【正文】 00s； △ V—— △ t 時段內(nèi)庫容變化量， m3； Ⅰ Ⅰ 2—— 時段初和時段末的入庫流量 ， m3/s； Q Q2—— 時段初和時段末的出庫流量， m3/s。 經(jīng)計算， 長坑 水庫 200 年一遇 校核洪水位為 ， 20 年一遇設(shè)計洪水位 ，水庫總庫容 萬 m3，調(diào)節(jié)庫容 萬 m3。大壩全長為 40m，其中溢流段 長 4m，河谷寬高比為 。外園弧長 40m, 內(nèi)園弧長 ,中心角為 90176。 大壩為曲線型實用堰，無閘控制自由出流，最大單寬流量，采用挑流式消能，最大射程 ，最大沖坑深 ，為了放空庫內(nèi)水，消除庫內(nèi)垃圾和泥砂以及結(jié)合施工導(dǎo)流，在河床 高程處設(shè) 灌溉放水 孔， 為圓形斷面，直徑為 。進(jìn)口底板高程考慮到能夠充分排砂，進(jìn)口底板高程為 ，出口底板高程為 ， 放水孔 長 9m， 在放水孔出口設(shè)φ 600mm 閘閥 ，孔洞尺寸為 內(nèi)徑φ 600mm，放水應(yīng)在洪水退水時，開啟沖砂。 (3)，溢洪道布置在壩頂中心處，進(jìn)口堰底高程為 ，出口底高程為 （ 4）交通橋 新增壩頂人行橋，橋面寬 ,凈跨 ，橋長 。 長坑 水庫正常蓄水位 (假設(shè)高程 ，下同 )，相應(yīng)庫容 萬 m3；設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，設(shè)計洪水位為 ，相應(yīng)庫容 萬 m3；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，校核洪水位為 ，相應(yīng)庫容 萬 m3；死水位 ，相應(yīng)庫容 萬 m3。施工期各頻率洪水位見表 。 （ 3）地震基本烈度 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306— 2021）查得，工程區(qū)地震動峰值加速度等于 ，相應(yīng)地震烈度為 6 度，設(shè)計地震 烈度 31 為 6 度，按《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（ DL5073— 2021）可不考慮地震設(shè)防。 表 壩體填土及壩基土物理力學(xué)指標(biāo) 指標(biāo) 部位 含水 量 (%) 干容重(g/cm3) 濕容重(g/cm3) 總應(yīng)力指標(biāo) 有效應(yīng)力指標(biāo) 滲透 系數(shù) (cm/s) 壓縮 系數(shù) 允許 滲透 坡降 凝聚力(Kpa) 內(nèi)摩擦角 (176。 ) 上下游壩體土 174 104 心墻土 22 25 104 表 壩基巖石（體）物理力學(xué)指標(biāo)建議值表 力學(xué)指標(biāo) 風(fēng)化程度 容重 (KN/m3) 濕抗壓強(qiáng)度(MPa) 變形 模量 (Npa) 承載 力標(biāo) 準(zhǔn)值 (Kpa) 砼 /基巖抗剪 (斷 )強(qiáng)度 抗剪斷強(qiáng)度 (巖體 ) 泊松比 f f’ C’ (MPa) f’ C’ (MPa) 全風(fēng)化 250 強(qiáng)風(fēng)化 24 10 800 450 弱風(fēng)化 29 2500 微新巖石 26 45 3200 32 總體布置 長坑 水庫樞紐工程除險 加固通過 的 加固設(shè)計 方案比較 得出拆除原土石壩，新建砼拱壩。 加固設(shè) 計 大壩壩頂高程計算 根據(jù)《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》（ SL2822021）中的規(guī)定，壩頂高程應(yīng)不低于校核洪水位。 △ h=hb+hz+hc 3120121020)(0 0 7 VgDVVgh b ?? 154215702 )(00 Vm gDVVgL ?? hz=mm LHcthLh 11 0 %~%52 2?? 式中 △ h—— 壩頂與水庫正常蓄水位或校核洪水位的高差 ， m； hb—— 波高， m，按該規(guī)范附錄 官廳水庫公式確定， 33 當(dāng)20VgD=20～ 250 時，為累積頻率 5%的波高；當(dāng)20VgD=250～ 1000 時，為累積頻率 10%的波高 h10%； hZ—— 波浪中心線至水庫正常蓄水位或校核洪水位時的高差， m； hc—— 安全超高， m，本工程大壩為 5 級建筑物，根據(jù)該規(guī)范正常蓄水位和校核洪水位的 hc 分別取 和 ； Lm—— 平均波長， m； Vc—— 計算最大風(fēng)速， m/s； D—— 風(fēng)區(qū)長度， m； g—— 重力加速度， m/s2； h5%～ 10%—— 累積頻率 5%～ 10%的波高， m。 