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1、XX省XX县XX水库除险加固工程初步设计报告XX省XX河勘测设计院2014年7月1综合说明11.1 概述11.2 水文713工程地质101.4 工程任务和工程规模121.5 工程总布置及主要建筑物151.6 机电及金属结构251.7 消防设计251.8 施工组织设计261.9 水库淹没处理及工程永久占地291.10 环境保护设计及水土保持设计291.11 劳动安全与工业卫生321.12 节能设计351.13 工程管理361.14 设计概算371.15 经济评价382水文402.1 流域概况402.2 气象402.3 基本资料402.4 径流412.5 洪水422.6 施工期洪水512.7 泥沙
2、513工程地质533.1 概述533.2 水库区工程地质条件553.3 坝址区地质条件583.4 各类建筑物地质评价623.5 天然建筑材料643.6 结论与建议654工程任务和规模684.1 地区社会经济状况684.2 洪水调节计算704.3 坝顶高程复核784.4 工程任务804.5 工程规模805工程布置及主要建筑物加固设计815.1 设计标准和设计依据815.2 工程总体布置845.3 大坝防渗工程875.4 大坝加固设计915.5 坝体稳定计算945.6 输水洞加固设计1055.7 管理房结构设计1065.8 工程安全监测1066机电及金属结构1087消防设计1107.1 工程概况和
3、消防总体设计方案1107.2 工程消防设计1128施工组织设计1148.1 施工条件1148.2 施工导流1168.3 主体工程施工1178.4 施工交通运输1248.5 施工工厂设施1248.6 施工总布置1258.7 施工总进度1269水库淹没处理和工程永久占地1319.1 概述1319.2 水库淹没损失及永久占地13110环境保护及水土保持设计13210.1 环境保护设计13210.2 水土保持135H劳动安全与工业卫生14211.1 设计依据14211.2 工程概述142113劳动安全14311.4 工业卫生14512节能设计14712.1 节能设计依据和设计原则14712.2 通风、
4、采光和照明14712.3 工程节能14813工程管理15013.1 管理机构15013.2 主要管理设施15113.3 工程管理运用15214工程设计概算15414.1 编制说明15414.2 设计概算表16015经济评价16215.1 概述16215.2 国民经济评价16215.3 综合评价16716附件及附图16816.1 附件16816.2 附图1681综合说明1.1概述XX水库位于XX省鹤壁市XX县北阳镇XX村西约100米山口处。XX水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2,干流长1.84km,比降0.033,水库现状总库容14.5万m2,水库下游有4个村庄，45
5、00多人口，1500余亩耕地。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库由大坝、输水洞等建筑物组成。水库大坝为浆砌石重力坝，泄洪方式为坝顶溢流，最大坝高8.5m。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m,坝长74m其中溢流坝段坝顶高程130.5m,长30m;挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m,长44m;溢流坝段坝后生产道路高程129.3m,挡水坝段坝后生产道路高程130.05m,宽约2.3m0上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3,坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞
6、位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m,设计最大放水流量0.15ms0斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重，已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。水库工程特性见表1T。水库始建于1975年，1985年开始运行。由于受当时条件的限制，坝体施工质量较差。水库建库以来，在灌溉、防洪和水产养殖等方面发挥了较大效益，但由于水库存在多方面的质量隐患，多年来一直带病运行，严重影响水库防洪安全和兴利效益的发挥。受XX县水利局委托，XX
