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水利水電工程邊坡設計規范

時間:2023-07-12 17:07:29

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程邊坡設計規范,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:水利水電工程 問題 策略

水利工程項目施工管理已經成為施工企業經營發展的戰略和企業內外條件,質量問題困擾著工程項目的如期交付并影響預期效益的實現。加強工程項目的管理,有效的成本控制,并且確保目標利潤的實現。近年來,國家相繼制定了多部關于工程質量的法律法規,各級建設行政管理部門也加大了大型工程項目質量的行政監管力度,但水利水電工程的特點使得水利水電工程質量控制任務既復雜又繁重。故此,本文就目前水利水電工程施工質量管理中存在的問題進行分析,達到如何加強項目成本管理。

一、項目管理存在的問題

一個企業都有其長期的文化積累,以及在一定歷史環境下才能形成的企業管理方法和理念,項目管理是指在一定約束條件下,為達到項目目標(在規定的時間和預算費用內,達到所要求的質量)而對項目所實施的計劃、組織、指揮、協調和控制的過程。項目管理其本質的一個特性就是它的“一次性”。因此,項目管理實際上是從開工到竣工結束的一次性管理過程。管理模式也不是一成不變的,要與環境、資源對應,并隨著時間的發展而進行動態調整。

二、工程設計中存在問題

國家或水利部已經出臺了一系列法律法規、技術標準和規范,但很多水利基層單位和個人并沒有去實施。某些個別水利水電工程建設項目的項目規劃書、可行性研究報告和初步設計文件,由前期工作經費不足,規劃只停留在已有資料的分析上,缺乏對環境、經濟、社會水源配置等方面的綜合分析,特別是缺乏較系統全面地滿足設計要求的地質勘測資料,致使方案比選不力,新材料、新技術、新工藝的應用嚴重滯后,整個前期工作做的不夠扎實,直接影響到工程建設項目的評估、立項、進度和質量等。而大多數設計單位普遍存在資質低、設計水平低、施工圖不規范、圖紙錯誤較多、結構不符合實際,設計變更隨意性大等問題。設計人員施工經驗差,未考慮施工工藝和施工能力,考慮設計規范較多,考慮施工現實條件較少,造成設計與施工的銜接有一定困難。有些地方由于財政困難常難以墊付足夠的前期勘測設計費,待立項后有了資金又急于上馬,沒有足夠的時間與足夠的經費進行前期勘測作,導致水利水電工程的前期勘測設計深度不夠。有的項目更是由于政府的行政干預匆忙上馬,根本沒有進行勘測設計等。

三、加強施工導流及圍堰技術在水利水電電施工中的應用

水利工程施工中修建閘壩工程所特有的重要工程措施是施工導流。選定什么樣的導流方案,關系到整個工程的工期、質量、造價和安全度汛,事先設計要做到周密謹慎。碾壓混凝土是一項筑壩新技術,在世界范圍內得到了越來越廣泛的應用。使用填筑土石壩的大型運輸,振動碾壓機械,壓實非常干硬的混凝土拌和物,采用大體積,薄層碾壓上升的澆筑方法。這種施工方法速度快、投資省、經濟效益高,最適于大體積和大面積(如路面,飛機跑道等)混凝土施工。碾壓混凝土有別于常規混凝土的主要特征是:拌和物干硬,坍落度為零。施工方法更接近于土石壩的填筑方法,采用通倉薄層鋪料,振動碾表面壓實;而常規大壩混凝土施工采用柱狀分塊,插入式搗固。工程實踐顯示了碾壓混凝土的優越性是施工速度快,經濟效益高。在水域上進行水利工程施工,要解決施工導流問題,通常采取的辦法都是修筑圍堰。施工導流是一場為水工建筑物施工,而進行的與河水爭地、爭時的斗爭,它與施工總進度是密切相關的。導流時段的劃分、導流流量的選擇、導流方案及措施的擬定等,均應按國家建設計劃的要求為標準,按水工建筑物主體工程的控制進度作為主要依據。控制性施工總進度實際就是壩和導流工程在洪水賽跑中所必須達到的時間指標,如何安全度汛在施工中是最關鍵的,導流工程必須最大限度地滿足施工總進度的要求,合理的安排工期,熟悉地理知識,在設計中做到細致有度。

四、水利水電工程施工的機制和觀念創新

項目施工管理創新方案的組織機構,應相應建立起現代企業管理制度,創新的方案就基本具備了。但這一方案的有效運行還需要有創新的機制,方能使這一創新方案具有極強的生命力。創新的機制就是要使項目經理部及分公司不斷增強市場的競爭能力,牢牢占有自己的市場,不斷開拓和占有潛在的市場。項目施工管理不斷創新的關鍵是企業高層管理者給予足夠的重視,加大人才的培養、引進和凝聚,切實加強創新意識,以創新的思維方式對企業進行管理,即以市場的需求為出發點,要深刻認識項目施工管理創新的緊迫性、重要性、艱巨性和長期性。施工企業應將項目施工管理的創新放在企業發展戰略的高度上來定位,并將創新工作切實落到實處,要根據時代要求和遵循創新原則去提出創新方案。

五、加強項目監督管理

項目法人的組織機構人員質量意識需要加強,不能不重視工期,輕視質量。項目部人員素質要求不斷提高,需要高水平的管理人才,更好的項目管理科學化決策。認真貫徹落實國家有關環境保護的法律、法規和規章及本合同的有關規定,做好施工區域的環境保護工作,對施工區域外的植物、樹木盡量維持原狀,防止由于工程施工造成施工區附近地區的環境污染。水利水電加強開挖邊坡治理,防止沖刷和水土流失。

第2篇

[關鍵詞] 水利;施工監理;開挖;混凝土;灌漿

隨著社會經濟的發展,水利水電工程建設的規模在不斷的擴大,加強水利水電工程施工質量控制,監理工作具有越來越重大的意義。要保證水利工程施工質量,必須采取有效的監理質量控制要點,做好水利水電工程監理工作。

1 監理工程概況

南寧市隆安水庫位于南寧隆安萬發鎮境內,地處灌區東北面的石夾河上。水庫壩址現有簡易公路通過,壩址下游4.6 km處為 207 省道,工程對外交通條件較為方便。隆安水庫主要任務是以灌溉、 農村人飲和鄉鎮供水為主,兼顧河道生態用水。南寧市隆安水庫正常蓄水位691 m高程,相應正常蓄水位庫容1620×104 m3 ,水庫總庫容1894×104m3 ,水庫規模屬中型,樞紐工程等別為Ⅲ等。樞紐工程由砼砌毛石拱壩、 壩頂溢洪道、 左右岸交通洞、放水管及閘門井等組成。

2 大壩開挖監理質量控制

2. 1 爆破參數控制

2. 1. 1 梯段爆破

采用潛孔鉆造孔,鉆孔直徑 Φ100,裝Φ85mm乳化炸藥,臺階高度10m,設計孔間排距3.5 m×2.8 m,封堵長度 2.5 ~ 3.0m,單位耗藥量0.55 kg/m 3 ,超鉆深度1.0 m。

2.1.2 預裂爆破

采用潛孔鉆結合手風鉆造孔,設計孔距0.8m,預裂孔距前排爆破孔 1.5 ~ 2.0 m,裝Φ32 mm硝銨炸藥,線裝藥密度 450 ~500g/m,炸藥及導爆索綁扎在竹片上入孔,間隔不耦合裝藥,封堵長度 1.0 ~1.5 m。爆破網絡采用導爆索連接,采用兩段非電毫秒延期雷管分段,最大段預裂爆破藥量不大于50 kg, 所有預裂孔都超前排主爆孔100 ms起爆。

2.1.3 保護層開挖

采用手風鉆孔,鉆孔直徑Φ40 mm,裝Φ32 mm硝銨炸藥,設 計鉆孔間排距為1.2 m×1.0m,單位耗藥量0.5 kg/m3 。

2.1.4 控制爆破

基礎開挖除對開挖邊坡或建基面采用預裂爆破、光面爆破和保護層開挖等控制外, 在開挖時對新澆筑砼鄰近基礎開挖進行控制爆破, 根據安全質量振動速度嚴格控制單響藥量;嚴格按設計要求進行控制爆破,永久邊坡采用預裂爆破, 按設計要求施工, 確保半孔率達 85% 以上。對于特別破碎或不穩定的巖體, 采用密鉆孔,少藥量,力求使爆破震動對邊坡帶來的影響在允許范圍內。梯段爆破利用孔間微差技術,嚴格控制單響藥量,減少爆破震動,確保邊坡的穩定安全。

2. 2 開挖缺陷及處理

大壩右壩段壩基636 m高程以下地基承載力較差且巖層較為破碎,采用 C20 砼回填處理至墊層砼設計高程。右壩基和右壩肩650 m高程以下地基巖層較為破碎且有裂隙和夾泥層。按設計要求先進行人工切槽,切槽深度為其寬度的 1.5 倍,再鋪設Φ28@ 200 鋼筋網后才澆筑砼, 最后再進行有針對性的固結灌漿。右壩段上游側646m高程以上邊坡開挖,考慮到其開挖后邊坡高度大,且多為殘坡積物堆積,為保證施工開挖安全, 646 m高程以上開挖坡比由1∶0.8調整為1∶1.5,并在646 m高程處增設2m寬馬道。

3 大壩混凝土監理質量控制

3. 1 原材料與配合比控制

審查施工單位的配合比,凡未經監理審批的配合比不得用于施工;督促施工單位及時將原材料送檢, 經有資質的檢測單位檢測合格后,才能投入擬用部位使用,且原材料必須具備三證。

3. 2 混凝土拌和控制

控制混凝土拌和物, 凡不合格的拌和物不得入倉。混凝土澆筑過程中, 督促施工單位按規范要求進行平倉、振搗;砌石方式及塊石粒徑進行翻石檢查措施。保證混凝土拌和物從拌和到砌筑倉面施工振搗完畢歷時不超過1. 5 h, 并力爭盡量縮短。在混凝土生產過程中, 根據外界條件的變化, 對混凝土拌和物進行動態控制, 使實際施工配合比盡可能達到最佳狀態。

