【導(dǎo)讀】工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)................錯(cuò)誤!是一座以灌溉為主，兼養(yǎng)殖等綜合效益的小型水庫(kù)。村莊及鄉(xiāng)村公路經(jīng)過(guò)。水庫(kù)正常蓄水位為，相應(yīng)庫(kù)容為×104m3。的雜草、樹(shù)木及松散巖、土進(jìn)行清除，基礎(chǔ)未完全開(kāi)挖到地基巖層，乏，施工過(guò)程中，把相對(duì)較好的粘性土放在中心位置。質(zhì)量、碾壓厚度均難以控制，交接面之間留有施工結(jié)合縫面。，洞身段全長(zhǎng)，方型，尺寸為×，鋼筋砼襯砌，平管軸線平面上不在同一直線上，而呈“S”。溢洪道進(jìn)口高程，寬，全長(zhǎng)。除堰體已襯砌，池槽。兩邊利用漿砌塊石襯砌，長(zhǎng)，斷面尺寸為頂寬，底寬，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，巖石已風(fēng)化，沖刷嚴(yán)重。兩邊沒(méi)有排水溝，路況較差，長(zhǎng)年缺乏維修，雨天難以通行。XX水庫(kù)樞紐主要建筑物由大壩（土壩）、溢洪道及放水涵組成。工程的主要任務(wù)為農(nóng)業(yè)灌溉，其次兼有養(yǎng)殖、防洪等。水庫(kù)始建于1964年11月，19655年2月建成并發(fā)揮效益。樞紐工程為Ⅴ等，主要永久性建筑物為5級(jí)。

　　

【正文】 校核水位1 2 0. 7 5正常水位1 1 9 . 6 1▽▽設(shè)計(jì)水位 1 2 1 .09▽1 03 .21 2 2 .351 0 0 .23▽ 9 8 .01:3.01 0 1 .88R=43 . 0CX =3 9CY= 2 0瑞典圓弧法 K = 1. 2 1 2上游水位為校核水位下游壩坡瑞典圓弧法 K = 1. 2 1 4CY= 1 9CX =3 8R=4 11 0 1 .881:3.09 8 .0▽1 0 0 .231 2 2 .351 03 .2▽ 設(shè)計(jì)水位 1 2 1 .09 ▽▽ 正常水位1 1 9 . 6 1校核水位1 2 0. 5 19 9. 58沖抓粘土心墻壩體高噴灌漿排水體99 .6 01 :3.0500 0500 01 :3.099 .6 0排水體高噴灌漿壩體沖抓粘土心墻9 9. 58校核水位1 2 1. 3 5正常水位1 1 9 . 6 1▽▽設(shè)計(jì)水位 1 2 1 .09▽1 03 .21 2 2 .351 0 0 .23▽ 9 8 .01:3.01 0 1 .88R=4 1CX =3 8CY= 1 9瑞典圓弧法 K = 1. 2 2 1上游水位為設(shè)計(jì)水位下游壩坡上游水位為正常水位下游壩坡圖5 3 大壩加固下游坡穩(wěn)定計(jì)算成果圖▽ 死水位1 40 圖 54 1:▽▽▽ 正常水位1 1 9 . 6 1沖抓粘土心墻壩體高噴灌漿排水體1:5000CY=7CX=19R=13校核水位降至正常水位上游壩坡( 瑞典圓弧法)總應(yīng)力法 K= 有效應(yīng)力法 K=R=34CX=39CY=1650001:排水體高噴灌漿壩體沖抓粘土心墻正常水位1 1 9 . 6 1▽▽ 1:正常水位降至死水位上游壩坡( 瑞典圓弧法)總應(yīng)力法 K= 有效應(yīng)力法 K=圖54 大 壩加固上游坡穩(wěn)定計(jì)算成果圖 41 上游 護(hù)坡翻建 （ 1）上游護(hù)坡方案比選 根據(jù)大壩上游護(hù)坡的現(xiàn)狀情況，整個(gè)上游坡 可 采用二種護(hù)坡形式進(jìn)行比較。即干砌塊石護(hù) 與 C15 砼預(yù)制塊護(hù)坡二種方案。