干拱桥水库初步设计报告(编辑修改稿)

干拱桥水库初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

~350176。 ，倾向北西，倾角 70176。 ~82176。 ，较发育；第二组走向 100176。 ~120176。 ，倾向北东，倾角 21 75176。 ~86176。 ，发育较差。 上述二组节理出现频率 5— 8 条 /10 米，分布不均匀，延伸远，连通库内外，但以边坡整体稳定性影响不大。 根据 GB18306— 20xx《中国地震动参数区划图》之规定，工程区地震动峰值加速度小于 ，相应地震基 本裂度小于 VI 度，地震反应谱特征周期为。 四、地下水 枢纽区地下水不发育。 地下水类型主要为松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水。 孔隙潜水主要分布于第四系残坡积和冲洪积中，主要靠地表水补给和孔隙潜水补给，在低洼处或砂泥岩交界处以泉的形式排出，在库坝区范围内实地调查，共发现二处泉点，流量均小于 /秒。 五、不良地质作用 枢纽区不良地质作用主要表现为基岩的风化剥蚀、崩塌、冲刷。 风化剥蚀主要表现在泥岩表面，网状风化裂隙发育，强风化底界埋深 2m左右。 崩塌主要分布在砂岩区，由于下部泥岩抗风化能力相对较弱，易被 风化剥蚀掏空，使上部砂岩失去支撑产生崩塌，但规模小，不会对枢纽正常运行产生影响。 第二节 主要工程地质病害及处理措施建议 一、大坝 坝址区工程地质，坝基岩石为强风化砂 泥岩互层 岩，强度完全能满足大坝的承载要求。 两坝肩为粉砂质泥岩，岩坡基本稳定，修建本工程类型的土石坝是适宜的。 二、溢洪道 主要工程地质病害 22 溢洪道出露基岩地层为 J2S2泥岩， 陡槽 左边墙 未衬砌， 无消能设施，受洪水冲刷及风化作用，冲刷 坝脚 严重，危及水库安全。 处理措施建议 对溢洪道 陡槽左边墙 进行衬护， 修复右边墙， 增设 消力池、增设护坦。 第 三节 土工试验资料分析 本工程水库为小 (二 )型水库，未作土工试验，坝体材料物理力学指标参照临近小 (一 )型红星水库《 土工试验报告》 坝体材料物理力学指标取值。 坝体材料计算参数值 表 32 参数 材料 湿容重 (KN/m3) 饱和容重 (KN/m3) 浮容重 (KN/m3) 饱固快 渗透系数 cm/s C(KPa) ф（度） 土 料 20 17176。 36′ 105 干砌毛石 / / 0 30176。 102 第四节 天然建筑 材料 干拱桥 水库 病害整治共需天然建筑材料数量如下： 条块石 万方，河砂。 一、石料 当地石料丰富，本次选定左坝肩上游 300m 处开采，该料场品质好无用层薄，石料抗压强度 30～ 35Mpa，开采运输方便，储量约 2 万方，能满足工程需用。 二、石渣料 23 当地石碴料丰富，本次选定 右 坝肩上游 300m 处开采，与石料场相邻。 该料场品质好，表层耕作土薄，开彩运输方便，储量约 15 万方，完全能满足工程所需。 三、砂卵石 当地砂卵石料场贫乏。 建议在 武胜 嘉陵江砂石采料场购买。 嘉陵江砂砾石料丰富，连续有数个料场分布，总储 量超过 80 万方，其品质好，开采运输方便，运距 20km。 第五节 工程地质结论 本工程地质构造简单，岩层产状平缓，无大断裂构造存在。 挽近期构造运动微弱，据 GB1830620xx《中国地震动参数区划图》（ 1／ 400万）查得，工程区地震动峰值加速度小于 ，动反应谱特征周期为，对应地震基本烈度小于 VI 度。 区域地质构造稳定性好。 坝址区工程地质条件简单，坝基岩石为强风化砂岩，强度完全能满足大坝的承载要求。 两坝肩为粉砂质泥岩，岩坡基本稳定，修建本工程类型的土石坝是适宜的。 第四章 工程除 险加固任务及其必要性 24 第一节 工程运行情况 干拱桥 水库 位于武胜县 双星乡 境内，地处嘉陵江的支流双星河 支流 上，距武胜县城 25km。 水库集水面积 ，设计总库容 万m3，兴利库容 万 m3，防洪库容 万 m3，死库容 万万 m3。 设计灌溉 双星乡 3 个村、 1300 亩农田。 