7、省XX河勘测设计院于2014年2月完成了对XX水库大坝的安全鉴定，编报了XX省XX县XX水库大坝安全评价报告(以下简称评价报告)o评价报告结论如下：(1)工程质量评价：大坝由群众自行组织修建，施工不规范；坝体砌筑质量较差。水库工程质量评定为“不合格”。(2)大坝运行管理评价：水库有管理机构，管理制度相对完善，有专职管理人员，无通讯无照明、无抢救物资、无大坝观测设施和观测仪器等，很难对XX水库的洪水进行测报和调度。大坝运行管理评定为“差”。(3)防洪标准复核：经复核，水库大坝20年一遇设计洪水位及100年一遇校核洪水位均高于水库大坝现状坝顶高程。水库防洪能力不满足国家防洪标准(GB50201-9
8、4)要求。综合评定水库的防洪安全等级为笛”级。(4)结构安全评价：经复核，大坝坝体抗滑稳定及大坝应力均满足规范要求；坝体砌筑质量较差，座浆不饱满，坝顶高程不满足要求。结构安全评定为“B”级。(5)渗流安全评价：坝体，坝基及右坝肩存在渗漏问题，威胁大坝安全。渗流安全评定为“C”级。(6)抗震安全复核：根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),水库工程区域地震动峰值加速度为0.2g,相应地震基本烈度为Vin度。经复核，大坝抗震稳定性满足规范要求。抗震安全评定为“B”级。(7)金属结构安全评价：输水洞出口控制闸阀损毁、锈蚀。金属结构安全综合评定为级。(8)大坝安全综合评价：综上所述，水库
9、大坝综合评定为“三类坝”。2014年6月经XX省水利厅组织核查，最终形成核查意见如下：(1)大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家防洪标准(GB50201-94)要求。(2)坝顶宽度不满足规范要求。(3)大坝坝体应力及抗滑稳定安全基本满足规范要求，大坝抗震稳定性满足规范要求。(4)坝体、坝基及右坝肩存在渗漏问题，有明流现象。(5)溢洪道为坝顶开敞式溢洪道，溢洪道凹凸不平，下游无消能防冲设施。(6)输水洞不存在结构安全问题，但输水洞出口破损严重，出口闸阀老化失修、漏水严重，无法正常使用。(7)大坝无监测设施，管理设施不完善。经专家核查，安全鉴定结论符合工程实际情况。同意专家意见，同意三类坝鉴定结论。受项
10、目业主单位XX县水利局的委托，我单位于2014年7月编制完成了XX省XX县XX水库除险加固工程初步设计报告。序号及名称单位现状加固后备注1流域面积全流域km22.152.152干流长度km1.841.843干流平均比降0.0330.0334多年平均年径流量万m17.217.2水5代表性流量设计洪水标准及流量(p=5%)m/s66.1466.14校核洪水标准及流量(p=l%)m3s98.4498.44文施工导流(非汛期p=20%)m3s0.150.156洪量设计洪水洪量(天)(p=5%)万m339.339.3校核洪水洪量(天)(p=%)万m362.662.67泥沙多年平均年输沙量万M0.020.
11、021水库水位(1)校核洪水位9131.78131.57(2)设计洪水位9131.52131.25(3)兴利水位9130.5130.5水(4)死水位9126.1126.12水库库容库(D总库容万m14.515.99(2)兴利库容万m29.289.28(3)死库容万m21.621.623下泄流量及相应下游水位1.设计洪水时最大泄量m3/s55.4655.582.校核洪水位时最大泄量m/s89.3295.4序号及名称单位现状加固后备注(1)防洪(防潮)效益保护面积(或城镇、工矿区)标准km22.152.15(2)灌溉效益面积万亩0.030.15灌溉保证率%50(3)水面效益水产效益大坝型式浆砌石重
12、力坝浆砌石重力坝地基岩性片麻岩片麻岩四、大坝地震基本烈度/设防烈度坝顶高程最大坝高三m8130.8-131.288.58131.588.5浆砌石重力坝坝顶长度H7474坝顶宽度B1.4-2.11.7-2.4五、溢流堰顶高程130.5130.5溢流墙面形式宽顶堰WES实用堰坝段净宽n3035六、出口高程n124.4124.4输输水洞型式铜管钢管水断面尺寸3400e400洞洞身长度5.66.0工作闸门型式闸阀闸阀最大泄量m2/s0.150.8七、(1)管理房38.5新建管理房其他(2)监测设施处4新增变形监建筑物(3)施工临时房屋m1100测点2个序号及名称单位现状加固后备注(D主体工程数量土方=