3. 3 混凝土澆筑和砌筑控制

砼澆筑過程進行旁站、 巡視、 抽查;低溫季節施工, 層間覆蓋時間按8h控制, 高溫季節施工, 層間覆蓋時間按 4~6 h控制。砌筑分條帶進行, 各條帶鋪料、 平倉、 振搗;方向與壩軸線垂直, 每條帶寬度根據施工倉面的具體寬度適時調整, 一般為10 m。 卸料高度控制在1.0 m以內, 用塔吊運至倉面后依次卸料, 減輕骨料分離, 卸料后及時平倉, 要求邊卸料、 邊攤鋪、 邊平倉, 使混凝土料始終卸在已平倉的 C15 砼砌毛石面上。水平施工縫處理包括工作縫及冷縫。工作縫是指按正常施工計劃分層間歇上升的停澆面, 冷縫是指混凝土澆筑過程中因故中止或延誤、 超過允許間歇時間(自拌和樓出料時算起到澆筑上層混凝土時為止) 的澆筑縫面。水平施工縫的工作縫層面在砼收倉后10 h左右采用高壓水清除混凝土上面的浮漿片、 松散殘物以及污物, 以露砂和微露石為準。在澆筑下一層混凝土時, 先鋪設比 C15砼標號等級或高一級 20 ~30 mm厚的水泥砂漿, 再鋪一層7 ~8 cm厚 C15 混凝土, 然后再向上砌毛石繼續上升。對在施工過程中因故出現的冷縫層面上, 視間歇時間的長短分成 I 型和 II 型冷縫。對 I 型冷縫面, 先將層面上已發白的混凝土挖除, 然后在層面上鋪一層厚5 mm的水泥煤灰凈漿, 再鋪筑上一層混凝土。II 型冷縫按施工縫處理。對骨料塊石, 按規范要求, 嚴格控制塊石粒徑, 不允許超徑塊石和遜徑骨料入倉, 并要求入倉前進行沖洗, 砌筑過程中按20m3 不少于 3 點進行翻石檢查, 確保埋石率滿足設計和規范要求, 有效降低水化熱。砌石按升程倉面完成后, 由業主、 監理單位一同對砌石質量進行大坑開挖檢測, 本工程共布置大坑檢測 3 組。

4. 灌漿工程監理質量控制

4. 1 固結灌漿質量控制

監理工程師在現場根據設計方提出的《正安縣石峰水庫工程大壩基礎固結灌漿技施設計說明》及規范要求對固結灌漿施工工藝進行全過程的控制,對重要工序,如鉆孔孔位、孔向、孔深、孔斜等均在現場進行嚴格的檢查、驗收簽證。在灌漿過中,經常性地對灌漿壓力、水灰比、進行檢查,對灌漿資料進行抽檢,并嚴格按照設計規范要求監督施工單位進行水灰比變換。對特殊地段、 吸漿量大的孔段,及時要求施工單位采用降壓、限流、間歇、待凝的方法進行灌注。嚴格按照設計、規程規范要求的壓力下, 當注入率小于1L/min時,還必須繼續灌注30 min方可結束,灌漿完成后采用壓力灌漿法進行封孔。從大壩固結灌漿成果來看,固結灌漿 I 序孔比 II 序孔吸漿量大,壓水檢查結果透水率均小于5 Lu。

4. 2 帷幕灌漿質量控制

為做好本工程帷幕灌漿工程的質量控制, 監理部嚴格按 《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》(DL/T 5148 -2001)及設計方提出的 《正安縣石峰水庫工程大壩帷幕灌漿技施設計說明》 實施監控, 具體施工過程中, 采取了以下質量控制措施:

(1) 審查施工單位報送的"施工組織設計"和檢查人員、設備、材料的進場情況, 簽發開工申請報告。

(2) 作好原材料的檢測,合格后方可使用,本工程所用水泥為重慶南川 "白塔牌" PC42.5水泥、重慶南川嘉南"鋼珠"PC42. 5水泥。

(3) 鉆孔完成后,經當班監理人員驗收孔深合格后方可進行灌漿,灌漿過程中嚴格按規范及設計要求的水灰比進行漿液拌制和變漿,監理人員隨時檢查漿液的比重,并及時檢查和簽認灌漿原始記錄。

(4) 各單元灌漿完成后,要求施工單位作好灌漿成果統計報監理部,監理工程師根據現場掌握的情況及規范要求布設檢查孔,檢查孔鉆孔過程中監理人員隨時跟蹤檢查鉆孔情況。

(5) 壓水檢查,所有壓水試驗檢查監理人員全過程的旁站,保證試驗結果的準確性。

(6) 對重要工序,如鉆孔孔位、孔向、孔深、孔斜、壓水試驗等均在現場進行嚴格的檢查、 驗收簽證。

5 結 語

綜上所述,在水利水電工程施工中。施工監理是非常重要的,對于整個施工質量的控制具有重要的作用。在水利水電工程施工監理工作中, 除了要做好上述幾項工程的質量控制,還需要對其他工程質量進行有效的控制,以此保證整個水利工程的施工質量。

參考文獻

第3篇

關鍵詞:水庫;除險加固;設計;

1工程簡介

某水庫樞紐位于月河右岸一級支流某下游。水庫樞紐距五里鎮約5km,有簡易公路通到右壩肩山梁上。

水庫樞紐工程由大壩、放水設施、左岸溢洪道等主要建筑物組成。水庫壩體為粘土均質壩,最大壩高17.56m,壩頂長152.545m,壩頂寬4.6m,壩頂高程500.0m(相對高程)。壩址以上控制流域面積3.6km2,總庫容20.4萬m3,河道長5.0km,河道平均比降95.44%。某水庫是一座以供水,灌溉為主,并兼有養殖等綜合效益的V等小(2)型工程【1】。

水庫工程于1954年2月由群眾自建,為萬方大堰,于1958年加壩升級為水庫,投入使用。由于當時水庫設計不規范,施工方法簡陋落后,加之水庫運行后主要建筑物老化失修,水庫多年來一直帶病運行,效益不能發揮。2007年4月市防汛辦、區防汛辦組織有關專家對某水庫進行了安全鑒定,鑒定結論是:某水庫大壩屬三類壩,建議盡快進行除險加固處理【2】。

1. 1現場檢查存在的問題

本次設計根據水庫除險加固工程設計導則要求。通過檢查大壩、溢洪道及放水設施等主要建筑物存在的安全問題,結論如下:

大壩部分

①壩頂:

壩頂為自然土路面,降雨不能通行,對大壩維修及汛期防汛不利。

②上游壩坡:

上游壩坡沒進行護面處理,壩坡面不規整,沖刷侵蝕嚴重。

③下游壩坡:

背水面右側有較大面積的土體產生了變形、塌陷和滑動,結合鉆孔資料,土體最深滑移面達4m。下游壩坡抗滑穩定安全系數不滿足規范要求;且壩面雜草、樹木從生,無壩面排水系統。

(1) 溢洪道評價:

溢洪道設計雖滿足泄洪能力需要。但現狀溢洪道折線堰為寬1.2m,高4.6m的漿砌石結構,堰體砌石部分裂縫、脫漿,漏水嚴重,堰后側槽底板襯砌厚度不夠,現狀沖刷破壞嚴重,已形成深0.5m沖坑。

(2) 引水設施部分:

引水設施雖經2003年處理,但在2007年7月因柴頭堵塞,無法正常放水。

(3) 其它設施:

①水庫無水位尺,無雨量觀測設施;

②大壩無滲漏、位移變形等觀測設施;

③大壩無管理房及抗洪設施;

1.2除險加固的必要性

水庫運行50多年以來,為工程所在的附近村莊的農業和農村經濟發展發揮了巨大的作用。

1958年3月完工,1965年因漏水,壩體滑動后進行整修,1977年7月因上游堰塘跨壩,導致某水庫漫壩,壩體形成深槽,淹沒下游劉家營村,沖毀大量房物及農田,后回填坍塌壩體,F復水庫部分功能,施工時均為人工填筑,也未對壩體加寬,安全難以保障,且不能發揮正常效益。

針對工程現狀存在的安全隱患和缺陷,按照現行標準和規范采取工程措施,消除工程安全隱患和缺陷,改善運行條件,以確保工程安全有效運行。

2 大壩加固工程設計

2.1大壩穩定滲流復核計算

本次設計是根據現行規范要求對大壩現狀滲流進行復核,根據復核結果,進一步弄清楚壩體存在的問題,為加固方案的擬定奠定基礎,提出相應的工程加固措施。

(1)設計計算工況

根據《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96)中關于滲流計算的相關要求,滲流計算兩種工況如下【3】:

工況①:上游校核洪水位以及對應下游水位;

工況②:上游正常蓄水位以及對應下游水位;

(2)計算邊界條件

根據規范和壩體實際情況,壩坡滲流計算斷面選定壩體實測最大斷面,土層分界根據地勘資料確定。

①最大壩高17.56m,壩軸線152.545m;

②壩頂寬度4.6m;

③上游坡比1:2.0、下游坡比1:1.8;

④校核洪水位時,上游水位498.98m,對應下游水位483.96m

⑤正常蓄水位時,上游水位497.20m,對應下游水位483.96m

⑥下游排水棱體頂寬1.5m,外坡1:0.3,內坡1:1.5;

(3)設計參數選擇

采用安康市漢濱水利水電水保生態勘測設計院(2008年)編制的《漢濱區某水庫工程大壩安全論證總報告》中土層的相關參數。

(4)計算結果分析

不同工況下的滲流量

經過計算,工況①和工況②滲流量計算結果見表1。

表1: 水庫滲流計算結果表

設計

工況

上游水位

(m)

下游水位

(m)

單寬滲流量

(m3/d-m)

水力

坡降

總滲流量

(m3/d)

校核洪水位

498.98

483.96

0.12

0.39

18.85

正常蓄水位

497.20

483.96

0.09

0.34

13.51

對于工況①,即當洪水達到校核水位498.98m時,壩體滲流總單寬流量為0.12(m3/d-s),壩軸線總長152.545m,即壩體滲流總量18.85m3/d。

對于工況②,即當洪水達到正常蓄水水位497.20m時,壩體滲流總單寬流量為0.09(m3/d-s),壩軸線總長157m,即壩體滲流總量13.51m3/d。

因此,根據上述計算結果,壩體滲流量不嚴重。

(6)穩定計算

根據《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96)的規定,壩坡抗滑穩定計算采用剛體極限平衡法,分別利用瑞典圓弧法和簡化畢肖普法進行分析計算。

2.2大壩穩定復核計算

壩坡穩定復核計算采用中國水利水電科學研究院的《土質邊坡穩定分析程序》STAB95進行計算。

(1)基本參數取值

壩體土物理力學指標根據安全鑒定階段地質資料和初步設計階段壩體鉆孔注水、壓水試驗、室內原狀樣試驗的成果,在分析整理的基礎上,對土工試驗物理力學指標按規范所要求的方法進行統計分析。

(2)斷面選擇

根據壩址地形地質圖,選擇大壩在溝道中心的最大剖面為壩坡穩定最不利斷面,只要此斷面滿足穩定分析的安全要求,則整個壩體均可滿足安全要求。

(3)浸潤線

浸潤線由地質勘察實測,并結合現場實際出逸點情況繪制,同時利用地質勘察所取得的滲透計算資料反推浸潤線加以復核驗證,以正確反映大壩現狀的滲流情況。

(4)計算工況

根據《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96)的規定,結合水庫的實際情況,選定下游壩坡穩定分析計算工況為正常情況,正常蓄水位497.2m,穩定滲流。

3 結語

除險加固主體工程完成后,消除了水庫的安全隱患,收到了社會效益、生態效益、經濟效益等多重效益。首先體現在社會效益上,工程的竣工消除了水庫的安全隱患,下游人民群眾生命財產安全得到保證,灌區農業穩產高產也得到保證,社會效益巨大。其次,今后防汛不搶險,合理開發利用水庫對發電與灌溉都會帶來經濟效益。第三,各滲漏點再無滲流出現,濕潤現象也完全消失。水壩各部分正常運行,放水難的問題得到解決。整個水庫樞紐煥然一新,其正常運行充分發揮了工程效益,使工程永續利用,效益可持續發展。

