【正文】 ，方案 II亦不是最優(yōu)方案。由于閘址區(qū)左岸約 85m范圍地質(zhì)條件較好，右邊位于斷層影響帶，巖石破碎，巖質(zhì)軟弱，五孔閘閘基總寬度 75m，可充分利用左岸良好的地質(zhì)條件，閘底板適當(dāng)降低后，使其位于較好的弱風(fēng)化地基上，閘室受力均勻，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，工程安全可靠。大壩結(jié)合上游壩坡翻修，壩頂防浪墻加固和壩頂路面翻修加高 ，使大壩面貌煥然一新，結(jié)合觀測設(shè)施布設(shè)，使壩體狀況更為完善。綜上所述，從工程布置、調(diào)洪演算、投資比較、施工方便和工程的安全可靠度諸方面進(jìn)行綜合分析，方案 II的優(yōu)勢是顯而易見的，因此推薦方案為方案II。 洪水標(biāo)準(zhǔn)XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計17XX水庫總庫容 m3，屬大Ⅱ型水庫，泄洪閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為 100年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為 2022年一遇。表 4 水庫規(guī)劃指標(biāo)表20 年泄水流量（m 3/s） 20020 年設(shè)計庫水位（m） 50 年泄水流量（m 3/s） 50050 年設(shè)計庫水位（m） 100 年泄水流量（m 3/s） 1000100 年設(shè)計庫水位（m） 續(xù)表 42022 年泄水流量（m 3/s）66302022 年設(shè)計庫水位（m） 閘室堰頂高程（m） 孔數(shù)（孔） 5閘孔口尺寸（m）（寬高）12 設(shè)計參數(shù)（1）水庫規(guī)劃指標(biāo)（2）地質(zhì)參數(shù)泄洪閘建基面位于 P2sh5弱風(fēng)化石英砂巖上，根據(jù) XX水庫溢洪道 2022年 3月地質(zhì)資料，閘室穩(wěn)定計算采用力學(xué)參數(shù)如下：摩擦系數(shù) f= 粘結(jié)力 c=承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk= 溢洪道軸線選擇原泄洪閘為開敞式平底板閘，閘軸線與東副壩交角 176。原閘自建成后由于種種原因 40多年來并未過水，但根據(jù)原水工模型試驗，由于受進(jìn)口右岸山包影響，且左岸導(dǎo)水墻長度及高度不足，閘室進(jìn)流條件較差，導(dǎo)致閘前產(chǎn)生很大橫比降，影響到閘室邊孔的過流能力。本次除險加固考慮地形、地質(zhì)及水流條件，將中心線沿溢洪道地質(zhì)勘探中心線向左岸偏移 。溢洪道尾水渠依據(jù)地形布置，軸線向左偏轉(zhuǎn)，同 OO2 兩點連線夾角為 176。閘軸線垂直于溢洪道中心線，同東副壩中心線平行。 溢洪道工程布置溢洪道建筑物總長 m，分上游引渠段、進(jìn)口圓弧墻段、閘室控制段、閘后陡坡及消力池段和出口尾水渠段共五部分。引渠呈梯形斷面，渠底寬度 ，渠底高程 ，兩岸邊坡 1： 與原地面相連，進(jìn)口表層覆蓋層部分可放緩至 1：。 進(jìn)口圓弧墻段（0030～0+000）樁號 0030～0+000，中心線長度 30米。的圓弧翼墻，左右岸對稱布置，圓弧翼墻末端與閘室邊墻平順連接。0020～0+000 兩側(cè)采用衡重墻，墻底高程 ，基礎(chǔ)寬度 ，墻背坡度 1：，衡重臺高程 ，墻頂高程 。0030 至閘室前沿引渠底板采用 20cm厚混凝土護(hù)底，混凝土標(biāo)號 C15， 兩側(cè)邊坡 1：，與圓弧翼墻呈弧線連接。堰面曲線擬定參照《溢洪道設(shè)計規(guī)范》附錄 A之規(guī)定，上游由三圓弧組成，圓弧半徑從前至后分別為R3=、R 2=、R 1=。