【正文】
設(shè)縱向排水溝;(3)對(duì)大壩上游坡面進(jìn)行整修,拆除原上游坡面砼護(hù)坡,采用預(yù)制砼塊護(hù)坡和砼花格草皮護(hù)坡;對(duì)下游坡面培厚,并采用砼花格草皮護(hù)坡;(4)新建左端溢洪道及新建其出口消能設(shè)施;(5)拆除左岸原輸水涵及其控水設(shè)施,重建輸水涵;(6)拆除右岸原輸水涵及其控水設(shè)施,重建輸水涵; 大壩防滲處理根據(jù)堤壩的灌漿實(shí)踐和理論研究表明,采取壩體充填灌漿與壩基、壩端山壩結(jié)合部位帷幕灌漿相結(jié)合的方式,使壩身、山壩結(jié)合處、壩基形成封閉、連續(xù)的防滲體系從而達(dá)到防滲的效果,且該方案技術(shù)先進(jìn)成熟,施工條件無特殊要求。 水庫(kù)除險(xiǎn)加固主要內(nèi)容 存在的主要問題根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查,結(jié)合大壩原施工情況、大壩運(yùn)行情況以及大壩安全認(rèn)定,胡家塘水庫(kù)目前存在以下主要問題:(1)壩身、壩基接觸面及山壩結(jié)合處滲漏嚴(yán)重;(2)大壩上游無護(hù)砌,浪損嚴(yán)重; (3)大壩下游壩腳無排水棱體,壩基腳局部軟化,不利于大壩穩(wěn)定;(4)下游壩坡未護(hù)坡,有雨水沖刷溝;(5)大壩溢洪道由輸水涵洞控制泄洪,滿足不了泄洪要求,出口無消能設(shè)施,下游泄洪渠渠坡垮塌,淤塞嚴(yán)重,已成安全隱患。 計(jì)算成果表13 大壩壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)表Table13 safety factor table for slope stability calculation of dam slope運(yùn)行工況上游水位(m)下游水位(m)地震烈度(度)CxCyDsK備注穩(wěn)定滲流期無水背水坡無水7背水坡無水臨水坡無水7臨水坡 結(jié)論據(jù)《輾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定壩坡穩(wěn)定(工程等級(jí)為5級(jí))最小安全系數(shù):;非常運(yùn)用條件Ⅰ;非常運(yùn)用條件Ⅱ(1)大壩總體變形性狀及壩體沉降穩(wěn)定。②工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,施工為大量勞動(dòng)力填筑和夯實(shí),既不均勻,壓實(shí)性也差。經(jīng)比較,穩(wěn)定期的最大滲流坡降小于允許滲流坡降。壩體滲流逸出處允許滲流坡降按下式(流土的臨界坡降計(jì)算公式)計(jì)算: (7)式中:允許=;—土的臨界水力坡降;—土粒密度與水密度之比;—土體孔隙率;—安全系數(shù)。涵管出口設(shè)消力井; 大壩滲流計(jì)算分析成果 計(jì)算工況根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T53952007),滲流計(jì)算應(yīng)考慮水庫(kù)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種不利條件,本次計(jì)算考慮了以下情況:滲流穩(wěn)定期:①上游正常蓄水位,下游無水的穩(wěn)定滲流;②上游1/3壩高水位,下游無水的穩(wěn)定滲流; 計(jì)算成果大壩穩(wěn)定滲流計(jì)算成果:;1/。 對(duì)大壩維修加固的意見和建議:①大壩壩體用充填灌漿方法防滲,壩體及壩基接觸面用帷幕灌漿方法防滲;②大壩壩腳設(shè)置排水棱體;③大壩上游面從壩腳()至校核洪水位()采用預(yù)制六方砼塊護(hù)坡,校核洪水位以上至壩頂采用草皮護(hù)坡,下游壩坡采用砼花格草皮護(hù)坡;④新建大壩右端溢洪道及新建其出口消能設(shè)施;⑤拆除左岸原有輸水涵。 地震烈度根據(jù)國(guó)家地震局1/400萬《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》,,地震基本烈度為7度地區(qū)。