尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告

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尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告

郑州市尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告水利部黄河水利委员会黄河水利科学研究院YellowRiverInstituteofHydraulicResearch,,,YRCC二二二○二○○○一三年七月一三年七月nn2n目录目目目目录录录录第一章蓄水安全鉴定工作概况............................................................................................11.1工作任务和范围..........................................................................................................11.2工作依据和要求..........................................................................................................11.2.1工作依据.............................................................................................................11.2.2工作要求.............................................................................................................21.3工作内容......................................................................................................................21.4工作安排和进度..........................................................................................................3第二章工程和建设概况........................................................................................................42.1除险加固工程概况......................................................................................................42.2工程设计与审批..........................................................................................................52.3参建单位......................................................................................................................52.4工程等别、建筑物级别及设计标准..........................................................................62.5工程建设过程及当前形象面貌..................................................................................62.5.1工程建设过程.....................................................................................................62.5.2当前形象面貌.....................................................................................................72.6工程主要设计变更......................................................................................................9第三章工程防洪与度汛安全评价......................................................................................113.1概述............................................................................................................................113.2径流............................................................................................................................113.3设计洪水调节计算成果............................................................................................123.3.1由流量资料推求设计洪水...............................................................................133.3.2由暴雨资料推求设计洪水...............................................................................133.3.3小流域设计洪水计算法推求设计洪水............................................................133.4设计洪水计算结果分析.............................................................................................133.4.1不同途径计算的成果比较...............................................................................133.4.2非汛期设计洪水...............................................................................................143.4.3水库水位~库容关系........................................................................................143.5坝顶高程复核............................................................................................................163.6防洪度汛方案............................................................................................................173.6.1防洪度汛组织...................................................................................................183.6.2水库调节任务及原则.......................................................................................193.6.3度汛特征水位及泄洪防汛...............................................................................19In目录3.7工程防洪度汛安全评价意见与建议.........................................................................20第四章枢纽区工程地质条件评价........................................................................................214.1地勘工作概况............................................................................................................214.2区域地质与地震........................................................................................................224.2.1地质构造...........................................................................................................224.2.1地震...................................................................................................................224.3水库区工程地质条件................................................................................................234.3.1水库渗漏...........................................................................................................234.3.2库岸稳定及淤积...............................................................................................234.3.3水库浸没...........................................................................................................234.4枢纽区工程地质条件................................................................................................234.4.1地形地貌...........................................................................................................234.4.2地层岩性...........................................................................................................244.4.3地质构造...........................................................................................................254.4.4水文地质...........................................................................................................264.5坝址区的主要工程地质问题及评价........................................................................274.5.1坝基渗漏评价...................................................................................................274.5.2坝址区岩土物理力学指标及地质建议值.......................................................284.5.3坝肩工程地质评价...........................................................................................314.5.4主坝护坡及坝后渗透评价...............................................................................314.5.5输水管道的工程地质条件及评价...................................................................314.5.6泄洪洞的工程地质条件及评价........................................................................324.5.7溢洪道工程地质条件及评价...........................................................