堰面下游采用 WES冪曲線型式，曲線方程 y=，后接半徑為 、圓心角 176。堰體上游高 ，下游堰高，堰體總長 。閘室共五孔，單孔凈寬 12m，總寬度 ，閘室長 ，閘底板前沿樁號 0+000，末端樁號 0+。閘室為開敞式實用堰結(jié)構(gòu)，設(shè)五扇弧型鋼閘門，閘門XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計19高 ，門頂高程 ，采用卷揚(yáng)啟閉機(jī)控制。邊墩為衡重式側(cè)墻，和邊孔堰體整體連接，墩頂寬度 ，底寬 ，墻背坡度 1：，衡重臺高程 ，邊墩底部型式同中墩。牛腿總長 ，寬 ，牛腿外懸厚度 ，閘門軸高程為 ，門軸距閘室后趾水平距為 。閘室每孔堰體中間設(shè)沉降縫，分縫處以止水帶和混凝土塞與防滲帷幕封閉連接，邊墩后側(cè)設(shè)刺墻一道，深入東副壩及右側(cè)堵壩心墻內(nèi)部組成側(cè)向防滲體。交通橋后墩頂抬高，上部設(shè)啟閉機(jī)操縱室，寬 ，底板高程 。操縱室后墩頂設(shè) ，通過鋼爬梯與操縱室側(cè)門相連，平臺以后墩頂以 1：1坡度由 ，上設(shè)防護(hù)欄桿。溢洪道閘室總寬度較老溢洪道有所縮窄，縮窄部分以粘土心墻堵壩和右岸山包相連。 陡坡及消力池段（0+～0+）樁號 0+～0+ 為直線泄槽，泄槽寬度 ，底坡 1：40，起端底板高程 。泄槽邊墻采用混凝土衡重墻結(jié)構(gòu)，衡重臺根部設(shè)一排水孔，墻體混凝土標(biāo)號為 C20。泄槽底部采用 C20混凝土護(hù)底，0+～0+ 護(hù)底厚度為 80厘米，其后護(hù)底厚度為 50厘米，末端 0+ ，以 C10素混凝土回填。樁號 0+～0+ 為消力池段。消力池段前部為 1：4 斜坡段，水平投影長度 ，底部以 80厘米厚 C20混凝土護(hù)底。消力池底板末端設(shè)，齒坎高度 ，頂部與出口尾水渠底平，高程 。消力池護(hù)底及兩側(cè)邊墻混凝土標(biāo)號均為 C20。尾水渠前端XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計200+～0+ 設(shè) ，呈矩形槽結(jié)構(gòu)，底板采用 40厘米 C20混凝土護(hù)砌，兩岸采用衡重墻結(jié)構(gòu)，墻高 。扭曲面末端底部設(shè)，以 C10素混凝土回填。渠道底部采用 15厘米厚標(biāo)號 C15素混凝土護(hù)底，兩岸采用 10厘米厚噴混凝土護(hù)坡。 上游堰面曲線設(shè)計上游三圓弧半徑及圓弧起點至堰頂水平距分別為： R1=， d （1）R2=， dR3=， d式中 RR R 3——三圓弧半徑（m）；Hd——堰面曲線定型設(shè)計水頭，取 Hd=（m）；Hmax——校核流量下的堰上水頭（m） 下游堰面曲線設(shè)計下游 WES冪曲線設(shè)計采用公式：xn=kHdn1y （2）式中：H d—堰面曲線定型設(shè)計水頭，取 Hd=（m）；x、y—原點下游堰面曲線橫、縱坐標(biāo)；n—與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)，取 n=；k—P1/Hd，取 k= 反弧段設(shè)計反弧前端與上游冪曲線平順連接，接點處二者斜率相等。 泄流能力計算XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計21閘室總凈寬 60m。校核標(biāo)準(zhǔn)為 2022年一遇洪水，校核洪水位 ，根據(jù)調(diào)洪演算計算結(jié)果，溢洪道敞泄泄量 7258m3/s。 V0——行進(jìn)流速（米/秒）。K 邊 =經(jīng)計算庫水位與流量計算成果見表 4。取? =各控制標(biāo)準(zhǔn)情況下反弧末端水深計算結(jié)果見表 6。△Es—斷面單位能量差。vCR??2/—斷面平均流速(m/s)。