參考文獻:

[1]中國電力工業部. 《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》(DL5180-2003);

第4篇

關鍵詞:水電站;擋水;建筑物;設計

中圖分類號:TV732 文獻標識碼:A

1工程等級及標準

1.1工程等級

擬建工程由重力式擋水壩、溢流壩、等組成,水電站總庫容3846.58×104m3,裝機容量24MW,根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)和《防洪標準》(GB50201-94)的規定,該工程規模為中型工程,工程等別為Ⅲ等,擋水壩、溢流壩、河床式電站廠房為3級建筑物。

1.2設計標準

1.2.1防洪設計標準

根據《防洪標準》(GB50201-94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)的規定。對于本工程選定方案擋水重力壩最大壩高為30.8m,上下游水頭差為11.5m。按關于山區、丘陵區的水利樞紐工程的重力壩、溢流壩、河床式電站廠房洪水標準為:校核洪水標準采用500年一遇(P=0.2%),設計洪水標準采用50年一遇(P=2%);泄水建筑物消能防沖的設計洪水標準為30年一遇(P=3.3%);變電站、進廠交通等非擋水部分的校核洪水標準為100年一遇(P=1%);設計洪水標準為50年一遇(P=2%)。

對于比選方案面板堆石壩方案,按關于山區、丘陵區的水利樞紐工程的堆石壩、溢洪道洪水標準為:校核洪水標準采用1000年一遇(P=0.1%),設計洪水標準采用50年一遇(P=2%);引水式電站廠房校核洪水標準為100年一遇(P=1%);設計洪水標準為50年一遇(P=2%);溢洪道消能防沖建筑物的防洪標準與重力壩方案相同。

1.2.2抗震設計標準

根據《中國地震動峰值加速度區劃圖》(GB18306-2001)和《中國地震動反應譜特征周期區劃圖》(GB18306-2001),本區地震動峰值加速度值<0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s,相應的地震基本烈度小于Ⅵ度。

2擋水建筑物壩頂高程確定

按《水工建筑物抗冰凍設計規范》(GB/T50662-2011)中有關規定,壩頂超高按常規設計。

2.1風速

風速采用項目區所在地區氣象臺測站1957年~1990年4月~11月實測風速進行統計,根據壩軸線走向,分別選取5個風向(WSW、W、WNW、NW、NNW)進行統計。

計算風速:正常運用情況下采用重現期為50年的年最大庫面風速,非正常運用情況采用多年平均年最大風速。壩前風速計算值采用如下:

正常情況:υ=15.94m/s(正常蓄水位和設計洪水位時);

非常情況:υ=9.35m/s (校核洪水位時)。

2.2風區長度及水域平均深度

庫區水域雖狹長細窄,但庫區水面寬度仍大于12倍波長,因此風區長度采用計算點至對岸的直線距離。

風區內水域平均水深Hm沿風向作出地形剖面圖求得,計算水位與相應設計情況下靜水位一致。

2.3計算公式

根據《混凝土重力壩設計規范》(SL319-2005)中的規定以及本次調洪成果對壩頂高程進行計算,壩頂高程為水庫靜水位與超高之和,即校核洪水位、設計洪水位和正常蓄水位情況下分別加相應的壩頂超高確定壩頂高程。壩頂與水位的高差由下式確定:

Δh=h1%+hz+hc

式中:Δh—— 防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m);

h1% —— 波高(m);

hz—— 波浪中心線至正常或校核洪水位的高差(m);

hc—— 壩體安全超高(m);

其中波浪高h的計算采用官廳水庫公式:

式中:υ0 —— 計算工況下的相應風速 (m/s);

D —— 吹程 (m);

Lm—— 平均波長 (m)。

波浪中心線至水庫靜水位的高度按下式計算:

式中:H —— 擋水建筑物迎水面前的水深 (m)。

壩頂高程計算成果見表1。

壩頂高程計算成果表

表1單位:m

由計算結果知,壩頂高程由校核洪水位控制,計算壩頂高程為450.46 m。但考慮到溢流壩頂的工作橋凈跨為10.0m,為保證橋體鋼軌下的大梁(估算1.3m高)不影響泄洪,工作橋梁底須高于校核洪水位,由此確定壩頂高程為450.8m。

3 擋水壩設計

擋水建筑物壩型為混凝土重力壩,左岸擋水壩段樁號壩0+000 ~ 壩0+058.95m,右岸擋水壩段樁號為壩0+194.45 m ~壩0+ 212.7m,兩岸擋水壩段總長為77.15m。

擋水壩壩頂高程為450.8m,壩頂不設防浪墻,壩頂寬度為6.0m,最大壩高為29.85m。壩頂路面以1%坡度向上游傾斜,以便排除壩頂集水,考慮到安全因素,壩頂上、下游側設有欄桿。壩體上游面折坡點高程為440.8m,折坡點以上鉛直,折坡點以下壩坡為1:0.2,下游折坡點高程為440.8m,折坡點以上鉛直,折坡點以下壩坡為1:0.6。下游壩腳豎直高度2.0m。

壩底上游壩踵設1.5m深、1.75m底寬的梯形齒槽。壩體內設置帷幕灌漿和排水廊道,廊道為城門洞形,寬3m,高4m。廊道上游壁距上游壩面3m,底板混凝土最小厚度3m,底板高程隨壩基面上升,升至高程442.57m從下游壩面拐出。

為及時排出壩體內的滲透水,在壩體內防滲面板下游每隔3.0m設置一根直徑15cm的豎向排水管,滲透水通至廊道再排出壩體。壩體每隔20m左右設橫縫,縫內設一道橡膠止水。

重力壩混凝土分3區:壩上游表面防滲抗裂Ⅰ區混凝土厚2.0m,強度等級C25,抗凍等級F300;壩內低熱Ⅱ區混凝土及壩基礎低熱抗裂Ⅲ區混凝土(厚2.0m),強度等級C20。

4壩肩處理

由于右壩肩基巖巖面坡度較陡,為了滿足該壩段沿壩軸線方向的穩定要求,壩肩基巖面開挖成臺階狀以增強壩肩的縱向穩定性。

兩壩肩壩頂高程以上進行開挖削坡處理,根據地質勘察成果,土質邊坡削坡的坡度為1:1.75~1:1.5,巖石為1:1~1:0.75。

5壩體抗滑穩定計算

壩體抗滑穩定計算主要核算壩基面滑動穩定,荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類,分別采用抗剪公式和抗剪斷公式計算。荷載組合見表2。

擋水壩荷載組合

表2

抗滑穩定采用抗剪強度計算公式:

式中: K—— 抗剪強度計算公式的抗滑穩定安全系數;

∑W —— 作用于壩體上的全部荷載對滑動平面的法向分值;

∑P—— 作用于壩體上的全部荷載對滑動平面的切向分值;

f —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪摩擦系數。

抗滑穩定采用抗剪斷強度計算公式:

式中:K′ ——抗剪斷強度計算公式的抗滑穩定安全系數;

f’、C —— 滑動面抗剪斷摩擦系數及抗剪斷凝聚力;

A —— 基礎面受壓部分的計算面積;

ΣW ——作用于壩體上的全部荷載對滑動平面的法向分值;

ΣP ——作用于壩體上的全部荷載對滑動平面的切向分值。

計算斷面選取最大壩高斷面進行計算,抗滑穩定計算成果見表3。

擋水壩抗滑穩定計算成果表

表3

從表中計算結果數值可以看出,擋水壩抗滑穩定滿足規范要求。

6 壩基應力計算

擋水壩壩基地基應力計算采用材料力學公式計算;

式中:∑W —— 作用于單位寬度壩段上所有垂直力的代數和;

∑M —— 所有荷載(外力)對于壩基截面形心的力矩代數和;

B —— 壩底寬度。

計算結果見表4。

擋水壩壩基應力計算成果表

表4

弱風化安山巖地基允許承載力為3.8MPa,由表8.1.4計算結果得出,壩基地基承載力小于允許值,并且大于零,均滿足規范要求。

參考文獻

[1]GB/T50662-2011水工建筑物抗冰凍設計規范[S].)中國計劃出版社,2011.

第5篇

【關鍵詞】機制混凝土模袋護坡

1.工程概況

莫家溝水庫位于飲馬河支流伊通河干流新立城水庫庫區右側的支流莫家溝上游河段。壩址在長春市凈月開發區新湖鎮紅田村莫家溝屯東,其地理位置為東經125022′,北緯43035′。該水庫是一座防洪、灌溉綜合利用的水庫。樞紐建筑物由擋水土壩和輸水洞組成。

莫家溝水庫始建于上個世紀七十年代,主要建筑物有土壩和輸水洞。當時施工人員大多數為民工,已經很難找到,亦無施工記錄。由于建設時期較早,水庫配套設施不齊全,至使水庫建成后一直處于病險狀態。

莫家溝水庫位于長春市城區南部,地處中緯度,屬溫帶大陸性氣候,四季盛行西南風,其氣候特點是:春季干燥多大風,夏季炎熱多雨,秋季晴朗溫差大,冬季寒冷漫長。水庫是一座以防洪、灌溉綜合利用的小(2)型水利工程。該樞紐主要建筑物由擋水土壩和輸水洞及溢洪道組成。

水庫總庫容為42.88×104m3,大壩長365m,最大壩高10.75m,依據SL252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》,確定本工程等別為Ⅳ等,屬小(2)型水庫,永久性主要建筑物按5級、次要建筑物及臨時建筑物按5級建筑物設計。

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2000)的規定,本工程永久性擋水和泄水建筑物所采用洪水標準為:設計洪水標準為10年一遇,校核洪水標準為50年一遇。

2.工程建設成因

2009年3月,專家組鑒定核查,確定大壩安全類別綜合評價為三類壩,批復文號為長水[2009]33號。大壩防洪標準不能滿足近期非常運用洪水標準和設計洪水標準。大壩上游由于沒有護坡,受冬季凍脹等因素影響,壩坡變形比較嚴重,坡面局部隆起,凸凹不平,大壩下游壩坡無護坡,存在沖刷現象。上游壩坡坡比為1∶3.3,壩坡凸凹不平,壩坡中部被沖刷較嚴重,已形成陡坎;下游壩坡坡比為1∶2.1~1∶3.5,下游坡無護砌,并有很多水蝕溝,局部位置邊坡較陡。

上游護坡考慮兩個方案:(1)機制混凝土模袋護坡;(2)干砌石護坡,進行比較。

機織混凝土模袋護坡:

護坡結構:20cm厚C25機織混凝土模袋護坡,下設一層無紡布。

優點:模袋采用一次噴灌成型,施工簡便、速度快;機械化程度高、整體性強、穩定性好,使用壽命長;模袋具有一定的透水性,在混凝土灌入后,多余的水分通過織物空隙滲出,可以迅速降低水灰比,加快混凝土的凝固速度,增加混凝土的抗壓強度;外觀性好。

投資:168(元/平方米)

干砌石護坡:

