【正文】 本烈度 6度，歷史地震活動(dòng)震級(jí)小于 5 級(jí)，場地類別為Ⅰ 1 類，特征周期 。場地?zé)o滑坡、泥石流、崩塌、危巖等不良地質(zhì)現(xiàn)象。下伏基巖體較完整，承載力高，適宜本工程建設(shè)。因此，庫區(qū)周地形總的來說封閉條件良好。根據(jù)庫區(qū)采取原狀土樣做室內(nèi)滲透分析，粉質(zhì)粘土滲透系數(shù)為 106 cm/s，根據(jù)《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ SL552020）表 D 中規(guī)定，微透水滲透系數(shù)為 106≤ K＜ 105 cm/s ， 中等透水率 10≤ q＜ 100Lu，弱透水率 1≤ q＜ 10Lu。根據(jù)現(xiàn)場壓水試驗(yàn)分析，除淺層巖體和深部破碎巖體外，該巖體透水性屬于弱透水層。 松樹溝 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 25 頁 山塘 成庫條件較好。土層厚度約 ～ ，主要為粉質(zhì)粘土，坡體上有植被，根據(jù)剖面巖土分界線，計(jì)算工 況選取飽和狀態(tài)下，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，邊坡飽和狀態(tài)下穩(wěn)定性系數(shù) K=，大于邊坡安全穩(wěn)定性系數(shù)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。土層厚度約 ～ ，主要為粉質(zhì)粘土，坡體上有植被，根據(jù)剖面巖土分界線，選取剖面進(jìn)行庫岸穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算工況選取飽和狀態(tài)下，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，邊坡飽和狀態(tài)下穩(wěn)定性系數(shù) K=，大于邊坡安全穩(wěn)定性系數(shù)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。粉質(zhì)粘土有一定 承載力，但厚度變化大， 多處層位薄，或缺失（溝谷底部）， 屬不均勻地基，不宜作為基礎(chǔ)持力層。中風(fēng)化 砂 巖強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，埋深大，屬均勻地基，是擬建 山塘 良好的基礎(chǔ)持力層。 根據(jù)持力層分布及建筑物、地形等特征，結(jié)合本地區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建議擬建建筑物均采用 明挖 基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層建議采用中風(fēng)化砂巖。 建筑材料 壩址區(qū)庫尾及下游 2km 內(nèi)有適合本工程的天然粘土料場，經(jīng)現(xiàn)場勘察得知可采粘土料大于 萬方。可作為 松樹溝山塘 壩體填料用。工程所需鋼材、木材在附近建材市場購買，運(yùn)距約 25km；水泥在附近水泥廠購買，運(yùn)距約 25km。 大壩施工用水可 采用圍堰內(nèi)攔蓄水源 ， 水質(zhì)和水量能基本滿足施工要求。 建筑場區(qū)抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為，為建筑抗震一般地段。 場地?zé)o滑坡、泥石流、崩塌、危巖等不良地質(zhì)作用。 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 27 頁 根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，地下水和土對鋼筋砼有微腐蝕性。 施工中應(yīng)加強(qiáng)施工地基和基礎(chǔ)驗(yàn)槽工作，如遇異常情況及時(shí) 通知我公司派員進(jìn)行現(xiàn)場處理。 (13)《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》 SL2232020 主要建筑物工程等別 松樹溝山塘 是一座以灌溉 、牲畜飲水 為主，兼防洪等綜合效益的 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 29 頁 山塘 。