................324.5.8副坝工程地质条件及评价...............................................................................334.6天然建筑材料............................................................................................................334.7枢纽区工程地质条件综合评价................................................................................33第五章除险加固设计与施工质量评价..............................................................................355.1除险加固设计评价....................................................................................................355.1.1概况...................................................................................................................355.1.2工程布置及除险加固.......................................................................................365.1.3大坝稳定评价...................................................................................................405.1.4溢洪道消能评价...............................................................................................455.1.5泄洪洞泄流防冲评价.......................................................................................475.2坝体施工质量评价....................................................................................................50IIn目录5.2.1概况...................................................................................................................505.2.2主要原材料和中间产品质量情况...................................................................505.2.3坝体施工方法及质量控制与检测...................................................................525.3除险加固设计与施工质量综合评价........................................................................58第六章大坝安全监测评价....................................................................................................606.1安全监测系统设计....................................................................................................606.1.1监测设计原则...................................................................................................606.1.2监测设计...........................................................................................................606.2大坝施工期监测成果分析........................................................................................606.2.1渗压计监测特征值...........................................................................................606.2.2坝体、坝基渗压监测成果...............................................................................626.2.3渗流观测典型纵断面浸润线分析...................................................................656.3防渗墙监测成果........................................................................................................676.3.1应变监测特征值...............................................................................................676.3.2防渗墙应力和倾斜变化规律分析...................................................................686.3.3防渗墙倾斜过程线分析...................................................................................696.4大坝安全监测评价意见和建议................................................................................70第七章金属结构安全评价..................................................................................................71第八章蓄水安全鉴定结论与建议......................................................................................728.1工程形象面貌............................................................................................................728.2工程等别、建筑物级别及设计标准........................................................................728.3工程防洪度汛安全评价............................................................................................738.4枢纽区工程地质条件评价........................................................................................738.5大坝设计与施工质量综合评价................................................................................748.6大坝安全监测评价....................................................................................................758.7金属结构安全评价....................................................................................................758.8存在问题与建议........................................................................................................76附件及附图..............................................................................................................................77IIIn尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第一章蓄水安全鉴定工作概况1.1工作任务和范围根据水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》(以下简称《办法》)的要求,受郑州市尖岗水库管理处委托,黄河水利科学研究院(以下简称黄科院)负责组织专家组对尖岗水库除险加固工程进行蓄水安全鉴定。2007年由郑州大学综合设计研究院对尖岗水库进行鉴定,鉴定结论如下:1)大坝填土天然干密度合格率8.8%,小于规范规定的90%,坝体质量不合格,施工时大坝截水槽及下部壤土接触面渗透比降超过允许值;截水槽反滤措施不合格,下游老河槽及左岸滩地曾出现冒水流土现象,近一半的减压井因淤积而失效,坝体浸润线有逐年抬高的趋势,且坝体渗透系数不满足规范要求;主坝下游干砌石护坡局部风化严重,副坝上游迎水坡浆砌石局部出现被水淘空。2)泄洪洞洞身接缝碳化严重,混凝土剥落,接缝漏水,其上交通桥出现贯穿裂缝;泄洪洞检修闸门和启闭机等超过使用年限,需要更新改造。3)溢洪道护砌勾缝部分脱落,陡坡段混凝土底板及边墙有裂缝,消力池尺寸不符合要求。针对以上存在的问题,2008郑州大学综合设计研究院结合鉴定结论及泄洪洞(溢洪道)土建结构、泄洪洞工作闸门启闭机的安全检测结论,确定尖岗水库除险加固工程任务如下:1)主坝背水坡护砌翻修及右岸下游边坡护砌;2)主体防渗工程;3)副坝背水坡护砌;4)溢洪道进水渠段护砌拆除重新护砌,陡坡段与消力池段碳化处理和伸缩缝处理;5)泄洪洞洞身碳化处理,伸缩缝处理及下游测流桥拆除重建;6)大坝安全自动监测系统;水文自动观测系统。经与项目法人(建设单位)上级主管部门研究,确定本次蓄水安全鉴定工作范围包括尖岗水库工程的主坝、副坝、溢洪洞、溢洪道、坝下放水管、金属结构及自动化监测设备与工程蓄水安全运行有关的工程项目。1.2工作依据和要求1.2.1工作依据蓄水安全鉴定的依据是有关法律、法规和技术标准,批准的初步设计报告、专题报告、设计变更、修改文件及自检报告,监理签发的技术文件及说明,合同规定的质量和安全标准等,具体如下:1n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院1、《水利部关于加强中小型水库除险加固后初期蓄水管理的通知》;2、《蓄水安全鉴定管理办法》;3、《郑州市尖岗水库除险加固工程初步设计报告》;4、《郑州市尖岗水库除险加固大坝防渗处理工程质量检测报告》;5、《郑州市尖岗水库除险加固工程管理房工程检测报告》;6、《郑州市尖岗水库除险加固工程质量检测报告》;7、《郑州市尖岗水库除险加固工程施工自检报告》;8、《郑州市尖岗水库除险加固工程监理自检报告》;9、《郑州市尖岗水库除险加固工程观测设施自检报告》;10、《原材料及中间产品检测报告》;11、《防汛物资储备定额编制规程》12、《大坝安全鉴定报告书》。1.2.2工作要求蓄水安全鉴定工作的基本要求如下:1、蓄水安全鉴定应严格遵照水利部颁发的《蓄水安全鉴定管理办法》及水利部关于加强中小型水库除险加固后初期蓄水管理的通知中相关规定开展工作。2、评价设计质量依据国家及行业现行技术标准。对不符合有关技术标准的,应分析其对工程安全的影响程度,作出评价意见。3、评价施工、制作、安装质量依据国家及行业现行规范、规程。安全鉴定的重点是检查工程施工过程中是否存在影响工程安全的因素,工程及设备的缺陷和质量事故是否得到了安全处理,并对此提出工程安全评价意见。4、资料要求真实、准确、可靠,鉴定结论力求客观、公正、科学。1.3工作内容本次安全鉴定的主要内容是:检查工程形象面貌是否符合蓄水要求;工程防洪及洪水资料的复核;检查工程设计标准,检查泄洪洞和溢洪道的泄水能力;评价消能防冲设施和蓄水方案的可靠性;评价工程地质及水文地质条件;大坝基础处理、岸坡稳定是否存在影响蓄水和工程运行的有关问题;水工建筑物设计、施工和安全运行的可靠性;检查各类闸门、启闭机的设计、制造、安装、运行安全的可靠性;分析研究大坝安全监测系统设施安装、调试、观测的情况,通过分析有关监测成果,评价大坝及其有关水工建2n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院筑物的安全等。1.4工作安排和进度根据《蓄水安全鉴定管理办法》的要求,为完成上述工作任务,安全鉴定工作分以下三个阶段进行:第一阶段:2013年6月初,项目建设单位与黄科院洽谈工程蓄水安全鉴定事宜,6月中旬,黄科院成立了安全鉴定项目组及专家组,组织专家和项目组成员赴工程现场查勘,了解工程情况及主要技术问题,制定工作大纲,确定提供资料清单及完成日期等。各参建单位按《蓄水安全鉴定管理办法》的要求开展鉴定前期工作,分别编写蓄水安全鉴定自检报告,准备安全鉴定的有关资料。第二阶段:在实际了解工程设计、施工质量情况和全面掌握各类资料的基础上,与建设、设计、监理、施工、质量监督等各有关方面深入了解情况,项目组提出工程蓄水安全鉴定报告初稿,并在征询建设、设计、监理、施工、质量监督等单位意见后,提出工程蓄水安全鉴定报告修改稿。