護坡結構:干砌塊石厚度25cm,20cm厚碎石墊層及無紡布。

優點:干砌塊石護坡,施工困難,速度較慢;機械化程度不高,只能采用人工砌筑,整體性較弱,穩定性較差,適應變形能力較差,使用壽命較短;抗凍能力較差,施工質量很難控制。

投資:81(元/平方米)

經比較,綜上所述,本次上游壩坡護坡采用機織混凝土模袋護坡方案。

上游壩坡具體結構層為20cm厚C25機織混凝土模袋護坡,下設一層無紡布(400g/m2)。混凝土抗凍標號采用F250,抗滲標號W4。

護坡厚度計算

上游護坡厚度計算按《碾壓土石壩設計規范》(SL274-2001)附錄A.2.3中公式進行計算,計算公式如下:

式中:

――系數,對整體式大塊護面板取1.0,對裝配式護面板取1.1;

――累計頻率為1%的波高,m;

――沿壩坡向板長,m;

――板的密度,t/m3;

――平均波長,m;

――水的密度,t/m3;

――單坡的坡度系數,若坡角為,即等于。

經計算,機織混凝土模袋厚度為0.03m,設計取上游護坡混凝土板板厚采用20cm。

3.機織模袋施工

機織模袋應在各片連接的底面鋪非織造土工織物。各片間連接底面的非織造土工織物采用縫接或搭接,搭接寬度20~30cm,土工織物在坡頂處可用8號鐵絲制成的n形釘固定。順水流方向鋪土工織物時,搭接帶亦應固定。一次鋪設土工織物面積的大小根據充灌施工進度確定。

按預定位置順坡準確展開模袋,扎緊下口,上下兩端設樁固定。機織模袋上沿連接松緊器,掛在固定樁上。插筋時應防止刺破模袋。

充灌攪拌機的內壁和模袋內事先宜用水適當潤濕,再按要求的配比裝料攪拌。拌和好的混凝土應測定坍落度,砂漿應測定流動度,合格后才能灌入模袋內。

機織模袋混凝土用特制的灌料泵充填。充填按自下而上和左、右、中的順序進行。

第6篇

關鍵詞:水庫施工;石方爆破;土方填筑;施工配合比;鋼筋代換

中圖分類號:TU996 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)06-0138-03

1 工程概況

三古水庫位于廣寧縣江屯鎮大崗村委會,距縣城38.0km,水庫于1968年建成和投入使用。水庫現最大壩高為4.0m,壩頂長58.0m,壩頂寬2.0m,壩頂高程300.0m,總庫容10.5萬m3,屬小(二)型水庫。大壩為均質土壩,壩坡平均坡率:迎水坡1:1.3,背水坡1:1.6。加固后壩頂高程302.0m,校核洪水位300.84m,相應總庫容14.3萬m3;設計洪水位300.38m,相應設計庫容13.3萬m3;正常蓄水位299.0m,相應正常蓄水庫容7.6萬m3;死水位296.50m,相應死水庫容1.4萬m3。廣寧縣江屯鎮三古水庫工程的主要施工項目有進庫公路開挖、壩體土方填筑、溢洪道工程、反濾體、管理室等。下面我談下以下幾個工序的施工方法:

工序1:進庫公路土石方開挖

施工順序:清除草木測量放線挖掘機挖土自卸汽車棄土。

施工方法:清除雜草、竹木,測量放線,填筑施工道路,機械設備進場,請監理工程師驗線審核。經審核符合要求后才進行施工。

施工過程:該進庫公路主要是土方開挖,但是遇一堅硬大巖石不能用挖掘機開挖。經研究,決定用爆破的手段實現。具體施工方法分析計算如下:

本爆破適合加強拋擲爆破,故爆破作用指數n=r/w>1。設計進庫公路寬度為6米(上圖標注R),所以如擬定漏斗半徑r為5米,藥包埋置深度為4米,那么滿足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手冊K表值K=1.5kg/m3,那么根據公式:

Q=(0.4+0.6n3)KW3(2-1)

=(0.4+0.6×1.253)×1.5×43

=150.72(kg)

所以解得所需埋設炸藥150.72kg,爆破達預期效果,R為6.2米。

技術措施:

(1)機械開挖時,基底預留15CM用人工修整,其高程、尺寸符合設計圖紙要求。

(2)開挖過程中,先由中軸線分層開挖到底,再挖邊坡。同時測量人員隨時控制開挖深度和邊線,防止超挖或欠挖。

(3)在開挖區內設置足夠的排水設備,排除施工區內積水以保證施工。

(4)主體工程基坑開挖完成后,按水利水電工程技術規范及驗收規程進行檢驗,并請監理工程師進行檢查。

(5)施工排水:在臨時道路旁開挖排水溝,防止地表水流入基坑;土方開挖過程中,為防止基坑積水,擬在坡腳外4米處(左、右)各挖一條排水溝,沿線每隔50米設一個集水井,使水匯流于集水井內,用水泵排出基坑外引入原河道。

(6)質量要求:邊坡符合設計標準;基礎尺寸和高程符合設計和規范要求。開挖測量剖面圖成果自檢后,報監理檢查,簽字認可。

工序2:壩體土方填筑計算

由土料場取樣檢驗得知,土料為中等密實粘土,屬III級土。根據本工程的實際情況,要求開挖填筑強度4500m3/d,每天兩班施工。而施工隊擁有2m3正鏟挖掘機,8噸的自卸車。正鏟每分鐘循環次數為2次(轉角為90?),汽車生產率為65m3/h。

由以上已知條件可以計算得:

(1)經開挖后的土料松散體積:

V=KsV1(式中Ks'為土料的松散系數)

=1.3×4500=5850(Ks'取1.30,根據水利工程施工表6-1查得)

(2)挖掘機生產率,及確定挖掘機的數量:

生產率:2×2×60=240m3/h;

5850÷16(兩臺班)=366m3/h,366÷240=1.52,故取2臺2m3挖掘機施工。

(3)配合一臺挖掘機所需汽車數量n,其總生產率應略大于一臺挖掘機的生產率,即:

Pa≥Pc/n

式中:

Pa——一部汽車的生產率,m3/h

Pc——一部挖掘機的生產率,m3/h

故n=Pc/Pa=240÷65=3.7,取n=4臺,即1臺挖掘機配套4臺汽車。

技術措施:

(1)現場開挖的土料經檢驗合格和向監理工程師批準后方可作回填土料。

(2)施工工藝,表面清理驗基(合格)土料運輸碾壓驗收。

(3)施工方法,采用5T自卸車運到填筑部位,卸土鋪平。

填筑前進行碾壓試驗,壓實質量符合設計規范要求,土料鋪筑時,分為若干直填區或條帶區,按刨毛、鋪料、碾壓次序進行。采用59KW推土機鋪土,鋪土寬度超出設計邊線兩側30CM,厚度為30CM,分層統一鋪蓋,統一碾壓,連續進行,每段作業長150M。

壓路機碾壓時,行走方向與壩堤軸線平行,碾跡搭接寬度:平行軸線為0.5M,垂直軸線為3M,碾壓不到的部位采用蛙式打夯機夯實。雨后,對壓實土面積水排除干凈,鏟除表面,使土料風干,含水率合要求即進行土料填筑施工。

壓實土體不出現松土、彈簧土,光面應一致。

斜坡結合面,坡面經刨毛處理,壓實時跨縫搭接不小于3M。

每填一層土應進行自檢,自檢合格再請監理檢查,合格后方能鋪填新土,以使層間結合緊密。

質量要求:

(1)檢測基土、回填土壓實指標,保證工作面無積木。

(2)按技術規范對土料力學性質進行抽料檢查,并定期檢查土料的含水量。

(3)對填土厚度,壓實度指標,上下層結合連接質量進行檢查。碾壓參數和碾壓成果經監理認可。

(4)用烘干法測定土料含水量,環刀法測定回填土的密實度。每2000M壩堤長抽一個斷面,每個斷面抽二層,每層不少于3個點。

工序3:混凝土施工配合比計算

在混凝土澆筑前14天,將擬采用的混凝土配合比資料提交給監理人審核,資料內容包括材料來源、強度、骨料級配、混合料級配、水灰比、骨料與水泥的比例、坍落度,未經監理人批準,不得改變經批準的混凝土配合比。

已知設計提供的混凝土配合比為C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5,水泥用量為300kg/m3。而該水庫施工現場所用的砂和碎石的含水量分別為3%和2%。工地用的出料容量為500升的攪拌機攪拌。試計算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。

計算:設計配合比:C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5

=300:135:750:1350

由于砂和碎石的含水量分別為3%和2%,所以:

S=750÷(1-3%)=773.2kg

G=1350÷(1-2%)=1377.6kg

W=135-(773.2-750)-(1377.6-1350)=84.2kg

由此可得施工配合比為:

C:W:S:G=300:84.2:773.2:1377.6

即是,

C:W:S:G=1.0:0.28:2.58:4.95

而現在是出料容量為500升的攪拌機攪拌,所以攪拌機完成一次攪拌所需的材料為:

水泥:300×(500升/1000)=150kg

水:84.2×(500升/1000)=42.1kg

砂:773.2×(500升/1000)=386.6kg

碎石:1377.6×(500升/1000)=688.8kg

所以,該工程混凝土施工配合比為1.0:0.28:2.58:4.95,攪拌機攪拌一次所要投入的材料水泥為150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。

混凝土澆筑要求:(1)混凝土澆筑前,應通知監理單位檢查地基處理、模板、鋼筋、預埋件等是否按施工詳圖規定執行。并做好記錄。征得監理單位同意后方可開始澆筑作業。(2)澆筑前,應清除留在模板表面和預埋材料表面結殼的砂漿或液漿。(3)已澆混凝土表面的清理:

新澆混凝土與老混凝土結合表面,必須人工打毛。施工縫的表面在覆蓋新混凝土或砂漿前,應是干凈潮濕的,并清理干凈所有的乳漿皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂層、養護劑及其它雜質。所有施工縫表面,包括老混凝土表面應用氣、水混合射流清洗;混凝土澆筑前要清除干凈表面上的積水。

澆筑:

(1)澆筑混凝土:不合格的混凝土嚴禁入倉,拌好的混凝土不得重新拌和。凡已變硬而不能保證澆筑作業的混凝土必須清除,澆筑混凝土每層厚度不超過50cm。

(2)混凝土澆筑應保持連續性,如因故中止且超過允許間歇時間,則應按工作縫處理。

(3)混凝土澆筑期間如表面泌水較多,應及時清除,并研究減少泌水的措施,嚴禁在模板上開孔趕水,以免帶走灰漿。結構物設計的頂面混凝土澆筑完畢后,應使其平整,高程應符合施工詳圖規定。

(4)澆入倉面的混凝土應隨澆隨平倉,不得堆積。倉內若有粗骨料堆疊時,應均勻地分布于砂漿較多處,不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內部蜂窩。

(5)混凝土工作縫的處理:已澆好的混凝土強度未達到25Kg/cm2前,不得進行上一層混凝土澆筑。混凝土表面應用壓力水、風砂槍和刷毛機等加工成毛面,并清洗干凈,排除積水,方可澆筑新混凝土。