通過對(duì)江龍水庫(kù)大壩壩坡進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算,確定出大壩壩坡滿足規(guī)范要求壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的坡度,從而對(duì)大壩進(jìn)行加固。 設(shè)計(jì)基本資料 水庫(kù)特征水位及庫(kù)容根據(jù)水文資料及調(diào)洪演算,水庫(kù)特征水位及相應(yīng)庫(kù)容見表10。該工程等別為Ⅴ等、小(2)型,其主要建筑物,次要建筑物臨時(shí),建筑物級(jí)別為5級(jí),5級(jí),5級(jí)。(2),高于設(shè)計(jì)要求高程則滿足規(guī)范要求。表11 壩頂超高復(fù)核計(jì)算成果表Table11 Top high plex nuclear calculation results計(jì)算情況正常運(yùn)用非常運(yùn)用多年平均最大風(fēng)速W(m/s)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度D(m)210210水域的平均水深Hm(m)計(jì)算風(fēng)速W(m/s)水庫(kù)靜水位(m)最大風(fēng)壅水面高度(m)平均波高h(yuǎn)m(m)平均波周期Tm(s)平均波長(zhǎng)Lm(m)平均波浪爬高Rm(m)Kp累計(jì)頻率的爬高Rp%(m)安全加高A(m)壩頂超高y(m)計(jì)算最低壩頂高程(m)經(jīng)計(jì)算,各計(jì)算要素及成果詳見表11。壩頂在水庫(kù)靜水位以上的超高按下式計(jì)算: (4)式中:y—壩頂超高,;R—最大波浪在壩坡上的爬高,;由平均波高與壩迎水面前水深的比值和相應(yīng)累積頻率P(%)按《規(guī)范》,—波浪平均爬高()。(P=2%),(p=10%)。(3)內(nèi)坡坡比:為1:。用于胡家塘水庫(kù),就是水庫(kù)大壩及溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程進(jìn)行復(fù)核。表10 胡家塘水庫(kù)調(diào)洪演算結(jié)果Table10 Hu Jia Tang reservoir flood regulating calculation results頻率 P(%)210備注最高水位Zm (m)相應(yīng)庫(kù)容Vm (104m3)相應(yīng)泄量qm (m3/s)滯洪庫(kù)容(104m3) 調(diào)洪演算成果分析。各頻率洪水標(biāo)準(zhǔn)調(diào)洪演算結(jié)果見表7。表5 胡家塘水庫(kù)水位與庫(kù)容及水位與泄量關(guān)系Table5 The water level of reservoir and the capacity of Hu Jia Tang and the water level and discharge relationship庫(kù)水位(m)庫(kù)容(104)下泄流量()備注正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位圖1 胡家塘水庫(kù)水位容積與水位面積關(guān)系曲線Figure1 The water level of the reservoir water levl and volume of Hu Jia Tang area curve 調(diào)洪演算的基本方程與方法根據(jù)水量平衡原理,調(diào)洪演算的基本方程是: (2) (3)式中:2—△t時(shí)段始未的入庫(kù)流量(); qq2—△t時(shí)段始未的下泄流量(); VV2—△t時(shí)段始未的庫(kù)容()。 m—寬頂堰的流量系數(shù),通過計(jì)算m=。 泄流曲線水庫(kù)水位與溢洪道泄流量的關(guān)系見表5。