【正文】 105 弱透水 推薦采用 注水試驗 依水質分析資料，庫水及地下水均屬于 HCO3SO4Ca Mg 型水，對砼無腐蝕性。粘粒 (＜ )含量 %，符合規(guī)范粘粒含量 10%～ 30%的要求，塑性指數(shù) ，符合規(guī)范塑性指數(shù) 7～ 17 的要求。標準貫入試驗最大值 11 擊，最小值 4 擊，大值平均值 擊，小值平均值 擊，平均值 擊。 依 ZKB14 擊實樣試驗資料，壩體填土的最大干密度 g/cm3，最優(yōu)含水量 %。壓實度為 %。壩體土的壓實度不滿足設計要求； 壩體填土在 壓實條件下土的主要物理力學指標詳見《土工試驗成果報告表》 (ZKB14， JS2)。壩基基巖屬泰山群花崗巖， 巖石呈 淺灰色、淺紅色；中風化狀態(tài)，鉆孔注水試驗資料推求其滲透系數(shù)為 106cm/s，屬弱透水地層。壩基主要 地層巖性可分為四層。層厚 ～ 不等。壤土層含水量%。室內試驗滲透系數(shù) 105cm/s。標貫擊數(shù) 11 擊。 ③層 壤土：微棕黃色，硬塑，濕～飽和，含少許礫砂顆粒，偶見 10 小姜石。層頂標高 ～。壤土層含水量 %。 液性指數(shù) 。鉆孔注水試驗推求滲透系數(shù)105cm/s。詳見《 XXXX水庫除險加固主要物理力學指標統(tǒng)計表 》 (表 31)。依鉆探過程中采取干鉆法獲取的原級配顆分資料，小于砂粒粒徑 (＜ )的粉粘粒含量自 %～ %不等。屬中等透水地層。粒狀結構，塊狀構造，主要礦物成份為石英、長石，巖芯多呈碎塊狀、少許短柱狀，裂隙較發(fā)育，巖芯采取率70％～ 90％。 (二 )壩基滲漏量分析 依現(xiàn)有勘察資料，大壩 0＋ 000～ 0＋ 120 壩基地層⑤層為中風化花崗巖；大壩 0＋ 120～ 0＋ 336 壩基分布地層主要為第②層壤土 (黃土狀土 )、第③層壤土、第④層強風化花崗巖及第⑤層中風化花崗巖。③層壤土的滲透系數(shù)為 105cm/s。⑤層中風化花崗巖的滲透系數(shù)為 105cm/s，現(xiàn)依⑤層壩基中風化花崗巖作為相對不透水地層，計算 0＋ 120～ 0＋ 340 11 大壩段的壩基滲漏量。下游水位取勘探期壩后地下水位 ， H 為 ； 2b－壩底寬 (m)，此取 120m； K－透水層滲透系數(shù) (m/d)， K 為 (103cm/s)； M1－透水層厚度 (m)， M1為 。占興利庫容 95萬 m3的 %。而③層壤土的不均勻系數(shù) Cu12， d10，且 D10/d10大于 10，因而，壩基下③、④層間可能會發(fā)生接觸沖刷，對大壩的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。 12 (二 )地質條件 依勘探資料，放水洞下地層可分為二層： ①層壩體素填土，層底高程 ～ 。 各地層的承載力建議分別采用 100KPa、 2021KPa。 (三 )工程地質評價 依設計文件，放水洞進口底高程 ，座于①層壩體素填土及⑤層中風化花崗巖上，兩者工程地質性質相差懸殊，因而易出現(xiàn)基礎不均勻沉陷，洞身發(fā)生變形。 依設計文件，該放水洞擬原址重建，洞基礎應座于⑤層花崗巖內，以確保洞身的安全。 依臺地陡壁觀察，深 ，去除表層耕土 ，可開采土料儲量約 萬 m3。 依擊實試驗 (ZKT12)資料，料場壤土的最大干密 度為 。擊實后在 壓實度條件下的抗剪強度：飽和直接快剪 Cq＝ 13KPa，φ q＝ 度， 飽和固結快剪 CCq＝ 17KPa，φ 13 Cq＝ 度，慢剪 Cs＝ 26KPa，φ s＝ 度。滿足規(guī)范碾壓后滲透系數(shù)小于 1104cm/s 的要求。但實際施工時，應結合現(xiàn)場最優(yōu)含水量對現(xiàn)場實際含水量進行調整。 料場土在 壓實條件下土的主要物理力學指標詳見《土工試驗報告表》 ZKT12(JS1)。 九 、結論及建議 1． 依《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 (GB183062021)。