是一座以灌溉为主，兼有水产养殖等综合利用的重点小（二）型水利工程 枢纽工程由大坝、溢洪道组成，运行情况如下： 一、大坝 大坝于 1976 年竣工， 大坝上游坝坡 在高程 以下 为干砌条石护坡，坡比 1:,经 过多 年的运行 ，未出现大的滑坡和 变形。 大坝下游坝坡未护，坡比 1:，坝坡较陡，大坝下游坝坡未设置排水系统。 二、溢洪道 溢洪道 为 正堰开敞式 实用堰 ， 宽度不够 ， 陡槽左边墙未衬砌， 无 消能设施，下游河道两岸及底部冲刷严重 ， 洪水直接冲坝脚，危及大坝安全。 第二节 工程除险加固的必要性和紧迫性 一、存在的问题 干拱桥 水库 自 1976 年建成投入运行。 由于施工中大坝设计不尽合理，加之施工质量较差等原因，致使大坝存在严重隐患，长期带病运行。 经大坝安全鉴定，水库存在主要问题有： 防洪标准不够； 大坝内坡较陡 1： ； 大坝下游坝坡 不稳定； 溢洪道 陡槽左边墙未衬砌，无消能设施 ； 大坝安全评价为Ⅲ类坝。 25 二、今年 四川 “ ”汶川大地震 损毁 情况 今年四川“ ” 汶川大地震 造成大坝下游坝坡 高程 左右滑坡 30m2，下滑高度 左右， 同时 坝体 渗漏明显增大，有可能造成大坝管涌， 溢洪道陡槽 右 边墙垮 塌 50m， 进一步加大了大坝不安全隐患。 三、 水库除险加固后效益显著 ㈠灌溉效益 干拱桥 水库 建成投入运行后，由于各种病害原因，造成水库不能按设计标准正常运行。 水库除险加固后，可改善灌溉条件。 ㈡多种经营效益 水库除险加固后，可投入正 常运行，增大库水面积，可极大地提高水产养殖效益。 ㈢ 防洪效益 水库下游地势平坦开阔，农田集中成片，县级公路各 2条，有耕地 万亩，人口 万多人， 一旦溃坝，将对下游人民的生命财产造成重大损失。 综上所述，对 干拱桥 水库 进行除险加固是十分紧迫和必要的。 第三节 工程除险加固任务 石压脚 ，高程 砼护坡 ，坡比为 1： 2。 增设 100砂浆浆砌条石防浪墙，高 ，宽 m。 滑坡处进行开挖回填 碾压 夯实，再对外坡进 行 培厚加固、增设排水沟 、坝趾增设干砌块石排水棱体。 26 扩宽，由 ， 新修左边墙 、底板衬砌 ， 恢复右边墙垮塌部分， 增设消力池。 对 干拱桥 水库 除险加固后，该工程即可正常运行，请上级有关部门审批立项，以便对该水库进行全面除险加固，充分发挥该工程的综合效益。 第五章 工程整治设计 第一节 设计依据 一、《 干拱桥 沟水库大坝安全鉴定论证报告》； 27 二、《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》 SL25220xx； 三、《防洪标准》 GB5020194； 四、《碾压土石坝设计规范》 SL27420xx； 五、《溢洪道设计规范》 SL25320xx； 六、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》 SL6294。 七、 1984年三查三定复查成果资料。 第二节 工程等级及洪水标准 干拱桥 水库 是一座以灌溉为主，兼有养殖等综合利用的小 （二） 型水利工程，大坝为均质土坝，最大坝高 13 米，坝顶高程 ，坝顶长 65m， 坝顶宽。 水库校核洪水位 ，相应总库容 万 m3，按 SL25220xx标准，应为 Ⅴ 等水利枢纽工程，主要建筑物为 五 级，次要建筑物 为 5 级。 本次洪水复核， P=5%洪水设计， P=%洪水校核，溢洪道消能按P=10%洪水设计，经调洪计算，相应下泄流量分别为 、。 相应 20年一遇设计洪水位为 ， 200 年一遇校核洪水位为。 根据《中国地震动参数区划图》该枢纽区地震动峰值加速度小于，特征周期值为 ，地震基本烈度为Ⅵ度。 第三节 大坝整治设计 一、原大坝修建设计存在的问题 28 该大坝 1975年动工 ,1976年竣工 ,上游坝坡 在高程 干砌条石护坡，坡比 1:，下游坝坡未护坡，坡比 1:， 经复核 大坝下游坝坡不满足土坝设计规范抗滑稳定要求。 二、原大坝在运行中出现的问题 大坝于 1975年动工修建， 1976 年竣工。 1976年初蓄水水位达到正常 ，坝外坡中段浸润线较高。 