平,规划设计的基础工作十分薄弱,建设管理混乱,缺乏完善的施工规程和质量检测措施,质量没有得到有效地控制,从而为水库枢纽留下了不少缺陷和隐患。水库建成运行后,几乎未做过维修工作,加上年久失修,管理手段落后,使得水库多年带病运行,严重影响工程的正常运用。根据防汛要求,因汛期实行限制蓄水而被迫弃水,造成水资源浪费并且影响工程效益的正常发挥。2004年4月9日,襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组,对某水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证,并按水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》将其定性为Ⅲ类坝。2005年5月,水利部大坝安全管理中心以坝函[2005]1027号文核查某水库为Ⅲ类坝。其存在的主要问题如下:
(1)水库坝顶高程欠高,水库防洪能力不能满足《防洪标准》(GB50201-94)要求。大坝目前防洪能力仅10年一遇。
(2)坝顶现有宽度小于规范要求的最小值,大坝坝基渗漏严重。坝基有强风化云母片岩层,透水率大于规范要求的10LU值,最大q=27.3Lu,超出了现行规范对坝基的要求。
(3)大坝上游坡护砌块石厚度不够,风浪淘刷塌陷严重。大坝浸润线偏高,大坝坝体渗透坡降大于壤土允许渗透坡降值,坝体不满足渗透稳定要求。下游坡无反滤排水设施,坝
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体含水量偏大。
(4)溢洪道未衬砌,无消能防冲设施。
(5)输水涵管闸门漏水严重,工作房和工作桥破坏严重,涵管出口未衬砌,启闭设备已超过规定使用年限,启闭不灵。
(6)坝区防汛公路路况差,晴通雨阻。
(7)水库无管理用房、交通工具,不得于日常管理。(7)大坝缺乏必需的观测设施。
鉴于工程存在上述问题,并考虑工程在当地农业和国民经济发展中的地位和作用,工程的除险加固显得十分必要。
1.5除险加固工程设计
某水库除险加固工程包括大坝整治工程、输水涵管改造工程、溢洪道工程,分述如下:
1.5.1大坝整治工程
大坝整治工程包括坝基帷幕灌浆防渗、大坝上游坡砼衬砌、大坝下游坡坡面整治、新建大坝下游排水沟、坝顶防浪墙新建及坝顶泥结石路面工程。坝基有强风化云母片岩层,透水率大于规范要求的10LU值,计划采用帷幕灌浆防渗措施。上游坡面原为干砌块石护坡,厚度仅0.2m,由于坝体不均匀深陷和风浪淘刷形成大面积冲坑、浪坎,且干砌石护坡兴建时采用风化严重的石料,计划将大坝上游坝坡原干砌块
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石护坡平整后,增设现浇砼护坡,底部铺0.1m厚砂砾石垫层反滤排水。在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶上游侧增设悬臂式钢筋砼防浪墙,墙净高0.9m,全长425 m。坝下游坡面为草皮护坡,但下游坝坡已出现不同程度的沉陷和毁坏,造成坝坡面凹凸不平。坡面最低洼处下陷达0.6m,且草皮养护不好,出现损毁坡面不平整,无排水沟,计划对坡面用透水性强的代料进行培厚整治,完善其排水沟系统。由于坝顶兼有交通功能,但是现有坝顶宽度过窄且不一致,因此在培厚大坝时,将坝顶统一扩宽至5m,并修建成泥结石路面,大坝下游侧增设砼坝肩石。另外增设大坝渗流量观测设施等。
1.5.2输水涵管改造工程
输水涵管原为现浇钢筋砼城门洞形涵管,进水口设有水箱、工作台及启闭机房,工作台与大坝坝顶之间有钢筋砼工作桥连接。目前工作房及工作桥破坏严重,启闭设备已超过规定使用年限,启闭失灵。计划对工作房及工作桥进行彻底修复,将现有启闭设备进行维修、更换,涵管出口连接段因大坝培厚需拆除重建。
1.5.3溢洪道工程
现有溢洪道基础为强风化的云母片岩,未衬砌,且无消能防冲设施,水毁严重。根据地形条件,溢洪道宽度仍采用7 m,呈正堰布置,采用明渠泄流的衬砌型式,其组成部分有进水渠段、泄水槽、消力池、尾水渠连接段。进水渠段全
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长120m,底宽7m,边坡1:1.0,纵坡1/500;泄水槽全长63.63m,采用等宽矩形过流断面,泄槽宽7m,纵坡比降1:6,侧墙高度2.2m—2.7m;消力池长9m,深0.7m,底板厚0.5m,边墙高2.7m。泄水槽与消力池底板均为钢筋砼,边墙采用C20砼重力式挡土墙结构。尾水渠采用梯形断面,底宽15m,边坡1:1.5,纵坡1/500,总长300m,其中紧接消力池后设一长20m 的M7.5浆砌石扭面墙连接段,断面底宽由7m渐变为15m。扭面墙连接段后再接一段10m长M7.5浆砌石海漫段。扭面墙和海漫护砌高2.0m,护底厚30cm。在进水渠直墙段北张庄村与西袁庄村民要从此通过,因此需建一座跨溢洪道交通桥,并改造坝顶至交通桥的连接道路,以保证过往行人及车辆的安全。此桥也为坝右端至寺沙公路之间的防汛道路的交通要道。
考虑到工程管理和防汛需要,新建150m2管理房。1.5.4新建观测设施
根据某水库大坝的实际情况,在大坝下游纵向排水沟处布置1个直角三角形量水堰进行监测,在大坝右岸输水涵管旁布置1组水位尺。
1.6金属结构及电气设备
根据安全鉴定报告的结论,拟更换输水涵管的闸门和启
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闭设备。更新原圆筒活塞铸铁闸门为定型铸铁闸门,闸门型号为PGZ0.6×0.6-20;更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机,启闭机型号为QL—3。
由于某水库原输水涵管启闭机为人工手动操作,本次加固拟架设一条10kV、1.0km长的输电线路至大坝右端,并安装一台容量为50kVA的变压器,型号为S9—50/10,对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力,并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。
1.7施工组织设计
1.7.1施工条件
某水库距某市城区25km,工地距寺沙公路省道3km,从寺沙公路省道向南经太平镇至某为沥青路面,路况较好,交通方便,能够满足本次施工的运输要求。
明渠式溢洪道位于大坝右侧,距右坝肩约30m。本工程属加固工程,大坝的坝顶和坝肩的开敞地带、溢洪道进出口及右岸平地均可作为施工场地之用,完全满足工程要求。
该加固工程所需碎石可由附近唐梓山碎石场购运,块石可在2km以内的山坡上开采,岩石为大理岩。土料可在近处岗地上取土,其土料粘粒含量大于30%,塑性指数17,最大
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