文山市迷勒湾水库除险加固设计

文山市迷勒湾水库除险加固设计

文山市迷勒湾水库除险加固设计田琳文山市水利电力勘测设计队云南文山663000摘要：迷勒湾水库位于文山市丙北部，秉烈乡东南部，迷勒湾委会小迷勒湾自然村，地理坐标东经104°07′01″，北纬23°35′53&Prime；o圳址高程1460m,属红河流域沪江水系盘龙河上游支流。木工程存在坝体抗滲能力差、坝体饱和软化，坝体浸润线逸出点抬高等病险现象。鉴于迷勒湾水库存在严重的病险隐患，需尽快对水库进行除险加固处理。关键词：水库；除险；加固；设计1、工程现状及存在问题1.1大坝迷勒湾水库大坝为均质土坝，坝顶为泥结石路面，因长期作为耕作道路，常有农用车从坝顶通过，已坑坑洼洼，且右坝肩塌陷，现状坝顶很不规则，安评时复核坝顶宽为4.0〜5.8m,坝轴线讼110.5m，坝顶未埋设沉降、位移观测桩，无路肩石和防浪墙，检查时对坝顶进行实测，实测最高点高程1465.87m,最低点高程1465.30m，最大高差0.57m，从测量结果可以看出，坝顶存在沉降变形；大坝上游护坡为干砌块石，现损坏较多，坡面起伏大，不规整，石缝里杂草丛生，实测上游现状坡比为1:0.48；下游坡为草皮护坡，现已杂草丛生，其中还夹杂部分灌木林，实测坡比为1:2.0〜1:2.3;坝脚无倒滤体，坝脚及两岸坡均未设置排水沟。迷勒湾水库大坝填筑料土质不均匀，成份复杂，局部砾石含量较高，夯压质量差，坝体密实度不均匀，压实度低，坝体土密实度为松散〜稍密，为高压缩性土；从探坑土料室内试验所得的K值看，坝土渗透系数K值最大9.6×10-3cm/s,最小2.73×10-3cm/s,平均5.69×10-3cm/s,规n体滲透系数偏大，均大于l×10-4cm/s,抗渗能力不能满足《碾压式土石坝设计规范》(DL/T5395-2007)6.1.4规定“碾压后均质坝的土料渗透系数不大于1.0×10-4cm/s”的填筑要求，土料物理力学指标偏低，现体透水性大，人坝清基不彻底，长期渗漏存在局部渗流破坏安全隐患，严重影响大坝安全运行。整个坝体亟待防渗处理和外观整修。1.2溢洪道迷勒湾水库泄水建筑物为正槽开敞式浆砌石溢洪道，布置于右坝肩，溢洪道由进U段、控制段及泄流段组成，进U底板高程1464.40m，全长26m,矩形断面。进口段喇叭口为渐变段，长5.5m,底宽度1.7〜2.65m;进口控制段长3.0m,宽1.7m，边墙高2.56m,设有人行桥；泄流段现状为土沟渠，长17.5m,底宽2.4〜2.5m,底坡i=l:15.8。溢洪道现状浆砌石裂缝较大，底板淤积严重，杂草丛生，经水力复核计算，溢洪道最大过水能力为Q=3.61m3/s，泄流量偏小，不能满足水库的最大洪水下泄流量Q=3.62m3/s要求。1.3放水涵管迷勒湾水库的输水建筑物为2条坝下放水涵管，高涵管布置于右岸，低涵管布置于大坝中间，均为φ200铸铁管，设计放水流量0.1m3/s。其中位于坝中部的低涵管由坝下涵管、闸阀和闸室组成，长19.6m,进口底板高程1460.61m,出口高程1460.25m，涵管闸阀处存在漏水现象，闸阀大面积锈蚀，操作费吋费力，存在安全隐患；右岸高涵管长17.0m，进口底板高程1462.52m,出U高程1461.06m，出口封堵并已废弃不用。经水力复核计算，低涵管最大出流量为0.12m3/s，能满足设计引用流量Q=0.1m3/s的要求。2、除险加固工程措施大坝的病险主要是由于清基深度不够、坝体施工质量差和防渗未经处理而导致渗漏，最终造成坝体抗渗能力差、坝体饱和软化，坝体浸润线逸出点抬高等病险现象。