大壩 加固方案 為提高大壩的防滲性能，減少滲漏損失。 1） 方案（ 一 ） C25砼防滲面板 方案 為提高壩體的防滲性能， 壩頂 上游邊線 向上游擴(kuò)寬 ，壩頂寬 度為 4m,對上游坡正常蓄水位 1:1的坡比進(jìn)行開挖，回填堆砌 溢洪道及隧洞開挖可利用的石渣， 上游坡依次設(shè)計了 C25 砼防滲面板厚 30cm，砂礫石墊層區(qū)厚 30cm,砂礫石過渡區(qū)厚 100cm。 壩坡坡比規(guī)定： 當(dāng)筑壩材料為硬巖堆石料時，上、下游壩坡可采用 1： ～ 1： ，軟巖堆石體的壩坡宜適當(dāng)放緩 。 2） 方案（ 二 ） 拆除原土石壩，新建砼拱壩 大壩為砼拱壩，溢流壩頂高程為 ，河床開挖高程為，溢流壩最大壩高 ,由于河床寬度窄小，不利于拱圈布置，壩底設(shè)置拱座坐墊，起拱高程為 。采用定園心等半徑拱壩， 工作橋面 寬 。外半徑 , 壩底 內(nèi)半徑 , 壩頂內(nèi) 半徑 。 3）大壩加固方案比較 C25 砼防滲面板方案 （方案 一 ） 和拆除土石壩，新建砼 拱壩發(fā)案（二） 建筑費(fèi)用見下表， 分別為 220 萬元和 180 萬元，方案一比方案二建筑費(fèi)用 多 40 萬元，從經(jīng)濟(jì)角度 評價， 拆除土石壩，新建砼拱壩更實惠 。 表 壩體防滲加固方案比較表 方案 主要項目 單位 數(shù)量 備注 方案一 （砼 防滲面板） 方案 一、大壩工程 萬元 45 土石方開挖 m3 2060 C25 砼 m3 400 砂礫石墊層 m3 1100 36 二、溢洪道加固工程 萬元 20 三、新建灌溉引水隧洞 萬元 64 隧 洞長 143m 四 、道路交通 萬元 30 工程總費(fèi)用 萬元 220 方案（二）： （拆除土石壩新建漿砌石拱壩） 一、大壩工程 萬元 89 土石方開挖 m3 800 砼 m3 1960 二、 拆除土石壩工程 萬元 32 土石開挖 ,外運(yùn) m3 15023 工程總費(fèi)用 萬元 180 從施工角度評價：方案一 土石方量小，施工一般，因壩體左岸存在倒巖，難以施工保證施工質(zhì)量 。 為保證工程質(zhì)量，解決工程實際問題，本工程推薦采用 方案（二）砼拱壩 。大壩全長為 40m，其中溢流段 長 4m，河谷寬高比為 。外園弧長 40m, 內(nèi)園弧長 ,中心角為 90176。 大壩為曲線型實用堰，無閘控制自由出流，最大單寬流量 37 ，采用挑流式消能，最大射程 ，最大沖坑深 ，為了放空庫內(nèi)水，消除庫內(nèi)垃圾和泥砂以及結(jié)合施工導(dǎo)流，在河床 高程處設(shè)沖砂孔， 為圓形斷面，直徑為 。 計算公式為： K1=T AcNf??? )( 11 式中 K1—— 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； N—— 垂直于滑裂面的作用力； T—— 沿滑裂面的作用力； A—— 計算滑裂面的面積； f1—— 抗剪斷磨擦系數(shù)； c1—— 抗剪斷凝聚力； f1和 c1值按相應(yīng)于材料的峰值強(qiáng)度（小值平均值）采用。 拱壩抗滑穩(wěn)定計算見表 。 拱梁徑向變位一致關(guān)系式 分析拱、梁徑向變位一致關(guān)系式時，梁截面在平均厚度處（中線處）弧長取為 1，則上游面弧長為△ Su；拱截面取用 1m 高的等厚圓弧拱圈。 i??? —— 第 i 層拱圈由于該層均勻溫度 ? t1時在拱冠處的徑向變位（ m/Em）； iuS)(? —— 第 i層拱圈與拱冠梁相交時梁的扇形截面的上游面弧長（ m）。 表 拱壩應(yīng)力、壩肩穩(wěn)定計算成果表 荷載 組合 最大應(yīng)力（ MPa、壓力為正） 壩肩穩(wěn)定最小安全系數(shù) 部位 拱圈 拱冠梁 拱冠 拱端 基本 荷載 上游面 下游面 特殊 荷載 上游面 下游面 從表 計算成果可知：大壩抗滑穩(wěn)定及壩基應(yīng)力在各種工況下均滿足規(guī)范要求。 m； k—— 抗沖系數(shù)，這里 k 取 。 表 挑流計算結(jié)果表 設(shè)計情況 頻率 （ %） 庫水位 （ m） 射程 L （ m） 沖坑深度 d （ m） 校核洪水 設(shè)計洪水 5 工程量匯總 (1)大壩 拆除 工程量： 土方開挖 14911m3， 砌體 拆除 167m3， (2)新建砼拱壩 工程量： 石方開挖 750m3，土方 開挖 112m3， 10m3， C20砼 1995m3, C25橋面鋪裝砼 ， C25砼溢流面 6m3,C15砼 臺階 25m3， 模板 160m2，鋼筋制安 , 鍍鋅鋼管 DN50 欄桿 188m。本次設(shè)計擬對該段道路進(jìn)行擴(kuò)寬至 4m、降坡，路面填砂礫石墊層 。19? 38? ,北緯 26186。