方案比較時(shí)，各方案均在拆除部分現(xiàn)狀干砌石護(hù)坡，對(duì)下部 墊層不足處加以補(bǔ)充并予以整平的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 方案 Ⅰ（干砌塊石護(hù)坡）：施工時(shí)將大壩壩坡面進(jìn)行整修，選用新鮮干凈、致密塊石進(jìn)行護(hù)坡，下設(shè)分級(jí)反濾墊層，即 10cm 厚砂墊層，12cm 厚卵石砂墊層。按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742021）的有關(guān)公式：（塊石在最大局部波壓下所需的換算直徑、質(zhì)量、平均粒徑、平均質(zhì)量和護(hù)坡厚度為）： ??? ?? ? hmm mKDD kt )2( 250 ??????。 ?5 2 ?? k D3。 當(dāng) Lm/hp＞ 15 時(shí)， DKt ? 式中： D—— 石塊換算成球形的直徑，（ m）； D50—— 石塊的平均粒徑，（ m）； Q—— 石塊的質(zhì)量，（ t）； Q50—— 石塊的平均質(zhì)量，（ t）； ρω —— 水的密度，取 ； 42 ρ K—— 塊石的密度，取 ； Lm—— 平均波長(zhǎng)，（ m） 。 hρ —— 累積頻率為 5%的波高，（ m）； m—— 護(hù)坡坡率； Kt—— 隨坡率變化的系數(shù)， m=～ 時(shí)，取 Kt=. 方案 Ⅱ （ C15 砼預(yù) 制塊護(hù)坡）：該方案在 10cm 厚砂卵石墊層表面鋪設(shè) C15 砼預(yù)制塊，板厚按計(jì)算取如 下 表。預(yù)制塊為六邊形，邊長(zhǎng)為30cm，板塊預(yù)留 φ 排水孔，孔距 ，梅花形布置。 護(hù)坡厚度系按板在浮力作用下保持穩(wěn)定所需的最小厚度確定的。采用計(jì)算式為 mmbLht wc wm 23 ??? ?? ?? ? 式中： η —— 系數(shù)，整體式大塊護(hù)面板取 ，裝配式護(hù)面板取 ； Hp—— 累計(jì)頻率為 1%的波高， m； b—— 沿壩坡坡向板長(zhǎng)， m； ρ c—— 板的密度， t/m3； 經(jīng)計(jì)算得：大壩各種形式護(hù)坡厚度均 由設(shè)施工況控制，最終結(jié)果見(jiàn)下 表。 各種形式護(hù)坡厚度計(jì)算成果表 塊石護(hù)坡厚度（ m） 預(yù)制砼塊護(hù)坡厚度（ m） 大壩 項(xiàng) 目名稱 43 方案投資概算見(jiàn) 下 表 ： 大壩上游護(hù)坡方案投資比較表 序號(hào) 名稱 單位 單價(jià) 方案Ⅰ （干砌石護(hù)坡） 方案Ⅱ （砼預(yù)制塊護(hù)坡） 數(shù)量 小計(jì) （萬(wàn)元） 數(shù)量 小計(jì) （萬(wàn)元） 1 干砌塊石拆除 m3 950 1300 2 護(hù)坡整修 m2 3000 900 3 干砌塊石 m3 900 3000 4 10cm厚砂 m3 300 5 10cm厚卵石 m2 300 6 干砌塊石齒腳 m3 110 7 砂卵石墊層 m3 80 300 8 C15砼預(yù)制塊 m3 300 9 C15砼齒腳 m3 15 10 合計(jì) 從上表可知，大壩干砌塊石護(hù)坡的總體造價(jià)略 低 于砼預(yù)制塊護(hù)坡。干砌塊石護(hù)坡雖可達(dá)到修復(fù)護(hù)坡要求，但不大美觀，且施工速度 慢。預(yù)制塊護(hù)坡在加工廠預(yù)制后，可直接運(yùn)送至上游鋪設(shè)， 施工 速度快、美觀、耐久性好、適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于施工周期短的除險(xiǎn)加固工程，綜合比較選用砼預(yù)制塊護(hù)坡。 