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【正文】 二）砼拱壩 。 拱壩 設(shè)計 大壩為砼拱壩，溢流壩頂高程為 ，河床開挖高程為，溢流壩最大壩高 ,由于河床寬度窄小，不利于拱圈布置，壩底設(shè)置拱座坐墊，起拱高程為 。大壩全長為 40m，其中溢流段 長 4m，河谷寬高比為 。采用定園心等半徑拱壩， 工作橋面 寬 。外園弧長 40m, 內(nèi)園弧長 ,中心角為 90176。，外半徑 , 壩底 內(nèi)半徑 , 壩頂內(nèi) 半徑 。 大壩為曲線型實用堰，無閘控制自由出流，最大單寬流量 37 ，采用挑流式消能，最大射程 ，最大沖坑深 ，為了放空庫內(nèi)水，消除庫內(nèi)垃圾和泥砂以及結(jié)合施工導(dǎo)流，在河床 高程處設(shè)沖砂孔， 為圓形斷面，直徑為 。 大壩設(shè)計計算 根據(jù) 《 混凝土拱 壩設(shè)計規(guī)范》（ SL2822021） 和 《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》（ DL50771997） 確定各種作用和計算公式以及壩體穩(wěn)定控制條件，采用剛體極限平衡法進行抗滑穩(wěn)定分析 。 計算公式為： K1=T AcNf??? )( 11 式中 K1—— 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； N—— 垂直于滑裂面的作用力； T—— 沿滑裂面的作用力； A—— 計算滑裂面的面積； f1—— 抗剪斷磨擦系數(shù)； c1—— 抗剪斷凝聚力； f1和 c1值按相應(yīng)于材料的峰值強度（小值平均值）采用。 對脆塑性破壞的材料，采用比例極限； 對塑性或脆塑性破壞的材料，采用屈服強度； 對已經(jīng)剪切錯斷過的材料，采用殘余強度。 拱壩抗滑穩(wěn)定計算見表 。 2 大壩應(yīng)力計算 38 拱壩應(yīng)力分析以拱梁分載法計算成果，作為衡量強度安全的主要標準。 拱梁徑向變位一致關(guān)系式 分析拱、梁徑向變位一致關(guān)系式時，梁截面在平均厚度處（中線處）弧長取為 1，則上游面弧長為△ Su；拱截面取用 1m 高的等厚圓弧拱圈。 iiuiiinjiijij SXpXa ??? ?????????????)(11 式中 i、 j—— 梁、拱計算點號，為 2?? n，如梁分五段，則 n=6； Pi—— 壩體 i 點處水平荷載強度（ t/m2）； Xi、 )(uiii SXp ??—— 壩體 i 點處梁分擔(dān)的荷載（ t/m）及拱分擔(dān)的荷載強度（ t/m2）； aij—— 梁的變位系數(shù)（ 1/Em），即梁上 j 點作用單位三角形荷載后使 i 點產(chǎn)生的徑向變位； δ i—— 拱冠梁垂直力作用下產(chǎn)生的徑向變位（ m/Em）； i??? —— 拱的變位系數(shù)（ m/Em），即單位徑向均布荷載作用下，第 i 層拱圈拱冠處的徑向變位 j。 i??? —— 第 i 層拱圈由于該層均勻溫度 ? t1時在拱冠處的徑向變位（ m/Em）； iuS)(? —— 第 i層拱圈與拱冠梁相交時梁的扇形截面的上游面弧長（ m）。 39 應(yīng)力計算成果見表 。 表 拱壩應(yīng)力、壩肩穩(wěn)定計算成果表 荷載 組合 最大應(yīng)力（ MPa、壓力為正） 壩肩穩(wěn)定最小安全系數(shù) 部位 拱圈 拱冠梁 拱冠 拱端 基本 荷載 上游面 下游面 特殊 荷載 上游面 下游面 從表 計算成果可知：大壩抗滑穩(wěn)定及壩基應(yīng)力在各種工況下均滿足規(guī)范要求。 