三、理论计算大坝存在的问题 根据 当地 水文资料对 干拱桥 水库 进行了计算，结果 20 年一遇的设计洪水位为 ，安全超高 米，需坝顶高程为 米， 200 年一遇的 校核 洪水位为 ，安全超高 米所需坝顶高程为 ， 实际坝顶高程为 米。 20 年设计所需坝顶高程尚差 ， 200 年校核所需坝顶高程尚差 ，不满 足（ SL25220xx）规范要求。 大坝上游坝坡 在高程 以下 为干砌条石护坡，坡比 1:,经 20 年的运行，未出现大的滑坡和变形，按护坡进行计算，坝坡抗滑稳定最小安全系数满足规范 SL27420xx要求。 工况一：上游正常蓄水位 ， Kmin=＞ [K]= 工况二：上游设计洪水位 骤降至正常蓄水位 再降至死水位。 工况二： Kmin=＞ [K]= 工况三：上游校核洪水位 骤降至正常蓄水位 再降至死水位。 工况三： Kmin=＞ [K]= 29 下游坝坡采用条块间作用力的毕肖普法对该大坝坡进行稳定分析计算。 计算得出大坝下游坝坡加固整治前，在各种工况下的最小安全系数 K。 工况一： 正常水位 形成的稳定渗流期，下游无水； Kmin=＜〔 K〕 = 工况二： 设计洪水位 ，下游相应水位 ； Kmin=＜〔 K〕 = 工况三： 校核洪水位 ，下游相应水位 ， Kmin=＜〔 K〕 = 对大坝现状上、下游坝坡稳定分析成果看，下游坝坡在各种工况均不能满足规范 SL27420xx要求的安全系数值，需对现有大坝进行加固整治处理。 四 、大坝坝坡加固整治设计 (一 ) 加固整治方案拟定。 下游培厚加固，新增排水棱体。 上游坝坡： 大坝上游坝坡抛 石压脚 ，高程 护坡 ，坡比为 1： 2。 坝顶：坝顶宽由 ，坝轴线向下游移，新修 浆砌条石防浪墙高 ，厚。 坝顶铺设厚 20cm碎石垫层，再现浇厚 10cmC15砼。 下游坝坡： 对下游坝坡滑坡处进行开挖回填夯实， 坝脚新修 干砌 条石 排水棱体， 棱体顶高程 ， 顶宽 ，外边坡为 1： ，内边坡为 1： 1，从 棱体 顶 坝 培厚加固 ， 粘土 填筑培厚加固 坝坡 30 由 1: 培缓至 1:，以满足坝稳定要求， 下游坝面周边及排水棱体顶面修建排水沟。 （ 二 ） 加固整治后大坝下游坝坡计算的最小抗滑稳定安 全系数。 工况一： Kmin=[K]= 工况二： Kmin=[K]= 工况三： Kmin=[K]= (三 )大坝加固整治工程量（ 见表 533） 表 533 大坝加固整治工程量表 项 目 单位 数量 备 注 土坝削坡及其他土方开挖 m3 325 石方开挖 m3 45 砂 石垫层 m3 295 浆砌条石 m3 72 C20砼 m3 74 碾压石碴料 m3 2850 干砌 条 石 m3 218 干 砌块石 m3 925 五 、 大坝观测设施设计 干拱桥 水库 为小 (二 )型水库，根据该水库大坝安全鉴定报告中指出，该水库无观测设施，据大坝检查观测有关规定，该大坝应设置观测项目为：水平垂直位移观测、渗流量观测、降水量观测、库水位观测 4个项目。 大坝位移观测桩平行坝轴线布设 3 排，上游坡 1 排， 坝顶 1 排， 下游坡 1 排，每排 4 个桩，其中观测桩 2 个，工作基点桩和校核基点桩各 31 1 个，共计桩点 12 个，其中共有观测桩 6 个，基点桩 6个，观测桩用砼预制件，安装强制对中设施。 用视准线法，分别采用较高精度水准 仪和经纬仪进行垂直位移和水平位移观测。 其具体间距、位置、尺寸详见附图。 ，集中渗流水，安装三角堰观测，渗流量小时用容积法测渗流量。 ，设置水位尺观测库水位。 观测设计统计表 名 称 规格型号 单位 数量 水准仪 来卡 NA2 套 1 量水堰 三角堰 个 2 雨量计 个 1 观测桩 个 6 个 基点桩 个 6 个 第四节 溢洪道整治设计 一、溢洪道现状 干拱桥 水库 溢洪道建于 1976 年，布置在大坝右 左端 ，为 正堰 开蔽式实用堰 ，堰顶高程 ，堰宽。 溢洪道是在右坝端砂质泥上开凿而成， 陡槽左边墙未衬砌，风化冲刷淘空垮塌严重，影响泄洪，陡槽末端未修建消能设施，下游冲刷严重。 这次四川 汶 川大地震造成溢洪道陡槽右边墙垮塌 50m。 二、溢洪道工程地质简述 32 溢洪道岩性单一，岩体节理 切 割小，稳定性较差，岩性为砂质泥岩和粘土泥岩互层 ，抗冲刷。