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 (SL2522020)的規(guī)定，壩樞主體工程 未上等級(jí)，可參照本區(qū)縣一般 堰塘 山塘 進(jìn)行設(shè)計(jì)施工 。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL252— 2020 及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 GB5020194 之規(guī)定， 本工程未上等級(jí) 。 樞紐 工程設(shè)計(jì) 方案比選 松樹溝山塘 新建 可供選擇的方案有： 方案一：土石壩 方案二：漿砌石重力壩 方案一在技術(shù)上可行，并且所需粘土料 及 可從當(dāng)?shù)厣较缕履_處開采，運(yùn)距較短，工程投資上較省。 方案二在本區(qū)山坪塘建設(shè)上應(yīng)用不多，選用該壩型能較大程度的保證庫容。 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 30 頁 綜上所述，本工程 新建 采用方案一，為了盡量減小該壩型對有效庫容的占用，滿足下游灌溉及牲畜用水的功能需求，在設(shè)計(jì)上考慮 在滿足工程建設(shè)場地適應(yīng)性前提下，使壩軸線后移 。經(jīng)現(xiàn)場勘察，山塘下游坡腳閑置荒地上有儲(chǔ)量較豐富的粘土料，可用于本工程建設(shè)，運(yùn)距約 2km。在實(shí)測庫容曲線上查值，最終確定堰頂高程 ，溢洪道堰頂凈寬 。壩頂寬度 。 ⑴壩基清表及壩體料填筑： 施工初期先對壩體輪廓線范圍內(nèi)的表層土體剝離，清表厚度約30cm，然后進(jìn)行土石方開挖，建基面選擇中風(fēng)化砂巖 作為土壩壩基。壩基面開挖的強(qiáng)風(fēng)化砂巖需運(yùn) 至棄渣場堆砌。粘土應(yīng)取全料試樣按照 SL2371999《土工試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的擊實(shí)試驗(yàn)方法求取最大干密度和最優(yōu)含水率，施工控制最優(yōu)含水率在 2%～ +3%偏差范圍以內(nèi)。 夯實(shí)回填粘土料粒徑超過 5mm的含量不超過 50%，最大粒徑不大于 150mm， 以下粒徑含量不小于 15%，填筑時(shí)不得發(fā)生粗料集中現(xiàn)象。斜墻粘土 料與下游石渣料之間采用 20cm 厚的級(jí)配砂作為過渡料。護(hù)坡下 分別 設(shè) 200mm厚 碎石墊層、 200mm 砂墊層 、 2mm 厚復(fù)合土工膜 。 砂墊層粒徑范圍按照下表控制： 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 32 頁 篩孔尺寸（ mm） 5 通過百分率 (%) 100 95～ 100 50～ 80 10～ 30 5～ 15 0～ 10 墊層下 坡面經(jīng)平整后 鋪復(fù)合土工膜防滲。） 土工膜（ ） 18 備注 其指標(biāo)均大于表中數(shù)值，土工膜使用壽命大于 50 年 ②復(fù)合土工膜必須采用正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品，盡量采用寬幅，膜厚不小于 ，鋪設(shè)復(fù)合土工膜前，應(yīng)先清除壩面一切尖角雜物，鋪設(shè)時(shí)施工人員應(yīng)穿無釘鞋或膠底鞋，并注意防火； ③土工膜拼接可采用熱熔焊法或膠粘法，黏結(jié)劑由專業(yè)土工膜生產(chǎn)廠家提供，黏結(jié)縫的寬度不小于 10cm，已黏結(jié)好的土工膜應(yīng)予保護(hù)，防止受損，土工膜拼接后應(yīng)按規(guī)范要求檢漏； ④土工膜鋪設(shè)前，壩面必須按設(shè)計(jì)修整，并碾 壓密實(shí)、平整，不得有突出尖角塊石； ⑤土工膜現(xiàn)場鋪設(shè)應(yīng)從壩頂自上而下翻滾，人工拖拉平整，松緊適度，縱橫向應(yīng)留余幅不小于 ％，以便拼接和適應(yīng)氣溫變化； 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 33 頁 ⑥土工膜鋪設(shè)后應(yīng)及時(shí)噴射水泥砂漿或回填防護(hù)層，避免土工膜受損； ⑦應(yīng)采取工程措施確保施工機(jī)械跨越土工膜時(shí)不使其受損； ⑧土工膜與地基的連接應(yīng)將土工膜分別埋入砼底座，兩岸巖坡連接宜采用將土工膜埋入岸坡開挖齒槽內(nèi)，再用 C20 砼現(xiàn)澆壓緊，使復(fù)合土工膜與壩基基巖，兩岸岸坡基巖形成封閉的防滲系統(tǒng)。 