì)斷面過小，難以施工，因此，隧洞凈空尺寸考慮施工及日常維護(hù)方便取為 （寬高），斷面型式為城門洞形，隧洞全線縱坡為 1%，全斷面襯砌，襯砌厚13 度取為 250mm。隧洞 進(jìn)口高程為 ， 出口高程為 ，出口接消力池，消力池 斜坡段長度為 ，坡比為 1:3，消力池長度為 ，池底高程為 ，深度為 ，消力池下游接原渠道。 溢洪道加固設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì) 對局部損壞的溢洪道底板和擋墻進(jìn)行修復(fù)。 新 修復(fù)段 鋪設(shè) 300mm 厚 C20鋼筋砼 底板 ，每隔 10m分一道伸縮縫，分縫設(shè)止水。底板 下 設(shè)孔徑 50mm 的 盲管縱 、 橫排水 系統(tǒng) 。泄槽兩側(cè) 巖石不完整 邊坡采用 100mm 厚 C20 混凝土噴護(hù)，掛鋼絲網(wǎng)。 新建消力池，消力池采用 兩級消能方式， 等寬矩形斷面下挖式消力池 。 一級設(shè)計(jì)消力池池長 ，池深 ， 消力池底板厚度 600mm，底板設(shè)孔徑 50mm 的 PVC 排水管，排水管間、排距 ，梅花形布置。二級 設(shè)計(jì)消力池池長 ，池深 ， 消力池底板厚度 600mm，底板設(shè)孔徑 50mm 的 PVC 排水管，排水 管間、排 距 ，梅花形布置。 控制段導(dǎo)墻拆除重建：拆除原漿砌石擋墻，重新修建 C15 砼擋墻，墻頂高程，頂寬 ，擋土側(cè)坡比 1： ，擋墻設(shè) D50PVC 排水管，排水孔間排距 2m，梅花型布置。 防汛公路加固設(shè)計(jì) 考慮在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母纳坪蛿U(kuò)建，路面進(jìn)行削坡處理，降低路面坡降，重新鋪設(shè)混凝土路 面，控制路面坡降 i≤ 5%；混凝土路面寬 3m。改善公路兩側(cè)排水問題，在公路兩側(cè)開挖排水溝，排水溝為矩形斷面，排水溝底寬 ，深 。 安全監(jiān)測設(shè)計(jì) 本水庫為?。ㄒ唬┬退麡屑~工程， 根據(jù)《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》 (SL6094)要求其觀測項(xiàng)目為：巡視檢查、大壩表面變形、大壩滲流量、壩體滲流壓力、上、下游水位、降水量、氣溫等項(xiàng)目。 設(shè)計(jì)采用全站儀進(jìn)行水平位移和豎向位移的監(jiān)測。在大壩左、右岸共設(shè) 2 個工作基點(diǎn)和 4 個校核基點(diǎn)，水準(zhǔn)基點(diǎn)分別設(shè)在大壩下游左、右岸距壩軸線約 1km 處，在大壩共設(shè)置了 2個觀 測斷面共 4個測點(diǎn)觀測水平位移和豎向位移。 滲流量采用量水堰法，在大壩下游側(cè) 的平臺上導(dǎo)滲溝（排水溝）內(nèi)設(shè)量水14 堰 2 個用以觀測其流量，并觀測滲水的渾濁度；大壩壩體滲流壓力觀測共設(shè) 3 個觀測橫斷面，設(shè) 3 條觀測鉛直線以觀測斷面上的壓力分布和浸潤線的位置，并在左右兩岸設(shè) 3 個滲流觀測點(diǎn)，以觀測兩岸的繞壩滲流。滲流壓力選用測壓管，管內(nèi)設(shè)揚(yáng)壓力計(jì)觀測。 在大壩上游設(shè)一把水尺，用以觀測大壩上游水位。降水量是在壩區(qū)設(shè) 1 個雨量器觀測壩區(qū)降水量。氣溫觀測是設(shè)在壩區(qū)專用的百頁箱內(nèi)的自記溫度計(jì)來進(jìn)行壩址氣溫的自動記錄。 金屬結(jié)構(gòu) 放水隧洞進(jìn)口依次布置檢修門和工作門，孔口尺寸均為 ，底坎高程均為 ，設(shè)計(jì)水頭 （至底坎）?？紤]到兩閘門孔口尺寸相同，布置位置靠近，為方便設(shè)計(jì)和施工，檢修門和工作門采用相同的門頁結(jié)構(gòu)，為潛孔式平面定輪鋼閘門。檢修門平時存放于啟閉機(jī)房，采用臨時啟閉設(shè)施靜水操作（小開度提門平壓）；工作門動水啟閉，利用部分水柱閉門，采用一臺型號為 LQ160 的螺桿啟閉機(jī)進(jìn)行啟閉操作。 白蟻整治工程 四十灣 水庫白蟻普查發(fā)現(xiàn) 以下情況。 （ 1） 在主壩下游壩腳左端或右端 發(fā)現(xiàn) 土棲黒翅 大白 蟻活 動 跡象多處 。 （ 2） 在大壩兩端山坡上 發(fā)現(xiàn) 土棲黒翅大白 蟻 和散白 蟻活 動 跡象多處 。 （ 3） 在大壩下游坡中部 發(fā)現(xiàn) 有少數(shù) 危害跡象多處。 