【正文】 24 3141 JFL?? m= （θ≤ 22） m= （ 22≤θ≤ 100） 求得θ =， m= 各時(shí)段凈雨強(qiáng)度詳見(jiàn)計(jì)算表。 表 22 時(shí)段凈凈雨強(qiáng)度計(jì)算表 (2%) 時(shí)段 t 1 2 3 4 5 6 7 R 上 (大→小 ) Σ R 上 R 上 /t 時(shí)段 t 8 9 10 11 12 13 14 R 上 (大→小 ) Σ R 上 R 上 /t 二、 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 （ 1）用徑流系數(shù)法求地面徑流過(guò)程 地面徑流總量Σ Qi2%=R 上 F/(*△ t)=峰量 比 Qm2%/Σ Qi2%= 因此選用徑流系數(shù)分配表中峰量比為 ,調(diào)整后為 ，求得地面徑流過(guò)程Qi2%～ t。 %2 ???? tFRQ m 下地 地下徑流過(guò)程 Qm地 2%～ t 用三角形分配法推求。 26 表 23 XX水庫(kù)洪水參數(shù)查算成果表 項(xiàng) 目 P=% P=2% P=5% 集雨面積 H24點(diǎn)平均 (㎜ ) Kp H24點(diǎn) (mm) H24面 (mm) a n2 n3 H1(㎜ ) H3(㎜ ) H6(mm) H12(mm) ψ R 總 (mm) R 上 (mm) θ m Qm面 (m3/s) Qm地 (m3/s) τ (h) Σ Qi(m3/s) 計(jì)算出 XX 水庫(kù)的 入庫(kù)洪水過(guò)程線如表 24所示。依據(jù) SL25220xx《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》和 SL30320xx《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》，本工程施工期使用的臨時(shí)性擋水建筑物級(jí)別為 5級(jí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按施工圍堰期 5年一遇的重現(xiàn)期確定。選用枯水期 (11 月 次年 2 月 )最大24h 的設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水。 27 施工洪水計(jì)算成果 (P=20%) 頻 率 20% 洪峰流量 (m3/s) 洪水總量 (104m3) 調(diào)洪演算 調(diào)洪演算的基本方程 根據(jù)時(shí)段內(nèi)水量平衡原理進(jìn)行調(diào)洪演算計(jì)算，基本方程為： Vtqqt ??????? 22 2121 )(vfq? 式中： Q—— 入庫(kù)流量（ m3/s） q— 出庫(kù)流量（ m3/s） V— 蓄水變量（萬(wàn) m3） — 計(jì)算時(shí)段長(zhǎng)（ s） 下泄流量計(jì)算 庫(kù)容曲線由水庫(kù)管理所提供，見(jiàn)表 28。 側(cè)收縮系數(shù)按下式計(jì)算： ? ?? ?nbHn k ??? ???? ζ k：邊墩系數(shù)，本溢洪道ζ k= ζ 0：閘墩系數(shù)，取 0 ?s：淹沒(méi)系數(shù)，根據(jù)淹沒(méi)度查《水力計(jì)算手冊(cè)》 b：?jiǎn)慰籽唔攲挘?24m。 表 28 XX水庫(kù)水位 ~庫(kù)容表 水位（ m） 庫(kù)容（萬(wàn) m3） 水位（ m） 庫(kù)容（萬(wàn) m3） 43 0 49 200 44 6 50 280 45 24 51 380 46 54 52 490 47 84 53 626 48 132 670 表 29 XX水庫(kù)泄流曲線 Z(m) Q(m3/s) 10 20 30 40 50 60 70 調(diào)洪演算成果 起調(diào)水位取防洪限制水位，即堰頂最低高程 。 此次調(diào)洪演算采用試算法編制調(diào)洪演算程序，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。水庫(kù)靜水位與壩頂超高分別按不同運(yùn)用情況進(jìn)行計(jì)算，壩頂高程取相應(yīng)組合的最大值。 （ 1）最大波浪爬高 按蒲田實(shí)驗(yàn)站公式計(jì)算 ?hmKKR w21 ?? ? R — 波浪平均爬高 K△ — 糙率滲透性系數(shù)，上游邊坡采用卵石護(hù)坡，取 KW— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，依據(jù)gHW由《規(guī)范》查附表確定 m— 壩坡系數(shù)， m= h — 平均波高，利用蒲田實(shí)驗(yàn)站公式計(jì)算，詳見(jiàn)下表 ? — 平均波長(zhǎng)（ m） 32 表 211 風(fēng) 浪要素計(jì)算表 運(yùn)用 gH/W2 gD/W2 h (m) T(s) ? (s) 正常 非常 表 212 波 浪爬高計(jì)算表 (設(shè)計(jì)波浪爬高 RP 取 R2%) 運(yùn)用 h (m) ? (s) gHW KW R (m) RP(m) 正常 非常 （ 2）風(fēng)壅水面高度 ?cos2 2 mgH DKWe ? 式中： K— 綜合摩阻系數(shù)，取 *106 W— 計(jì)算風(fēng)速，非常運(yùn)用條件下取多年平均最大風(fēng)速 ，正常運(yùn)用條件下取 多年平均最大風(fēng)速的 倍 H— 水域平均水深，此處取壩前水深 D— 吹程， 1550m β — 風(fēng)向與壩軸線法線所成的交角，此處取 0176。 （ 4）壩頂超高 壩頂超高按下式確定： Y=R+e+A 式中： Y— 壩頂超高（ m） 33 R— 最大波浪在壩坡上爬高（ m） e— 風(fēng)壅水面高度（ m） A— 安全加高（ m） 表 214 大 壩壩頂超高計(jì)算結(jié)果 運(yùn)用 R e A Y 備注 正常 非常 大壩壩頂高程計(jì)算 根據(jù)《規(guī)范》第 條和第 條 ,求得 XX水庫(kù)所需壩頂高程 ,見(jiàn)表 215。溢洪道屬四級(jí)建筑物，安全超高值取 ，則溢洪道控制段導(dǎo)墻頂高程不應(yīng)低于 。 XX 水庫(kù)大壩壩頂高程 ，比復(fù)核所需高程 低 ,不能滿(mǎn)足國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）及《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL27420xx）的要求。 34 工 程 地 質(zhì) 地質(zhì)概況 地形地貌 XX 水庫(kù)位于 沖柳高水撇洪河 ， XX 區(qū)園藝場(chǎng)小西堰村 ，為較典型丘陵山地。地形坡度 20～ 25176。庫(kù)壩區(qū)區(qū)域地貌屬侵蝕構(gòu)造低山丘陵區(qū)的高丘寬谷地貌，外圍由板溪群、震旦系淺變質(zhì)巖組成。其一側(cè)或兩側(cè)多為斷裂控制 。丘坡一般 20～ 25 度，溝谷寬緩，多為“ U”型，沖積、洪積層粘土、亞粘土掩蓋，殘積坡積層很薄。 壩址區(qū)位于洞庭湖邊緣高階地，屬濱湖崗丘地形，在湖南省工程地質(zhì)分區(qū)中屬丘陵崗地松散巖類(lèi)工程地質(zhì)區(qū)的棕紅色粘土、砂礫石工程地質(zhì)亞區(qū)，庫(kù)壩區(qū)廣泛出 露第四系地層。庫(kù)堤區(qū)周?chē)鸁o(wú)較大斷裂構(gòu)造，據(jù) GB1830620xx 版 1400 萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)反儀應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖 》，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 ；地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 ；對(duì)應(yīng)地震基本烈度為 Ⅶ 度區(qū)。由區(qū)域地質(zhì)資料和本次地勘資料可知，壩址區(qū)位于洞庭湖邊緣高階地，屬濱湖崗丘地形，在湖南省工程地質(zhì)分區(qū)中屬丘陵崗地松散 巖類(lèi)工程地質(zhì)區(qū)的棕紅色粘土、砂礫石工程地質(zhì)亞區(qū)，庫(kù)壩區(qū)廣泛出露第四系地層。 