搗實:

(1)每一位置的振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡并開始泛漿時為準,應避免振搗過度。

(2)振搗器距模板的垂直距離不應小于振搗器有效半徑的1/2,不得觸動鋼筋及預埋件。澆筑的第一層混凝土以及在兩罐混凝土卸料后的接觸處應加強平倉振搗;凡無法使用振搗器的部位,應輔以人工搗固。

養護:混凝土的養護在澆筑完畢后12~18小時內開始進行,用水養護14天,在干燥、炎熱的氣候條件下,延長至28天。養護用水及材料不能使混凝土產生不良外觀,提供的覆蓋材料應事先得到監理人的同意,不論采取何種養護措施,在拆模前應連續保持濕潤。

工序4:鋼筋代換計算

在溢洪道交通橋鋼筋制安施工中,交通橋主梁受拉鋼筋設計是3?22,但水庫工地缺少這種鋼筋,庫存有足夠的?16鋼筋。設計部門已同意代換,下列計算鋼筋的代換:

(1)設計鋼筋面積:As=(22/2)2×3.14×3根=1140mm2

(2)計劃用6根?16鋼筋代換:

As'=(16/2)2×3.14×6根=1206mm2

代換后鋼筋的面積As'>As,滿足設計及規范要求,但考慮到代換還應滿足構造方面的要求,如鋼筋的間距等,鋼筋的安放與設計也作如下改變:

2 結語

近年全縣的小型水庫進行除險加固工程建設,通過加固工程全縣的水庫的防洪能力和經濟效益得到大大提高。水庫工程的施工工序比較繁多,在施工過程中我們著重抓住重點和關鍵工序,以點帶面。在質量、進度、投資控制三者之間找其平衡點,使整個水庫的施工達到最佳效果。

參考文獻

[1] 水利水電工程爆破施工技術規范.2001.

[2] 水工混凝土鋼筋施工規范.2002.

第7篇

關鍵詞:泄洪;泄水建筑物;引渠結構;消能

1 工程概況

登盆水庫工程的興建主要任務是解決慶云鄉及周邊村寨飲水問題,多余水量用于下游灌面用水。工程總庫容在0.01~0.001億m3之間,首部樞紐等別為V等,工程規模屬小(2)型,泄水建筑物為5級建筑物,設計洪水為30年一遇,相應下泄洪水流量47.9m3/s;校核洪水為300年一遇,相應下泄流量為74.8m3/s。消能防沖設施按10年一遇洪水設計(P=10%)。

2 泄洪方式的選擇及泄洪方案的擬定

分析樞紐區地形條件,河谷為一深切河谷呈不對稱“V”型谷,右岸山頂高程為679.0m,坡度32°,地形相對較為順直;左岸山頂高程553.8m,坡度26°,左岸為河道彎道的凹岸,山頂左側有一天然埡口,埡口頂部高程545.0m,水庫正常蓄水位為540.0m,可能存在埡口滲漏問題,根據鉆孔資料可知,第四系覆蓋層厚3.6m,下伏巖層為震旦系中統南沱組(Z2n)泥質不等粒砂巖,巖層走向N75°W,傾向上游偏左岸,傾角60°,巖石節理、裂隙弱發育。巖體較嚴重,強風化鉛直深度13.3m,強風化巖體破碎,強度較低,弱風化巖層較完整,強度較大。

工程推薦壩型為柔性壩,不建議壩身溢流方式,結合地形條件,將左岸埡口改造為溢洪道,既可以避免修建副壩問題,又避免了強挖岸邊溢洪道造成高邊坡問題,同時也節約了工程投資[1]。因此,故本工程泄洪方式推薦左岸埡口改造為獨立式溢洪道方案。

3 泄水建筑物平面布置

工程為Ⅴ等小(2)型工程溢洪道布置在大壩左岸埡口位置,為地面獨立、開敞式溢洪道,分為引渠段、控制段、泄槽段、臺階消能段和消力池段。引渠段長度為65.21m,進口寬度為26.0m,底板高程為538.0m;控制段長度為7.0m,每孔凈寬7.0m,共設2孔,溢流前沿總寬15m,堰頂高程同正常蓄水位高程為540.0m,采用WES實用堰,頂部設置寬度為7.0m的交通橋,交通橋頂部高程為543.0m;泄槽段總長度為131.60m,底坡i=12.50%,前30m為水平收縮段,由水平寬度15.0m收縮到10.0m,泄槽采用矩形斷面,尾部利用長度為11m的拋物線形式與下游臺階消能連接;臺階消能段長度為25.2m,臺階寬度為1.4m,高度為1.0m,共設18步臺階;消力池緊挨臺階消能段布置,消力池長度為10m,底板高程為499.0m,邊墻頂部高程為502.50m。

4 泄水建筑物結構設計

4.1 引渠結構設計

根據左岸埡口地形走向及溢洪道布置,引渠段總長度為65.21m,平面轉彎角度為80.370,進口段底部凈寬26.0m,與控制段連接位置底部凈寬為15.0m。引渠底板高程為538.0m,利用C20混凝土找平,厚度為0.2m。兩岸開挖坡比為1:1,高程542.0m以下采用C20混凝土貼坡護坡方式,厚度為0.3m。

4.2 控制段結構設計

4.2.1 結構設計

控制段長度為7.0m,溢流總寬為15.0m,中間設置1.0m寬的橋墩,溢流凈寬為14.0m,共設2孔,每孔7.0m,采用WES實用堰,堰頂高程同正常蓄水位同高,為540.0m,上游面鉛直。溢流頭采用C15混凝土,溢流面及橋墩均采用C30鋼筋混凝土,溢流面厚度為0.5m。控制段置于強風化中部,底部設置固結灌漿和錨桿。

控制段頂部布置交通橋,采取簡支結構,橋面高程為543.0m,主梁底部高程為542.20m,高于校核水位541.92m(P=0.33%),滿足行洪要求,交通橋板梁材料采用C25鋼筋混凝土。

4.2.2 堰面體形設計

堰頂高程為540.00m,堰頂原點上游曲線采用橢圓曲線[2],參數如下:■+■=1。橢圓弧與上游豎直面交點高程為539.70m。堰頂下游曲線采用《溢洪道設計規范》SL253-2000附錄A中的WES冪曲線,其公式為:Xn=k?H■■?y。按高堰設計,相應取:n=1.85,k=2.0;Hs:定型設計水頭,取Hs=1.6m。由上述參數可得表孔堰面曲線方程為y=0.335x1.85。

4.2.3 反弧段

WES曲線與泄槽段用半徑為4.5m的反弧段相接,中心角44.22°。

4.3 泄槽段

泄槽段為樁號溢0+007.00~0+163.80,總長度為131.60m,其中樁號為0+007.000~0+037.00為平面收縮段,起始斷面寬度為15.0m,收縮后斷面寬度為10.0m,收縮角為4.73°,樁號溢0+056.69~0+065.81為水平轉彎段,中心線轉彎半徑為60.0m,轉彎角為12.03°,樁號溢0+007.00~0+127.61泄槽坡度為12.5%,樁號溢0+127.61~0+138.60為豎向轉彎段,采用拋物線形式與下游臺階消能段連接,曲線方程為y=0.125x+0.02679x2。

泄槽采用矩形斷面,側墻高度為2.0m,寬度為1.2m,底板厚度為0.5m,底板及側墻均采用C30鋼筋混凝土。泄槽段基礎放置強風化中上部,具置不滿足開挖要求,采用C15混凝土結構進行基礎置換,底部結合固結灌漿增強基礎的承載力,隨機布置直徑為25mm的錨桿,加強基礎抗滑能力。

4.4 臺階消能段

臺階消能段為樁號溢0+127.61~0+163.80,根據地形條件及具體布置,臺階消能段水平長度為25.2m,坡度為35.54°,臺階寬度為1.4m,高度為1m,共18個臺階。斷面采用矩形斷面,寬度為10.0m,邊墻高度為2.0m,厚度為1.2m,材料采用C30鋼筋混凝土。基礎位于強風化中下部,由于地基強風層巖性較差,承載力較低,基礎布置固結灌漿增強基礎的承載力[3],且增設直徑為25mm的錨桿,加強基礎抗滑能力。

4.5 底流消能段

消力池樁號為溢0+163.80~0+173.80,長度為10.0m,消力池底板高程499.00m,斷面采取矩形斷面,寬度為10.0m,高度為3.47m,邊墻底部高程為512.50m。消力池底板及邊墻均用C30鋼筋混凝土,邊墻寬1.5m,高3.5m,底板厚1.0m。基礎位于強風化中下部,由于地基強風層巖性較差,承載力較低,基礎布置固結灌漿增強基礎的承載力,且增設直徑為25mm的錨桿,加強基礎抗滑能力。

5 結束語

登盆水庫泄水建筑物初步設計中,結合工程自身特點,采用地面獨立、開敞式溢洪道方案,不僅結構緊湊,同時運用靈活方便。登盆水庫泄水建筑物的結構設計計算,總體達到優化大壩樞紐布置、加快施工進度和降低投資的預期目標,確保工程安全可靠、高效優質的施工建設。

參考文獻

[1]王景濤,龐書聰,柴玉梅,等.英布魯水電站樞紐泄水建筑物設計[J].水利水電工程設計,2011,30(4):31-34.

[2]卞全,馬曉華.新疆柳樹溝水電站工程的泄水建筑物設計[J].水利與建筑工程學報,2014(04):116-119.