為切實(shí)做到除險(xiǎn)加固工程建設(shè)和白蟻防治工作兩不誤，所以白蟻工作要采取“以防為主，防治結(jié)合，綜合治理：的原則，以無損修復(fù)技術(shù)為核心，配合生物防治法、物理機(jī)械防治法、化學(xué)防治和檢疫防治法綜合治理的白蟻主防治施工方案，分重、輕、急、緩四個步驟有序進(jìn)行，確保大壩的安全正常運(yùn)行。 水土保持和環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 水土保持設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目屬于除險(xiǎn)加固項(xiàng)目，項(xiàng)目區(qū)新增水土流失主要發(fā)生在項(xiàng)目建設(shè)過 程中，除15 險(xiǎn)加固施工完成后，生產(chǎn)運(yùn)行過程中不需擾動地面，不會新增水土流失。本項(xiàng)目水土流失預(yù)測時段考慮按項(xiàng)目各分區(qū)工程施工期（含施工準(zhǔn)備期）和施工結(jié)束后自然恢復(fù)期。 根據(jù)樞紐除險(xiǎn)加固工程的總體布置，經(jīng)初步計(jì)算，項(xiàng)目施工擾動地面面積 萬 m2，臨建占地 2700 m2，防汛公路和施工道路 3300m2。 根據(jù)工程分布的特點(diǎn)，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)水土保持以工程措施為先導(dǎo)，項(xiàng)目建設(shè)施工工作面（或“點(diǎn)”）在施工期的水土流失結(jié)合建筑物建設(shè)給予以防治，防止暴雨洪水時施工面上的土、渣入河、入溝。在可能新增水土流失得以控制的前提下，通過 “面”上草、林植被建設(shè)和土地復(fù)墾措施，保護(hù)新生地表，改善庫區(qū)生態(tài)環(huán)境，使建設(shè)工程能充分發(fā)揮其效益。 本工程水土保持投資 萬元。 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 本工程的建設(shè)有利于項(xiàng)目區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)資源的持續(xù)利用，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。該工程在施工期將對地表植被、水土流失多方面造成破壞和影響，運(yùn)行期對外河水質(zhì)可能會造成一些污染，對工作人員會產(chǎn)生一定的噪聲影響，但這些不利影響都是局部的、暫時的，只要對這些局部的破壞和影響采取必要的防治措施，這些暫時的不利影響即可消除，局部的 環(huán)境破壞即可得以恢復(fù)。 從環(huán)境保護(hù)角度分析，工程建設(shè)可行。 本次環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)主要為水環(huán)保措施、施工噪聲防治措施 、 大氣 環(huán)境保護(hù)措施 、施工區(qū)固體廢棄物處理、人群健康保護(hù)措施 等。 對本工程而言，凡為避免工程施工造成的環(huán)境影響而采取的環(huán)境保護(hù)措施、監(jiān)測手段以及相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)，均列為環(huán)保投資。本工程環(huán)境保護(hù)投資 萬元，其中專項(xiàng)環(huán)保投資 萬元。 16 2 水文 流域概況 四十灣水庫位于懷化市鶴城區(qū)蘆坪鄉(xiāng)坪星村，地處東經(jīng) 110176。 00′ 46″，北緯 27176。37′ 9″，屬沅水流域長譚溪二級支流，其樞紐工程距枝柳鐵 路 7km，距 209 國道 16km。水庫壩址以上集雨面積 ，干流長度 ，干度坡降 13‰。該水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪，養(yǎng)殖等綜合效益的?。?1）型水庫水利工程。 氣象 本區(qū)域位于 屬 亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛，溫?zé)岢睗?，日照長，霜期短。根據(jù)懷化市氣象站歷年實(shí)測氣象資料統(tǒng)計(jì)，氣象要素如下： 多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ （ 1971 年 7月 27 日），極端最低氣溫 ℃ （ 1977