3 挑流消能計算 挑流計算公式 L=(Vc2sinθ cosθ +Vccosθ (Vc2sinθ +2GT1))/g Vc=φ o(2GZ0)1/2 d= 3/12/111 qT??? 式中 L—— 射程， m； d —— 沖刷坑深度， m； 1? —— 流速系數(shù)； T1—— 鼻坎處的落差， m； 40 T—— 上、下游水位差， m； t—— 下游水深， m； θ —— 鼻坎挑射角 0 0； Ha—— 鼻坎計算高度， m； q —— 單寬流量， m3/s m； k—— 抗沖系數(shù)，這里 k 取 。 計算時不考慮下游水深，其挑流計算結(jié)果見表 。 表 挑流計算結(jié)果表 設(shè)計情況 頻率 （ %） 庫水位 （ m） 射程 L （ m） 沖坑深度 d （ m） 校核洪水 設(shè)計洪水 5 工程量匯總 (1)大壩 拆除 工程量： 土方開挖 14911m3， 砌體 拆除 167m3， (2)新建砼拱壩 工程量： 石方開挖 750m3，土方 開挖 112m3， 10m3， C20砼 1995m3, C25橋面鋪裝砼 ， C25砼溢流面 6m3,C15砼 臺階 25m3， 模板 160m2，鋼筋制安 , 鍍鋅鋼管 DN50 欄桿 188m。 對外交通 對外交通主要是 S227 省道 ， 經(jīng) 秋坑 村級公路至大壩，其中還有 41 約 2km 的道路未澆砼路面， 其中進庫 此段路寬不超過兩米 ，此2km 道路交通不方便。本次設(shè)計擬對該段道路進行擴寬至 4m、降坡，路面填砂礫石墊層 。 42 5 施 工 組 織 設(shè) 計 施工條件 工程條件 長坑 水庫位于興國縣 高興鎮(zhèn)老圩 村，距興國縣城 15 公里，地處115186。19? 38? ,北緯 26186。27? 24?； 水庫壩址坐落在貢江水系氵歲水支流長坑河上游 ，經(jīng)本 次復(fù)核該 庫控制流域面積 ,河道長度，總庫容 萬立方米 ,河道的 平均比降為 ? ， 該庫區(qū)地勢陡峭，流域內(nèi)植被一般 ,水土流失較小，灌溉面積設(shè)計為 600 畝。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用效益的?、菩退畮?。水庫樞紐建筑物主要 由大壩、溢洪道、 放水涵洞 等組成。 本次除險加固主要任務(wù)有： 拆除原土石壩，原壩址新建砼拱壩 。 工程所需建筑材料大都可在興國縣采購，天然建筑材料由地質(zhì)勘測后，選定料場自行開采或購買。 自然條件 本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明、雨 量充沛、陽光充足、無霜期長。 4～ 6 月太平洋熱帶氣團與變性極地氣團在流域內(nèi)會合，氣團不斷發(fā)育，產(chǎn)生連綿降雨，并經(jīng)常發(fā)生雷陣雨與暴雨。7～ 9 月受臺風(fēng)影響，產(chǎn)生較大降水或暴雨。 11 月 ～次年 3 月受西北利亞高壓控制，雨量很少。本流域降水充沛，但在年際、年內(nèi)分配極不均衡。流域內(nèi)暴雨類型主要有鋒面雨和臺風(fēng)雨，鋒面雨降水的范圍廣，歷時長，強度?。慌_風(fēng)雨降水的范圍小，歷時短，強度大。多年 43 平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃，多年平均降水量 1527mm，多年平均蒸發(fā)量 ，多年平均相對 濕度 %，常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季為西南偏東風(fēng)，平均風(fēng)速,最大風(fēng)速 24 m/s,無霜期約 280d。 