第8篇

1.1水文氣象

江門市合山水電站位于廣東省開平市蜆崗鎮潭江干流上游合山河段,距開平市區25km,距恩平市恩城鎮41km,水電站總集雨面積1383.8km2,干流河長77.33km。潭江是珠三角水系的一級支流,位于東經111°56′21′′~113°03′14′′,北緯22°0′0′′~22°45′56′′,流域面積6026km2,主河道長248km,上游多高山峻嶺,植被良好,雨量充沛,水資源豐富。本流域地處北回歸線以南,屬亞熱帶季風性氣候,夏季以東南季候風為主,冬季以東北季候風為主;氣候溫和,日照時間長,終年無雪,無霜期長。據統計,多年平均氣溫22℃,極端最高氣溫39.2℃,極端最低氣溫-0.7℃,多年平均相對濕度80%左右。

1.2工程地質

本區大地構造屬華南褶皺系(Ⅰ級),粵北、粵東北~粵中拗陷帶(Ⅱ級),粵中拗陷(Ⅲ級)的增城~臺山隆斷束(Ⅳ級)的西南部。區內地質構造較復雜,北西向、北東向、近東西向、近南北向斷裂及褶皺構造均發育,它們構成了本區的構造格局,并控制了第四系沉積層的分布和厚度,尤以北東向恩(平)-從(化)斷裂規模最大,距場區最近,影響最大。站址區第四系覆蓋層厚度普遍小于3m,土類型以中粗砂、礫砂、填土和殘積土為主,多屬中軟土。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001),閘址區地震動反應譜特征周期調整為0.45s。

2工程施工與設計

2.1水閘除險加固工程主要項目

更換水閘和船閘工作閘門、重建水閘工作橋、新建水閘船閘啟閉室、閘室加固、重建上游鋪蓋和下游消能防沖設施、加固西閘交通橋、更換水閘船閘機電設備、新建及加固水閘護岸、改建防汛公路、新建管理房、新建自動化監控系統。

2.2導流建筑物設計

2.2.1圍堰設計

施工導流上下游橫向圍堰均采用土圍堰。閘下施工期最高水位為3.04m,根據施工期過閘流量、閘下水位,分別計算利用西閘和東閘導流時的閘上施工期水位,經計算,一期上游圍堰施工洪水位為3.38m,二期上游圍堰施工洪水位為4.05m。導流圍堰堰頂寬度均為4m,一期上游圍堰堰頂高程為4.10m,二期上游圍堰堰頂高程為4.80m,下游圍堰堰頂高程均為3.80m,邊坡1:2.5,圍堰迎水坡采用復合土工膜防滲,0.5m厚砂袋護坡,砂袋高出堰頂0.5m,做為防浪墻,堰基表面有沖刷出來的砂層時需將其挖除,然后堰身填粉質粘土。一期上游圍堰在圍堰上游堰基做截水槽并鋪設防滲土工膜一層,截水槽底寬2m,深2.50m,邊坡1:2.5。二期上游圍堰右岸42m范圍采用高噴灌漿防滲墻做堰基防滲,灌漿孔底部進入強風化粉砂巖約1m即孔底高程為-5.40~-4.40m,頂部伸入堰體內約1.5m,灌漿孔沿堰體中心線布置一排,孔距1.5m,灌漿材料為純水泥漿,灌漿采用雙管旋噴樁。

2.2.2圍堰復核計算

根據《水利水電工程施工組織設計規范》,堰頂高程=靜水位+波浪爬高+安全超高,本工程采用土石圍堰,圍堰級別為4級,安全超高為0.5m。圍堰邊坡抗滑穩定系數不小于1.05。波浪爬高根據《碾壓式土石壩設計規范》相關公式計算,圍堰抗滑穩定計算采用瑞典圓弧法。

3現場施工過程中遇到的問題及解決方案

3.1工程預算問題

工程預算中缺少圍堰土方材料費,需另行考慮土方購置問題。解決方案:由于工程施工現場附近有三個土料場,分別是13公里的金雞,7公里的蜆岡,0.5公里的合山,因此,取合山江心島原山頭作為土料場,開挖山頭取土填筑圍堰。方案實施效果:不用增加土方材料費就能提供足夠土料填筑圍堰,既節省了預算的開支,又有足量的土料進行填筑圍堰。

3.2工程交通問題

本工程對外交通方便,東、西泄洪閘均有交通橋與縣級公路連接,西閘交通橋現已成危橋,禁止重車通行,故工程對外交通重車均從東閘交通橋通過,但由于東閘交通橋限寬、限重因素,原兩交通橋無法通行工程車輛。解決方案:經過對車輛載重、橋身的限重以及圍堰設計的綜合考慮,決定將圍堰原設計頂寬4米增加到6米,用于臨時交通通道。方案實施效果:工程車輛行駛圍堰臨時交通通道,保證原兩交通橋安全。因此,在預算方面就應該相應增加。

3.3工程滲水問題

圍堰填筑完成后,滲水情況嚴重,使用9臺合共51.5kw水泵抽水也未能抽干基坑積水,致使基坑內的水下工程無法施工。解決方案:經過對圍堰填筑設計以及滲水情況的綜合分析,決定以增加上游圍堰鋼板樁的方式來解決滲水問題。方案實施效果:能較好地防止滲漏,基坑內水位能滿足水下工程施工要求。因此,在預算方面就應該相應增加。

4結束語

第9篇

關鍵詞:除險加固;工程設計;均質土壩

1 工程概況

木匠溝門水庫位于河北省承德市豐寧滿族自治縣潮河上游黃旗鎮木匠溝門村,壩址以上控制流域面積25.4km2,總庫容84.2萬平方米,是一座以防洪為主、兼有灌溉、養殖的小(2)型水庫。水庫于1958年動工建設,1959年開始蓄水。

水庫工程主要由攔河壩、溢洪道與放水洞三部分組成。攔河壩為均質土壩,壩頂長160.0m,壩頂寬4.8m,壩頂高程931.34m,最大壩高19.4m。溢洪道位于攔河壩右岸,為岸邊開敞自由式溢洪道,堰頂高程925.27m,堰頂寬1.3m,堰高1.0m,進口寬35.0~22.0m,長20.0m,以下直槽段長150.0m,寬22.0~20.0m;溢洪道兩側導流墻高3.0m。放水洞位于攔河壩左岸,為漿砌石無壓涵管,管長123.0m,斷面為0.8×1.6m(寬×高),進口設有混凝土斜拉閘門,進口底高程914.18m,底坡坡降為1/60,最大放水能力為0.75m3/s。

2 工程存在的問題和除險加固的必要性

2.1 工程存在的問題

(1)攔河壩上游干砌石護坡砌筑質量較差,反濾層未達到設計要求,干砌石護坡部分損壞嚴重,坡面灌木雜草叢生,影響水庫的正常運行;下游壩坡未設護砌,有虧坡現象,壩腳未設排水設施;右岸邊坡為堆石護坡,施工質量差,坡面灌木雜草叢生,部分塊石損壞嚴重。(2)水庫運行過程中,當水庫水位高于正常蓄水位時,左壩肩有繞壩滲流現象發生。嚴重影響攔河壩的穩定和滲流安全。(3)溢洪道出口消能、防沖工程均未建設,泄洪時威脅出口村莊人民生命財產的安全,存在安全隱患。(4)放水洞為漿砌石無壓涵洞。洞身局部存在砌石脫落現象,出口尾水渠損壞嚴重,進口混凝土斜拉閘門已經嚴重損壞,閘門關閉不嚴,啟閉不靈活,鋼絲繩銹蝕嚴重,啟閉機室出現裂縫,存在較大安全隱患。(5)水庫上壩交通不完善,影響水庫的日常管理和維護。

2.2 除險加固的必要性

木匠溝門水庫存在的上述問題嚴重威脅工程自身和水庫下游保護區的防洪安全,同時也影響了水庫灌溉等綜合效益的發揮。為徹底消除影響水庫工程安全的隱患,充分發揮其在防洪、灌溉、養殖等方面的綜合效益,需盡快實施水庫除險加固工程。

3 除險加固工程設計

3.1 工程等級、建筑物級別及洪水標準

水庫總庫容82.4萬平方米,根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)劃分,木匠溝門水庫屬小(2)型水庫,工程等別為Ⅴ等,攔河壩、溢洪道、放水洞等建筑物按5級設計。設計洪水標準為30年一遇,校核洪水標準為300年一遇。

3.2 工程除險加固設計

3.2.1 攔河壩加固設計

(1)攔河壩防滲設計。該方案是在左壩肩繞滲區域的壩體及壩基風化巖層進行帷幕灌漿解決左壩肩繞滲問題。灌漿帷幕分兩排布置,沿壩頂中心線設第一排灌漿孔,距壩頂中心線上游1.5m處設第二排灌漿孔,按分序加密的原則進行,孔距1.5m,深入壩肩巖體5m,最大鉆孔深度24m,即壩基弱風化巖體底邊線以下0.5m。灌漿帷幕設計標準按灌漿后基巖的透水率確定為小于或等于5Lu。根據地質勘查成果,第一排灌漿帷幕布置范圍為左壩肩繞滲區域左側延伸10m,壩體側延伸25.5m。(2)壩頂加固。首先將現狀壩頂清除雜土,再修建壩頂路面,加固后壩頂高程仍為931.34m,壩頂現狀寬4.8m,設計中,考慮到上游壩坡反濾料鋪設要求,將壩頂擴寬到5.0m,壩軸線向上游平移0.1m;壩頂采用風化料封頂,厚50cm,長160.0m,寬4.7m。上、下游側均設混凝土路緣石,路緣石厚15cm,高50cm,頂面與壩頂路面齊平。壩頂路面采用單側向下游排水,坡度1.5%。(3)上游壩坡及右岸邊坡加固整修。對攔河壩上游干砌石護坡進行翻修處理,首先拆除原干砌石護坡,然后對壩面進行平整夯實進行反濾料鋪設,考慮到抗凍要求,水位變動區死水位至校核洪水位設置兩層反濾,由下向上依次厚40cm的中粗砂、厚40cm的小石層(粒徑5~20mm),表層采用漿砌石框格內填充塊石護坡,校核洪水位以上及死水位以下進行局部翻修,采用干砌石護坡,厚度40cm,下設15cm厚碎石墊層。對右岸邊坡加固整修,整修范圍為自右壩肩沿右岸邊坡向上游103m,首先拆除原堆石護坡,然后對坡面進行平整夯實,采用干砌石防護,護砌厚度30cm,干砌石下鋪設15cm厚碎石墊層。(4)下游壩坡整修。下游壩坡為自然草皮防護,加固設計維持原護坡型式,僅對局部虧坡部位進行整修,大壩下游設計邊坡為1:2.5,不滿足設計坡比部位采用壩頂清除表土進行回填。(5)下游壩腳排水系統設計。增設貼坡排水及壩腳排水溝。貼坡前需將現狀壩坡上的雜草及腐殖土清除干凈,坡面清除厚度為30cm,清理后回填壤土至設計坡比1:2.5,排水體高2.5m,設置兩層反濾,由下向上依次為厚20cm的中粗砂,厚20cm的小石層(粒徑5~20mm)和厚30cm的中石層(粒徑20~40mm),表層為厚30cm的干砌石。在大壩下游壩腳設排水溝和外引排水溝,排除壩面積水。壩腳排水溝由30cm厚的干砌石砌筑,外引排水溝采用30cm厚漿砌石砌筑,壩腳排水溝和外引排水溝砌石下設厚15cm碎石墊層。

3.2.2 溢洪道加固設計

(1)進口段加固。加固溢洪道進口段長20.0m,寬35.0~22.0m,進口段采用漿砌石護底,漿砌石厚度30cm,護砌前首先對進口段范圍的基礎進行清理,保證防護后進口段范圍內高程不變。(2)出口防護設施。溢洪道出口段新建擋土墻,采用漿砌石重力式結構,擋土墻高3.0m,并對底板進行漿砌石護砌,厚30cm;消能段采用跌水消能型式,跌水采用梯級臺階泄水,高差為5.0m,臺階尺寸0.5m×1.8m,為漿砌石結構;防沖段采用塊石護底,長12m,寬20m,厚0.5m。

3.2.3 放水洞加固設計

(1)放水洞洞身及出口段加固。加固對洞身破損段進行漿砌石襯砌加固。對下游尾渠拆除重建,新建尾渠為矩型漿砌石結構,底寬0.8m、高1.2m,兩側墻及渠底厚40cm,下設厚15cm碎石墊層。尾水渠段長50.0m,每隔10m設一道沉降縫,縫寬2cm,縫內填聚乙烯泡沫板。(2)更換閘門、啟閉機及啟閉機室改建。加固將進口斜拉混凝土閘門更換為鑄鐵閘門,啟閉設備更換為螺桿啟閉機,基礎采用混凝土結構。啟閉機室進行拆除改建,采用磚混結構,建筑面積9m2。

3.2.4 交通橋設計

本次水庫除險加固在溢洪道進口樁號0+030處新建交通橋橫跨溢洪道與上下游道路相接,主橋共3跨,單跨長7.6m,總長22.8m,橋寬3.5m,橋墩(臺)采用漿砌石結構。

橋面板為C30F200鋼筋混凝土現澆板,厚0.42m,寬3.5m,長7.56m;橋面為10cm厚的C40W4混凝土鋪裝層,橋面橫向設1.5%的橫坡。橋兩側為C20鋼筋混凝土結構欄桿,高1.2m。

橋墩和墩基礎采用M7.5漿砌石結構。橋墩寬1.0m,高4.10m(包括0.4m高臺帽),長4.94m,基礎高1.5m;橋臺為重力式,高4.10m(包括0.4m高臺帽),寬1.2m,基礎高1.5m。橋墩臺帽采用C30F200鋼筋混凝土結構。

橋頭搭板采用C20鋼筋混凝土結構,下設30cm碎石墊層,其中左岸5m,右岸5m,總計長10m。

4 結束語

針對水庫存在的病險問題,采用相應工程措施對攔河壩、溢洪道、放水洞等主要建筑物進行了除險加固,消除了水庫工程安全的隱患,既保證了工程自身和水庫下游保護區的防洪安全,也保證了水庫在防洪、灌溉、養殖等方面的綜合效益的發揮。

參考文獻

[1]水利部.SL274-2001.碾壓式土石壩設計規范[S].2001.