13、500.32石方247.87A、混凝土C592.14施(2)主要建筑材料水泥t319.35工钢筋(钢材)t11.35柴油t0.47汽油t0.86块石m3136.58碎石m2535.77砂m2351.29(3)所需劳动力总工时万个3.27九、施工临时房屋100十、施工动力来源供电kW可从O8km外村庄接入十一、对外交通(公路)现状道路可供通行十二、施工围堰长度X61.0施施工围堰顶宽B2.0工施工围堰高度52.0粘土导施工围堰下游面边坡1:1.5流施工围堰上游而边坡1:1.5十三、施工占地亩3临时占地序号及名称单位现状加固后备注十四、施工期限准备工程n2014-11投产工程月2015-4总工期月
14、6十五、经济指标十六、静态总投资万元152.OO总投资万元152.OO建筑工程万元84.95机电设备及安装工程万元1.82金属结构及安装工程万元1.3临时工程万元11.48独立费用万元42.12一到五合计万元141.67预备费万元7.08环境保护及水土保持费万元3.2512水文1.1.1 流域概况XX水库位于XX省鹤壁市XX县北阳镇XX村西约100米山口处。系太行山东麓山前区，坝址区具山区沟谷地貌特征。河谷狭窄，谷内两岸植被稀少，80%为基岩裸露。河床宽度在山区为4070m河床右岸及上游基岩多出露，左岸有第四系黄土覆盖，河床内有淤积层。山地海拔高在300m以上。1.1.2 气象库区大陆性暖温带
15、半干早季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9,无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。1.1.3 流域特征XX水库流域特征值本次计算自1/10000地形图（1997年出版XX省测绘局绘制）进一步复核，复核结果与安全鉴定一致。控制流域面积F=215km2,干流长度L=L84km,干流平均比降J=O.033。根据XX省水文分区图按Vl区进行计算。1.1.4 径流XX水库控制流域范围内无实测径流资料，查XX省水资源（2
16、007年）得当地多年平均径流深80mm,离差系数CV=0.35,偏态系数CS=2CV.计算得多年平均径流量17.2万n?。1.1.5 设计洪水本流域内及邻近地区无实测的洪水流量资料，水库控制流域小于200km2o根据水利水电工程设计洪水计算规范SL44-93有关规定，对于小流域，可采用小流域推理公式法计算洪水。设计洪水采用XX省中小流域设计暴雨洪水图集（以下简称“84图集”）和XX省水文水资源局2005年12月编制的XX省暴雨参数图集（以下简称“05图集”）查算后的成果进行比较，推求设计洪水。根据查算后结果进行比较，“84图集”和“05图集”的洪峰流量和洪水总量计算成果见表表1-284图集洪水
17、总量和洪峰流量计算成果表重现期(年)项目84图集05图集20年一遇洪峰流量Q。(ms)66.1464.93洪水总量量(10,m)39.339.3100年一遇洪峰流量Q。(ms)98.4494.01洪水总量心(10,m2)62.662.6从上表比较可知：84图集计算洪量与05图集计算结果一致;84图集计算洪峰流量均比05图集计算结果有所偏大。本次洪水复核两图集查算的洪峰流量偏差不大于10%,本次洪水复核查算所得计算成果合理可信。分析产生偏差的主要原因是因为两个图集查得的降雨量及CV值有所不同，造成了模比系数和暴雨递减指数有所不同，造成两图集查算的洪量和洪峰流量结果不一致。为安全计，本次设计洪水采
18、用84图集查算成果。1.1.6 施工期洪水根据施工计划安排，工程施工全部安排在非汛期，XX水库输水洞工程、上游坝面面板施工、帷幕灌浆工程施工安排在12月份至次年3月份施工。根据水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2004)表3.2.2导流建筑物洪水标准划分，确定施工期洪水重现期为5年。参考已经批准的鹤山区韩林涧水库5年一-遇施工期洪水标准，韩林涧水库控制流域面积15.9km2,5年一遇非汛期洪水1.13ms.采用面积类比法，本水库控制流域面积2.15km则5年一遇非汛期洪水0.15Ws01.1.7 泥沙XX水库多年平均输沙量分别采用实测法和推理公式法进行计算。经实测法得到水库多年平均输沙
19、量为0.02万m,由推理公式计算的多年平均输沙量为007万m2,两者相差较大，根据工程实际情况，本水库多年平均输沙量采用实测结果，即多年平均输沙量为002万m2。1.3 工程地质本次勘察主要内容是查明水库坝址区工程、水文地质条件(包括地形地貌、地层岩性、地质构造与地震等)；重点查明大坝坝体质量、大坝坝基、坝肩渗水通道的分布及渗漏原因，查明坝址区地下水、地表水类型，评价其对混凝土的腐蚀性。提出各类岩层的物理力学参数建议值，对各岩层的透水性进行分析，对可能存在的工程水文地质问题作出评价并提出合理性处理建议。另外了解工程所需天然建材的质量和储量。本次勘察外业工作于2013年11月进行。1.3.1 1