施工特性 根據(jù)壩址兩岸的地形地質(zhì)條件 ,施工導(dǎo)流布置 ,應(yīng)盡可能將施工場地布置在左岸。 工程所需建筑材料主要有：水泥、柴油、汽油、塊石、砂礫石及土料等。主要建筑材料供應(yīng)方式如下： 水泥：由水泥廠直供，汽車運輸，直達施工現(xiàn)場。 汽、柴油：由縣石油公司供應(yīng)。 塊石、砂礫石：均外購進場，公路運至工地。 土料、風(fēng)化料：壩址左岸土料場直接開采。 施工導(dǎo)流 導(dǎo)流標準 工 程加固施工期，導(dǎo)流時段選為枯水期 10～ 2 月， P＝ 20%，洪水流量 Q=。 導(dǎo)流方式 導(dǎo)流方式 為上游全斷面圍堰封堵，抽水機排水和放水孔泄流 兩個時期， （ 1） 在拱座高程 以下施工時， 采取 2 臺 17kw 潛水泵抽水 ， 圍堰采用袋裝土 填筑 ，高 3 米，坡比為 1:； 當(dāng)拱壩主體施 44 工超過 時 ，且達到砼硬度達到規(guī)范要求 ， 撤離 10kw 潛水泵，利用 DN600 放水孔進行施工導(dǎo)流。 表 泄 流 能 力 表 庫水位 (m) 泄流量(m3/s) 0 2 根據(jù)選用的導(dǎo)流標準，經(jīng)調(diào)洪計算，當(dāng)枯水期 5 年一遇的施工洪水，洪水流量 Q=，相應(yīng)庫水位 。 施工圍堰 在進行 大壩主體工程施工時，由于水庫不能完全放空，需做施工圍堰，施工圍堰布置在大壩上游，采用 袋裝土堆砌 ， 粘土防滲 圍堰頂寬 2m，迎水面及背水面坡度均為 1:。 主體工程施工 本次加固項目主要項目有：土石方開挖，棱體 開挖筑，漿砌石砌筑，砼澆筑 等。 土方開挖 清基開挖采用人工開挖 ,膠輪車運至棄渣場作棄碴處理。 石方開挖 石方開挖采用風(fēng)鉆鉆孔爆破 ，挖掘機集料裝車，自卸汽車運棄 。 混凝土澆筑 本工程混凝土澆筑量相對較 大 ，交通條件較差，當(dāng)混凝土骨料購 45 買運至現(xiàn)場后，用膠輪車運至拌和機進行混凝土拌制 。用膠輪車人工推運入倉。用人工平倉 ，機械振搗 。 2）、混凝土澆筑工藝： 1)混凝土拌和 對拌和設(shè)備及其配料稱量裝置要進行經(jīng)常性的撿查，尤其是每班開倉前應(yīng)對其 稱量裝鍵進行校核，確認正常后方可開機。拌和時問成根據(jù)控制適當(dāng)?shù)?拌合機旋轉(zhuǎn)速度及考慮所有物料的進料等因素經(jīng)試驗后確定。應(yīng)加強對出機混凝土質(zhì)量情況巡視、檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時并會同有關(guān)人員查找原因，及時采取處理措施，嚴禁不合格的混凝士入倉。拌制時按規(guī)定進行抽樣檢驗和取樣成型。 2)混凝士運輸 混凝土應(yīng)連續(xù)、均衡、快速及時地運到澆筑地點，運輸過程中混凝土不允許有骨料分離、漏漿、嚴重泌水 、干燥以及坍落度產(chǎn)生過大變化，并盡量縮短運輸時間，減少轉(zhuǎn)運次數(shù) 。 3)、混凝土澆筑： 在混凝土入倉前，應(yīng)選用水泥凈漿涂布于基巖表面，在其處于潮濕狀態(tài)時，立即澆筑混凝土，以保證掘凝土與基巖的 粘結(jié)效果。 混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，因故需攪拌站暫停拌和時，應(yīng)由施工員及時通知攪拌站和中止混凝土澆筑，超過允許間歇時問時，則應(yīng)按施工縫處理?；炷翝仓?yīng)均勻布料，充分振搗密實。振搗時間為 12s～25s，目視混凝土不顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡，并開始泛漿為準。