第三阶段:专家组进一步对工程蓄水安全鉴定报告修改稿进行修改补充,并对报告原有附图、附件进行整理。经专家组讨论通过评审并经黄科院领导审定批准后,正式提出工程蓄水安全鉴定报告,提交委托单位。本工程蓄水安全鉴定工作是在黄科院有关领导和院内外专家的共同努力下完成的,并得到了尖岗水库管理处的关心和支持,设计、施工、监理等参建单位对该项工作也给予了有力配合,使蓄水安全鉴定工作得以顺利进行,达到了预期目的和要求。3n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第二章工程和建设概况2.1除险加固工程概况尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村西,23控制流域面积113km,总库容6070.41万m,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库。由于该水库居于郑州市区上游,下游还有陇海铁路、京广铁路,107、310公路及市水厂、电厂等供水能源设施,防洪位置十分重要,水库等别提高一等,设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5000年一遇。尖岗水库的主体工程由大坝、泄洪洞、溢洪道、坝下放水管、副坝等建筑物组成,建筑物及除险加固设计概况简介如下:(1)大坝:::大坝为均质土坝:,土料以轻质壤土为主,夹少量的砂壤土和粉质壤土,坝基防渗采用粘土截水槽。坝顶高程158.52m,坝顶宽度8.4m,最大坝高34.1m,大坝迎水坡坡度自上而下分别为1:3.0、1:3.5、1:2.0,采用干砌混凝土块护坡,背水坡坡度自上而下分别为1:2.5、1:2.75、1:3.0,采用干砌块石护坡。除险加固对大坝背水坡干砌石护坡采用人工拆除方法进行拆除翻修;主坝防渗采用三孔两抓工艺施工,最大墙深49m,顶部长度265m,厚0.6m。(2)(2)泄洪洞(2)泄洪洞:::泄洪洞位于大坝左侧桩号:0+061处,为无压钢筋混凝土洞,洞长150m,进口段断面为方形,孔径2×2m,洞身及出口段为城门洞型,高3.2m,宽2.4m。底部进3口高程131.55m,出口高程130.55m,最大泄量75m/s。除险加固对泄洪洞伸缩缝采用变形大、止水较好的水溶性聚氨酯灌浆止漏,然后沿缝凿除4cm×3cm的v形槽,嵌填SR塑性止水片,在缝两边刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料;洞身裂缝处理采用化学灌浆方法,灌浆材料采用可灌性较好的AM(或DLB)高分子堵漏材料进行灌浆;泄洪洞洞身碳化处理首先将混凝土表面碳化层凿去平均厚4mm,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料;出口段消能工碳化处理将出口段与消力池的底板边墙混凝土表面碳化层凿去平均厚12mm,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料;鉴于泄洪洞测流桥仅用于测流,不用于交通,只有人群荷载和测流仪器荷载,荷载较小,本次设计在旧桥址位置重新设计修建一座测流桥,跨度30m,分3跨(3×10m),桥面宽1.2m。板墩式结构,墩台支撑,2预应力SP38A板作为桥板,设计均布荷载500kg/m,板两侧预留插筋,桥面上下游侧设钢筋混凝土栏杆。(3)溢洪道:::溢洪道布置在大坝左岸:,进口底高程154.75m,底宽30m,水平段长197m,采用浆砌块石护坡、干砌块石护底,陡坡1:3.5,水平投影长度111.7m,坡底4n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3设一级、二级两个消力池,陡坡段和消力池均为钢筋混凝土结构,最大泄量135.5m/s。除险加固工程对进水渠0+00~0+197.67段边坡和渠底采用M7.5浆砌石护砌,进口段左岸削坡并进行护砌,延长裹脚护砌范围,进口段底板护砌向上游坡底延伸护砌至高程143.0m;溢洪道陡坡和消力池底裂缝采用化学灌浆方法进行处理;溢洪道混凝土表面进行碳化处理,凿去表层碳化层,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。(4)放水管:::放水管布置在大坝右侧桩号:0+366.1处,为圆形钢筋混凝土压力管道,内径1.1m,进口采用球形闸门,进口高程130.55m,出口采用蝶形闸门,出口高程3125.98m,最大流量9.5m/s。放水管进口球形闸门和启闭机在1984年抗震加固时进行了更新,目前运行状况正常;出口蝶形闸门为2001年更换,目前运行状况良好,现状放水管身及出口无渗水现象。(5)副坝:::副坝位于溢洪道的左边:,底部高程152.50m,宽150m,坝高6m,顶宽18.7m,上游坡1:2.5,下游坡1:2,副坝现状没有护坡和坝脚排水体。除险加固对副坝采用草皮护坡处理,增设贴坡排水和排水沟。(6)金属结构:::根据:2008年6月水利部水工金属结构质量检验测试中心出具的《尖岗水库泄洪洞工作闸门启闭机安全检测报告》中结论,泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机于1970年投入使用,至今运行38年,已远远超出规定的折旧年限(20年),现场检查发现启闭机运行过程中有异常响声,且难以修复,已不具备安全运行条件,根据SL226-98《水利水电工程金属结构报废标准》第2.0.4款的规定,对尖岗水库泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机更新,使用250KN固定卷扬式启闭机一台。(7)自动化监测:::大坝:现有安全监测项目主要包括大坝表面三向位移观测、内部坝体、坝基渗压自动监测、库水位自动监测及量水堰渗流量自动监测。本次除险加固工程中增设的电气自动化系统主要有:(1)大坝渗流自动化观测系统;(2)水文自动测报系统。2.2工程设计与审批尖岗水库管理处特委托郑州大学综合设计研究院,严格按照大坝安全鉴定确定的病险范围,根据水利部大坝安全管理中心核查意见及水库存在的主要问题,对尖岗水库除险加固工程进行了初步设计。初步设计经河南省水利厅专家组初审,水利部淮委水利水电工程技术研究中心专家组审查,河南省发改委批复(豫发改设计[2008]1582号),建设总投资为1710万元。2.3参建单位项目法人:郑州市尖岗水库管理处质量监督单位:河南省水利水电工程建设质量监测监督站5n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院设计单位:郑州大学综合设计研究院监理单位:郑州市水利工程监理中心施工单位:1、山东省水利工程总公司(一标段)2、洛阳金黄河水利工程有限公司(二标段)3、南京水利科学研究院(三标段)2.4工程等别、建筑物级别及设计标准尖岗水库总库容6070.41万m3,按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,属于中型水库,工程等别为Ⅲ等,其永久性主要建筑物级别为3级,对照水库工程水工建筑物防洪标准,设计标准应为100~50年一遇,校核标准为2000年~1000年一遇。但由于尖岗水库位置十分重要,1975年列入大型水库管理。尖岗水库设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5000年一遇。主要建筑物提高一级按Ⅱ级建筑物设计。地震基本烈度:根据《中国地震动参数区划图》(1/400万),查得本工程区的地震动峰值加速度值为0.15g,抗震设防烈度为Ⅶ度,抗震分组为第二组,本区基本上不存在大的发震断裂构造,本工程的地震烈度按Ⅷ度设防。2.5工程建设过程及当前形象面貌2.5.1工程建设过程一标段主要工作内容为大坝防渗、坝顶路面、主坝下游护坡、主坝下游右岸边坡护砌及副坝下游护坡共八个分部工程,该标段工程主要控制性工期如下:(1)2009年2月8日,人员和机械设备进场施工准备工作,同年3月底已基本具备了主体工程施工条件;(2)2009年5月1日,防渗墙工程正式开工,至2009年6月22日共计完成36个槽段全部工作;(3)2009年10月17日,高喷工程正式开工,至2009年11月20日,,,,共计共计完成4单元工程;(4)2010年6月15日,坝顶路面工程正式开工,至2010年9月30共计完成60个个个单元工程;;;(5)2010年3月6日,主坝下游护坡工程开工,于2010年5月10日,共计共计12个单元元元工程元工程;;;(6)2009年4月15日,主坝下游右岸边坡护砌工程开工,于于于于2009年年年5月月月20日日日,日,,,共共共共6n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院计计计4个单元工工工程工程程程;;;;(7)2009年年年2月月月8日日日,日,,,副坝下游护坡工程开工副坝下游护坡工程开工,,,于,于于于2010年年年7月月月10日日日,日,,,共计共计完成14个单元工程。。。二标段主要工作内容为溢洪道浆砌石护坡护底、测流桥拆除重建、防汛道路修建、溢洪道防碳化处理、泄洪洞碳化处理及启闭机安装工程,该标段工程主要控制性工期如下:(1)防汛道路分部工程于2010年5月8日开工建设,2010年5月30日完工;(2)溢洪道加固工程1(0+000~0+091.54),于2009年1月8日开工建设,2009年5月20日完工;(3)溢洪道加固工程2(0+101.65~0+193.7),于2009年1月8日开工建设,2009年12月5日完工;(4)溢洪道防碳化处理,于2009年3月1日开工建设,2009年6月10日完工;(5)测流桥拆除重建工程,于2009年2月18日开工建设,2009年5月1日完工;(6)泄洪洞碳化处理及启闭机安装工程,于2009年2月14日开工建设,2010年11月16日完工。三标段主要工作内容为大坝自动化监测,分别为大坝变形、渗流自动化观测系统及水文自动测报系统,该标段工程主要控制性工期如下:(1)JGSkⅢ-1主坝渗流监测仪器安装分部工程于2009年9月16日开工,至2010年10月28日完成;(2)JGSkⅢ-2水文缆道及附属工程分部工程于2010年3月4日开工,至2010年8月21日完成。2.5.2当前形象面貌依据水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准(试行),结合本尖岗水库情况进行工程项目划分,总体划分如下:单位工程3个,分别为I标、II标和III标;分部工程23个,分别为I1~8、II1~12、III1~3,其中7个为主要分部工程;单元工程531个,其中205个为重要隐蔽工程。各标段划分具体如表2.5-1~表2.5-3。表2.5-1I标段项目划分表编号分布工程单元工程(个)备注1塑性混凝土防渗墙1132塑性混凝土防渗墙216检测频次及对3塑性混凝土防渗墙313应关系4高喷工程45堤顶路面工程1287n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院6堤顶路面工程2287大坝防渗墙监测218大坝表面变形监测25表2.5-2II标段项目划分表编号分布工程单元工程(个)备注1溢洪道工程进水渠A-A剖面段82溢洪道工程进水渠0+000~0+091.54段513溢洪道工程进水渠0+101.65~0+193.7段664测流桥125副坝背水坡护坡166筑坝下游护坡翻修147防汛道路108主坝下游右岸边坡护砌B-B剖面--A-A剖面段129主坝下游右岸边坡护砌B-B剖面--D-D剖面段810闸门及启闭器安装911泄洪洞防碳化处理3812溢洪道防碳化处理13表2.5-3III标段项目划分表编号分布工程单元工程(个)备注1大坝渗流监测652水文测报设施建筑工程123水文测报设施及安装25项目建设及质量评定情况如下:(1)一标段建设及质量评定情况2主坝塑性砼防渗墙三个分部工程共完成防渗墙成墙面积11118.24m,高喷工程共完2成喷射灌浆245.16m,坝顶路面砼浇筑1926.84m,主坝下游护坡翻修完成主要工程量为干砌石1712m³;主坝下游右岸边坡护砌分部完成主要工程量为浆砌石174m³;副坝下游护坡分部完成主要工程量为干砌石163m³。防渗墙成墙面积合同工程量为:2211183.40m,实际完成成墙面积为:11118.24m。主副坝加固单位工程共八个分部工程,于2010年11月14日,在郑州市尖岗水库除险加固工程建设项目管理处会议室通过验收,验收结论为:工程质量等级合格。其中大坝防渗工程共划分36各单元工程,合格36个,优良0个,合格率100%,优良率0%,工序检验包括造孔、清孔和浇筑共1966次,合格率为100%,原材料检验包括砂、碎石、水泥及外加剂共169组,合格169组,合格率为100%,中间产品混凝土试块共53组,合格率53组,合格率为100%;高喷工程共划分4个单元工程,合格单元4个,优良单元1个,合格率100%,优良率25%,本分部工程质量等级评定为合格;坝顶路面工程共划分60个单元,合格60个,优良29个,合格率100%,优良率48.3%;主坝下游护坡工程工程共12个单元工程,合格128n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院个,优良8个,合格率100%,优良率66.7%;主坝下游右岸边坡护砌工程共4个单元工程,合格4个,优良2个,合格率100%,优良率50%;副坝下游护坡工程共14个单元工程,合格14个,优良5个,合格率100%,优良率35.7%。(2)二标段建设及质量评定情况溢洪道进水渠0+000~0+091.54段砌筑,完成主要工程量为浆砌石1641m³;溢洪道进水渠0+101.65~0+193.7段砌筑,完成主要工程量为浆砌石1379m³;测流桥修建完成主要工程量为混凝土69.5m³、钢筋9.56吨;防汛路修建完成主要工程量为防汛路面1459㎡;溢洪道防碳化处理分部完成主要工程量为环氧砂浆抹面3744.3㎡;泄洪洞分部完成2主要工程量为环氧砂浆抹面2499.6m,安装启闭机一台。该标段共划分8个分部工程,已验收8个,合格率为100%。其中溢洪道加固工程0+000~0+091.54段分部共计62个单元工程,合格率100%,其中22个优良,优良率35.5%;溢洪道加固工程0+101.65~0+193.7段分部共计63个单元工程,合格率100%,其中25个优良,优良率39.68%;测流桥拆除重建工程分部共计12个单元工程,合格率100%,其中4个优良,优良率33.3%;防汛路分部共计9个单元工程,合格率100%,其中5个优良,优良率55.6%;溢洪道防碳化处理分部共计9个单元工程,合格率100%,其中3个优良,优良率33.3%;泄洪洞防碳化处理及启闭机安装处理分部共计29个单元工程,安装启闭机一台,合格率100%;主坝下游护坡工程共划分12个单元,合格率100%,其中优良单元8个,优良率66.7%。