表 7 閘后陡坡段水面線推算成果表 樁 標(biāo)準(zhǔn)0+泄槽起端0+ 0+ +2022 年敞泄5805（m 3/s） 100 年控泄 XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計241500（m 3/s）50 年控泄500（ m3/s） C 摻氣水深及兩岸墻高計算：閘后陡坡段墻高由 2022年最大泄量控制。閘后消力池前陡坡段墻高按 100年控泄 1000m3/s流量設(shè)計，2022 年敞泄5922m3/s流量校核。墻高=摻氣水深+安全超高（其中安全超高取 ）陡坡段摻氣水深及墻高計算成果見表 8。參照第四章 XX水庫調(diào)度運(yùn)用方式：50 年控泄 500m3/s，庫水位 。消力池采用深挖式消力池，消力池斜坡始端水力參數(shù)可參照表 6計算得到，出 消 力池 為 梯 形 緩 坡 渠 道 ， 尾 水 深 度 按 均 勻 流 水 深 計 算 。確定消力池設(shè)計長度取 ，消力池深 。表 9 消力池消能計算成果表 項目標(biāo)準(zhǔn)收縮水深（ m）躍后水深（ m）消力池長（m）消力池深（m）50 年一遇泄量500m3/s 100 年一遇泄量 1000m3/s 溢洪道防滲與排水設(shè)計閘基防滲處理： 溢洪道地質(zhì)勘探在閘室段 11個鉆孔做壓水試驗 64段。結(jié)合閘室穩(wěn)定，在閘前趾設(shè) ， 深齒槽，齒槽內(nèi)設(shè)帷幕灌漿孔一排，帷幕灌漿孔深度 10m，孔距 。閘后排水布置：樁號 0+006處設(shè)一排橫向排水溝，排水溝內(nèi)設(shè)豎向排水孔，間距 。 穩(wěn)定計算 閘室穩(wěn)定計算閘室為跨中分縫，穩(wěn)定計算分別考慮邊墩雙向穩(wěn)定和中墩順?biāo)飨虻姆€(wěn)定計算。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL203—97），XX 庫區(qū)地震基本烈度為6度，泄洪閘為 2級非壅水建筑物，不再進(jìn)行抗震計算。基本組合 1：完建期：自重+土壓力+土重+風(fēng)荷載；基本組合 2：50 年關(guān)門擋水：自重+水重+水壓力+土重+土壓力 +揚(yáng)壓力基本組合 3：100 年控泄工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力 +揚(yáng)壓力特殊組合 1：關(guān)門擋水、排水失效：自重+水重+水壓力+土重 +土壓力+揚(yáng)壓力 計算公式（ 1） 抗 剪 斷 強(qiáng) 度 計 算 公 式 (7)???PAcWfK39。式 中 ： K—按 抗 剪 斷 強(qiáng) 度 計 算 的 抗 滑 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) ；　 　 f39?！?體 混 凝 土 與 基 巖 接 觸 面 的 抗 剪 斷 凝 聚 力 ， c‘=；　 　 Σ W—作 用 于 堰 體 上 的 全 部 荷 載 對 計 算 滑 動 面 的 法 向 分 量 (kN)；　 　 Σ P—作 用 于 堰 體 上 的 全 部 荷 載 對 計 算 滑 動 面 的 切 向 分 量 (kN)； A—堰 體 于 基 巖 接 觸 面 的 截 面 積 。閘室穩(wěn)定計算成果見表 表 10，各項指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。表 12 閘室邊墩穩(wěn)定計算成果表基本組合 特殊組合荷 載 組 合組合 1 組合 2 組合 3 組合 1抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù) 18 XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計29平均基底壓力(kPa) 基底壓力 σ1(kPa) 基底壓力 σ2(kPa) 基底壓力 σ3(kPa) 基底壓力 σ4(kPa) 不均勻系數(shù)? 