大壩上游護(hù)坡重建時(shí)首先將現(xiàn)狀上游護(hù)坡塊石全部清除，對(duì)塌陷、洼 凹 處進(jìn)行填補(bǔ)修整。將廢棄碎石料往上游壩腳堆筑一壓腳平臺(tái)，平臺(tái)高程為 ，略高于死水位 ， 平臺(tái)寬 2m，死水位一以下采用拋石固腳。平臺(tái)以上按設(shè)計(jì)要求 培厚 整坡后，先鋪設(shè) 10cm 厚的砂卵石墊層，再鋪設(shè) 10cm 厚 C15 砼預(yù)制塊，預(yù)制塊底部設(shè) C15 砼齒 腳，寬 ，高 。預(yù)制塊為六 邊形結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng) 30cm，左右岸均與壩肩相接。 壩后 排水體 新建 44 目前，壩下游沒(méi)有排水 排水體 ，為保證大壩滲透穩(wěn)定，擬新建排水 排水體 。 《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，因被保護(hù)土為粘性土，其第一層反濾層的級(jí)配 D15≤ ，式中 D15 為反濾濾料的粒徑，小于該粒徑的土重占土重 的 15%。同時(shí)還應(yīng)滿足 D15≥ 4d15，式中 d15為被保護(hù)土的粒徑，小于該粒徑的土重占土重的 15%。根據(jù)求出的第一層反濾層，再以公式 D15/d85≤ 4～ 5 及 D15/d15≥ 5 驗(yàn)算與壩殼料的關(guān)系，結(jié)果為不滿足，需設(shè)第二層反濾 層。同理，根據(jù)計(jì)算，得出應(yīng)設(shè)三級(jí)反濾。 排水體 總長(zhǎng)為 ，頂寬 ，坡比為 1:，頂高程 。排水體 滲流方向依次為第一層為 10cm 厚的粗砂（垂直壩坡面，下同），第二層為 20cm 厚的礫石，第三層為 20cm 厚的卵石，塊石厚度 。 新建 排水體 所用塊石所用塊石應(yīng)新鮮、干凈、致密、耐風(fēng)化，單塊強(qiáng)度大于 30Mpa，軟化系數(shù)大于 。填筑反濾料的相對(duì)密度不應(yīng)低于 ，反濾料中粒徑小于 的顆粒含量應(yīng)不超過(guò) 5%。 壩頂設(shè)計(jì) 為改善大壩防汛交通條件，結(jié)合水庫(kù)的運(yùn) 行管理要求，大壩壩頂設(shè)置砼路面，壩頂路面寬 ，路面頂高程為 路面向下游設(shè)2%的橫坡，路面砼強(qiáng)率等級(jí)為 C20，厚度為 20cm，按 長(zhǎng)度進(jìn)行分縫，砼路面下設(shè) 15cm 厚的 5%水泥穩(wěn)定碎石基層。 下游壩面整修 目前大壩下游坡草皮護(hù)坡， 已長(zhǎng)滿雜草、小樹(shù)， 局部有塌陷現(xiàn)象， 45 且沖刷嚴(yán)重， 本次設(shè)計(jì)擬對(duì)洼凹處進(jìn)行填補(bǔ)修整，在壩坡坡面整平后重新鋪設(shè)新的草皮護(hù)坡，草皮采用馬鞭草，護(hù)坡范圍為 排水體 頂高程以上的整個(gè)下游壩面。 為防止下游壩坡受雨水集中沖刷，擬在大壩下游壩坡上設(shè)置縱、橫向排水溝及 岸坡排水溝。岸坡排水溝為 2 條 ，尺寸為 ?？v向排水溝設(shè)在 排水體 頂部，排水溝 斷面尺寸為 。 為便于通行及檢查，擬在 大壩中部 設(shè)置踏步，踏步寬 ， 高 15cm。采用漿砌塊石結(jié)構(gòu)， 1:2 水泥砂漿抹面。 涵管 大壩放水涵管位于大壩右端 ， 進(jìn)口底板高程為 ，出口底板高程為 ，全長(zhǎng) ，砼 方型 ，寬 ，高 ，進(jìn)、出口均為漿砌塊石護(hù)坡。