壩體復(fù)合土工膜保護(hù)層穩(wěn)定分析： 參照《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（ SL/T22598） 款及附錄 A，土工膜防滲系統(tǒng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算僅針對土工膜上保護(hù)層與土工膜之間的抗滑穩(wěn)定，驗(yàn)算要求的最小安全系數(shù)按《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL 2742020）取 ，計(jì)算公式采用 SL/T22598附錄 A 式 ，即： Fs=tgδ /tgα δ —— 上墊層土料（粗砂）與土工膜之間的摩擦角，參照類似工程，取δ =30176。（坡比 1:）。盡管土工膜穩(wěn)定性復(fù)核滿足要求，但考慮到施工條件與設(shè)計(jì)條件的差異，建議采用摩擦系數(shù)較大的復(fù)合型土工膜（厚 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 34 頁 度不宜小于 ），且嚴(yán)格按規(guī)范要求精心組織施工，以確保護(hù)坡穩(wěn)定。壩腳設(shè)干砌塊石排水棱體，棱體頂高程 。 干砌塊石棱體外表面采用 漿砌條石砌筑成臺(tái)階狀，單級(jí)臺(tái)階尺寸為寬高 = 。棱體內(nèi)側(cè)坡比 1:，外側(cè)坡比 1： 。 內(nèi)框平面上呈菱形，格構(gòu)梁截面為矩形，斷面尺寸 。通常選擇栽種在壩坡上的草皮都是無需剪修和施肥管理的 粗放型草種，以減少養(yǎng)護(hù)工作。 大壩防滲方案的確定 本工程 新建 需要較多的粘土料，而工程所在地能滿足筑 土石壩 要求的粘土料 均勻性及穩(wěn)定性都 會(huì)因料源地點(diǎn)的不同使得土顆粒料顆分含量也 不盡一致 ，因此本次設(shè)計(jì)考慮壩體鋪土工膜方案作為壩體防滲的 處理方案，結(jié)合地勘報(bào)告，壩基 及兩岸壩肩 滲漏情況不明顯 。 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 35 頁 溢洪道新建方案設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)在大壩左岸岸坡上新建溢洪道， 堰型為駝峰堰。邊墻采用 C20 埋石砼澆筑，邊墻頂寬 ，墻背后坡 1:。溢洪道底板采用 C20砼澆筑，堰頂控制段及泄槽段底板厚度 。泄槽段坡度為 1： 。 溢洪道水力計(jì)算 ： （ 1）溢洪道水面線計(jì)算 按照《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL253— 2020，泄 槽水面線由能量方程采用分段求和法推算，校核下泄流量按 。 摻氣水深按如下公式計(jì)算： (1 )100bhh???? 式中： h— 不摻氣水深（ m）。 （ 2）溢洪道邊墻穩(wěn)定計(jì)算 計(jì)算公式：CfWK P? ?? KC：按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f：邊墻與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)； 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 37 頁 ∑ W：作用于邊墻上的全部荷載對計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量； ∑ P：作用于邊墻上的全部荷載對計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量。計(jì)算按最不利情況考慮，即邊墻墻內(nèi)無水，墻外有土壓力及墻后地下水情況進(jìn)行溢洪道邊墻穩(wěn)定計(jì)算。γ =。 （ 3）消能防沖計(jì)算 溢洪道消能防沖設(shè)計(jì)的洪水重現(xiàn)期為 10 年一遇 (P=10%)，對應(yīng)的下泄流量為 。 消能方式 采用等寬矩形斷面 階梯消能 ，其長度的計(jì)算按《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL253－ 2020）附錄 中所列公式進(jìn)行計(jì)算： 239。