(3)三标段建设及质量评定情况三标主要工作内容为大坝监测系统建设,该标段共划分26个单元工程,已验收26个,其中优良20个,合格率100%,优良率76.9%。2.6工程主要设计变更主要设计变更如下:(1)溢洪道进口段护底分缝处理及迎水坡坡比与马道高程设计变更,见变更通知单001号;(2)为解决施工困难,减小施工平台宽度,将大坝防渗墙轴线由下游坝肩向上游移至距坝轴线上游1.2m处,具体见变更通知单002号;(3)为保证放水管与防渗墙联接可靠,将放水管部位高压摆喷改为高压旋喷,具体见变更通知单003号;(4)副坝下游护坡范围及排水沟修改、大坝下游右岸护坡修改、测流桥位置上移,具体见变更通知单004号;(5)防渗墙检测机房改造、大坝防渗墙观测设施调整等,具体见变更通知单005号;(6)增补施工过程中大坝防渗墙施工漏浆处理的方案,具体见变更通知单006号;9n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(7)由于老水文站站房破损严重,对其由加固改为重建,具体见设计图纸和变更通知单;(8)增加坝基孔隙水压力监测项目。变更项目:::根据工程实际情况:,监理或设计针对尖岗水库建筑物观测设施下发了如下监理指示和设计变更,新增坝基土基渗压计埋设钻孔项目。变更原因:::由于招标缺项:,招标未考虑该项指标,无法全面监测大坝运行性状,变更设计后可以较为全面的监测大坝运行性状,变更较为合理。10n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第三章工程防洪与度汛安全评价3.1概述尖岗水库位于淮河水系颖河支流贾鲁河干流上游的尖岗村西,距郑州市区6km,水2库以上控制流域面积113km,干流长度28.4km。流域地势南高北低,地面坡降为1/300~1/400,流域水土流失较为严重。本区靠近黄河流域,属我国暖温带半湿润季风气候边缘,四季分明,多年平均降雨量约640mm,70%集中在汛期7、8、9三个月;多年平均水面蒸发量约为1400mm,陆面蒸发量约为500mm。区域内洪水由暴雨形成,其变化受暴雨影响,洪水的年变幅很大,由1954~2005年33贾鲁河尖岗水库实测资料统计,贾鲁河最大洪峰流量为400m/s,最小为2.1m/s,最大33为最小的约190倍;年最大24小时洪量为829万m,最小仅23万m,最大为最小的36倍,洪水的年变幅很大,尖岗水库坝址以上8.8km处有申富咀水文站,1954年7月设立,1959年4月撤消;坝址以下3.5km处有常庙水文站,于1954年设立,1970年水库建成后迁至坝址改为尖岗水库水文站,观测至今,选择尖岗水库水文站为参政站。3.2径流3.2.1设计年径流由水库历年平均流量组成样本系列,设计采用现行水文频率计算方法—适线法推求3设计年径流量。年径流量平均值为0.613m/s,参考尖岗水库水文站径流计算的变差系数和偏态系数,设计站以上流域径流的Cv取0.68,Cs/Cv=2.0,计算尖岗水库设计径流。频率计算结果见表3.2-1。表3.2-1设计年径流量频率计算结果表均值Q=0.613,Cv=0.68,Cs/Cv=2.0设计频率(%)51025507590953年平均流量(m/s)1.4151.1680.8190.5200.3060.1750.1193年径流总量(万m)4462.343681.832581.851640.5964.37550.62376.543.2.2年内分配(1)典型年的选择原则11n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院年内分配是设计年径流年内随时间变化过程,常用的方法是选典型年进行同倍比缩放。典型年应着重考虑年内极不均匀年为典型年,同时应选择最小月或最枯三个月平均流量最枯年份作典型年,根据上述原则,从实测资料中选取丰、平、枯三个代表年,其中:丰水代表年为1973.6~1974.5,平水代表年为1981.6~1982.5,枯水代表年为2004.6~2005.5。(2)同倍比缩放计算公式Q年设k=Q=kQ月典Q年典3式中:Q年设、Q月设—设计站年、月流量(m/s);3Q年典、Q月典—参证站年、月流量(m/s);k—同倍比的缩放系数按同倍比缩放法推得设计年径流过程见表3.2-2。3表3.2-2尖岗水库设计年月径流量分配表单位:m/s月枯水P=95%平水P=50%丰水P=5%份代表年设计枯水年代表年设计平水年代表年设计丰水年60.160.121.040.920.770.7670.580.450.710.631.881.8680.230.180.660.581.511.4990.150.120.890.781.281.26100.160.120.490.441.491.47110.150.120.470.421.421.40120.160.120.290.261.301.2810.070.050.860.762.322.2920.090.070.730.641.861.8430.060.050.350.311.171.1640.000.000.400.350.910.9050.040.030.240.211.291.273.3设计洪水调节计算成果本次尖岗水库除险加固初步设计采用三种方法推求设计洪水,即由流量资料推求设12n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院计洪水、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算,并通过对三种方法计算结果的对比分析,选择合适的设计洪水过程作为确定水库规模的依据。3.3.1由流量资料推求设计洪水从尖岗水库1954—2005年实测洪水资料中,按年最大值法组成样本容量为47的洪峰流量、最大一天洪量和最大三天设计洪量的样本系列,并对1915和1927年两场特大洪水进行特大值处理。采用现行水文频率计算方法—适线法推求各种洪水标准相应的设计洪峰流量、最大一天设计洪量和最大三天设计洪量。按照典型洪水选择原则,从实测资料中选取典型洪水过程。从尖岗站历年实测洪水资料中选择1957年7月8日的洪水过程作为推算50年、100年和5000年一遇设计洪水过程的典型。按同频率放大法对相应典型洪水进行放大,推求设计洪水过程。3.3.2由暴雨资料推求设计洪水用流域内和流域外邻近雨量站资料,用泰森多边形法计算尖岗流域平均降雨量(即面雨量),用年最大值法分别统计各年24h、3天面雨量的年最大值。根据实测资料,分别进行频率计算,各时段雨量的多年平均值均采用计算的数值,年变差系数及偏差系数取适线和计算线结合,并考虑地区综合平衡。根据河南省中小型水库设计洪水标准及设计办法,设计频率最大24h净雨量分配在前18h,其余各日净雨量平均分配到前12h。尖岗站降雨径流关系(P+Pa~R),由设计面雨量推求设计净雨量。采用经验单位线汇流计算方法,由设计净雨过程推求水库设计洪水过程。3.3.3小流域设计洪水计算法推求设计洪水2尖岗水库上游为山区丘陵区,流域面积113km,其设计洪水可依据地区水文图集计算。河南省水文水资源局编制的《河南省暴雨参数图集》(2005.12)(以下简称《05暴雨图集》)与河南省水利勘测设计院编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》(1984.10)(以下简称《84图集》)相比,参加统计的资料站年数增加了5倍,资料系列平均延长一倍,采用了目前我省暴雨方面最全面最系统的资料和研究成果。《05暴雨图集》重点对点雨量Htp和Cv作了调整。本次山丘区设计暴雨计算采用《05暴雨图集》中调整后的点雨量Htp和Cv,同时参照《84图集》,按推理公式法和概化过程线法推求设计洪水。3.4设计洪水计算结果分析3.4.1不同途径计算的成果比较汇总流量资料推求设计洪水(直接法)、由暴雨资料推求设计洪水(间接法)和小流域设计洪水计算方法(推理公式法)的计算结果见表3.4-1:13n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表3.4-1不同途径计算结果比较50年一遇100年一遇5000年一遇成果比对计算方法洪峰洪量洪峰洪量洪峰洪量343343343(m/s)(10m)(m/s)(10m)(m/s)(10m)由流量推求716.851024962.9413162539.983119原设计成果由暴雨推求1035.8114571368.9517543017.973611推理公式法125014461541169530803259复核成果推理公式法1265.620341559.424862994.54520采用推理公式法复核计算成果与原设计成果基本吻合,因流量资料推求的设计洪水,则基本上反映了中小洪水的实际情况,流量资料推求的设计洪水较为合理,因此,防洪标准复核采用流量法推求的设计洪水进行防洪标准复核。调洪演算结果见表3.4-2。表3.4-2尖岗水库调洪演算成果对比表重现期洪峰流量最高水相应库容最大下泄流成果对比洪水标准333(年)(m/s)位(m)(万m)量(m/s)设计100963153.014268.6868.1设计成果校核50002535.6153.165664.4/校核5000+152916156.966070.41208设计100963152.984268.6866.4复核成果校核50002535.6156.475664.4156.6校核5000+152916157.116070.412083.4.2非汛期设计洪水本次尖岗水库除险加固工程初步设计,溢洪道、泄洪洞,大坝等主体工程均安排在非汛期施工,主要建筑物属于2级建筑物,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)要求,导流建筑物为4级。根据本次除险加固工程设计任务,不需要修建导流建筑物,利用现有的泄洪洞进行导流,混凝土结构导流建筑物洪水标准为10~5年3一遇。本次工程设计导流洪水标准采用5年一遇,24h洪量均值Q=52.26万m,Cv=0.75,3Cs=2Cv,洪量为79.38万m。3.4.3水库水位~库容关系水库现状水位~库容关系及相应的下泄量关系曲线采用尖岗水库管理局提供的《郑州市尖岗水库水位~库容~泄量关系表》中的数据,详见表3.4-3,表中水位基面为黄海基面,依据库容关系曲线绘制库容水位关系曲线见图3.4-1。14n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院162159156153(m)水位15014714414110002000300040005000600070008000库容(万m3)图3.4-1尖岗水库水位~库容关系表3.4-3尖岗水库水位~库容~泄量关系表333水位(m)库容(万m)输水道泄量(m/s)主溢洪道泄量(m/s)142.0114243.70142.5123644.90143.0133146.20143.5143047.40144.0153948.60144.5164949.80145.0176850.80145.5188851.90146.0201353.00146.5214754.10147.0228255.10147.5241756.10148.0255657.10148.5269658.10149.0284559.10149.5300460.00150.0317361.00150.5334361.90151.0351362.80151.5369263.70152.0388164.60152.5407165.50153.0427066.40153.45445867.00153.55450067.00153.95466867.70154.55492068.70154.75500868.80154.95509669.06.315n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院续表3.4-3尖岗水库水位~库容~泄量关系表水位(m)库容(万m3)输水道泄量(m3/s)主溢洪道泄量(m3/s)155.15518669.112.5155.35527869.318.8155.55537069.425155.75546669.938.4155.95556270.451.8156.15566070.965.2156.35575971.478.6156.55585871.992156.75595872.2113.6156.95605872.5135.2157.15615872.8156157.35625873.1178.4157.55635873.4200157.75646373.7228157.95656874.0256158.15667474.4284158.35678274.7312158.55689075.0340158.75699575.3371158.95708075.6402159.15717576.0433159.35726076.3464159.55735076.64953.5坝顶高程复核坝顶高程的计算采用《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001的计算公式:Y=R+e+A式中:Y-坝顶超高(m);R-最大波浪爬高(m);e-最大风壅水面高度(m);A-安全加高(m)。①平均波高和平均波长计算采用蒲田试验站公式:gD.045.00018()ghgH2mm7.0W=.013th(7.0[)]th{}22gHWWm7.0.013th(7.0[)]2W0.5T=4.438hmm式中:hm—平均波高,m;Tm-平均波周期,m;W-计算风速,m/s;D-风区长度,2m;Hm-水域平均水深,m;g-重力加速度,取g=9.81m/s。16n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院2gT2pHm平均波长按下式计算:L=th()m2pLm2KWD②风壅水面高度可按式:e=cosb2gHm式中:e—计算点处得风壅水面高度m;Hm—水域平均水深m;D—风区长度m;K—综-6o合摩擦系数,取3.6´10;b—计算风向与坝轴线法线的夹角()。正向来波在单坡上的平均波浪爬高可按下式进行计算:KK∆WR=hLmmm21+m式中:Rm—波浪平均爬高m;m—单坡坡度系数,若坡角为a,即等于cota;K△—斜坡的糙率渗透性系数;Kw—经验系数。不同累积频率下的波浪爬高,由平均波高与坝迎水面前水深的比值和相应的累积频率按附表A.1.13系数计算。