從現(xiàn)場(chǎng)查看情況來(lái)看，平、斜管質(zhì)量較 差 ， 已不能使用 。 由于資金所限，本次設(shè)計(jì)將放水涵平管保持原狀，現(xiàn)有斜管拆除重建 。 現(xiàn)有斜管拆除重建。由于大壩壩頂高程不夠，大壩需加高，壩體厚度加大，平管加長(zhǎng)，斜管上移約 ，斜管頂高程 ，底高程 ，斜管內(nèi)空尺寸為 ，壁厚 的鋼筋砼管。平管：將現(xiàn)有平管封堵，在同則新開(kāi)隧洞，隧洞斷面尺寸為 ，寬 ，城門洞型，采用鋼筋砼襯砌，襯砌尺寸為 。襯砌后尺寸為高 ，寬 。進(jìn)口高程 ，出口高程 。 斜管配筋計(jì)算：該工程 斜管均座落于巖質(zhì)基礎(chǔ)，地質(zhì) 巖性單一、均勻，地質(zhì)承截力完全可滿足要求，不存在不均勻問(wèn)題。 斜管承受的 46 外力主要為庫(kù)肉水壓力，由于管徑較小，視四周受力相同，為軸心受壓構(gòu)件，因此，配置構(gòu)造鋼筋即可；配筋為φ 10＠ 200 200。 防汛公路興建 進(jìn)庫(kù)公路長(zhǎng)約 ，為土質(zhì)路面，沒(méi)有排水設(shè)施， 雨天車輛難以通行。 本次加固設(shè)計(jì)擬將進(jìn)庫(kù)公路進(jìn)行改造，長(zhǎng) 。 具體設(shè)計(jì)為：根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTJ00197），本著保護(hù)耕地、減少拆遷、節(jié)約用地的原則，對(duì)公路的平、縱、橫三個(gè)面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。 新建混凝土路面設(shè)計(jì)：先將路基進(jìn)行整平，再于其上澆筑水穩(wěn)層及砼路面。防汛公路路面頂部高程設(shè)計(jì) ，除考慮與新建橋梁銜接外，還以調(diào)查 洪水線加 超高控制，并按現(xiàn)行的 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01386）的規(guī)定：設(shè)計(jì)砼面寬 （以中心縱軸線 ，兩側(cè)取 2%的坡），兩邊各填 土路肩（橫坡 3%），并以 1: 邊坡放至路基。設(shè)計(jì)路面厚 ，其下 5%水泥 穩(wěn)定砂礫層厚 （兩側(cè)邊坡 1:） 。路分兩邊對(duì)稱澆筑。路面每隔 4m 設(shè)橫縫。縱、橫縫間均以瀝青填縫。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載： SZZ100。設(shè)計(jì) 路面拱度：防汛公路雙向排水。 各類結(jié)構(gòu)層的施工及材料規(guī)格符合交通部頒發(fā)的《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范 》（ JTJ03493）和《水泥砼路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ GBJ97）的要求。水泥應(yīng) 采用強(qiáng)度高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，標(biāo)號(hào)不低于 425硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；碎石料要求表面清潔、粗糙、多棱角而堅(jiān)硬；料要求使用潔凈而有棱角的粗（中）砂粒。 47 在抽筑路槽時(shí)，若發(fā)現(xiàn)路基發(fā)軟等強(qiáng)度不合要求的路段，應(yīng)進(jìn)行特殊處理。 