20、水库区工程地质条件建库以来，水库存在淤积现象，以坝前最为严重。根据实测资料，现水库大坝前淤积严重，淤积厚度可达3米左右。库区地层岩性主要为太古界片麻岩，强风化为主，岩芯多风化、切割呈碎块状，左岸上覆有薄层重壤土，库内未发现断层等构造发育情况。因此，不存在库岸稳定及库区渗漏问题：水库两岸山体较高，也没有农田及房屋，因此不存在淹没及浸没问题。1.3.2 坝址区工程地质条件根据钻探资料及地质测绘结果，坝址区存在的工程地质问题主要为坝体及坝肩、坝基部位渗漏问题。(1)坝基、坝肩渗漏问题水库大坝坝基地层岩性为片麻岩，强弱风化，根据钻探揭露情况，强风化带深度一般13.614.8m,大坝直接坐落在强风化带上
21、，岩芯破碎，且节理裂隙发育，根据钻孔压水试验，接触带透水率为1418Lu,具中等透水性。因此，坝体、坝基接触带存在渗漏问题，建议进行防渗濯浆处理，处理下限应深入下部弱透水层35m水库大坝左坝肩地层岩性为重壤土，具弱透水性，一般不存在渗漏问题；右坝肩地层岩性为片麻岩，强弱风化，强风化带深度一般8m左右，岩芯破碎，且节理裂隙发育，坝体坐落在强风化带上，强风化带上部具中等透水性。因此，右坝肩存在绕渗问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层35m(2)坝体质量评价本次勘察对浆砌石坝体进行了钻探，根据钻探资料，XX水库坝体块石料为灰岩，石料形状不一，大小不等，块径一般815cm,局部小于I
22、Ocm,杂乱无章。砌筑灌浆不饱满，施工质量较差，且水泥白灰的粘结强度低，耐久性差，在水软化及大气影响作用下剥落离淅。勘察期间发现下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出。根据钻孔压水试验成果，坝体透水率范围值为1426Lu,平均19.7Lu,具中等透水性，不能满足防渗要求。测绘期间发现坝后有两处渗漏点,渗漏点高程约为125.9m,渗漏量分别为3.6Ls和1.IL/s。由于本次勘察钻孔较少，揭露坝体范围有限，不能全面反映坝体的渗漏情况，但从坝体外观和历史资料记载分析，坝体存在渗漏问题，抗渗性能不满足要求，建议对大坝坝体进行防渗灌浆处理。1.3.3 地质构造及地震勘察区按区域大地构造分区
23、位于华北准地台(I)黄淮海拗陷(12)的西部边缘。新构造运动单元分区属华北断陷、隆起区(II)的太行山隆起分区(II3)和河北断陷分区(II5)交接部位。勘察区位于华北地震构造区、华北平原地震带的西部，新构造差异运动强烈，地震活动强度大、频度高。经调查，目前勘察区尚未发现新构造断裂活动痕迹。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001,1/400万)可知，勘察区地震动峰值加速度020g,相当于地震基本烈度VIll度。XX库库区内无大的断裂构造地质情况，诱发地震的可能性不大。1.3.4 天然建筑材料XX水库大坝为浆砌石重力坝，所需天然建筑材料主要为砂砾料及块石料。工程区附近没有好的天然砂砾
24、料，所需砂砾料可采用人工骨料代替，人工骨料及块石料可取自XX县庙口乡石棚料场。该料场位于XX县庙口乡石棚村附近，储量1340万m3,运距约30km,交通较便利。岩性为灰岩，厚层状，致密坚硬。1.4 工程任务和工程规模1.4.1 地区社会经济状况XX水库位于XX省鹤壁市XX县北阳镇XX村西约K)O米山口处。XX水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2,干流长1.84km,比降0.033,现状水库总库容14.5万m2,兴利库容9.28万m2,死库容1.62万m2,是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小(2)型水库。近年来，北阳镇坚持东部抓高产高效种植业、中部抓畜牧养
25、殖业、西部抓旅游服务业的发展思路，抢抓机遇，务实苦干，各项工作取得了可喜成绩。突出发展，招商引资和项目建设实现了新飞跃。该镇强化“选商引税”和“服务企业”理念，重点选择成长性好、符合国家产业政策、促进财政增收的项目。目前，总投资2.2亿元的邵氏牧业兔一体化项目续建工程已经完工；投资3000万元的鹤壁九大牧业有限公司种兔养殖项目已经竣工；总投资2000万元的聚香园熟食加工项目正在调试设备：投资8380万元建设的5万吨粮食储备库项目已经投入使用：总投资1.79亿元的玫瑰庄园已栽植玫瑰150万棵；总投资3.3亿元的杏鲍菇深加工项目正在紧张施工中。1.1 4.2开发任务及综合利用要求XX水库位于XX省