安全加高A依据《碾压土石坝设计规范(SL274-2001)》对2级坝设计复核为0.5m,校核取1m。复核计算成果见表3.5-1和3.5-2。表3.5-1设计洪水位坝顶高程复核设计洪水位/m153.01设计计算风速/m/s25.8单坡的坡度系数m3风区长度m800斜坡糙率及渗透性系数0.9经验系数1.0平均波浪爬高Rm/m0.58波浪爬高R/m1.21风雍水面高度e/m0.006安全加高A/m1坝顶超高/m154.02防浪墙顶高程/m155.22表3.5-2校核洪水位位位坝顶高程复核位校核洪水位/m156.96设计计算风速/m/s17.2单坡的坡度系数m3风区长度m800斜坡糙率及渗透性系数0.9经验系数1.0平均波浪爬高Rm/m0.373波浪爬高R/m1.006风雍水面高度e/m0.002安全加高A/m0.5坝顶超高/m157.27防浪墙顶高程/m158.47由表3.5-1和表3.5-2复核计算可见,设计洪水位153.01m工况下,所需坝顶高程为154.02,防浪墙顶高程为155.22m;校核洪水位(+15%)156.96m工况下,所需坝顶高程为157.27,防浪墙顶高程为158.47m。尖岗水库现有坝顶高程为158.52m,防浪墙顶高程17n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院159.79m。根据尖岗水库工程现状和本次防洪标准复核计算结果,5000年一遇校核洪水情况下,防浪墙顶高程都满足规范要求。3.6防洪度汛方案水库防洪调度原则是局部服从全局,全局照顾局部,兴利服从防洪、统筹兼顾,综合利用水资源;水库防洪调度的主要任务是:完善水库防汛机制,提高对突发性事件的防范与应急处理能力,组织有效的防汛抢险队伍,切实做好水库防洪、调度、抢险等工作,确保尖岗水库在除险加固过程中汛期安全施工和水库安全运行,遇超标准洪水,最大程度保障人民群众生命财产安全,减少损失。3.6.1防洪度汛组织郑州市尖岗水库管理处成立防汛抢险领导小组,成立防汛抢险青年突击队。尖岗水库除险加固工程刚刚完成,进入试运行阶段,由于种种原因,可能出现的不同险情如渗水、塌坑、管涌、流土、裂缝、滑坡等等,制定抢护措施如下:(1)加大大坝监测、巡查力度;(2)渗水及其抢护措施;(3)塌坑及其抢险措施;(4)管涌、流土及其抢护措施;(5)裂缝及其抢护措施;(6)滑坡及其抢护措施。在尖岗水库管理处设立防洪物资储备仓库,并派专人负责储备物资的管理工作。主要物资储备:麻袋0万条、编织袋6万条、防渗土工布0万㎡、过滤土工布0万㎡、铅3丝10T、桩木0m、板材0m³、块石986m³、碎石1000m³、大砂910m³、救生衣312件、救生圈200支、冲锋舟4艘、平板车58量、铁锹189把、低压电缆290m。依据《防汛物资储备定额编制规程》(SL298-2004)对尖岗水库防汛物资储备进行了测算:根据工程规模(中型水库)确定水库大坝防汛物资储备单项品种基数见表3.6-1。根据大坝安全状况、坝长和坝高查表确定工程现状综合调整系数。由大坝安全鉴定报告书可知尖岗水库大坝类属于三类坝,大坝安全调整系数为2.5,坝长调整系数取0.8,坝高调整系数取1.2,得大坝综合调整为2.4,由大坝综合调整系数和大坝防汛物资储备单项品种基数得尖岗水库防汛物资储备见表3.6-2。18n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表3.6-1中型水库防汛物资储备单项品种基数抢险物资救生器材小型抢险机具救生抢险救便携式袋类土工砂石块石铅丝桩木发电机投光灯电缆衣生舟工作灯2333(条)布(m)料(m)(m)(kg)(m)组(kW)(只)(m)(件)(艘)(只)9000400010001000100021001.520201.5300表3.6-2尖岗水库防汛物资储备一览表抢险物资救生器材小型抢险机具救生抢险救便携式袋类土工砂石块石铅丝桩木发电机投光灯电缆衣生舟工作灯2333(条)布(m)料(m)(m)(kg)(m)组(kW)(只)(m)(件)(艘)(只)2160096002400240024004.82403.648483.6720备注:砂石料和块石的储备视水库大坝工程情况和抢险需要在总量范围内可以互相调整。做好防汛物资的储备和管理工作是水利工程管理单位各项工作的重中之重,是水库安全度汛的保障。建议尖岗水库运行管理单位按测算物资储备数量补齐,防洪度汛期间加强通讯器材的日常维护与保养,保持通讯畅通,及时、准确传递指挥部的防洪度汛指令,保障水库安全度汛。3.6.2水库调节任务及原则(1)尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村23西,控制流域面积113km,总库容6070.41万m,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库。(2)充分利用库容与水量,合理地蓄水、泄水和用水,尽量减少无益弃水,力争在防洪与兴利方面发挥水库的最大效益。(3)根据河道来水情况和用水需要,适时调节库区水位和下泄流量。3.6.3度汛特征水位及泄洪防汛为了确保大坝安全,尖岗水库管理处和除险加固工程建设项目管理局组织专家论证,适度调整了水库除险加固期间汛限水位、运行控制水位以及调度运用计划,低水位度汛。3(1)库水位超过148.55m时,泄洪洞闸门全开泄洪,最大泄量为75m/s。19n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3(2)库水位超过154.75m时,溢洪道漫溢泄洪,最大泄量为208m/s。(3)库水位超过158.52m时,泄洪洞闸门全开泄洪,溢洪道漫溢泄洪,副溢洪道(堰顶高程158.52m)漫溢泄洪,并及时通知下游转移。尖岗水库抢险调度权限在河南省防汛抗旱指挥部,执行部门为郑州市尖岗水库防汛指挥部,并上报郑州市防汛抗旱指挥部备案。3.7工程防洪度汛安全评价意见与建议31、尖岗水库总库容6070.41万m,大坝为均质土坝,最大坝高34m,根据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),枢纽设计洪水期重现期50年~100年,校核洪水期重现期1000年~2000年,但由于尖岗水库位置十分重要,1975年列入大型水库管理,尖岗水库设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5000年一遇,主要建筑物提高一级按Ⅱ级建筑物设计,符合规范要求。2、尖岗水库除险加固初步设计采用流量资料推求设计洪水、暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算,本次采用推理公式法复核计算成果与原设计成果基本吻合,因流量资料推求的设计洪水,则基本上反映了中小洪水的实际情况,流量资料推求的设计洪水较为合理。3、根据尖岗水库工程现状和本次防洪标准复核计算结果,5000年一遇校核洪水情况下,坝顶及防浪墙顶高程都满足规范要求。4、度汛方案可行,但抢险物资储备不足,建议尖岗水库运行管理单位按测算物资储备数量补齐,防洪度汛期间加强通讯器材的日常维护与保养,保持通讯畅通,及时、准确传递指挥部的防洪度汛指令,保障水库安全度汛。5、水库投入正常运行后,建议水库运行管理单位尤其要注意汛期高水位条件下水库大坝各水工建筑物运行状况,严格按规程规范要求及时完成各项监测和分析工作,确保大坝安全运行。20n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第四章枢纽区工程地质条件评价4.1地勘工作概况尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村西,23控制流域面积113km,总库容6070.41万m,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库。水库开工于1959年,中间停工,1969年复工建设,1976年建成主要建筑物,大坝3坝顶高程158.55m,坝高34m,坝顶宽8.4m,总库容6650万m,第一期施工前未做地质勘察工作,1966年河南省水利勘测设计院地质勘测队对水库进行扩大初步阶段的地质勘测工作,为进一步查明坝体土质及坝基渗漏,为大坝除险加固提供可靠地质资料,于2007年4月20日至同年5月27日,对尖岗水库进行除险加固地质勘察工作,本次工程地质工作是在充分收集区域地质、工程地质资料的基础上进行了现场工程地质、水文地质测绘、钻探及室内土工试验等工作,工作量如下:①收集区域地形地貌、地层岩性及地质构造等资料及1983年至1984年完成的地质勘测工作;其中1983年至1984年完成的地质勘测工作量为:钻孔148个,总进尺3031.51m,标贯次数2265,取土样1278个,群抽水85组,声波测试7组,地质测绘230.7km,坑槽12个/80m,具体如下—坝体钻孔35个,进尺1409.44m,标贯次数1192,取土样数630个,声波测试3组;坝肩钻孔7个,进尺296.3m,标贯次数330,取土样数91个,声波测试1组;坝下游水钻孔8个,进尺72.29m,标贯次数20,取土样数74个;下游坝脚外钻孔外73个,进尺956.88m,标贯次数528,取土样数328个,群孔抽水5组,声波测试3组;溢洪道钻孔16个,进尺191.65m,标贯次数147,取土样数79个。②本次除险加固完成工作量—钻孔2个,进尺70m,标贯36次,取土34个;副坝钻孔1个,进尺17.8m,取土9个。地勘工作基本查明了库区工程地质条件,达到了本阶段的研究深度,满足除险加固工程的设计要求。地质勘察提交成果如下:水文工程地质勘察报告一份;尖岗水库钻孔布置图1幅(比例尺1:1000);21n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院工程地质剖面图2幅;群孔抽水试验成果图2幅;根据《郑州市尖岗水库除险加固工程初步设计》,本次安全鉴定对除险加固相关资料进行分析,对比施工阶段揭露情况与前期勘察成果,其地质条件与地勘资料基本相符,从各阶段积累的地质勘察资料看,现已基本查明场地工程地质条件,满足除险加固工程的设计要求。4.2区域地质与地震4.2.1地质构造坝址区位于秦岭东西复杂构造带的北缘,下伏三迭系(T)砂页岩与上古生界(P)地Z2层,接触线呈北西西向通过坝址,接触线南西一侧为上古生界地层,北东一侧为三迭系地层。上古生界地层中,断裂构造在贾峪附近有北西向和近东西向两条压性或压扭性断层,分别倾向北东和北,距坝址最近距离为10和13公里。三迭系地层中断裂构造有郑州北石佛至中牟邵岗近东西向压性或压扭性断层,距坝址最近距离约14公里(图3.2)。新华夏系北北东向发震断裂距坝址区较远,对本区影响不大。因此本区基本上不存在大的发震断裂构造。新生代以来西部山区强烈上升,东部平原相对下降。坝址区属“黄河谷地长期下沉与迥返上升区”第四纪以来以升降运动为主,坝址附近第四系地层没有发现断裂和褶曲。1贾鲁河自上更新世末期开始下切,至全新世早期(Q)下切深度达66m,说明当时本区处4于强烈上升阶段。全新世早期开始下降,从贾鲁河Ⅲ级阶地沉积厚度及阶面高程146m推算,下降幅度约40m。此后升降幅度逐步减少,先后形成贾鲁河Ⅱ级和Ⅰ级阶地及现代河床。4.2.1地震根据河南省地质局1980年出版的河南省地质构造体系及地震图资料,本区基本不存在大的发震断裂构造,根据《中国地震动参数区划图》(1/400万),查得本工程区的地震动峰值加速度值为0.15g,抗震设防烈度为Ⅶ度,抗震分组为第二组,本区基本上不存在大的发震断裂构造,本工程的地震烈度按Ⅷ度设防。22n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院4.3水库区工程地质条件4.3.1水库渗漏32-31-水库勘察范围内,地层大致分为轻粉质壤土(Q)、含泥砂砾石(Q)、砂砾石、44中~重粉质壤土及粉质粘土,库区不存在大的裂隙及岩溶等构造,尚未发现有沟通库外的断层、破碎带及强透水地层,库区不存在渗漏问题。4.3.2库岸稳定及淤积库区周围岸坡较陡,坡高15m左右,存在滑坡问题,如将来高水位运行,库岸滑坡问题显著;尖岗水库无泥沙观测资料,查《河南省水利工程水文计算常用图》水库多年2平均水蚀模数约200~500吨/km.年,因此尖岗水库年囤积泥沙约2.26~5.65万吨。4.3.3水库浸没尖岗水库除险加固工程属原有水库的加固工程,不存在新的水库浸没问题。4.4枢纽区工程地质条件4.4.1地形地貌本区处于山前丘陵和平原过渡地带,属于黄河Ⅲ级阶地。贾鲁河在黄河Ⅲ级阶地上下切,形成自身的河谷地貌,河谷两岸黄河Ⅲ级阶地总的地势是西高东低,阶面高程最高约169m。坝址区河床高程约为126m,下切深度40余m。两岸不对称,侵蚀岸岸坡独立,堆积岸形成三级阶地。贾鲁河河床及漫滩一般宽度80~100m,河床最低高程约125m。Ⅰ级阶地属侵蚀或3堆积阶地,阶面高程约128m,高出河床2~3m,厚约10m(Q),宽度变化较大,最宽超4过50m。Ⅱ级阶地属镶嵌阶地,部分被掩埋于河床之下,阶面高程141m左右,总厚度2约23m(Q),宽度变化也较大,最宽50m以上。Ⅲ级阶地为堆积基座阶地,阶地高程41146m左右,厚度约42m(Q),残留宽度较小,大部分被后期侵蚀堆积形成的Ⅰ、Ⅱ级4阶地掩埋于地下(图4.4-1)。23n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图4.4-1贾鲁河河谷地貌示意图4.4.2地层岩性坝址区露出地层为中、上更新统和全新统,其分11层。现由老到新叙述如下:(1)中更新统洪积层(PLQ)21第11层:粉质粘土(Q),棕红色,岩性均一,有细小发缝,干裂后呈碎块状,少量2具孔状构造和垂直节理,沿节理面附有黑色铁锰质薄膜,含钙质结核,局部集中成透镜状结核层。本层层面高程约103~136m,出露厚度大于12m。21-22-第10层:下部为中—重粉质壤土(Q),上部为粉质粘土(Q),红黄~棕红色。中、22重粉质壤土呈互层状,含钙质结核。少量具孔状构造和垂直节理。该层分布于贾鲁河两岸107m高程以上,总厚度16~25m。(2)上更新统洪积~冲积层(PLaLQ-)31第9层:中粉质壤土,重粉质壤土,局部为轻粉质壤土和重砂壤土(Q),橘黄色,3具孔状构造,垂直节理发育,多被钙质充填,含钙质结核和少量蜗牛壳及白色钙质网纹,常形成陡壁。分布于贾鲁河两岸120~136m高程以上,厚度6~21m,与下伏地层为假整合接触。2第8层:轻粉质壤土,局部为中粉质壤土、重砂壤土或砂壤土(Q),黄色、具孔状3构造,垂直节理发育,常形成陡壁。分布于贾鲁河两岸122~136m高程以上,厚度18~33m。