[2]水利部.SL253-2000.溢洪道設計規范[S].2000.

[3]水利部.DL252-2000.水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].2000.

第10篇

關鍵詞:重車 心墻 防護性施工

1 工程概況

毛爾蓋水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州黑水縣境內,是黑水河流域水電規劃二庫五級方案開發的第3梯級電站,該電站為大(2)型混合式,單一發電工程。首部樞紐由擋水建筑物、溢洪道、放空洞組成。攔河大壩采用礫石土直心墻堆石壩,大壩壩頂高程為2138.00m,壩頂寬12.0m,最大壩高為147.00m。

2 心墻防護性施工技術

2.1 重車過心墻施工技術

由于毛爾蓋大壩工程壩區地形限制了道路的修建,料場分布上下不均,施工中必須面對重車過心墻的情況,根據毛爾蓋工程的實際情況,重車過心墻施工擬采用在碾壓好的心墻土料上鋪設60cm厚礫石土,用26噸振動平碾碾壓6遍,再鋪設20mm厚4×1.8m的鋼板帶,作為過心墻的緩沖墊層。

在大壩填筑過程中,每上升1.5~2m的填筑高程后,重車過心墻部位交叉布置,嚴禁布置于同一部位。重車過心墻的鋼板及土料后期處理施工如下:

⑴ 在心墻已壓實的面上再鋪筑一層80cm厚的礫質土心墻料作為行車道基礎保護層,保護層靜壓2遍、激振碾壓4遍;

⑵ 行車道基礎上鋪設一層長度為4m、寬度為1.8m、厚度為2cm鋼板,并在每塊鋼板底面焊接兩根∠10角鋼加勁肋,以增加每塊鋼板的抗彎剛度,鋪設時鋼板長度方向垂直于重車行走方向,能滿足大壩重車過心墻要求;

⑶ 在大壩填筑實施階段,考慮雨季等不利因素影響,根據現場實際情況,建議行車道基礎保護層厚度可適當加厚,減少保護層受含水影響,以確保心墻施工質量;

⑷ 道路使用必須經常變化道口。

⑸ 重車過心墻工藝流程如下:

圖1重車過心墻部位處理工藝流程圖

當過心墻部位轉移位置時,先用CAT330反鏟將鋼板調離原位置,然后再用CAT330反鏟和TY320推土機配合將原保護性礫石土墊層倒運至待填筑工作面,倒運完成后,對保護層下原礫石土心墻料進行取樣,取樣合格后即可作為合格填筑工作面繼續進行填筑施工。

2.2 雨季心墻施工專項措施

黑水河流域處于岷江上游半干旱河谷地帶,屬川西高原氣候區。黑水河流域暴雨量級較小,1日最大降雨量一般在30mm~50mm之間。雨天填筑施工根據現場的施工條件采取以下措施,防止施工過程中含水量增加,確保填筑質量滿足設計及規范要求。

⑴ 加強天氣預報,提前做好各項施工預防措施;

⑵ 日降雨量大于5mm時應停止礫石土防滲料的填筑施工;

⑶ 壩體上下游填筑面應分別向上下游傾斜一定的坡度(傾斜坡度可取1~2%),以利于排除壩面積水;

⑷ 在防滲體填筑面上的大型施工機械,雨前應開出填筑面停放在壩殼區;

⑸ 下雨或雨后嚴禁踐踏壩面,嚴禁車輛通行;

⑹ 雨前振動平碾快速壓實表層松土,注意保持填筑面平整,以防積水和雨水下滲,妥善鋪設保護層,并在邊坡上布置截水溝、排水溝阻止邊坡雨水對土料的影響。

⑺ 雨天采用防雨帆布對心墻全面進行遮蓋,雨后揭開,進行晾曬或部分清除高含水土料,以確保土料填筑進度和質量。

⑻ 雨季適當降低單道口重車過心墻頻次,同時雨季過心墻道路宜始終高于心墻填筑高程。

2.3 冬季心墻施工專項措施

壩址區海拔高,冬季氣溫較低,極端最低氣溫在-11.6~-14.4℃之間,冬季壩體填筑施工根據具體情況采取以下措施:

⑴ 嚴禁礫石土防滲料凍土料上壩填筑,當日最低氣溫在-10℃以下,或在0℃以下且風速大于10m/s時,應停止礫石土心墻料填筑施工;

⑵ 采取快速連續作業,盡量縮短鋪料、灑水、碾壓等工序之間的間歇時間。在負溫下,填筑料不得灑水,防止出現凍土現象。同時,在冬季施工時,必須嚴格控制土料場的土料質量,以保證填筑施工的質量;

⑶ 負溫下施工,應作好壓實土層的防凍保溫工作,及時覆蓋雙面涂塑帆布加柔性泡沫卷材保溫層,避免土層凍結,其后采用推土機清除覆蓋的土料;

⑷ 由于接觸粘土比較接近采用自然含水直接上壩,低溫下堆料場必須做好保溫,并實測填筑結冰溫度,在此溫度下停止施工,并做好保溫措施;

⑸ 在下雪前及時采用帆布對心墻區進行覆蓋,并做好覆蓋保溫層的搭接工作,防止積雪融化溶入礫石土料內;

⑹ 下雪停止后,及時組織人員清理帆布上的積雪,并舀除帆布上的積水。帆布揭開后采用TY320推土機將表層的土料清除,以盡快恢復大壩的正常施工。

由于壩址晝夜溫差約在20℃左右,因此必須采取合理的土料防凍結技術才能保證壩體的快速填筑。主要采用了以下保溫防凍技術:

⑴ 采用提前備料,特別是在礫石土含水率調配場提前儲備好大壩7~10天的填筑土料,并對儲備的礫石土料進行保溫覆蓋,以保證土料的溫度,防止礫石土料被凍結;

⑵ 冬季土料開采時,選擇在設計允許范圍內,礫石含量偏大,含水率略偏小的土料,這種土料的抗凍結能力較好;

⑶ 采用雙面涂塑的雙層帆布加1.5cm厚的柔性泡沫卷材覆蓋土料,做保溫防凍結措施,測試當地土料在上述材料覆蓋下的冰點,作為夜間停止土料施工的控制溫度。

⑷ 為了能及時上壩,充分利用當地晝夜溫差大的特點,在白天氣溫回升時,視天氣情況,處理壩面出現結冰土料現象的土料。天氣晴好時,將結冰土料用推土機集中到心墻的一施工分區進行晾曬,全面解凍后重新填筑;天氣陰沉無法晾曬時,將該部分土料用推土機集中,再裝車至堆場處理,后期解凍后上壩。完成上述處理后可恢復壩體心墻的正常填筑施工。

3 重車保護性過心墻試驗

⑴ 建立心墻模型:先鋪筑4層碎石土心墻料,形成心墻模型。鋪筑面積為21m×40m,每層鋪料厚度為30cm,鋪筑方法采用后退法,采用20.5t凸塊振動碾靜壓2遍,振動碾壓根據土料碾壓試驗選取的遍數,行車速度為2~3km,碾壓滿足大壩填筑要求;

⑵ 鋪筑行車道基礎:在模擬心墻面上超填一層碎石土心墻料,形成行車道基礎。鋪筑寬度為4m,鋪料厚度為60cm,鋪筑方法采用進占法,采用26t振動平碾靜壓1遍,振動碾壓4遍,行車速度為2~3km;

⑶ 鋪筑鋼板保護層:在行車道基礎上鋪筑一層鋼板,每塊鋼板尺寸為4×1.8m,厚度為20cm;并在每塊鋼板底面焊接兩個∠10角鋼加勁肋(間距為2m),以增加每塊鋼板的抗彎剛度;鋼板鋪筑采用CAT330B挖掘機吊安;

⑷ 重車模擬穿越心墻:鋼板保護層鋪筑完畢后,裝載堆石料的重車便可以穿越心墻。車型選用25t自卸汽車,裝載15m3(松方)塊石料(總重55t),行車遍數為500次、1000次、2000次、5000次五種,重車穿越心墻時有以下要求:時速控制在10~15km/h之內、行車道限制于鋼板保護層上;

⑸ 碎石土心墻料檢測:

進行行車道基礎底面碎石土心墻料滲透試驗、顆粒級配試驗及壓實度試驗,檢測該部位碎石土心墻料于重車穿越心墻前后滲透系數、顆粒級配及壓實度變化,分析其影響程度。碎石土心墻料滲透試驗采用常水頭滲透試驗,并將計算滲透系數換算成標準溫度下的滲透系數,結果必須保證礫石土心墻料的滲透系數小于1×10-5cm/s。

4 結語

重車過心墻施工措施既保證了該部位的施工質量,也打通大壩上下游的填筑料運輸通道,減少大壩上下游運輸之間的繞壩運輸問題。同時,方便了大壩上下游之間的溝通與協調,為大壩填筑的順利進行提供了強有力的保證。

參考文獻:《水利水電工程施工組織設計規范》

第11篇

關鍵詞:復合土工膜;水庫;防滲

復合土工膜是水庫大壩工程中一種新型防滲建筑材料,其具有質量輕、性價比較高、施工便捷、抗老化性強、耐久性好等優點,近二十年來在我國水利工程中得到廣泛應用,并取得較好的防滲加固效果和社會經濟效益。

