水库除险加固工程设计方案

1、水库除险加固工程设计方案第一节 工程现状及存在的问题1.1枢纽大坝工程1、大坝工程现状大坝为均质土坝，原设计坝高15.8m，坝顶长101米，坝顶 宽1.6米，实测坝顶高程802.5米。上游坡比为1：2.0，下游 坝坡马道上部坡比为1:2.0，下部为1:2.17，马道宽4.0m， 内外坝脚无堆石体。内、外坡均没有进行护坡处理，外坡无排 水系统，大坝无沉降、位移、渗流观测设施，也无其它设施。大坝为均质土坝， 工程于1967年9月动工修建， 于1968年4月完工投入运行。设计大坝坝高15.8m,坝顶宽1.6m，坝顶长101m,设计正常蓄水位801.00m，坝顶高程802.50m，坝基高程786.70

2、m。大坝上游边坡比为1:2.0,下游边坡分别为1：2.0、1:2.17。2、大坝存在的问题工程修建于1967年，至今已40多年。由于当时各种设计 规范都处于一种起步和试验阶段， 体制和资料还不健全， 并且没 有较为详细的地质资料， 没有正规的施工图纸， 加之各种技术落 后和技术力量极为薄弱，大坝在建设期间，施工质量低，坝体碾 压存在不密实问题,外坝脚未设堆石体，外坝脚段滑坡。经洪水 复核坝顶高度不足，且坝顶宽度不达标，内坡未进行护坡处理， 风浪淘涮严重，外坡无排水沟系统。工程就这样带病运行，始终是没有得到整治。因此对大坝进行除险加固势在必行， 以确保大坝安全和下游 人民群众的生命财产安全， 保

3、障灌区农业的稳产增收， 从而发挥 出工程应有的效益。1.2溢洪道工程1、溢洪道现状：位于大坝左端砂页岩基础上，为开敞式正 堰宽顶堰溢洪道，堰顶厚度为5.0米，堰顶宽度3.0米，泄槽段 长30m宽3.0m，坡降为1:67,陡槽段长30m宽3m陡槽坡 比为1:4.2，溢洪道长度65米，右边墙为浆砌石结构,左边墙靠 山岩未浆砌,底板亦未浆砌。2、存在的问题：通过前面的洪水复核计算，溢洪道堰顶的 泄流能力不能满足200年一遇校核洪水标准， 需对溢洪道泄流堰 进行拓宽至4.0m。右边墙被强余震震垮，底板及左边墙未浆砌。1.3放水设施1、放水卧管放水卧管位于大坝右岸， 为条石浆砌斜卧式， 断面尺寸为高*宽

4、*长=0.6*0.66*0.86m,呈单排20级布置，放水孔直径D=20crg放水流量为0.075m3/s。2、放水涵管涵管为浆砌石结构，洞长61.20m，洞宽0.6m,洞高0.55m， 放水流量为0.15 m3/s。放水卧管被余震震损，漏水严重。1.4防洪公路京元水库防洪进库公路从明（明觉乡）射（射箭乡）线接入96)；京元村村道公路直通大坝右坝顶，全长500m,交通不畅，车辆无法进入，不能满足正常的防洪抢险需要。1.5管理设施及其他工程京元水库没有管理房设施， 不利于管理站职工正常工作和生 活,没有通讯设施及交通工具，更没有雨量、位移、渗流观测设 施，极不利于水库的科学管理和合理运行。第二节

5、 设计依据2.1工程等别京元水库总库容10.14万m,有效库容8.85万mi,有效设计灌面为0.036万亩，根据水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL2522000)之规定,该水库为小(二)型水利枢纽工程, 工程等别为五等水利枢纽工程,枢纽工程主要建筑物为5级。2.2洪水标准该水利工程永久性建筑物, 其设计洪水标准根据规范和实际 情况确定为20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。2.i采用的规范1水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252 2000);2防洪标准(GB202094);3碾压式土石坝设计规范(SL274- 2001)及修定和补充 规定；4小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(S

