某小型水库枢纽除险加固工程初步设计
nzj-jiang
nzj-jiang Lv.2
2010年04月20日 16:49:15
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(一)工程概况 某枢纽系沱江水系清水河上的一座以灌溉为主,兼有防洪、水产养殖的水利工程,总库容109.2万m3,兴利库容90.95万m3,死库容9.6万m3,正常蓄水位396.20m,死水位386.30m,设计灌面0.45万亩。 水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水设施组成,见枢纽平面布置图(图1)。 某县水利局委托专家和工程技术人员对水库枢纽建筑物的安全进行了安全现场检查,并作了安全鉴定评价工作,评价结果认为该水库属于三类坝,为病险水库,宜尽早对水库工程病害进行除险加固整治,主要问题有:

(一)工程概况

某枢纽系沱江水系清水河上的一座以灌溉为主,兼有防洪、水产养殖的水利工程,总库容109.2万m3,兴利库容90.95万m3,死库容9.6万m3,正常蓄水位396.20m,死水位386.30m,设计灌面0.45万亩。

水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水设施组成,见枢纽平面布置图(图1)。

某县水利局委托专家和工程技术人员对水库枢纽建筑物的安全进行了安全现场检查,并作了安全鉴定评价工作,评价结果认为该水库属于三类坝,为病险水库,宜尽早对水库工程病害进行除险加固整治,主要问题有:

1、坝体坝基渗漏严重;

2、大坝变形严重,坝坡表面长满杂草,坝坡抗滑稳定存在安全隐患;

3、坝顶高程不满足要求,坝顶宽度不够,护坡破坏严重。


(二)水文

流域属湿润性亚热带气候,多年平均降水量为950mm,流域内多年平均气温17.4℃,多年平均最大风速18.6m/s。坝址以上主河道长1.29km,平均坡降21.66‰,吹程410m,坝址以上集雨面积0.94km2。

(三)工程地质

1、库区:水库区地处浅丘区,海拔高程370~400m,总体地势西南高东北低。根据(GB18306—2001)1/400万《中国地震动参数区划图》,工程区地震动峰值加速度为0.05g,对应的地震基本烈度为Ⅵ度,区域构造稳定性好。

2、坝体:根据钻孔资料表明坝体粉质粘土成份较单一,局部含砂重或含碎、砾石,允许渗透坡降[J]=0.5~0.6,其他物理力学参数见表1。

表1 物理参数建议值表

参数

材料

湿密度 (g/cm) 饱和密度 (g/cm3) 浮密度(g/cm3) 渗透系数K(cm/s) 非饱和固结快剪C(Kpa) (度) 饱和固结快剪C(Kpa)(度)

坝体土

1.97 2.00 1.0010-8~1.99×10-4 21.0 17.0 19.0 14.7

坝基土

1.95 2.00 1.00 1.7×10-4 17.0 15.0 15.0 13.0

块石排体

2.20 2.32 1.32 1.0×10-2/ 35/33

泥岩石碴

1.89 2.15 1.15 5.0×10-4 15 25.0 10 23

砂岩石渣

2.17 2.30 1.30 5.0×10-3 10 29.0 8 27

3、坝基:坝基岩体以强风化泥质粉砂岩为主,其强度较低。坝基发育3条泥化夹层。坝肩、坝基岩体,强风化岩体渗透系数为K=(1.0~6.0)×10-4 cm/s,属中等透水岩体,因此,坝基、坝肩存在渗漏问题,特别是基岩与坝体接触部位渗漏较严重,建议对坝基、坝肩进行防渗处理。透水层深度见图2,物理力学参数见表1。

4、天然建筑材料:工区条块石料、石渣料、粘土料资源丰富,能满足设计要求。




(四)大坝

大坝为粘土均质土坝,原来设计坝顶高程398.75m,最大坝高21.15m,现由于坝顶沉降,坝顶高程397.60m,最大坝高20m,坝顶宽3.0m,坝顶轴线长142.0m。大坝上游坝坡坡比分别为1:1.5(在高程392.60m处变坡)、1:2.5,未设置马道,上游为草皮护坡。大坝下游坝坡坡比分别为1:2.5(在高程389.60m处变坡,马道宽4.0m)、1:2.0,坝坡为草皮护坡,无排水棱体。详见图3。

(五)溢洪道

开敞式正槽溢洪道,堰型为宽顶堰,堰宽3.0m,堰顶高程为396.20m,陡槽段纵坡i=0.045,宽2.0m,溢洪道完好。溢洪道下泄流量见表2。

表2 溢洪道下泄流量表

P(%)
0.33
1
3.3
5
Q(m3/s)
5.33
4.01
3.05
2.62


七、建议设计步骤
1、确定工程等别和建筑物级别。
2、根据溢洪道下泄流量计算设计洪水位Z设和校核洪水位Z校。
3、验算并确定坝顶高程:根据静水位加超高验算原坝顶高程是否满足要求,若不满足则重新拟订坝顶高程。
4、加宽坝顶宽度,拟订坝坡整治方案。
5、整治方案的渗流计算:计算几种工况下的浸润线、渗流量和渗透坡降J,并由J和[J]对比,判断是否满足渗流稳定要求。
6、整治方案的上下游坝坡稳定计算,并判断方案是否可行。先找最危险圆弧,计算最小安全系数Kmin,由Kmin和允许安全系数[K]对比,判断方案是否可行。
7、基础和坝体的渗漏整治设计。灌浆孔布置和数量、孔深、灌浆方法和灌浆材料等。
8、细部构造设计:上下游护坡、排水沟、下游排水。
9、绘图:
10、编写设计说明书


求大侠们能帮我解决,本人是应届毕业生,谢谢
免费打赏
isaiahwu
2013年07月04日 10:27:09
12楼
还是打个包上传上来好一些,黏贴上来的内容很多都是缺乏的,没有表格、没有图,理解起来很费事的。
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wanglixin6181
2013年07月05日 12:23:12
13楼
这位同学,搞一座小(一)型水库(总库容100万m3以上)的除险加固设计工作量是很大的,光初步设计报告的文本字数就不少于5000个字。按我们浙江省的审批管理规定,还需报省水利厅审查批复。所以并不是三言两语可说得清的。不是不愿意帮你解决,因各个水库情况不同,基础资料就需要一大堆,计算内容更多,如水文分析计算(确定洪峰流量,进行调洪演算,确定最大下泄流量),渗流计算(确定浸润线方程,计算渗流量),抗滑稳定计算,等等。还是应该参考当地类似工程的设计资料为宜。
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