備注①應(yīng)力不均勻系數(shù)?為后趾兩角點應(yīng)力平均值與前趾兩角點應(yīng)力平均值之比。 擋土墻穩(wěn)定計算擋土墻穩(wěn)定計算，分閘前圓弧翼墻、閘后陡坡段及消力池段三個部分，選擇典型斷面進(jìn)行穩(wěn)定分析。 計算參數(shù)巖基部分：砼與巖石綜合摩擦系數(shù) f=，地基允許承載力 ，回填石渣干容重取 ,濕容重 ，飽和容重 ，回填料可用強(qiáng)、弱風(fēng)化石渣，采用綜合摩擦角：水上?=35?，水下?=33?。基本組合 1：完建期：自重+土壓力+土重；基本組合 2：泄設(shè)計洪水工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；基本組合 3：水位突降：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計30特殊組合：校核洪水工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；由于各斷面所處的部位不同，工作條件亦有所不同。墻后回填石渣的水平壓力按主動土壓力計算。?G/?H （ 9）式 中 ： k—抗 滑 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) ； f—基 礎(chǔ) 底 面 與 地 基 之 間 的 摩 擦 系 數(shù) ； ?G—作 用 在 擋 土 墻 上 的 全 部 豎 向 荷 載 ； ?H—作 用 在 擋 土 墻 上 的 全 部 水 平 向 荷 載 ；基 底 應(yīng) 力 按 單 向 偏 心 受 壓 公 式 計 算 ： (10)maxin16GeB?????????? 式 中 ： ? —基 底 應(yīng) 力 的 最 大 值 或 最 小 值 ； maxin ?G—作 用 在 擋 土 墻 上 的 全 部 豎 向 荷 載 ?？够€(wěn)定安全系數(shù)，按《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL2532022）規(guī)定，2 級建筑物基本組合 k=，特殊組合 k=；基底應(yīng)力各種工況下均應(yīng)大于零，而小于基巖的容許承載力。XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計31表 12 擋土墻穩(wěn)定計算成果地基反力 安全系數(shù)部 位 工 況 計算條件 ?前趾(kPa)?后趾kPa)抗傾 抗滑完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 設(shè) 計 水 水 位 突 降 墻 后 水 深 ,墻 前 水 位 低 于 墻 后 溢 洪 道 進(jìn) 口0+000校 核 洪 水 工 況 墻 前 后 均 按 2022 年 校 核 水 位 完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 控 泄 水 校 核 洪 水 情 況 墻 前 后 水 深 （ 2022 年 泄 洪 水 面 高 程 ） 閘 后 0+水 位 突 降 墻 后 水 深 ,墻 前 低 于 墻 后 完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 設(shè) 計 水 校 核 洪 水 情 況 墻 前 、 后 水 位 平 墻 頂 消 力 池水 位 突 降 墻 前 水 位 平 尾 水 渠 底 ,墻 前 高 于 墻 后 XX 水庫溢洪道泄洪閘設(shè)計326 施工組織設(shè)計 施工條件 工 程 條 件XX水庫位于淮河支流沙潁河流域潁河上游，距禹州市區(qū)約 30km。現(xiàn)主壩頂長 1316m，東西副壩頂分別長327m和 390m。 自 然 條 件根據(jù)水文氣象資料，XX 水庫地區(qū)屬于溫帶地區(qū)，氣象特征為半干旱氣候，春冬季節(jié)空氣干