路面混凝土標(biāo)號(hào)為 C25，配合比須按所進(jìn)原材料做試驗(yàn)確定，抗彎拉強(qiáng)度為 4Mpa。 平整度最雙間隙不于 5mm,抗滑構(gòu)造深度 TD 不小于 。 在培路肩時(shí)，應(yīng)根據(jù)路面施工程序分層填筑壓實(shí)，培路肩時(shí) ，應(yīng)取邊溝土，不夠時(shí)可取其它 處土。 在全線完工后，應(yīng)對(duì)路線進(jìn)行整修，使路線線型順直、整齊、美觀。 溢洪道 改建 現(xiàn)狀溢洪道結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià) XX 水庫(kù)溢洪道現(xiàn)狀為無(wú)閘控制的寬頂堰， 進(jìn)口后 ，有一寬約，跨度 的人行橋，橋面高程 ，橋底高程為 ，其后 50m 砌邊墻為漿砌塊石，底板沒(méi)有襯砌，底板高程在 ～。下段全部沒(méi)有襯砌，出口為自然躍水， 高差在 左右，從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看：已襯砌部位砂漿脫落，墻體 開(kāi)裂，結(jié)構(gòu)已發(fā)生破壞，不能再使用，未襯砌部位巖石已風(fēng)化 ，抗沖能力差。 （ 1）溢洪道過(guò)水能力復(fù)核 從溢洪道的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)來(lái)看，過(guò)流能力取決于進(jìn)口寬頂堰段 ：2302 HgbmQ ??? ? 計(jì)算，式中流量系數(shù) m 根據(jù)上游堰高、設(shè)計(jì)水頭、堰頂全水頭等取值為 。溢洪道水位下泄流量成果見(jiàn)下表。 XX 水庫(kù)水位～下泄流量成果表 48 水位（ m） 下泄流量 （ m3/s） 0 經(jīng)計(jì)算 ：在校核水位下過(guò)流為 。 過(guò)流 ，水深為，高程為 ，而壩底高程為 。 （ 2） 溢洪道綜合評(píng) 價(jià) 溢洪道綜合評(píng)價(jià)為： ① 溢洪道泄流能力不滿足要求，溢洪道 堰 、邊墻 襯砌 段結(jié)構(gòu)已破損，未襯砌段沖刷嚴(yán)重。 ② 經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，巖石在風(fēng)化，坑沖能力下降。 ③ 出口無(wú)任何消能防沖措施。 按《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，溢洪道結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)為 C 級(jí)。 （ 3） 溢洪道加固 現(xiàn)狀溢洪道位于大壩左岸，為無(wú)閘控制開(kāi)敞式，進(jìn)口為開(kāi)敞式明渠，由于現(xiàn)狀溢洪道 大部分沒(méi)有襯砌 ，巖體 抗風(fēng)化能力較差，已多處出現(xiàn)沖坑，出口無(wú)任何消能防沖措施。本次對(duì)溢洪道加固本著有利于泄洪、經(jīng)濟(jì)、美觀 、合理的原則進(jìn)行，將溢洪道控制段改造為寬頂堰，同時(shí)將溢洪道兩側(cè)邊墻泄槽底板均進(jìn)行 新 建。 A、 結(jié)構(gòu)布置 加固后的溢洪道分進(jìn)水渠、控制段、泄槽等。 進(jìn)水渠長(zhǎng) ，渠底寬順?biāo)鞣较蚴湛s，渠道渠首底寬為 ，末端底寬為 。底板為 1: 倒坡，底板采用 20cm 厚 C20 砼襯砌；左右岸邊墻砼 衡重 式結(jié)構(gòu)， 墻頂寬 30cm，墻底底 100cm， 高 。 49 控制堰為無(wú)閘控制的寬頂堰，堰長(zhǎng) ，溢流凈寬 ，底板高程為 。底板采用 C25 砼