26、鹤壁市XX县北阳镇XX村西约100米山口处。水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km,干流长1.84km,比降0.033,现状水库总库容14.5万m3,水库下游有4个村庄,4500多人口，1500余亩耕地，水库设计灌溉面积1500余亩。XX水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库建成运用以来效果显著，改变了水库附近村庄极其缺水的局面，在改善当地的农业生产条件和补给地下水，解决山区村庄人畜吃水困难等方面发挥了很大的作用。水库下游有4个村庄，保护人口4500余人，耕地1500余亩。XX水库的安全性直接影响下游群众的安全，一旦溃坝失事，将给下游村庄的
27、人民生命财产造成巨大损失。因此，该水库的防洪位置十分重要。1.2 .3洪水调节计算采用入库出库水量平衡公式，利用半图解法进行调洪演算。XX水库采用24小时洪水控制，自溢流坝段顶部起调，起调水位：130.5m。XX水库调洪计算成果见表1-3。表1-3XX水库调洪演算成果表重现期(年)洪峰流量(m3s)下泄流量(m5s)最高洪水位(m)相应阵容(万M)堰上水深(m)2066.1455.58131.2514.350.7510098.4495.4131.5715.991.07调洪计算成果：XX水库洪水标准20年设计水位131.25m,相应库容为14.35万in2;100年校核水位131.57m,相应库
28、容为15.99万1.3 .4坝顶高程复核经计算：正常运用情况下h=0.72m,h2=0.206m;非常运用情况下h=0.43m,h2=0.1Im0安全超高h.经查得：设计洪水时，取0.4m;校核洪水时，取0.3m。因此XX水库加固后需要防浪墙顶高程为：正常运用时：131.25+0.72+0.206+0.40=132.58m非常运用时：131.57+0.43+0.11+0.30=132.41m综上,因现状坝顶高程为131.28m,比校核水位131.57m低0.29m,本设计将坝顶加高03m至131.58m并在上游侧增设高1.Om的防浪墙，防浪墙顶高程为132.58m。1.4 .5工程任务本工程主
29、要承担灌溉和防洪任务，根据XX水库设计标准及存在的问题，拟定的XX水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是：大坝上游坝面增设混凝土防渗面板，坝基及两坝肩进行帷幕灌浆；挡水坝段坝顶采用C25碎加高整平并在上游侧增设防浪墙；拓宽溢流坝段、拆除部分砌体，然后采用C25碎浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游左侧增设导流墙：拆除斜卧管并对输水洞进口改造，更换出口闸阀并增设闸房：增设大坝变形观测设施；完善工程运行、管理及防汛设施，初步设计报鲁提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，并使工程加固后达到设计灌溉面枳，充分发挥本工程的经济和社会效益。1.5 .6工程规模XX水库属小(2)型水库，加固后规划水库设计
30、洪水标准为20年一遇设计洪峰流量为66.14nWs,最大泄流量为55.58nWs,相应库容为14.35万叫100年一遇校核洪峰流量为98.44m3s,最大泄流量为95.4ms,相应库容为15.99万m;按照水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)的规定，工程等别为V等，主要建筑物如大坝、输水洞级别为5级，次要建筑物等别为5级。1.6 工程总布置及主要建筑物1.6.1 工程等别和标准XX水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的(2)型水库工程，加固后总库容15.99万m2。按照中华人民共和国水利部发布的水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000以及国家技术监督局、