6、L189-96)；5碾压土石坝施工规范(DL/T51292001);6碾压式土石坝施工组织设计导则（DL/T5962000）;7水工建筑物（第三版）；8京元水库大坝安全鉴定论证报告（2002）第三节 总体设计 京元水库除险加固工程总体设计方案为：对内坡进行整形， 内坡采用C15砼预制块进行防护处理； 清除滑坡体， 重新回填碾 压外坝坡，增加外坡堆石体，增强外坡的稳定性，增设外坡排水 系统；结合外坡整治，加高大坝拓宽坝顶；拓宽溢洪道堰宽，浆 砌整治溢洪道；维修整治放水卧管；整治防汛抢险公路；增设大 坝位移观测设施；第四节 挡水建筑物4.1大坝工程整治设计1大坝坝顶整治设计：拓宽原坝顶宽度1.6米

7、至3.0m，同时加高大坝高度16cm坝顶路面采用15cm厚泥结石铺筑， 其下 铺设20cm厚砂砾石垫层，坝顶路面两端设30*30 cm路边石，水库整治后坝顶高程为802.5米,详见大坝整治横断面图。2大坝内坡整治设计：对内坡进行整形护坡，先清除15cm厚表层浮土，其次自内坡高程794.00m以上至799.00m以上采用20cm厚干砌块石护面，下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料, 799.00m以上至坝顶采用C15砼预制块进行护坡处理，预制块边 长30cm厚8cm,下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料。护坡框 格采用C20砼矩形结构，边长为长X宽=15mx 8m,C20砼框格断 面尺寸宽x深=

8、30cmx 30cm。3、大坝外坡整治设计：结合坝顶拓宽，从马道800.45m采用1:2.0坡度培厚外坝坡至坝顶使坝顶宽度达到3.0m,同时加高大坝0.16m，使大坝高度达到802.66m。对外坝795.32m以下滑坡 体进行清除，并应保证全部清除滑坡体，为确保新旧土料的良好接触，清除采用阶梯状，阶高不小于30cm,台宽为不小于60cm为宜,并采用硬岩石渣料对坝坡进行回填压实至原坡比。在外坝 脚增建堆石体，堆石体顶高程为788.70米，堆石体顶宽2.0m,内坡比1:1.0,外坡比为1:1.5。坝肩两侧设顺坡向排水沟，同时以防人畜肆意进入坝坡内， 排水沟边墙为M7.5砌石矩形结构，宽X深=0.4

9、X0.4m,边墙厚20cm,底板采用8cm厚C20砼浇筑,其下铺设20cm厚砂砾石垫层。 对外坝坡堆石体以上部分采用C20砼棱形框格进行草皮绿化护坡，以防雨水冲涮，棱形框格边长10mx 10m C20砼框格断面尺寸宽X深=30cmx 30cm。4.2大坝渗流复核计算根据水库管理站观测记录、现场的踏勘、走访当地群众等该水库自运行以来未出现渗漏现象。渗流稳定分析计算如下：渗漏量计算成果表表 4 一 1工况渗流量单位工况一0.000097L/s工况二0.000105L/s工况三0.000134L/s从表中可以看出，大坝坝体在各种工况下渗漏量较大，按正 常水位，坝体平均长度按70%+算，年总渗漏量为0.02163万立 方米，占总库容的0.213%，故坝体渗漏满足规范要求。4.3坝坡稳定复核1、基本资料大坝为五级建筑物，根据碾压式土石坝设计规范（SL2742001）及修改和补充规定的要求， 相应的坝坡抗滑稳定最小安全 系数如下表：土坝坝坡抗滑稳定最小安全系数表 4 一2大坝类别建筑物级别正常运用情况非常运用情况I非常运用情况I土坝51.251.151.05本工程未进行土工试验，坝坡材料