(3)全新统冲积~洪积层(PLaLQ-):以河流冲积为主,其次为洪积和坡积,主要4分布在贾鲁河河床、漫滩和各级阶地。其岩性大致可归纳为以下7层。11-第7层:上部为轻粉质壤土,下部为砂砾石(Q),相变大,岩性较复杂,多呈透镜424n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院体状。分布于河床底部103~110m高程之间,最大厚度5.8m。12-第6层:中粉质壤土夹重粉质壤土(Q),橘黄色,具孔状构造,结构紧密。分布4于河床底部103~116m高程之间,厚约3~10m。13-第5层:砂砾石(Q),砾石成分主要为磨园的钙质结核,具同心圆构造,磨园度4好,分选性差、分布于河床112~119m高程之间,厚度1.6~6.6m。该层为本区第二含水层。14-第4层:中粉质壤土(Q),局部为轻粉质壤土,顶部为管状钙结核透镜体,大部4为橘黄色,略具孔状构造,结构紧密。分布于河床及Ⅲ级阶地115~146m高程之间,厚1.2~30m。21-第3层:底部为砂砾石和中粗砂(Q),呈透镜体状,砾石成分主要为磨园的钙结4核,具同心圆构造,分布于坝下游左岸118~123m高程之间,厚约1~3.5m。22-中部为中粉质壤土,上部为轻粉质壤土(Q),黄~土黄色,具孔状构造、垂直节理4较发育,含钙结核和蜗牛碎片。分布于河床及Ⅱ级阶地122~141m高程之间,总厚19m。31-第2层:含泥砂砾石夹轻粉质壤土、砂壤土和中粗砂透镜体(Q),砾石成分以磨4园的钙结核为主、灰岩次之,粒径一般为1~4cm,少量7cm,磨园度较差。含泥量不均,一般约占5~18%。分布于河床、漫滩及Ⅰ级阶地下部118~127.6m高程之间,在坝轴线处宽约60m,下游坝脚处宽约100m,厚度变化较大,一般2~4m,最大厚度6m左右。该层为本区第一个含水层。32-Q第1层:轻粉质壤土,局部为砂壤土,夹砂砾石透镜体(4)灰~深灰色,软塑~流塑状,含少量腐殖质,略具臭味。分布在河床、漫滩及Ⅰ级阶地上部,高程在122m以上。4.4.3地质构造坝址区位于秦岭东西复杂构造带的北缘,下伏三迭系(T)砂页岩与上古生界(P)地Z2层,接触线呈北西西向通过坝址,接触线南西一侧为上古生界地层,北东一侧为三迭系地层。上古生界地层中,断裂构造在贾峪附近有北西向和近东西向两条压性或压扭性断层,分别倾向北东和北,距坝址最近距离为10和13公里。三迭系地层中断裂构造有郑州北石佛至中牟邵岗近东西向压性或压扭性断层,距坝址最近距离约14公里(图3.2)。25n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院新华夏系北北东向发震断裂距坝址区较远,对本区影响不大。因此本区基本上不存在大的发震断裂构造。新生代以来西部山区强烈上升,东部平原相对下降。坝址区属“黄河谷地长期下沉与迥返上升区”第四纪以来以升降运动为主,坝址附近第四系地层没有发现断裂和褶1曲。贾鲁河自上更新世末期开始下切,至全新世早期(Q)下切深度达66m,说明当时本4区处于强烈上升阶段。全新世早期开始下降,从贾鲁河Ⅲ级阶地沉积厚度及阶面高程146m推算,下降幅度约40m。此后升降幅度逐步减少,先后形成贾鲁河Ⅱ级和Ⅰ级阶地及现代河床。4.4.4水文地质(1)气象本流域属温带大陆性气候,四季分明,多年平均气温14.2~14.6°,多年平均风速2.8~3.2m/s,最大平均风速18~22m/s,冬季盛行偏北风,夏季偏南风,春秋季则交替出现,一般4月份风最大,8、9月份最小。年平均降水量为640mm,降水量年内分配不均,年际间也不均衡,降雨多集中在夏季。降水量为290~390mm,占全年总雨量的50~56%,而冬季受干冷的大陆性气团控制,空气干燥,雨雪稀少,降水量只有20~33mm,占全年降水量的4~5%,春季降雨很少,秋季会出现连阴雨。(2)地下水类型及特征根据勘探、水文试验、地下水观测,坝基主要含水层有2层。31-第2层为含泥砂砾石(Q),分布于坝址区河床、河漫滩及Ⅰ级阶地下部118~127.6m4高程之间,84年7月7日测得地下水稳定水位为127.34~129.14m。平均渗透系数为-24.53×10cm/s,属于强透水。13-第5层砂砾石(Q),分布于坝址区112~119m高程之间,厚1.6~6.6m,该层为本4区第二个含水层。83年1月10号在3号钻孔层的该层稳定水位高程128.78m,比同期-2在该孔第2层中测稳定水位高2.12m。该层平均渗透系数为7.63×10cm/s,属于强透水。场区地下水类型为第四系孔隙承压水,坝基地下水主要接受库水补给,以渗流方式补给下游。根据群孔抽水试验、室内渗透试验,坝址区各土体的渗透系数及渗透性分析见表4.4-1。26n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表4.4-1渗透系数统计表渗透系数k(Cm/S)工程地层时代地下水试验方岩性部位编号编号范围值平均值大均值类型法-7-4-5-5坝体rQ轻粉质壤土2.62×10~1.84×102.04×105.81×10132--5~4.21×10-42.24×10-4Q轻粉质壤土2.68×104414--7~8.34×10-74.51×10-7Q中粉质壤土2.38×104612--6~4.24×10-51.38×10-5坝基Q中粉质壤土2.18×104102中~重粉质壤土4.48×10-7~6.30×10-62.76×10-6Q211Q1-7~1.71×10-58.62×10-6粉质粘土1.31×102孔室隙内2-5潜试右坝8Q3轻粉质壤土3.98×10水验肩91中粉质壤土9.97×10-5~2.96×10-58.31×10-5Q3132--5Q轻粉质壤土8.20×104414--6~7.16×10-51.03×10-5Q中粉质壤土1.38×104612--6~8.14×10-53.18×10-5Q中粉质壤土2.59×104下游坝脚102中~重粉质壤土1.34×10-6~1.30×10-43.05×10-5Q2外111粉质粘土9.09×10-6~4.58×10-41.72×10-4Q2231--2~2.92×10-24.53×10-2Q含泥砂砾石5.94×104孔隙群井抽承压水水513--2~1.17×10-17.63×10-2Q砂砾石9.67×104(3)水质分析按照《水利水电工程地质勘查规范》(GB50287-99(附录G))进行评价,河水对混凝土无侵蚀性。4.5坝址区的主要工程地质问题及评价4.5.1坝基渗漏评价原坝坝体填筑土质量不满足现行规范要求,根据2007年的钻孔取样实验结果,坝27n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3体填土天然干密度大于1.74g/cm(压实度为98%)的占8.8%,小于规范规定的90%;坝体渗透系数较大,不满足规范要求,存在渗透破坏的隐患。且坝基截水槽及其与下部壤土接触面渗透比降超过允许值;坝基清基处理不彻底,且截水槽反滤措施不完善,粘土截水槽只截断第一层砂砾石层,未将第二层砂砾石层截断,坝体浸润线和坝基测压管水位逐年抬高,漏水严重。4.5.2坝址区岩土物理力学指标及地质建议值坝址区土层共分11层,其工程地质条件简述如下:32-坝基土层:第1层灰色轻粉质壤土(Q):标贯击数最小为1击,一般3~8击,最43大19击,平均9击。天然含水量最大为29%,天然干容重最小值仅1.49g/cm,平均321.63g/cm,天然饱和度达98%,无侧限抗压强度0.83kg/cm,平均渗透系数为-42.24×10cm/s。本层在建坝前属于软土和极软土,工程地质条件很差,但建坝后由于压缩固结,工程地质条件有所改善,除局部仍属软土和极软土外,绝大部分属中等硬度2以上的土,压缩系数最大值为0.017cm/kg,属于中等偏低的压缩性土。尽管工程地质条件有所改善,但在坝基土层中仍属工程地质条件最差的土层,尤其靠近上下游坝脚附近部位由于上部盖重小,固结程度差,工程地质条件改善甚微。该层在坝脚下游,上部只有0.7~1.5m厚的人工填土,地下水位较高,处于饱和状态。标贯击数最小值小于1击,平均2击,属于软土和极软土。天然含水量最大为46.6%,3天然干容重最小为1.18g/cm,液性指数平均值为0.80,无侧限抗压强度平均43kPa,最小只有16kPa,工程地质条件很差。第2层含泥沙砾石,砾石含量30%,砂粒含量39%,粉粒含量25%,粘粒含量6%,不均匀系数33.0,未作强度试验。该层地下水位最低为127.34m,微显承压性,抽水试-2验求得其渗透系数平均值为4.53×10cm/s,为靠近坝基的强透水层。第3层砂砾层:仅分布下Ⅱ-Ⅱ剖面下游处,结构松散,透水性强。第4层中粉质壤土,标准贯入试验平均值为13击,属硬土层,压缩系数为2-70.018cm/kg,属中等偏低压缩性土层,渗透系数平均值为4.51×10cm/s,属微透水,工程地质条件较好。第5层砂砾石,颗粒分析表明,砾石含量46%,砂砾含量54%,不均匀系数为19.0。该层砂砾石厚度偏大,层厚5.0~1.6m。抽水试验其渗透系数范围值为-2-1-29.67×10~1.17×10cm/s,平均值为7.63×10,属强透水层。本层埋藏较深,上部为28n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院厚度5m的中、轻粉质壤土覆盖。第6层中重粉质壤土,标准贯入试验平均值为14击,压缩系数为0.011,属中偏低-6-5-5压缩性。渗透系数k值为2.18×10~4.24×10cm/s,平均值为1.38×10cm/s,属微透水性,工程地质条件较好。第7层,上部为轻粉质壤土层,左下部为砂砾石地层,厚3.80m呈尖灭状分布。该层土标准贯入试验平均值为27击,属很硬土层,工程地质条件好。第8层,为轻粉质壤土层,左坝肩标准贯入试验平均值为13击,右坝肩标准贯入试验平均值为13击,左坝肩压缩系数最大值为0.015,右坝肩压缩系数最大值为0.018,-5属中等压缩性土,渗透系数k值为3.98×10cm/s,属微透水性,工程地质条件好。第9层中粉质壤土,该土的标准贯入击数为10击,属硬地层。土的压缩系数最大值-5-5为0.02,为中等压缩性土。渗透系数k值为9.97×10~2.96×10cm/s,平均值为-58.31×10cm/s,属微透水性,工程地质条件较好。第10层,中重粉质壤土,该上部与第8层接触处有厚度5.0m的尖灭状分布的粉质粘土。该土层的标准贯入击数的平均值为13击,属硬土层,压缩系数为0.013,属中等-6-4-5压缩性土层。渗透系数k值为1.34×10~1.30×10cm/s,平均值为3.05×10cm/s,属微透水性,工程地质条件较好。第11层粉质粘土,土的标准贯入试验平均值为17击,属很硬地层。土的压缩系数-6-4为0.014,为中等压缩性土。渗透系数k值为9.09×10~4.58×10cm/s,平均值为-41.72×10cm/s,属微透水性,工程地质条件好。各土层的物理力学性指标建议值见表4.5-1。29n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表表表4.5-1各土层物理、力学性指标建议值强度地基地地物理性压缩性渗透性承载层代层顺固快饱快力单号单序元元地层名称部位gGeI<0.005NqSfCfCavESKw%dSILmm63.5Utggcgcg2/VkPa2—P2cmkkg/cmg/cm——%击kg/cm—OkPaOkPa2cm/Sgf-4轻粉质壤土坝体17.81.672.700.628.00.051280.891.2727.71229.980.0121343.9×102左坝Q8轻粉质壤土21.61.622.690.66131026.2100.0151153肩2Q8轻粉质壤土18.61.462.720.869.00.0814100.0181053右坝1肩-5Q9中粉质壤土21.21.602.720.708.80.3920720.83727.2180.021988.28×103Q32-1灰色轻粉质27.01.562.700.739.00.66950.831.3027.21070.0161074.21×10-44壤土14-4中粉质壤土23.31.642.700.658.70.6416100.841.4526.41530.00.0131288.34×10-7Q412-6中粉质壤土25.11.602.710.7010.60.5918111.251.5825.227130.0131293.83×10-5Q4坝基2-6Q210重粉质壤土25.11.602.720.7010.60.58201024.32929.7250.0151146.70×101-5Q11粉质粘土21.71.692.720.6114.40.11351418.53726.0360.0141111.71×102轻粉质壤溢洪-4Q3814.41.522.710.788.79824.482.54×10200土、砂壤土道溢洪-4Q210重粉质壤土22.41.572.720.7312.219924.6143.60×10220道非常轻粉质壤-4Q38溢洪15.91.532.700.768.810525.2113.72×10145土、道2砂壤土泄洪Q3819.61.5819370轻粉质壤土洞30n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院4.5.3坝肩工程地质评价21两坝肩分布的地层为轻粉质壤土(Q)和粉质壤土(Q)33。轻粉质壤土,局部为中粉质壤土、重砂、壤土或砂壤土,具孔状构造,垂直节理发育,分布于贾鲁河两岸。左岸厚15~30m,右岸14.5~17.50m,土的渗透系数k值为-53.98×10cm/s;粉质壤土,局部为中粉质壤土,桔黄色,具孔状构造,垂直节理发育,多被含钙质充填,常形成陡壁。左岸厚1~14m,右岸14~15.0m。土的渗透系数k值为-5-59.97×10~2.96×10cm/s。依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008均属微透水地层,两坝肩不存在绕渗问题。4.5.4主坝护坡及坝后渗透评价主坝上游护坡2005年用砼块护坡,质量良好;下游护坡为1985年抗震加固时所做的单层砌石护坡,垂直坡面厚0.25米,下铺粒径5~20mm碎石垫层,目前下游砌石护坡已出现不同程度的风化现象。1972年10月库水位140.55时,在下游坝脚50m老河槽处(高程110m)出现土沸,沸水中带有细颗粒泥沙,当时用砂砾石压盖,进行反滤处理,浑水逐渐变成清水。1973年10月,库水位达146.55m~148.05m时,又在下游坝脚后50m的老河槽处出现间歇性土沸现象,水面翻气泡。