表2 設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)及成果表Table2 Design storm parameter and result tableP(%)102備注Kp(mm)統(tǒng)計(jì)參數(shù) H24點(diǎn)面=(mm) Cv= Cs=點(diǎn)面關(guān)系系數(shù)a=初損I0=27mmK24點(diǎn)(mm)H24面(mm)n2n3H1(mm)H3(mm)續(xù)表2P(%)102備注H6(mm)H12(mm)H3 H1(mm)H6 H3(mm)H12 H6(mm)H24 H12(mm)R總φR上(mm) 設(shè)計(jì)洪水有關(guān)參數(shù)見表3,入庫(kù)洪水過程線見表4。根據(jù)湘陰縣氣象站1971~2010年共計(jì)40年實(shí)測(cè)降雨資料統(tǒng)計(jì)(表1),平均多年最大一日降雨量:H=,則求得水庫(kù)24小時(shí)點(diǎn)暴雨為H24點(diǎn)==,為水庫(kù)安全起見,確定采用實(shí)測(cè)值。干流平均坡降12‰。3 大壩安全認(rèn)定結(jié)論胡家塘水庫(kù)大壩安全認(rèn)定根據(jù)《湖南省?。?)型水庫(kù)安全認(rèn)定辦法(試行)》的標(biāo)準(zhǔn)和要求,經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)查勘及綜合評(píng)定,工程存在的主要問題綜述及安全狀況認(rèn)定結(jié)論如下:(1)壩身、壩基接觸面及山壩結(jié)合處滲漏嚴(yán)重;(2)大壩上游壩坡現(xiàn)澆砼護(hù)坡多年風(fēng)浪已經(jīng)損壞掉落(3)大壩下游壩腳無排水棱體,壩基腳局部軟化,不利于大壩的穩(wěn)定;(4)下游坡面雜草叢生,有雨水沖刷溝;(5)大壩溢洪道由輸水涵洞控制泄洪,滿足不了泄洪要求,出口無消能設(shè)施,下游泄洪渠渠坡垮塌,淤塞嚴(yán)重,已成安全隱患;(6)輸水涵管,經(jīng)多年運(yùn)行后,漏水較嚴(yán)重。(3)輸水涵管:大壩總共有2處輸水涵管,左岸輸水涵為Φ300的瓦管,右岸有一處高涵輸水管,Φ600,壁厚50。(1)大壩:胡家塘水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,大壩壩頂軸長(zhǎng)140m。 徑流胡家塘水庫(kù)庫(kù)區(qū)徑流主要由降雨形成,根據(jù)湘陰縣氣象資料分析,;;;,。多年平均月蒸發(fā)量最大在7月份, mm。根據(jù)湘陰氣象站1954~2006年觀測(cè)的氣象資料統(tǒng)計(jì),;℃,℃,℃。夏季之交,流域正處在冷暖氣流交匯的過渡地帶,形成陰濕多雨的梅雨天氣。施工期間通訊利用樞紐現(xiàn)有通訊設(shè)備。(4)施工用風(fēng)、水、電及對(duì)外通訊胡家塘水庫(kù)本次除險(xiǎn)加固施工用水主要為生產(chǎn)、生活及消防用水,采用水泵直接從水庫(kù)抽取使用,無需采取凈化措施。(3)水泥、鋼材、木材、油料等胡家塘水庫(kù)本次除險(xiǎn)加固所需的水泥、油料等材料均可就近在樟樹鎮(zhèn)購(gòu)買,,鋼材在湘陰縣城購(gòu)買。工程所需塊石料需從望城縣丁字灣塊石料場(chǎng)購(gòu)買,巖性為花崗巖,巖石致密堅(jiān)硬,抗風(fēng)化能力強(qiáng),成材率高,飽和抗壓強(qiáng)度Rw45MPa,質(zhì)量較好,儲(chǔ)量豐富,開采運(yùn)輸方便,運(yùn)距約38km。 交通條件,施工交通條件較好。輸水涵管位于大壩左端,埋在填筑土與壩基接觸帶。(4)其它建筑物區(qū)工程地質(zhì)條件大壩兩端無溢洪道,水庫(kù)泄洪由大壩右岸輸水涵洞控制泄洪。根據(jù)調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)勘察,壩體左岸接觸帶在底部存在繞壩滲漏問題,終年外流。引起散浸與滲漏的主要原因:壩基底部含礫石與草根,致使接觸部土孔隙較大,導(dǎo)致庫(kù)水沿壩體與壩基接觸界面產(chǎn)生涌水,對(duì)壩體穩(wěn)定構(gòu)成潛在危害