31、中华人民共和国建设部联合发布的防洪标准GB5020194的有关规定，复核该工程规模为小(2)型水库，水库工程等别为V等，永久性主要水工建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。其相应的运用洪水标准为：设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇。1.6.2 工程现状及存在的主要问题工程现状：水库大坝为浆砌石重力坝，泄洪方式为坝顶溢流，最大坝高8.5m。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m,坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m,长30m;挡水坝段坝顶高程130.80T31.28m,长44m;溢流坝段坝后生产道路高程129.3m,挡水坝
32、段坝后生产道路高程130.05m,宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3,坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m,设计最大放水流量0.15m2s斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DMOO钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重，已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。存在主要问题：(1)大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家防洪标准(GB50201-94)要求。(2)坝顶宽度不
33、满足规范要求。(3)坝体砌筑质量较差，坝体有明流现象。(4)坝址右岸及坝基基岩节理裂隙发育，与坝轴线斜交，局部破碎成块状，右坝肩及坝基处漏水严重。(5)溢流坝段出口未设消能设施，坝后冲刷严重。(6)输水洞进口斜卧管损坏，出口闸阀锈蚀严重，已损坏，漏水严重。(7)大坝无监测设施，管理设施不完善。1.5.3 大坝加固设计大坝加固工程包括：大坝上游面增设防渗面板、坝基及两坝肩帷幕灌浆、挡水坝段坝顶加高并在上游侧增设防浪墙、扩宽溢流坝段并新建WES实用堰，溢流坝段下游增设抛石防冲槽等处理措施。a)坝顶加固工程根据第四章坝顶高程复核，坝高计算成果见下表1-5。表卜5坝高计算成果表重现期(年)最高洪水位(
34、m)风浪爬高(m)风垂高度(m)安全加高(m)核算防浪墙顶高程(m)现状坝顶高程(m)20131.250.720.2060.4132.58131.28100131.570.430.110.3132.41131.28由上表可得，现状坝顶高程不满足规范要求。现状坝顶高程131.28m,坝顶宽度1.4-2.lm。大坝在20年一遇设计洪水和100年一遇校核洪水时，坝顶高程不满足防洪要求，本次加固对坝顶整修，在顶部浇筑30Crn厚C25混凝土面层，加高至高程131.58m并在挡水坝段坝顶上游侧设高1.0m、厚0.2m的C25混凝土防浪墙，防浪墙每隔Iom设伸缩缝一道，缝内填充低发泡沫板，内设651型橡胶
35、止水带，采用MIO水泥砂浆封口。根据砌石重力坝设计规范SL25-2006,规定，坝顶结构应满足设备布置、检修、交通和观测等方面的要求，坝高50m以上的非溢流坝坝坝顶宽度不宜小于3m。XX水库为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m,属小(2)型水库，XX水库大坝坝后有生产道路，坝顶无设备布置，现状坝顶宽1.4-2.1m,加固后坝顶宽度1.7-2.4m,能满足结构稳定和观测要求。b)大坝防渗加固工程根据工程地质条件，本工程区域裂隙、断层、岩溶较发育，坝基漏水严重，本次对坝基防渗采用帷幕灌浆，本次灌浆在坝基设厚1.5m、宽2.5m的混凝土盖重，每隔IOm设置一道伸缩缝，搭接部位设长L5m锚杆连接，盖重在坝
36、基面以上0.8m,坝基面以下0.7m,帷幕灌浆孔位于盖重中心线上，单排，孔径59mm,孔距1.5m,灌浆深度取9T5m,个别孔深可根据地质情况适当调整。灌浆帷幕必须与上游坝面防渗面板紧密相连，以达到有效阻水的目的，使坝基防渗体与坝体防渗形成一个完整的防渗体系。本次设计拟对坝体采用C25混凝土防渗面板进行防渗处理，在原坝面设长1.2m的20mm锚杆，外露20cm,间距2.0mx2.0m,呈梅花型布置。防渗面板自坝顶至坝基并与盖重衔接，面板顶宽0.3m,底宽0.5m。防渗面板在竖直方向每隔IOm设伸缩缝，缝内填低发泡沫塑料板，顶部水泥砂浆填缝，内设651型橡胶止水带。1.5.4 溢流坝加固设计大坝