另外,在坝后左岸台地北端和泄洪洞尾渠左岸坡地的边坡则发生流土和滑坡,坝后反滤层渗清水,造成局部反滤料下陷;距脚后130m的鱼池中也出现小水泉,1974年夏,对坝后管涌和塌岸进行了处理,在坝脚50~60m处,设置降压井15眼,降压井至坝脚区间铺反滤层,左岸台地则开挖了条渗沟。到目前为止再没有出现管涌和流土现象。两坝肩分布的地层为轻粉质壤土和粉质壤土,轻质壤土的渗透系数为-5-5-53.98×10cm/s,粉质壤土渗透系数为9.97×10cm/s~2.96×10cm/s,依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008均属微透水地层,两坝肩不存在绕渗问题。4.5.5输水管道的工程地质条件及评价输水管位于右岸桩号0+366.1m处,全长238m,进口底部高程130.55m,出口底部高程125.95m,输水管直径1.10m,采用钢筋混凝土压力圆管。输水管进口坐落在坝体底部的人工填土上,出口处座落在第一层轻粉质壤土地层上,管道底部受力地层地质条件差。31n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院4.5.6泄洪洞的工程地质条件及评价泄洪洞位于左岸坝轴线桩号0+061处,底部高程131.55m,闸门段洞径2*2m,洞身段为无压明流,横断面“上圆下方”,宽2.4m,直墙高2m,洞长150m,出口段为“陡坡”联接护砌。伸缩缝普遍存在破损,止水老化渗水现象;混凝土表面碳化;泄洪洞下游测流桥拱顶出现多处断裂,已不能使用。泄洪洞的洞底为砂壤土和轻质粉质壤土,洞身和下部为砂壤土和轻质粉质壤土,土黄色,垂直节理发育,抵冲能力差。4.5.7溢洪道工程地质条件及评价溢洪道为已建工程,位于溢洪洞左侧250余米,主要地层为坝址区的8~11层,但32-粘粒含量均比坝址区相应层位少。消力池末端,上部为第1层灰色轻粉质壤土(Q),4分布高程在120~121m以上。标贯击数1~4击,平均2击为软~极软土。其物理力学性31-指标与坝脚外第1层土相同。下部为第2层含泥砂砾石(Q)分布高程在118.5~120.0m4以上,层厚17m。标贯击数一般4~16击,个别1击。平均11击。21陡坡段自上而下为第8层砂壤土(Q),第9层轻粉质壤土(Q),第10层中粉质壤3321土(Q)和第11层重粉质壤土(Q),消力池处全为第11层重粉质壤土。221第9层:轻粉质壤土夹中粉质壤土(Q),土黄色,孔状构造,垂直节理发育。层厚33.0~3.5m,分布高程在142.5~143.0m以上。标贯击数9~18击,平均13击。2第10层:中粉质壤土(Q),棕黄色,孔状构造。垂直节理发育,含钙质结核。分2布高程在134.7~135.5m以上,厚7~8m。标贯击数15~28击,平均19击。1第11层:重粉质壤土夹薄层中粉质壤土(Q),红黄~棕红色,孔状构造,垂直节理2发育,沿裂面附有黑色铁锰质薄膜,含钙质结核。标贯击数6~4击,平均9击。分布高程在136m以下,层厚未钻穿。溢洪道为已建工程,引渠段为块石护底,浆砌石护坡,砂浆强度普遍较低,陡坡段和消力池边墙混凝土碳化,伸缩缝止水严重老化等缺陷。溢洪道进口左岸陡峭,裹脚护砌范围小,在高水位下运行容易滑坡。32n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院4.5.8副坝工程地质条件及评价副坝位于溢洪道以西、张寨以东,一部分副坝坝体及坝基约在143m高程以上,地2层为与坝肩第8层相同的重砂壤土或轻粉质壤土(Q):土黄色,孔状构造,垂直节理发31育。以下为第9层中粉质壤土(Q):橘黄色,孔状构造,垂直节理发育,含少量钙质结3核。标贯击数6~11击,平均9击。重砂壤土、轻粉质壤土和中粉质壤土抗冲刷能力极差。原副坝下游坝坡未进行护坡,除险加固工程对副坝背水坡护砌处理,处理后的坝坡基本满足抗冲刷要求。4.6天然建筑材料33按照设计要求,需调查筑坡护坡石灰岩块石料8760米,碎石6670米,砂38803米。为保石料供应,场区附近无砂石料,需外购砂石料,砂石料场选自荥阳市贾峪镇西南6km的阴沟村西部。石料场处距贾峪镇~崔庙镇乡级公路5km,根据岩石试验资料石料各项技术指标除冻融损失率较大外,其余均达到天然建材对石料质量的技术要求。工程所用的碎石,砂料均可采用寒武系中张夏组(E2Zh1、E2Zh2)鲕状灰岩经过再加工均可做为工程用料。料场属低山区,其周围现有5个采石场,开采厚度一般20~88m。采用寒武系中张夏组(E2Zh1、E2Zh2)鲕状灰岩,深灰色,岩石新鲜,岩层稳定,单层厚度00.3~1.2m,岩层倾向东北,倾角16,水库距料场30km,交通便利,可满足尖岗水库除险加固所需块石、碎石、砂。4.7枢纽区工程地质条件综合评价(1)经比较分析前期和除险加固勘察成果,坝区地质条件与前期勘察成果基本吻合,各阶段积累地质资料基本满足工程设计需要。(2)库区地震基本烈度为Ⅷ度,地震动峰值加速度0.15g,抗震分组为第二组,本区未发现有大的地质构造通过,属构造相对稳定区,区域稳定性较好。(3)库区不存在渗漏和浸没问题,有一定的淤积问题,库区周围岸坡较陡,坡高15米左右,存在滑坡问题。(4)坝基上部本层在建坝前属于软土和极软土,工程地质条件很差,但建坝后由于33n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院压缩固结,工程地质条件有所改善,下部存在砾石层,对坝基抗渗不利,工程地质条件不良。(5)输水管进口坐落在坝体底部的人工填土上,出口处座落在第一层轻粉质壤土地层上,管道底部受力地层地质条件差。(6)泄洪洞的洞底为砂壤土和轻质粉质壤土,洞身和下部为砂壤土和轻质粉质壤土,土黄色,垂直节理发育,抵冲能力差,地质条件差。(7)溢洪道主要地层为坝址区地层相似,但粘粒含量均比坝址区相应层位少,工程地质条件不良。(8)副坝上部地层为重砂壤土或轻粉质壤土,土黄色,孔状构造,垂直节理发育,下部地层为中粉质壤土,橘黄色,孔状构造,垂直节理发育,抗冲刷能力极差,工程地质条件不良。(9)坝体护坡块石料位于荥阳市贾峪镇西南6km的阴沟村西部,岩性为灰岩,深灰色,岩石新鲜,岩层稳定,距水库30km左右,料场处距贾峪镇~崔庙镇乡级公路5km,交通便利,护坡材料满足施工要求。(9)据水质分析结果,按照《水利水电工程地质勘查规范》(GB50287-99(附录G))进行评价,环境水对混凝土无侵蚀性。(10)水库蓄水运行后,建议对近坝库岸及周边加强巡视检查,发现问题及时处理。34n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第五章除险加固设计与施工质量评价5.1除险加固设计评价5.1.1概况尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村西,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库,尖岗水库建设前后经历了7个主要阶段:初建工程(1959-1960)、复工续建(1969-1976)、防渗加固(1974-1978)、抗震加固(85-87年)、除险加固(2000-2001)、坝上游护坡翻修(2005-2006)及本次除险加固(2007-2010)。(1)工程等级及洪水标准3尖岗水库总库容6070.41万m,按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,属于中型水库,工程等别为Ⅲ等,其永久性主要建筑物级别为3级,对照水库工程水工建筑物防洪标准,设计标准应为100~50年一遇,校核标准为2000~1000年一遇。但由于尖岗水库位置十分重要,1975年列入大型水库管理。尖岗水库设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5000年一遇。主要建筑物提高一级按Ⅱ级建筑物设计。(2)地震烈度根据《中国地震动参数区划图》(1/400万),查得本工程区的地震动峰值加速度值为0.15g,抗震设防烈度为Ⅶ度,抗震分组为第二组,本工程的地震烈度按Ⅷ度设防。(3)设计基本资料本流域属温带大陆性气候,四季分明,多年平均气温14.2~14.6°,多年平均风速2.8~3.2m/s,最大平均风速18~22m/s,冬季盛行偏北风,夏季偏南风,春秋季则交替出现,一般4月份风最大,8、9月份最小。年平均降水量为640mm,降水量年内分配不均,年际间也不均衡,降雨多集中在夏季。降水量为290~390mm,占全年总雨量的50~56%,而冬季受干冷的大陆性气团控制,空气干燥,雨雪稀少,降水量只有20~33mm,占全年降水量的4~5%,春季降雨很少,秋季会出现连阴雨。主要水文气象特征值见表5.1-1。由地质勘察单位提供的坝基及坝肩岩石物理力学指标建议值见表4.5-1。35n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表5.1-1尖岗水库水文气象特征值表序号名称单位数量备注一水文21坝址以上流域面积km1132多年平均降雨量mm640二代表性流量31设计洪水流量m/s963100年一遇32校核洪水流量m/s29165000年一遇33施工导流流量m79.385年一遇三多年平均含沙量万吨2.26~5.65四气象1多年平均气温℃14.2~14.65多年平均风速m/s26.35.1.2工程布置及除险加固5.1.2.1工程总体布置尖岗水库的主体工程由大坝、副坝、泄洪洞、溢洪道、坝下放水管,以及库区上游候寨公路桥、溢洪道上双曲拱桥等建筑物组成。主坝为均质土坝,土料以轻质壤土为主,夹少量的砂壤土和粉质壤土。坝顶高程158.52m,坝顶宽度8.4m,防浪墙顶高程159.79m。主坝迎水坡坡度自上而下分别为1:3.0、1:3.5、1:2.0,采用干砌混凝土块护坡,马道宽2m高程148.55m。背水坡坡度自上而下分别为1:2.5、1:2.75、1:3.0,采用干砌块石护坡,马道宽3m高程148.55m。防浪墙为钢筋混凝土结构。坝基防渗采用粘土截水槽。副坝位于溢洪道的左边,底部高程152.50m,宽150m,高6m,顶宽18.77m,上游坡1:2.5,采用干砌石护坡,下游坡1:2,没有护坡,坝脚未设排水体。泄洪洞位于大坝左侧桩号0+061处,为无压钢筋混凝土洞,洞长150m,进口段断面为方形,孔径2×2m,洞身及出口段为城门洞型,高3.2m,宽2.4m。底部进口高程3131.55m,出口高程130.55m,最大泄量75m/s。溢洪道布置在大坝的左岸,与泄洪洞相距250余m,进口底高程154.75m,底宽30m。水平段长190m,采用浆砌块石护坡、干砌块石护底,陡坡1:3.5,水平投影长度111.7m,坡底设一级、二级两个消力池,陡坡段和消力池均为钢筋混凝土结构,最大泄量3135.5m/s。放水管布置在大坝右侧桩号0+366.1处,为圆形钢筋混凝土压力管道,内径1.1m,进口采用球形闸门,进口高程130.55m,出口采用蝶形闸门,出口高程125.98m,最大3流量9.5m/s。36n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院5.1.2.2主副坝加固工程(1)主坝背水坡及右岸边坡护砌主坝下游护坡局部损坏严重部位,严重风化区域,马道,排水沟,坝顶下游由于主坝防渗墙施工影响损坏的带状区域。翻修干砌石护坡构造:坝面设反滤层,第一层为粒径0.25~2mm的粗砂,厚15cm;第二层为粒径5~20mm的碎石,厚15cm;干砌石厚0.3m。主坝下游右岸边坡陡峭,附近居民生活垃圾散落坡面,坡面滑塌土以及脏物沿右坝肩排水沟和坡面排入放水管下游尾水渠,造成尾水渠堵塞,污染水源。尖岗水库通过放水管向市水厂供水以及向市区河流供给景观用水,为保护郑州市原水水源地和大坝下游坡安全,大坝下游右岸进行治理。治理方案:削坡清理,采用浆砌石护坡,浆砌石厚0.3m,岸坡设排水,直径50cmPVC排水管,其后设砂石反滤层,体积1:1。(2)副坝护坡副坝下游无护坡,杂草丛生,堆满垃圾,坝脚未设排水体。除险加固采用草皮护坡,增设贴坡排水和排水沟。除险加固对主坝背水坡护砌翻修、右岸下游边坡护砌及对副坝采用草皮护坡和增设贴坡排水和排水沟,除险加固处理后的主、消能坝面护坡均满足抗冲刷要求。(3)坝体坝基防渗工程原坝体填筑土质量不满足现行规范要求,根据2007年的钻孔取样实验结果,坝体3填土天然干密度大于1.74g/cm(压实度为98%)的占8.8%,小于规范规定的90%;坝体渗透系数不满足规范要求,存在渗透破坏的隐患。且坝基截水槽及其与下部壤土接触面渗透比降超过允许值;坝基清基处理不彻底,截水槽反滤措施不完善,粘土截水槽只截断第一层砂砾石层,未将第二层砂砾石层截断,坝体浸润线和坝基测压管水位逐年抬高,漏水严重。鉴于坝基存在的渗透破坏问题,除险加固采用塑性混凝土防渗墙对坝基进行处理,墙厚0.6m,底部高程109.0m,顶部高程158.0m,防渗墙底部从坝基桩号0+195.5m至0+350m,顶部从桩号0+158m至0+446m范围布设。加固后坝体坝基渗流复核计算分析表明,坝体坝基采用混凝土防渗墙措施后,渗流比降满足各土层防渗要求,大坝下游坡脚渗流比降小于允许渗透比降,坝体坝基得到有效保护,除险加固处理后的坝基防渗基本满足规范要求。(4)坝顶导墙及排水沟防渗墙浇筑前应按墙轴线两侧施工导墙,导墙采用C20混凝土,墙高2m,底宽1.6m,37n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3顶宽0.2m,顶部高出地面0.1m。工程量C20混凝土1044m。沿导墙轴线平行设置排水沟,浆砌石矩形断面,沟宽0.5m,深0.5m,厚0.3m。横向排水沟间距50m。(5)坝顶路面由于在坝顶防渗墙施工将破坏坝顶路面,故在大坝防渗工程施工完毕后需要修复路面。坝顶宽8.4m,路面结构为20cm碎石垫层现浇20cm厚C20混凝土。5.1.2.3溢洪道加固工程(1)溢洪道进水渠段护砌进口段左岸削坡,延长裹脚护砌范围,进口段底板护砌向上游坡底延伸护砌至高程143.0m。为保证溢洪道泄洪安全,拆除现有边坡浆砌石和底部干砌石护砌,对进水渠段0+00~0+197.67边坡和渠底采用M7.5浆砌石护砌,并设边坡排水构造。砌石块厚30cm,其下设15cm碎石和15cm垫层,边坡排水φ5PVC排水管,间距2m,梅花状布置,其后设土工布反滤层,10cm垫层。(2)溢洪道陡坡和级消力池底裂缝处理裂缝采用化学灌浆方法,灌浆材料采用可灌性较好的AM(或DLB)高分子堵漏材料进行灌浆。(3)溢洪道混凝土碳化处理根据检测结果,凿去陡坡段与消力池的边墙混凝土表面碳化层,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。(4)溢洪道陡坡和消力池伸缩缝处理本次先采用变形大、止水较好的水溶性聚氨酯灌浆止漏,然后沿缝凿除4cm×3cm的v形槽,嵌填SR塑性止水片,在缝两边刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。