1 工程概況

哈日朝魯水庫在赤峰市阿魯科爾沁旗扎嘎斯臺鎮境內,壩址位于烏力吉木倫河左側的一級支流黑木倫河下游,距旗政府天山鎮約70km。

哈日朝魯水庫是一座以灌溉為主,兼顧生態、養殖、旅游等綜合利用的中型水庫。該水庫工程等別為Ⅲ等,主要建筑物級別為3級,次要建筑物級別為4級。蓄水工程正常運用洪水重現期20年;非常運用洪水重現期100年,地震設防烈度為Ⅵ度[1]。

2 除險加固設計方案的選擇

由于當地的氣候條件及牲畜的踩踏,壩體風蝕、浪淘嚴重,受當時建設環境及客觀條件限制,壩前庫底沒有鋪蓋防滲,施工中未對水庫壩基進行防滲處理,壩體夯填不密實,壩后也未做排水體,防滲效果較差,本次除險加固設計為清除剩余壩體,在原址重建水庫大壩、新修迎水面壩坡、背水面壩坡以及排水體。即本次除險加固設計水庫大壩為細砂均質壩,采用設計壩頂高程?犖305.60m,并保持原壩軸線不變,壩頂軸線長為1650m,最大壩高8.6m,壩頂寬為6.0m,迎水面邊坡為1:3.0,采用15cm厚現澆砼的護坡形式,下鋪設15cm厚砂礫墊層,下再鋪設500g/m2復合土工膜(兩布一膜);下游邊坡為1:3,采用30cm碎石護坡形式;上游壩腳采用70cm×100cm的漿砌石護腳。

大壩筑壩土料巖性為細砂,天然含水量12.3%,比重2.65,干密度1.63g/cm3,滲透系數5.3×10-3cm/s,壩體呈中密-密實狀態,屬中等透水,壩體存在滲漏。除險加固防滲設計方案如下。

第一方案:壩坡上游采用斜墻土工膜(500g/m2兩布一膜)[2],下游設貼坡排水。

第二方案:壩坡上游采用斜墻土工膜(500g/m2兩布一膜),壩基布置成垂直鋪設復合土工膜(700g/m2兩布一膜)[2],擬設計垂直防滲插入透水層深度為8m,下游設貼坡排水。

第三方案:壩坡上游采用斜墻土工膜(500g/m2兩布一膜),壩基采用0.6m厚的水泥攪拌樁,擬設計垂直防滲插入透水層深度為8m,下游設貼坡排水。

技術上比較,目前土工膜廣泛用于防滲工程,不但用于壩體防滲,而且壩基用此做防滲效果也比較好,從理論到實踐都是可行的。

經濟上,土工膜工程造價相對較低,第三方案比第二方案在經濟上可節約投資120萬元,所以本次設計不采取第三方案。

第一方案沒有垂直防滲,滲透穩定計算出最大出逸比降0.375>0.35(允許水力比降),滲透出口段不穩定。所以本次設計不采取第一方案。

根據滲流穩定計算結果,本次防滲設計選擇第二方案。即壩坡上游采用斜墻土工膜(500g/m2兩布一膜),壩基布置成垂直鋪設復合土工膜(700g/m2兩布一膜),擬設計垂直防滲插入透水層深度為8m,下游設貼坡排水。

3 復合土工膜的選擇

本次設計復合土工膜的選擇,按《土工合成材料應用技術規范》GB50290-98的規定,本工程主壩壩體防滲,上游壩坡選用鋪設500g/m2二布一膜的復合土工膜(膜厚0.35mm),為保護土工膜設河沙墊層15cm,然后再進行壩坡現澆砼護坡。壩基采用700g/m2二布一膜的復合土工膜防滲,膜厚0.5mm。在主壩迎水面坡腳處,用開槽機開槽、重泥漿護壁,防滲長度1652m,壩基防滲最大處理深度為8m。

3.1 滲透變形判別

根據地勘報告,壩體細砂的不均勻系數小于5,土的滲透變形類型為流土型,土的臨界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),經計算細砂的臨界水力比降為1.01,安全系數取2.0,則細砂層允許水力比降值為0.51,根據當地工程經驗,建議壩體細砂允許水力比降值為0.2,壩坡逸出點允許比降為0.35。中砂的不均勻系數小于5,土的滲透變形類型為流土型,土的臨界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),經計算中砂的臨界水力比降為1.02,安全系數取2.0,則中砂層允許水力比降值為0.51,根據當地工程經驗,建議壩基中砂允許水力比降值為0.13,逸出點允許比降為0.32。

本次壩體做防滲后計算得平均滲透比降為0.1,小于允許水力比降,說明壩體及壩基內部滲透穩定。壩坡最大出逸比降為0.262

3.2 抗滑穩定計算

本次設計壩體邊坡穩定計算采用河海大學力學研究所開發的AUTOBANK V6.1進行計算,計算原理采用有限元理論,模型為有部分截水墻的斜墻土壩有貼坡排水情況的計算。采用碾壓式土石壩設計規范,分別考慮了穩定滲流期,施工期,水位降落期三種情況。采用瑞典圓弧法,計算方法采用簡化畢肖普法,自動搜索最危險滑裂面,求得最小安全系數。根據《碾壓式土石壩設計規范》(SL274-2001),水庫大壩屬3級,抗滑穩定安全系數正常運用條件k允=1.3,非常運用條件Ⅰk允=1.20,由成果知主壩上、下游各個工況的穩定安全系數均在允許范圍內,壩體邊坡穩定。

4 結束語

通過多方案經濟、技術比較,結合本工程的壩體材料與施工條件等實際情況和類似工程的處理經驗,設計選定采用復合土工膜處理土壩滲漏的除險加固方案。這對于中小型病險水庫的除險加固,具有較大的經濟效益和很好的推廣使用價值。

參考文獻

[1]赤峰市水利規劃設計研究院.赤峰市阿魯科爾沁旗哈日朝魯水庫除險加固工程初步設計報告[R].2012.

第12篇

關鍵詞:雁江鎮;搬遷安置;就地靠后;規劃實施;探討

Abstract: the golden goose river town of hydropower station of the key for moving the town lies not only in the river the residential population, and the houses of the specific implementation process such as moving, but also for the wild goose jiang town residents move for being reasonable properly, it will be to the wild goose jiang town residents of production and life in the future development has a very important part. This paper, focusing on the golden beach town of river hydropower station move specific planning and implementation issues to discuss, in order to find the best wild goose jiang town planning and implementation of the scheme to move.

Key words: the wild goose jiang town; Move settlement; By in situ; Planning implementation; explore

中圖分類號:TV731文獻標識碼: A 文章編號:

金雞灘水利樞紐位于右江河段下游、隆安縣城上游的金雞灘處,年均發電量為3.34億kw.h,它的建設落成為當地的電力建設注入了一定的活力。但是由于早期水災影響加上金雞灘水電站壩區的洪水回水對下游隆安縣雁江鎮部分居民和房屋造成的威脅,必須對雁江鎮實施搬遷安置,以保證雁江鎮居民的生命財產安全與金雞灘水電站的服務運行。金雞灘水電站雁江鎮搬遷安置問題關鍵不僅在于雁江鎮的居民人口、房屋等的具體搬遷實施過程,而且對于雁江鎮居民搬遷安置是否做到妥善合理,這將對整個雁江鎮居民今后的生產與生活的發展有著非常重要的影響作用。本文主要圍繞金雞灘水電站雁江鎮搬遷的具體規劃與實施問題進行探討,以找到一個最佳的雁江鎮搬遷規劃與實施的方案。

1、雁江鎮概況

雁江鎮是隆安縣城西北部一個集政治、經濟、文化等綜合發展的一個重點小鎮,現有常住人口3000多人,鎮中心交通便利,基礎建設與公共設施齊全,融合設立有行政、教育、衛生等職能部門。雁江鎮還是當地一個重要的工農業物質進出口的集散地,它的各項經濟發展與貿易往來在當地有著舉足輕重的地位。

雁江鎮的中心鎮區距離金雞灘水電站壩址約6km,是金雞灘水庫庫區右岸邊的一級臺地,地處兩條沖溝匯合處,最高臺高大約在94米左右,最低地形高度只有81米左右,而金雞灘水電站壩區正常蓄水位為88.6m,尤其是在水汛時期,旁邊英竹河、龍須河、馱玉河等支流匯水,金雞灘水電站的洪水回水位高度還會有一定的增加。雁江鎮的居民房屋多為一些磚瓦結構房屋,加上早一些時期的水災浸害,結構非常脆弱,而且雁江鎮的地質條件以及土壤性質等都不很好,因此金雞灘水電站庫區洪水回水會對該地區有很大威脅,尤其是雁江鎮中富興街、仁慈街、安寧街、隆靖街、附近唐鋪村以及侗億屯等地多處于水位直接淹沒線以下,居民及房屋安全威脅更加嚴重。

2、雁江鎮搬遷安置規劃及實施

對于金雞灘水電站雁江鎮的居民及房屋搬遷安置,隆安縣金雞灘水利樞紐建設項目指揮部、項目業主以及設計單位三方專門組織成立了調查管理小組,調查小組按照科學、真實等原則,依據《水利水電工程建設征地移民安置設計規范》等相關規范標準,對雁江鎮人口概況、地理位置以及水庫汛期和非汛期水位影響等信息與情況進行詳細的調查統計與核實,然后雁江鎮搬遷項目的管理中心根據調查小組調查統計的數據信息以及實際情況對雁江鎮搬遷項目進行認真的研究與規劃,最后根據各部門的總體規劃方案制定出具體實施辦法。

2.1雁江鎮搬遷項目的要求與原則

金雞灘水電站雁江鎮搬遷項目中要求對雁江鎮仁慈街、富興街、塘埔屯、安寧街、隆靖街和侗億屯等地的46戶居民及房屋實施搬遷安置。這些需要實施搬遷安置的居民中,其中有10戶居民金雞灘水電站壩區水庫洪水回水會對他們的房屋等造成直接淹沒的影響,36戶居民金雞灘水電站壩區水庫洪水回水會對他們的房屋等造成間接淹沒的影響。總共統計共有有46戶居民約190多人,以及建筑占地面積4000多平方米、房屋建筑面積8000多平方米,其中磚混結構建筑面積4000多平方米、磚瓦結構建筑面積近3000平方米、木瓦結構建筑面積近500平方米、簡易結構面積約400多平方米,除外,另有地梁下基礎面積100多平方米的實物會受到金雞灘水電站庫區洪水回水的影響。

在進行雁江鎮居民及房屋等具體搬遷實施過程中,對于雁江鎮房屋以及人口的搬遷安置按照《村鎮規劃標準》和《土地管理法》等有關法規與要求,以節約用地、合理布局為原則,結合雁江鎮的移民搬遷安置實際情況,對移民新區規模等進行搬遷安置規劃。在對雁江鎮的搬遷安置中,既要考慮到雁江鎮居民的生活條件,又要考慮生產安置等問題,對于安置新址的地理位置以及安全等問題也要考慮到位,還要結合搬遷居民原有的生活條件及水平,處理好搬遷居民近期建設與遠景發展關系,能夠搬遷居民可以盡快最好的適應新生活。

2.2雁江鎮搬遷規劃及實施

對雁江鎮居民以及房屋等的搬遷規劃與安置實施主要分為兩類進行:

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