第四系全新統(tǒng) (Q4pd1)：沖積層，褐黃色粘土，稍密，濕，可塑狀。 105Pa。砂礫石層與蠕蟲(chóng)狀粘土層之間夾 15m 厚 的灰白色粘土，吸水，呈軟塑狀態(tài)，韌性及干強(qiáng)度低，對(duì)壩基穩(wěn)定不利。該套地層主要廣泛分布于庫(kù)壩區(qū)。 本次勘探揭示，大壩壩基存在一砂質(zhì)壤土層，砂質(zhì)壤土覆蓋于泥卵石層之上，砂質(zhì)壤土層厚 13m不等，砂粒含量達(dá) 52%，其粘粒含量不到 50%(見(jiàn) ZK13)，現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)其滲透系數(shù)達(dá) 179。 1O3cm/s，屬中等透水性。 主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià) （ 1）大壩 現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查及鉆孔勘探了解，壩基地層為第三系紅層泥質(zhì)粉砂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體強(qiáng)風(fēng)化鉆孔巖心呈碎塊狀，短柱狀。巖體強(qiáng)透水為表層接觸部位及岸坡礫卵石架空巖土。 根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果和現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)，認(rèn)為壩體填筑土料，孔隙較大，干密度較小，粉粘粒含量偏高，大顆粒偏少，大壩存在較 強(qiáng)滲透性，建議進(jìn)行大壩滲透穩(wěn)定驗(yàn)算。 （ 3）輸水 涵管 輸水涵洞位于大壩左端，為條石結(jié)構(gòu)的拱涵，基礎(chǔ)為第四系中更新統(tǒng)粘土層，涵洞建成后未進(jìn)行回填灌漿和防（截）滲處理，同時(shí)由于工程質(zhì)量差，涵洞洞壁多處裂縫 。據(jù)當(dāng)時(shí)參加修建的老同志回憶，大壩中部是老河床，寬約 350m，清基開(kāi)挖時(shí)對(duì)基礎(chǔ)普遍存在的細(xì)砂層（ 本次勘探為砂質(zhì)壤土層，透水性中等 ） 沒(méi)有清除，也沒(méi)有采取開(kāi)挖截水槽等防滲措施，所以工程自建成以來(lái)一直滲漏嚴(yán)重。但對(duì)應(yīng)于壩體上部的填土層其滲透系數(shù)大于 1179。 溢洪道工程質(zhì) 量評(píng)價(jià) 溢洪道 未護(hù)砌，兩側(cè)出現(xiàn)大面積崩塌，淤塞溢洪道，影響泄洪，不利于溢洪道的安全運(yùn)行 。 輸水 涵管 工程質(zhì)量評(píng)價(jià) 涵洞內(nèi)淤積嚴(yán)重，水庫(kù)管理所每年都要對(duì)涵洞進(jìn)行清淤處理。 輸水 涵管 工程質(zhì)量評(píng)定為 C 級(jí)。 I 區(qū) 壩體填筑土區(qū)，粉質(zhì)粘土?？紫侗染?，土粒比重 ，塑性指數(shù)均值 ，偏高，液性指數(shù)均值 ，硬塑。 ，慢剪 。土工試驗(yàn)滲透系數(shù)垂直 179。 1Ocm/s。 。天然含水量 %，均值 %，干密度 。土樣內(nèi)摩擦角均值：快剪 。 ，內(nèi)聚力均值：快剪 ，慢剪 。，水平 179。 Iv區(qū)一一壩基泥卵石層，含泥或粉土，透水性強(qiáng)。 ②干密度、內(nèi)摩擦角，內(nèi)聚力，推薦值取統(tǒng)一平均值的 ； ③濕密度，塑性指數(shù)，液性指數(shù)，取算術(shù)平均值。 各區(qū)巖土物理力學(xué)指標(biāo)推薦值附表 31. 38 XX 水庫(kù)大壩巖土物 理力學(xué)指標(biāo)推薦值表 表 31 工程分區(qū) 巖性 含水量（ %） 濕密度（ g/cm3） 干密度（ g/cm3） 孔隙比 滲數(shù)系數(shù)（ cm/s） 固結(jié)快剪 固結(jié)慢剪 飽和抗壓強(qiáng)度（ Kpa） 抗剪斷強(qiáng)度 備注 （φ0） （ Kpa） （φ0） （ Kpa） f/ c/( Mpa) Ⅰ 壩身填土 KV=179。 