止水結(jié)構(gòu)附近應(yīng)采用軟管振搗器，精心振搗。 46 混凝土澆筑時應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和止水設(shè)施情況，如發(fā)現(xiàn)有變形、移位，應(yīng)立即停止?jié)仓?，并混凝土初凝前修?fù)完好。嚴禁在倉內(nèi)加水，如果表面泌水較多，應(yīng)及時清除，并研究減少泌水的措施，嚴禁在模板上開孔趕水，帶走 灰漿。 不合格的混凝土料嚴禁入倉，凡已變硬而不能保證正常澆筑作業(yè)的混凝土必須清除廢棄。 4)、混凝土養(yǎng)護： 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時灑水、流水或薄膜進行養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤。灑水養(yǎng)護： 應(yīng)在混凝土終凝后 6h 進行，灑水次數(shù)應(yīng)能使混凝土表面一直處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不少于 28 天，表面保持濕潤至蓄水前為止。 5）、 拱座 混凝土質(zhì)量檢驗及控制措施： 1）、倉面內(nèi)的檢查： ① 建基面對于 拱座 ，必須在基礎(chǔ)開挖驗收合格后進行鋼筋、模板等工序施工 .開倉前建基面驗收主要檢查斷層、裂隙、軟弱夾層是否按設(shè)計要求處理 ，松動巖塊是否撬除，巖石表麗是否沖洗干凈，有無碎渣，雜物。 ② 旋工縫澆筑前必須對旅工縫進行沖毛或打毛處理，縫面必須沖洗干凈，無積水。 ③ 模板安裝必須符合設(shè)計圖紙的外形尺寸、支撐牢同，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，模板表面平整，接縫嚴密。 ④ 鋼筋及錨筋鋼筋及錨筋的品種、規(guī)格、尺寸、數(shù)量、安裝位 47 簧應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求，鋼筋的綁扎、焊接應(yīng)符合技術(shù)規(guī)范要求。 ⑤ 出水及埋件 止水埋設(shè)位置、尺寸及材料品種符合設(shè)計要求，架立牢固，無破損或其它缺陷，監(jiān)測儀器的埋設(shè)應(yīng)符合設(shè)計要求。 2）、混凝土澆筑質(zhì)量檢查： 混凝土澆筑過程中，質(zhì)檢員應(yīng)跟班 作業(yè) ，并填寫《混凝士澆筑質(zhì)量檢查記錄表》。 3）、 混 泥凝土澆筑后單元工程質(zhì)量檢查與評定： 在倉位各工序均完成后 ,質(zhì)檢員應(yīng)按照 水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標準 (一 )對該單元工程進行質(zhì)量評定 ,并填寫混凝土單元工程質(zhì)量評定表。 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝 閘門等設(shè)施先在有關(guān)廠家進行制作，然后由汽車運至工地上進行拼接安裝。 施工交通 對外交通 對外交通主要是 S227 省道 ，再接 秋坑 村級公路至大壩，其中還有約 2km 的道路未澆砼路面， 其中進庫 此段路寬不超過兩米 ，此 2km 道路交通不方便。本次設(shè)計擬對該段道路進行擴寬至 4m、降坡，路面填砂礫石墊層 。 場內(nèi)交通 施工期需新修或擴修場內(nèi)臨時道路約 600m。 48 根據(jù)以上布置，工程施工期場內(nèi)外交通可形成網(wǎng)絡(luò)。進料、棄碴等交通便利。 施工工廠設(shè)施 施工