[水利水電畢業設計] 某水庫除險加固工程初步設計及概預算（設計書+圖紙+預算）

資料分類：土木工程畢業設計 - 水利畢業設計 | 發布形式：資料共享 | 更新時間：2016-11-23

1 綜合說明
1.1 工程概況
1.1.1 引言
團結水庫座落在湘潭市湘潭縣排頭鄉鰲洲村團結組，位于東經112°50'，北緯27°51'，屬于湘江支流漣水水系，水庫控制集雨面積0.96km2，距離湘潭縣政府約3km，鄉村公路通往壩區，交通較為便利,是一座以灌溉為主，兼防洪、養殖等綜合效益的水利工程。
樞紐建筑物由大壩、溢洪道、輸水涵洞等建筑物組成。設計洪水標準按20年一遇，校核洪水標準按200年一遇，水庫正常庫容29.1萬m3，死水位47.5m，死庫容1.4萬m3，工程等別為Ⅴ級。
大壩為均質土壩，壩頂高程60.0（黃海高程系，以下同），最大壩高20m，壩頂寬5m，壩底寬82m，壩頂軸線長85m；上游分3級坡，坡比分別為為1:2.2、1:2.2、1:2.8，下游分3級坡，坡比為1:2.2，1:2.2, 1:2.2,中間設2.0和2.5m寬平臺；上游壩坡已有砼護砌，下游壩坡不規整，長有雜草。溢洪道位于大壩左岸，為岸坡式寬淺式溢洪道，漿砌石結構，堰項高程57m，堰頂寬度4m。輸水涵管為漿砌石結構，斷面尺寸為0.5×0.7m（寬×高），涵管進口采用臥管放水，臥管直徑為0.7m，全長100m。
團結水庫工程隨著大壩的長期運行，左岸山體滑坡嚴重導致溢洪道堵塞，壩體散浸、壩體與壩基接觸界面散浸、壩基滲漏、輸水涵結構老化滲漏等各種問題逐漸暴露出來，特別是汛期高庫水位運行時險情不斷，影響工程效益的正常發揮，工程運行狀況差，險情隱患危及大壩的正常運行與安全。
1.1.2 樞紐工程概況
樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵等組成，大壩為均質土壩。
一、大壩：為均質土壩，最大壩高20m，壩頂高程為60m，壩寬為5.3m，壩頂軸長85 m。
二、溢洪道：位于大壩左端山體處，堰頂高程57.0m，堰頂寬4m，為開敞式。
三、放水涵：放水涵位于水庫大壩上游右岸山體，涵長度為100m，尺寸為0.7m(寬)×0.5m(高)箱涵，為漿砌石結構，進口采用臥管放水，臥管直徑為0.7m。
1.1.3 工程存在的病險問題
（1）壩體設計為均質土壩。壩體填筑土料與施工質量較差，壩體防滲性能差，壩體存在滲漏問題。
（2）壩體與壩基接觸界面存在散浸問題與壩基滲漏問題。
（3）左岸山體滑坡嚴重，溢洪道漿砌塊石底與側墻均破損，已基本沒有泄洪能力。
（4）輸水涵進口段結構簡單、材料質量差、施工質量差，結構老化，啟閉機及拉桿老化、銹蝕，存在滲漏問題。
（5）大壩外坡無排水棱體，壩腳長期浸飽在水中，造成壩體飽和下沉；壩內坡護坡損壞嚴重。
（6）防汛公路未硬化；
（7）無大壩監測設施，無法觀測危及大壩的安全隱患。
針對上述問題，湘潭縣水利局委托湖南湘潭市水利水電勘測設計院完成了《團結水庫大壩安全評價報告》，工程主管部門按照《水庫大壩安全評價導則》SL258-2000要求，組織專家對該水庫大壩進行了安全鑒定，評定團結水庫大壩安全類別為三類，需盡快進行除險加固工作。
1.1.4 安全鑒定的主要結論
1.1.4.1運行管理
團結水庫由于各地均建立了明確的防汛責任制，水庫的運行情況、汛期巡查等規章制度基本齊全，運行情況較好。大壩無安全監測設施，不能對大壩存在的滲漏隱患進行監測，運行管理現狀差。由于施工質量差，筑壩時就地取材，致使大壩在逐年下沉，其外坡坡腳未設置排水棱體。團結水庫自建庫以來，未建大壩安全監測系統。無專人負責對大壩定期觀測。根據《水庫大壩安全評價導則》（SL258－2000）的有關規定，團結水庫大壩運行管理綜合評價為C。
1.1.4.2工程質量
通過大壩填筑料的地質分析和現場的注水試驗，大壩土體干密度推薦值為1.62g/cm3，大壩滲透系數推薦值為8.1×10－4 cm/s，不滿足《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001）關于土壩防滲質量的要求；壩外坡無排水系統，壩腳無排水棱體，漏水嚴重，各水工建筑物經多年運行，滲漏現象嚴重，危及大壩安全。工程質量綜合評價為不合格。 1.1.4.3防洪安全復核
團結水庫總庫容38萬m3，正常水位庫容為29.1萬m3，大壩為均質土壩。根據《防洪標準》（GB50201－94）有關規定，其工程等級為Ⅳ等，主要建筑物為5級，相應防洪標準為：設計洪水重現期為20年，校核洪水重現期為200年。溢洪道消能防沖工程設計洪水重現期為10年。通過復核，大壩壩頂高程60.00m，溢洪道控制段頂部高程60.07m，能滿足規范規定的擋洪高程（60.0 m和59.11m）的要求。大壩防洪安全性為A級
1.1.4.4滲流安全復核
根據地質勘探工作和室內土工實驗的結果，結合壩體施工情況和運行情況，依據大壩進行的二維有限元滲流計算，壩體內最大滲透比降小于允許滲透比降，壩體不可能地發生滲透破壞，同時在正常、設計、校核洪水位下，浸潤線從下游壩坡中間逸出，逸出點以下的坡面滲流不安全，存在多處集中滲漏；左、右岸山體與壩基之間存在著滲流。由于大壩壩體、壩基內存在滲透安全隱患，結合大壩的實際情況，根據《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000），大壩滲流安全性定為C級。
1.1.4.5結構安全復核
采用畢肖普法計算的安全系數：工況一：K=1.238，小于規范要求的K=1.25；工況二：K=1.182，大于規范要求的K=1.25；工況三：K=1.165，大于規范要求的K=1.15；三種工況下，二種工況計算的安全系數小于規范要求的安全系數，上游壩坡需做護坡處理，其余一種工況計算的安全系數均大于規范要求的安全系數，滿足抗滑穩定要求。根據《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000）的有關規定，團結水庫大壩結構安全性定為C級。
1.1.4.6抗震安全復核
團結水庫位于地震基本烈度小于Ⅵ度區，因此按《水工建筑物抗震設計規范》（DL5073-2000）的規定，團結水庫大壩等建筑物可不作抗震復核計算，對大壩也不必采取抗震結構措施。根據《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000）規定，團結水庫大壩抗震安全級別評定為A級。
1.1.4.7金屬結構
涵洞底設一放水閘，啟閉機通過斜拉桿控制閘門，閘門及斜拉桿為金屬結構,均已嚴重銹蝕，將其更換即可。啟閉機經過長期使用，加上管理、維修沒跟上，老化嚴重，啟閉不靈活，須進行更換。根據《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000）的有關規定，團結水庫金屬結構安全性定為C級。

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