105 / / / / Ⅱ 砂質(zhì)壤土 KV=179。 104 20 5 20 5 / / / / Ⅲ 粉質(zhì)粘土 KV=179。 105 Ⅳ 泥卵石 / / / KV=179。 103 25 5 25 5 / / / / 39 天然建筑材料 本次勘察依據(jù)除險(xiǎn)加固對(duì)天然建筑材料的需求，對(duì)各類(lèi)材料進(jìn)行了調(diào)查，各類(lèi)天然建筑材料概況分述如下： 工程 區(qū)不產(chǎn)砂礫石料，需到 XX 市砂石場(chǎng)采運(yùn)，距離約 2530km，品種，規(guī)格齊全貨源充足交通方便。巖性堅(jiān)硬抗風(fēng)化，有利水工建筑物結(jié)構(gòu)交通方便。不含砂礫雜質(zhì)，取之不盡質(zhì)地優(yōu)良，可作為大壩置換灌漿材料。 本區(qū)為淺丘產(chǎn)糧區(qū)不產(chǎn)木材，需到 XX 市 木材市場(chǎng)采運(yùn)，距離約 20km。 二、壩基接觸棉農(nóng)強(qiáng)風(fēng)化帶采用淺層固結(jié)灌漿或帷幕防滲。 四、涵管 拆除重建 ，加固進(jìn)出口消力池翻修。 40 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及工程等級(jí) 本次復(fù)核， XX 水庫(kù)總庫(kù)容為 568 萬(wàn) m3，按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）和《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL25220xx）確定樞紐工程為 Ⅳ 等工程，其主要建筑物級(jí)別為 四 級(jí)建筑物，次要建筑物級(jí)別為 五 級(jí)建筑物 。 洪水標(biāo)準(zhǔn)按山丘區(qū)確定，主 要建筑物 設(shè)計(jì)洪水為 50 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 500年一遇。 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)文件依據(jù) 《湖南省 XX區(qū) XX水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告書(shū)》， XX市水利局， 20xx年 5月 。 （ 1）大壩：大壩防滲、壩坡 整形 、壩頂硬化、大壩上下游護(hù)坡、 增設(shè) 大壩排水設(shè)施 及壩面排水 等。 （ 3）輸水建筑物： 進(jìn)口改造 、 涵 洞 重建 。 大壩上游壩坡混凝土護(hù)坡體多處裂縫，裂縫中長(zhǎng)滿(mǎn)雜草，加劇了對(duì)混凝土塊體的破壞，部分壩坡出現(xiàn)崩垮脫坡現(xiàn)象；同時(shí)，砼塊大面積剝落。 下游壩坡無(wú)壩面保護(hù)層，部分地段壩體填土裸露，壩面未設(shè)置排水溝，暴雨時(shí)形成坡面流，坡面多處遭受沖刷，水土流失嚴(yán)重， 雨淋溝遍布，繼續(xù)發(fā)展不利于大壩安全運(yùn)行。具體措施通過(guò)方案比選后確定。 方案 一 ： 壩頂 至 沖抓套井 。 高壓旋噴 灌漿鉆孔至基巖下 1m，基巖 以下為帷幕灌漿，帷幕灌漿單排孔，孔距 2m，分二序施工。 灌漿材料均為純水泥漿。帷幕灌漿灌至基巖面止， 帷幕與 高壓旋噴 銜接 長(zhǎng)度為 1m。 表 41 大壩防滲方案比選 方案 方案一 方案二 工程量 沖抓套井 鉆孔 10686m 沖抓套井 10686m 高壓旋噴 鉆土層 8485m 高壓旋噴 鉆巖層 741m 高壓 鉆砂卵石層 3773m 高壓旋噴 灌漿 12999m 帷幕鉆土層 7749m 帷幕鉆巖層 2965m 帷幕灌漿 鉆砂卵石層 1509m 帷幕灌漿 2965m 投資 (萬(wàn)元 ) 優(yōu)缺點(diǎn) 總投資較少， 效果好 ，施工復(fù)雜。 方案比選 推薦方案 通過(guò)以上方案比較可知：方案一 總投資較少，效果 較方案二 好 ，故選用方案一。單排孔 ，孔距 2m，共布 297 孔 ； 大壩兩端延至水庫(kù)正常蓄水位與相對(duì)不透水層相交處。 ②灌漿工藝 a、灌漿方法和方式