鉴于迷勒湾水库存在严重的病险隐患，需尽快对水库进行除险加固处理。n建议如下：2.1防渗处理原老坝上游护坡为干砌块石，实测坡比为1:0.48,须对原老坝拆除培厚，重做上游坝坡，根据地质勘察情况，采用粘土斜墙防渗，斜墙深入坝基3.5m左沿，以消除渗漏问题；同时修建坝顶和防浪墙，修整下游坝坡，新建倒滤体和坝脚排水沟，确保水库安全蓄水。2.2溢洪道和输水涵管拆除老溢洪道浆砌石边墙和底板，加人尺寸，修建进口段、控制段，新建泄流段和消力池，以达到泄洪要求；更换低涵管闸阀，修建闸阀室，封堵高涵管进a。2.3工程管理新建水库管理房，配备专职管理工作人员，加强运行管理，确保大坝安全。同吋，架设10kv输电线路，安装50KVA变压器一台，确保运行管理及抢修用电。2.4安全监测迷勒湾水库现无安全检测设施，增设大坝观测设施，并建立健全安全监测制度，掌握工程运行状态，确保水库调度运行科学、准确，让水库发挥更大效益。3、大坝加固设汁水库大坝为均质土坝，完成最大坝高8.5m，总库容48.8万m3。3.1、坝体及坝基防渗设计(1)防渗处漏方案选择根据地质复核和相关检查，基本查明了水库大坝、基础地质情况和病害原因。迷勒湾水库坝体及接触带均存在渗漏问题。由于大坝的严重渗漏，坝体土料力学指标降低，为此，必须对大坝和坝基进行防渗处漏，冇效降低坝体滲漏，提高坝体土料力学指标，达到除险加固之0的。n根据云南省云水资财〔2011)188号文件关于对小(2)型水库大坝安全评价及除险加固工程初步设计指导意见的要求：“原则上不采用混凝土防渗墙进行坝体防渗”，迷勒湾水库坝轴线短，坝址较为开阔，坝体透水性分布无规律，须对老坝削坡培厚重做上游坝坡，根据地质勘察结论和建议，针对水库病害原因和工程实际,迷勒湾水库大坝采用粘土斜墙防渗方案进行处漏，深入基岩1.5〜3.5m。粘土斜墙防滲处漏施工简单，技术也较为成熟，是0前堤防工程和土坝工程中常用的处漏方法之一。(1)粘土斜墙防渗设汁迷勒湾水库需拆除原上游坡块石，进行基础开挖，并对老坝上游坡进行削坡、培厚，重做上游坝坡，冋吋新建粘土斜墙防渗。上游护坡至粘土斜墙段为保护层，保护层材料为砂砾石，斜墙顶宽3.0m,底宽5m,外坡1:2.25,内坡1:2.0，底部设截水槽和齿槽，深入基岩1.5m,斜墙土料渗透系数及施工要求须按斜墙坝相关规范严格执行。3.2、大坝结构设计(1)坝顶坝顶极不规则，常有农用车通过，根据原坝轴线位置，设计将原泥结石路面清挖找平，填筑碎石垫层厚0.15m,找平压实后铺设C20混凝土路面厚0.2m，宽3.5m，上游设防浪墙高1.85m,顶宽0.2m,底宽0.8m,高出坝顶0.9m部分采用钢筋混凝土，防浪墙顶部高程为1466.8m，下游设M7.5粗皮石路肩，宽为0.3m,大坝坝顶合计宽为4.0m。(2)坝坡铺设粘土心墙后，上游坡采用混凝土预制块护坡，预制块为C20混凝土边长200mm正六边形，上游坡比为1:2.25,下游坡进行削坡培土，植草皮护坡，下游坡比为1:2.0,并新建爬梯。(3)排水棱体和排水沟n新建棱体排水和坝脚排水沟，开挖基础，排水棱体顶宽1.5m，底宽5.7m，外坡1:1.5,内坡1:1.0,干砌块石，设相应反滤层，排水沟为浆砌石，尺寸为b×h=0.5×0.4m。3.3、大坝渗流计算大坝渗流计算主要包括确定浸润线的位置、渗流量的计算以及核算坝土料是否会发生渗透变形。迷勒湾水库为均质土坝，人坝除险加固主要是对坝顶及下游坡进行修整处理，坝体、坝肩、坝基均采用粘土斜墙进行防渗处理，新建棱体排水，本工程渗流计算按均质坝坝内设置斜墙，在不透水地基上，有棱体排水，下游无水情况进行计算。⑴浸润线计算