37、现状溢流坝坝顶高程130.5m,长30m,宽2m。大坝现状防洪能力不满足要求，下游无消能防冲设施。鉴于此，本次除险加固拓宽溢流坝段至35m、拆除部分砌体，然后采用C25碎浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游设抛石防冲槽并在左侧增设导流墙，以保证坝体及坝基安全，使水流顺主河槽，安全、顺畅泄洪。根据水利水电工程等级划分标准及洪水标准(SL252-2000)山区、丘陵区水利水电工程的永久性泄水建筑物消能防冲设计的洪水标准可低于泄水建筑物的洪水标准，根据溢洪道设计规范(SL253-2000),XX水库溢流坝段泄洪能力按照20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，起调高程为溢流堰顶130.5m,经调洪
38、演算，洪水标准20年一遇设计水位131.25m,下泄流量55.58m2/s；100年一遇校核水位131.57m,下泄流量95.4m3s,本次除险加固拟对坝体中部的溢流坝段扩宽，将原坝体浆砌石拆除到设计断面后浇筑WES实用堰堰体及溢流面，堰顶高程130.5m,净宽35m,堰顶部位采用间距1.0m、长度1.5m外露20cm,直径20mm的锚杆锚固，溢流面板用厚30Cm的C25混凝土进行加固，堰面由3段圆弧组成，圆弧半径分别为0.043m、0.2m、0.5m,堰后接30Cm厚C25钢筋混凝土面板，面板设置。820X20Cm温度筋，保护层厚度35mm。溢流坝段下游增设抛石防冲槽，长6m,最大深度L5m
39、,抛石防冲槽以后与下游河道平顺连接。溢流坝段下游左侧设M7.5浆砌石导流墙，导流墙顶宽05m,背坡1:0.4,基础厚度0.6m。1.5.5 坝体稳定复核a）荷载组合荷载组合见表1-6。表1-6坝体稳定计算荷载组合荷载组合计算工况荷载门市静水压力泥沙压力扬压力浪压力冰压力荷载-l力动水压力基本组合兴利水位设计水位44兴利+冰冻J特殊组合校核水位4兴利+地震b）计算断面选择根据坝体布置及坝基地质情况，不同坝段选择不同的计算断面。计算时选择单宽断面进行稳定分析，单宽坝体在可能荷载组合作用下应满足规范要求的稳定安全系数。根据水工设计手册（第四册），本次大坝坝体结构应力计算采用坝体最大坝面。根据中国地震
40、动参数区划图（GBl8306-2001）:该场区地震动峰值加速度为0.20g,相当于地震基本烈度Vln度区。对于地震基本烈度为VIn度，必须考虑地震荷载，进行抗震复核。C）计算参数选择根据勘探报告中给出的岩层抗滑参数值，稳定计算时，按地质报告的参数值选用其力学性能指标采用值，具体数值见下表1-7:表1-7坝基岩体物理力学性设计参数采用值表岩土体单元娘号及名林密度(g/cm3)吸水率（%）抗压强度OIPa）静弹模（I0,Mpa）（饱和）泊检比（饱和）岩体抗剪强度旨体抗劳断强度T饱和干饱和ffC(Mpa)浆砌石坝体0.50.650.55强风化片麻岩2.582.610.8425158.50.210.
41、45-0.500.550.45弱风化片麻岩2.632.650.83458030-6012.50.250.650.701.01.2d）稳定计算成果加固前挡水坝段和溢流坝段坝基而抗滑稳定安全系数计算结果如下表1-8、l-9o表1-8挡水坝段坝基面稳定计算成果I况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常善水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稔定安全系数KS1.871.41.491.381.46抗滑稳定安全系数KS规范要求1.0521.0521.051.01.0结论满足满足满足满足满足表1-9溢流坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合(一)特殊组合(
42、一)正常蓄水位情况设计洪水位情况正常善水位时冰冻情况校核洪水位-冰冻情况正常蓄水+地真情况抗滑稔定安全系数KS1.761.321.41.31.37抗滑稳定安全系数KS规范要求1.051.051.0521.01.0结论满足满足满足满足满足加固后挡水坝段和溢流坝段坝基面抗滑稳定安全系数计算结果如下表1-10、I-Ilo表ITO挡水坝段坝基面稳定计算成果I况基本组合特殊组合(一)特殊组合(二)正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地段情况抗滑稳定安全系数KS2.111.721.681.621.61抗滑稔定安全系数KS规范要求21.051.0521.051.01,0结论满足满足满足满足满足表ITl溢流坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合(一)特殊组合(二)正常蓄水位情况设计洪水位情况正常善水位时冰冻情况校核洪