2( 2 )c cqEh ghj=+ 21 8 12crhchF?? ? ? ? S hc ht Z? ??? ? ? ? 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 38 頁 222 21 12Zq hthc g? ??? ? ??? ( )L hc hcⅱ ?= ? 式中： E0 —— 總水頭， m； 39。 —— 池中發(fā)生臨界水躍時(shí)的躍后水深， m； q—— 單寬流量， m179。； S—— 下挖深度， m； s —— 水躍淹沒系數(shù)； ht—— 下游水深， m； j —— 泄流流速系數(shù)； j162。 經(jīng)計(jì)算，消力池長度 即可滿足消能要求，本次設(shè)計(jì)消力池長度取 。 新建斜臥管采用鋼筋砼結(jié) 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 39 頁 構(gòu)，過水?dāng)嗝娉叽鐬? (寬高 )，邊墻厚 ，底板厚度為 ，頂板由于修建為臺(tái)階狀，故厚度不一。進(jìn)水口為圓形，直徑為 。斜臥管頂部設(shè)一通氣管，采用 DN300鋼管。 臥管下接 長消力池，消力池全斷面襯砌厚度 。 涵 管下設(shè) 100mm厚 C15混凝土墊層。 正交 。 Q—— 灌溉 流量 按照雙孔調(diào)度泄水方案，確定放水孔直徑為 。 Q—— 加大流量 按 灌溉 流量 經(jīng)試算，臥管凈寬 ，水深 h=，臥管凈高取設(shè)計(jì)水深的4 倍，即臥管凈空斷面寬高 = 。 Q—— 加大流量 按 灌溉 流量 消力池深度 d＝ （ h2－ hm） 消力池寬度 B=b+ 消力池長度 L= 4h2 經(jīng)計(jì)算，消力池深度 ，長度 ，凈寬 。壩頂 兩側(cè) 設(shè)計(jì) C20砼 作為壩頂欄桿 ，壩頂縱橫向設(shè)單坡坡面排水，然后匯于 下游兩 岸 坡側(cè)的 漿砌條石排水溝。31222 39。 (2)計(jì)算壩體的單寬滲流量。 計(jì)算工況 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SL2742020)第 ，進(jìn)行了以下 5 種工況的滲流計(jì)算： (1)校核洪水工況 (非常運(yùn)用 ) (2)設(shè)計(jì)洪水 工況 (正常運(yùn)用 ) (3)正常蓄水工況 (正常運(yùn)用 ) (4) 校核洪水位陡降至正常蓄水位，下降速度取 2m/d(非常運(yùn)用 ) (5)正常蓄水位放空至死水位工況，下降速度取 1m/d(正常運(yùn)用 ) 注：第 (4)、 (5)種工況僅用于壩坡穩(wěn)定計(jì)算，不需作滲流穩(wěn)定計(jì)算。結(jié)合本工程具體情況，在計(jì)算時(shí)按 不 透水地基計(jì)算，計(jì)算成果供穩(wěn)定分析采用。 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 42 頁 計(jì)算成果 取 松樹溝山塘 大 壩最大橫斷面圖及本次復(fù)核的各工況水位對大壩進(jìn)行滲流分析計(jì)算，計(jì)算成果見表 42： 表 42 大 壩 滲流計(jì)算成果表 工 況 校核洪水工況 設(shè)計(jì)洪水工況 正常蓄水工況 溢出點(diǎn)高出壩基面高度(m) 溢出點(diǎn)高程 (m) 單位寬度滲流量 (m/d) 最大滲透比降 J 滲透穩(wěn)定判別 對壩體土的滲透變形形式進(jìn)行判別，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》推薦的判別公式： 100)1(4 1≥ nPC 根據(jù) 重慶長壽地區(qū) 土石壩 土工試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值選?。?其中 PC— 土的細(xì)粒顆粒含量，以質(zhì)量百分率計(jì)（ %）， PC=%； n— 土的孔隙率 n=%； 可知本工程壩體只會(huì)發(fā)生流土破壞，其允許滲透坡降計(jì)算公式如下：BKJJ 破壞=][ )1)(1Δ( nJ =破壞 式中： Δ — 土粒比重，平均 ； n— 土的孔隙率， n=%； KB— 流土安全系數(shù)，此處采用 2。 重慶宏源勘測設(shè)計(jì)有限公司 第 43 頁 計(jì)算最大滲透坡降 J=〈 [J]=，滿足滲透穩(wěn)定要求， 不 會(huì)發(fā)生流土破壞。 各工況的浸潤線示意圖見圖 41～ 43： 圖 41：大壩正常水位滲流計(jì)算圖 圖 42：大壩設(shè)計(jì)水位滲流計(jì)算圖