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用效益的?、菩退畮?。 本次除險加固主要任務(wù)有： 拆除原土石壩，原壩址新建砼拱壩 。 自然條件 本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明、雨 量充沛、陽光充足、無霜期長。7～ 9 月受臺風(fēng)影響，產(chǎn)生較大降水或暴雨。本流域降水充沛，但在年際、年內(nèi)分配極不均衡。多年 43 平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃，多年平均降水量 1527mm，多年平均蒸發(fā)量 ，多年平均相對 濕度 %，常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季為西南偏東風(fēng)，平均風(fēng)速,最大風(fēng)速 24 m/s,無霜期約 280d。 工程所需建筑材料主要有：水泥、柴油、汽油、塊石、砂礫石及土料等。 汽、柴油：由縣石油公司供應(yīng)。 土料、風(fēng)化料：壩址左岸土料場直接開采。 導(dǎo)流方式 導(dǎo)流方式 為上游全斷面圍堰封堵，抽水機(jī)排水和放水孔泄流 兩個時期， （ 1） 在拱座高程 以下施工時， 采取 2 臺 17kw 潛水泵抽水 ， 圍堰采用袋裝土 填筑 ，高 3 米，坡比為 1:； 當(dāng)拱壩主體施 44 工超過 時 ，且達(dá)到砼硬度達(dá)到規(guī)范要求 ， 撤離 10kw 潛水泵，利用 DN600 放水孔進(jìn)行施工導(dǎo)流。 施工圍堰 在進(jìn)行 大壩主體工程施工時，由于水庫不能完全放空，需做施工圍堰，施工圍堰布置在大壩上游，采用 袋裝土堆砌 ， 粘土防滲 圍堰頂寬 2m，迎水面及背水面坡度均為 1:。 土方開挖 清基開挖采用人工開挖 ,膠輪車運(yùn)至棄渣場作棄碴處理。 混凝土澆筑 本工程混凝土澆筑量相對較 大 ，交通條件較差，當(dāng)混凝土骨料購 45 買運(yùn)至現(xiàn)場后，用膠輪車運(yùn)至拌和機(jī)進(jìn)行混凝土拌制 。用人工平倉 ，機(jī)械振搗 。拌和時問成根據(jù)控制適當(dāng)?shù)?拌合機(jī)旋轉(zhuǎn)速度及考慮所有物料的進(jìn)料等因素經(jīng)試驗后確定。拌制時按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗和取樣成型。 3)、混凝土澆筑： 在混凝土入倉前，應(yīng)選用水泥凈漿涂布于基巖表面，在其處于潮濕狀態(tài)時，立即澆筑混凝土，以保證掘凝土與基巖的 粘結(jié)效果?；炷翝仓?yīng)均勻布料，充分振搗密實。止水結(jié)構(gòu)附近應(yīng)采用軟管振搗器，精心振搗。嚴(yán)禁在倉內(nèi)加水，如果表面泌水較多，應(yīng)及時清除，并研究減少泌水的措施，嚴(yán)禁在模板上開孔趕水，帶走 灰漿。 4)、混凝土養(yǎng)護(hù)： 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時灑水、流水或薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤。 5）、 拱座 混凝土質(zhì)量檢驗及控制措施： 1）、倉面內(nèi)的檢查： ① 建基面對于 拱座 ，必須在基礎(chǔ)開挖驗收合格后進(jìn)行鋼筋、模板等工序施工 .開倉前建基面驗收主要檢查斷層、裂隙、軟弱夾層是否按設(shè)計要求處理 ，松動巖塊是否撬除，巖石表麗是否沖洗干凈，有無碎渣，雜物。 ③ 模板安裝必須符合設(shè)計圖紙的外形尺寸、支撐牢同，有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，模板表面平整，接縫嚴(yán)密。 ⑤ 出水及埋件 止水埋設(shè)位置、尺寸及材料品種符合設(shè)計要求，架立牢固，無破損或其它缺陷，監(jiān)測儀器的埋設(shè)應(yīng)符合設(shè)計要求。 3）、 混 泥凝土澆筑后單元工程質(zhì)量檢查與評定： 在倉位各工序均完成后 ,質(zhì)檢員應(yīng)按照 水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn) (一 )對該單元工程進(jìn)行質(zhì)量評定 ,并填寫混凝土單元工程質(zhì)量評定表。 施工交通 對外交通 對外交通主要是 S227 省道 ，再接 秋坑 村級公路至大壩，其中還有約 2km 的道路未澆砼路面， 其中進(jìn)庫 此段路寬不超過兩米 ，此 2km 道路交通不方便。 場內(nèi)交通 施工期需新修或擴(kuò)修場內(nèi)臨時道路約 600m。進(jìn)料、棄碴等交通便利