地震動反應譜特征周期為 。推薦滲透系數(shù) 104cm/s。 3． 依擊實試驗資料及鉆孔原狀樣試驗資料，壩體填土的最大干密度為 g/cm3，壩體填土的干密度 g/cm3，壩體填土的壓實度為%。 4． 主河槽壩段樁號 0+000～ 0+120 段壩基清基比較徹底，壩基基 14 巖為中風化花崗巖 。依鉆孔注水試驗資料，建議滲透系數(shù)：壩基內②層壤土 (黃土狀土 )為 105cm/s、③層壤土為 105cm/s、④層強風化花崗巖為103cm/s、⑤層中風化花崗巖為 105cm/s。 6． 壩基下③層壤土、④層強風化花崗巖之間可能發(fā)生接觸沖刷。各地層承載力建議分別采 用 100KPa、 2021KPa。將放水洞基礎座于⑤層花崗巖內，以利于洞身的穩(wěn)定。但料場土的含水量應結合最優(yōu)含水量進行調整，以利于土的壓實。 24 工程管理 XX 水庫性質 屬國有 ， 主管單位為 XX區(qū)水務局 。 15 167。 自 1978 年建庫以來，由于壩體施工質量差，水庫高水位運行時主壩仍然出現(xiàn)裂縫，副壩后滲漏造成 20 畝土地無法耕種。 1990 年對放水洞進行了改建，由原來的有壓漿砌石涵洞 和 鋼筋砼閘門改建為閥門式有壓無縫 鋼 管，因原有 啟 閉機及 螺桿銹蝕嚴重 ，經(jīng)常出現(xiàn)故障， 后 進行 了 改建。雖對沉陷部位進行夯實處理，但仍存在安全隱患。 16 第三章 大壩防洪標準復核 167。降水量年內分配不均，暴雨洪水多發(fā)生在夏季 7～ 8月份，降水量年際間變化較大。降水量的年內分配極不均勻， 降水主要集中在汛期 6～ 9 月份 ，多年平均汛期降水量，占多年平均降水量 的 %。由于流域面積較小，降雨在面上的分布也比較均勻。在時間分布上，表現(xiàn)出很大的不均勻性。 17 167。 167。 一、最大入庫洪峰流量 Qm 的計算 1． 流域綜合特征參數(shù) K 的確定： 根據(jù) 1： 10000 的地形圖 和該水庫所在位置的地形情況，得出參數(shù)為：流域面積 F= 主河道長度 L= 主河道平均坡降 J= 從輔助圖表中查得： F2/5= J1/3=則流域綜合特征參數(shù) K=L/J1/3F2/5= 2． 暴雨量 H24P 的計算： ① 50 年一遇設計暴雨量的計算： 根據(jù)工程所在地點，查輔助計算圖表中的《山東省多年平均 24小時暴雨等值線圖》得： 18 多年平均 24 小時降雨量 H24=93mm： 查《 山東省最大 24 小時暴雨變差系數(shù)等值線圖》得： 多年平均最大 24 小時降雨變差系數(shù) CV= 采用 Cs=，查皮爾遜Ⅲ型頻率曲線 KP 值表則： 50 年一遇時 KP= 即 50 年一遇 24 小時降雨量 H24P 為： H24P=KPH24= 93=247mm ② 500 年一遇校核暴雨量的計算 同①，查皮爾遜Ⅲ型頻率曲線 KP 值表，則： 500 年一遇時， KP= 即 500 年一遇 24 小時降雨量 H24P 為 H24P=KPH24= 93=406mm 3． 單位面積最大洪峰流量 qm 的計算： 該工 程流域內山勢陡峻，一般在 ，流域中巖石主要為花崗巖，有風化，土層較薄，土壤保持情況較差，根據(jù)該流域的情況，該流域屬于山區(qū)。 34 調洪計算及壩頂高程 的確定 一、基本資料 該水庫溢洪道為開敞無閘式， 現(xiàn)狀溢洪道寬 20m, 經(jīng)水庫安全鑒定，現(xiàn)狀壩頂高程不滿足， 經(jīng)對大壩加高和加寬溢洪道兩方案比較，以加寬溢洪道為優(yōu)， 溢流寬度 增至 40m，溢洪道堰頂為起調水位，根據(jù) q泄 =，根據(jù)該水庫的水位、庫容關系曲線計算相應水位時的調洪庫容 V 調洪。 經(jīng)計算結果如下： ① 50 年一遇設計標準洪水時，溢洪道最大下泄流量 qm泄為： qm 泄 =66 m3/s 調洪庫容 V 調洪為： V 調洪 = 萬 m3 21 總庫容 V 總為： V 總 = 萬 m3 相應設計洪水位為 ② 500 年一遇校核標準洪水時，溢洪道最大下泄流量 qm泄 為： qm泄 =101m3/s 調洪庫容 V 調洪 為 ： V 調洪 = 萬 m3 總庫容 V 總 為： V 總 = 萬 m3 相應校核洪水位為 . 水位～庫容～下泄流量關系見下表 31。 1．波浪爬高 HB 的計算 采用下式計算： HB=(2h)tga 式中 :K— ； 2h=(m)； V— 計算風速 ,采用多年平均最大風速 10m； L— 吹程 ,該水庫的吹程為 L=； 22 a— 靜水位處壩 的坡角 ,tga=1/2=； 則 :HB=(2h)tga； = ； =(m)。 四、壩頂高程復核 50 年一遇設計洪水情況下壩頂高程 Z 設 =++ = 500 年一遇校核標準情況下的壩頂高程 Z 校 =++ = 現(xiàn)壩頂高程 為 ，大于復核壩頂高程 ，壩頂高程能夠滿足防洪的需求。 35 防洪標準復核 根據(jù)以上計算和分析， XX 水庫防洪標準復核結論如下： 1． 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 (SL5252021)，XX 水庫工程屬 IV 等工程，按 50 年一遇洪水設計， 500 年一遇洪水校核。 500 年一遇洪水，最大入庫流量 133m3/s，溢洪道最大下泄流量為 101m3/s，相應最高水位為 。目前壩頂高程滿足防洪要求。 24 第四章 安全狀況 167。根據(jù)地勘資料， 依鉆孔原狀土樣試驗資料，壩體填土干密度推薦值 g/cm3。若依探坑所測平均干密度 g/cm3，則壩體填土的 壓實度僅為 %。說明施工中壓實標準控制不嚴，碾壓質量較差。 2． 壩坡護坡質量差，壩坡局部坍塌隆起部位較多。 護坡表層石料砌筑質量標準不高，立石、丁石少，平石、順石較多，致使護坡不穩(wěn)固。 壩后未建排水溝，不能保 證壩坡有組織的排水，造成較大的沖溝。 3． 壩頂?shù)缆凡?，大壩無觀測設備 壩頂現(xiàn)為砂石路面， 寬度 ～ ， 路面坑洼不平，雨后積水較多，影響水庫防汛和安全運行。 42 溢洪道 溢洪道設在主壩南端，為開敞式。 167。上游洞身向壩體內滲水；閘室前后伸縮縫也未處理，滲徑縮短； 洞身四周填土流失嚴重，形成空洞。 3．放水洞啟閉設備損壞、啟閉失靈、閘門漏水嚴重，壩后閘閥控制，現(xiàn) 閘閥 銹蝕嚴重， 存在漏水現(xiàn)象，已嚴重形象大壩的安全 。 5．放水洞啟閉機房由于 建設 標準低， 年久失修， 多處出現(xiàn)裂縫 ，啟閉機房已岌岌可危。 26 167。部分觀測設施在大壩多次加高培厚過程中損壞。加之水庫自運行以來，由于存在嚴重的滲水現(xiàn)象，蓄水無保障，灌溉面積甚少，因而水費收入極不穩(wěn)定，且所處地區(qū)偏僻，交通閉塞，管理人員素質低，未開展其它經(jīng)營項目，水庫正常管理費用不能得到保證。 45 其他 水庫無防汛路，無沉陷位移觀測設施，無管理房。 27 第 五 章 工程設計 167。 52 基本資料 死水位： 死庫容： 萬 m3 興利水位： 興利庫容： 萬 m3 設計 洪水位： 相應庫容： 萬 m3 校核洪水位： 相應庫容： 萬 m3 167。 大壩除險加固工程包括壩頂 、 壩前 及壩 后坡翻壓、壩上游坡防滲、上游護坡翻修，新建壩后坡排水工程等。 放水洞 拆除重建 ， 新建放水洞為 C25鋼筋砼方涵， 上游設 平板鋼閘門 ， 上游 新建啟閉機房 、豎井 ， 下游 出口 設 消力池。 54 大壩除險加固工程 一、壩頂高程 確定 現(xiàn)狀壩頂高程 ，根據(jù)防洪調算計算， 50 年一遇設計洪水位 ，加壩頂超高值 后得壩頂高程 ； 500 年一遇校核洪水位 ，加壩頂超高值 后得壩頂高程 。 二、壩體橫斷面設計 1． 壩頂寬度確定 現(xiàn)狀壩頂寬度 ，最大壩高 。結合工程現(xiàn)狀，本工程壩頂寬選用 。為了排除雨水，路面向下游傾斜，坡度 2%，上下游壩肩設 預制 C15砼路緣石。 29 在大壩樁號 0+050、 0+1 0+2 下游坡面設 3 道漿砌方塊石上壩臺階。 上壩土料采用控制干容重下限的方法，設計壓實度為 96%， 根據(jù)地勘報告，料場壤土的最大干密度為 。