除险加固对溢洪道进水渠段护砌拆除重新护砌,陡坡段与消力池段碳化处理和伸缩缝处理,除险加固处理后的溢洪道基本满足规范要求。5.1.2.4泄洪洞加固工程(1)泄洪洞伸缩缝处理先采用变形大、止水较好的水溶性聚氨酯灌浆止漏,然后沿缝凿除4cm×3cm的v形槽,嵌填SR塑性止水片,在缝两边刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。(2)洞身裂缝处理处理裂缝采用化学灌浆方法,灌浆材料采用可灌性较好的AM(或DLB)高分子堵漏材料进行灌浆。38n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(3)泄洪洞洞身碳化处理根据检测结果,将混凝土表面碳化层凿去平均厚4mm,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。(4)出口段消能工碳化处理根据检测结果,将出口段与消力池的底板边墙混凝土表面碳化层凿去平均厚12mm,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。(5)泄洪洞测流桥鉴于该桥仅用于测流,不用于交通,只有人群荷载和测流仪器荷载,荷载较小,本次设计在旧桥址位置重新设计修建一座测流桥,跨度30m,分3跨(3×10m),桥面宽1.2m。2板墩式结构,墩台支撑,预应力SP38A板作为桥板,设计均布荷载500kg/m,板两侧预留插筋,桥面上下游侧设钢筋混凝土栏杆。除险加固对泄洪洞洞身碳化处理,伸缩缝处理及下游测流桥拆除重建,除险加固后的泄洪洞工作性状有所改善,基本满足规范要求。5.1.2.5大坝安全自动化监测大坝安全监测可有效的反应大坝的工作性状及发展趋势,原有坝体监测设备部分失效,对大坝的安全运行不利,本次除险加固增设了大坝变形、渗流自动化观测系统及水文自动测报系统,主要监测项目为孔隙水压力及库水位监测,配合原有的表面位移监测系统,基本满足监测要求。5.1.2.6金属结构加固工程根据2008年6月水利部水工金属结构质量检验测试中心出具的《尖岗水库泄洪洞工作闸门启闭机安全检测报告》中结论,泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机于1970年投入使用,至今运行38年,已远远超出规定的折旧年限(20年),现场检查发现启闭机运行过程中有异常响声,且难以修复,已不具备安全运行条件,根据SL226-98《水利水电工程金属结构报废标准》第2.0.4款的规定,对尖岗水库泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机更新,使用250KN固定卷扬式启闭机一台,启闭机由黄河水利委员会黄河机械厂制作。现场查看发现闸门启闭设备安装规范、标识标牌清晰、使用规章制度已上墙、运行记录规范、卷扬机的产品合格证及出厂质量检测报告齐全,安装满足规范要求。39n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院5.1.3大坝稳定评价5.1.3.1大坝抗滑稳定复核(1)静力稳定稳定采用北京理正软件进行复核计算。孔隙水压力计算采用渗流计算和近似计算两种方法,正常工作条件下孔隙水压力采用有限元渗流计算结果,非常工作条件水位骤降情况下的孔隙水压力采用近似方法计算;因塑性混凝土防渗墙尺寸相对大坝较小,故复核计算将其强度参数简化为坝体强度参数;坝基土层概化为2层,分别为轻粉质壤土和粉质粘土,针对均质坝及II级建筑物计算方法及考虑工况选取满足规范要求。参数选取—设计对主坝结构稳定复核计算采用瑞典条分法和简化毕肖普法,副坝采用瑞典条分法计算。计算参数见表5.1-2。表5.1-2大坝材料物理参数所在干容重湿容重饱和容重浮容重摩擦角(度)凝聚力(kpa)33比重33空隙比饱和度部位(kN/m)(kN/m)(kN/m)(kN/m)固快快剪固快快剪坝体rQ16.2219.092.719.9910.1926.525.28.613.30.630.761灰色轻粉质壤土、砂15.9719.782.7019.8410.0430.7528.75130.400.98壤土4中粉质壤16.0819.822.7019.9010.1026.40150.39坝土基6中、重粉15.6819.622.7119.669.8629.6825.1713270.41质壤土10重粉质15.6819.622.7219.729.9228.2524.3335290.41壤土11粉质粘16.5620.162.7320.2710.4723.0018.4736370.38土副坝15.5119.092.7017.949.7426.322.678.8315.670.710.61计算工况—尖岗水库所在位置地震基本烈度为Ⅶ度,根据《碾压土石坝设计规范》(SL274-2001)的要求,并结合本工程的具体运行情况,确定坝坡稳定计算工况如下:正常工作条件:1、正常蓄水位稳定渗流期下游边坡抗滑稳定计算;2、设计洪水位稳定渗流期下游坝坡抗滑稳定计算;非常工作条件:3、水位由校核洪水位骤降至1/3坝高非稳定渗流期上游坡抗滑稳定计算;4、水位由校核洪水位骤降至死水位非稳定渗流期上游坡抗滑稳定计算;40n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院5、水位由校核洪水位(156.96m)降至正常蓄水位(154.75m)非稳定渗流上游坡抗滑稳定计算。根据表5.1-2相关计算参数及相应计算工况对坝体典型断面进行复核计算,得个工况下坝体抗滑稳定安全系数,大坝稳定计算成果见表5.1-3和表5.1-4。表5.1-3主坝典型断面稳定计算结果滑弧位置工况计算方法稳定系数规范规定xyR瑞典条分法1.3811.2483.75148.28445.5011简化Bishop法1.4621.3580.07870.21560.466瑞典条分法1.7351.2478.45167.03258.5022简化Bishop法1.9141.3584.88465.19755.066瑞典条分法1.6401.1583.44243.95327.4833简化Bishop法1.7321.2581.62649.67232.486瑞典条分法1.6471.1581.95846.22830.5764简化Bishop法1.7291.2581.70251.65034.434瑞典条分法2.0981.1595.30034.20212.2105简化Bishop法2.2471.2595.01135.15912.965副坝稳定计算成果采用设计成果见表5.1-4。表5.1-4副坝典型断面稳定计算结果滑弧位置工况计算方法稳定系数规范规定xyR正常瑞典条分法2.0511.2421.60013.20014.094校核瑞典条分法1.8961.3521.60010.80011.810校核-正常瑞典条分法2.0151.1521.24014.32014.996因坝体为均质坝,抗滑稳定计算选用圆弧滑动条分法是合适的,依据地勘及设计概化参数,对主坝稳定渗流期主坝下游坡及非稳定渗流的上游坡进行了稳定复核计算,由计算成果可见,打设塑性防渗墙后主坝抗滑稳稳定性有所提高;依据设计成果,副坝坝体抗滑稳定也均满足规范要求,坝体抗滑稳定安全系数均满足规范要求。(2)抗震稳定抗震设防类别:根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001):尖岗水库场区地震动峰值加速度取为0.15g,地震烈度按Ⅶ度设防。尖岗水库属三等工程,主要建筑物为二级建筑物。根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)表1.0.5,建筑物抗震设防类别为丙类。41n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院根据《水利水电工程地质勘查规范》规定地质年代为第四纪晚更新世Q3沟以前,可判为不液化,且液化判别深度一般至20(15)m为止,故第8、9、10、11层均不液化,其他土层判断结果见表5.1-5。表5.1-5各土层地震液化判别粘粒层工程土类标贯击液性液化临界液化评底部高程(m)层厚(m)含量次部位名称数(击)指数击数Ncr价(%)轻粉质壤坝体125.65~128.133312170.0512不液化土rQ轻粉质壤1坝基122~124.81~4950.665不液化3-2土Q4中粉质壤4116~118.61.8~3.616100.635不液化1-4土Q4中粉质壤6103.6~109.414.8~418110.595不液化1-2土Q4下游坝轻粉质壤1127.5~1220.7~513110.804不液化3-2脚处土Q4中粉质壤4122.8~117.2>616110.634不液化1-4土Q4中粉质壤6117.6~109.0>9.620100.805不液化1-2土Q4上游坝砂壤土3122.0~141.019990.846不液化2-2脚处Q4判别标准:1IL≧0.75~1.0;N63.5>NCR时不液化2上游地面高程130.55m,下游坝脚外地面高程为128.15m据2007版《水文工程地质勘查报告》结语“该水库坝址上部有(1)层轻粉质壤土,均处于地下水位以下,属于饱和少粘性土,液限指数0.8,大于0.75,标惯基数少于4击,22无限抗压强度小于0.5kg/cm~0.7kg/cm。埋深0.7m~1.5m,地震时易发生液化的地层,该层轻粉质壤土由于上部坝体加压固结,工程地质条件有所改善,已不存在产生地震液化的可能性,靠近上下游坡脚处已于1985年进行了振冲碎石桩加固。”鉴于已对该轻粉质壤土进行了抗震处理,坝基不存在地震液化问题。抗滑稳定复核计算采用北京理正软件,抗震复核计算采用拟静力法进行,水平地震加速度系数取0.15g,复核计算工况为设计计算工况:(1)正常蓄水位遇七级地震上游坡稳定;(2)死水位遇七级地震上游坡稳定;(3)正常蓄水位遇七级地震上游坡稳定。地震作用下主坝稳定计算复核成果见表5.1-6。42n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表5.1-6主坝坡抗震复核安全系数表安全滑弧位置允许安坝坡计算方法分析工况系数XYR.全系数上游瑞典条分法正常蓄水位154.75m遇七级地震1.25957.3969.77762.811.06坡瑞典条分法死水位134.55m遇七级地震1.41258.63853.21751.4841.06下游瑞典条分法正常蓄水位154.75m遇七级地震1.23477.4567.03258.501.06地震作用下副坝稳定性依据设计成果见表5.1-7。表5.1-7副坝坡抗震复核安全系数表坝坡分析工况安全系数允许安全系数设计洪水位153.61m遇七级地震1.873上游坡1.06正常蓄水位154.75m遇七级地震1.895由表5.1-6和5.1-7可见,主、副坝上下游坝坡抗震稳定均满足规范要求,复核计算工况及参数选取符合规范要求。5.1.3.2大坝渗流稳定复核采用平面有限元分析方法进行渗流计算,瑞典圆弧法进行边坡稳定计算,其中考虑了孔隙水压力的作用,采用有效应法进行计算。大坝渗流、稳定分析采用北京理正软件进行复核计算。(1)主坝渗流计算计算工况:根据《碾压土石坝设计规范》(SL274-2001)的要求,并结合本工程的具体运行情况,确定渗流分析计算工况如下:1)设计洪水位153.01m稳定渗流计算;2)水位为1/3坝高处139.87稳定渗流计算。3)水位为兴利水位稳定渗流期渗流计算。依据尖岗水库出险加固设计报告相关章节,确定渗流复核计算材料参数,材料参数取值见表5.1-8。表5.1-8渗透参数计算取值表工程部位地层编号岩性渗透系数k(cm/s)-4坝体轻粉质壤土3.94×10-41轻粉质壤土4.21×10-22含泥砂砾石1.53×10-74中粉质壤土8.34×10坝基-56中粉质壤土3.83×10-25砂砾石7.63×10-511粉质粘土1.71×10-6防渗墙塑性混凝土1.00×10计算方法及计算断面:大坝稳定分析采用北京理正软件设计研究所的渗流分析软43n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院件。计算断面采用大坝上主河槽段典型断面桩号0+261.1处。该断面上游坡坡比自上而下为1:3、1:3.5、1:2.0;下游坡坡比自上而下依次为:1:2、1:2.75、1:3.0,坝高34m。依据上述计算参数及复核计算工况,对主坝进行渗流稳定复核计算,结果见表5.1-9。表5.1-9主坝渗流复核计算成果表坝脚逸出点逸3计算工况防渗墙最大水力比降单宽渗流量(m/d)出比降设计洪水位18.60.080.904153.01m1/3坝高水位10.20.010.428142.01m兴利水位工况19.80.060.986154.75m经复核计算,设计洪水位工况下防渗墙最大水力比降为18.6,小于塑性混凝土允许水力比降60,坝脚溢出点最大水力比降为0.08,小于允许渗透坡降取0.68;1/3坝高水位工况下,防渗墙最大水力比降为10.2,小于塑性混凝土允许水力比降60,坝脚溢出点最大水力比降为0.01,小于允许渗透坡降取0.68;兴利水位工况下,防渗墙最大水力比降为19.8,小于塑性混凝土允许水力比降60,坝脚溢出点最大水力比降为0.06,小于允许渗透坡降取0.68。渗流稳定满足要求,不存在渗透破坏的可能,渗流条件较好。(2)副坝渗流计算副坝坐落在非常溢洪道顶部,底部高程较高152.50m,坝顶高程158.65m,只有在校核洪水位下坝体上游面有水,水头较低,因此只分析校核洪水位156.96m和1/3坝高水位154.50m两种工况下的渗流,该坝段因为概化断面地层分布,依据设计计算成果,渗流计算成果见表5.1-10。表5.1-10副坝渗流计算成果表渗透坡降计算工况发生最大比降位置出逸点位置计算值允许值校核洪水位下游坝脚0.20.64下游坝脚156.96m1/3坝高水位下游坝脚0.160.64下游坝脚154.50m由设计计算成果可见,设计洪水位工况下,下游坝脚最大水力比降为0.2,小于允许比降0.64,副坝的渗流比降小于允许渗透比降,不存在渗透破坏的可能,渗流条件较好。44n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院5.1.4溢洪道消能评价5.1.4.1溢洪道泄洪能力复核溢洪道共分六段,即进口段、宽顶堰、陡坡段,一级消力池,二级消力池,三级消力池。新规划尖岗水库百年一遇设计洪水位153.01m,通过泄洪洞泄洪。新规划50003年一遇校核洪水位156.16m,溢洪道泄量61.72m/s,溢洪道进水渠底高程154.75m。(1)溢洪道陡坡段边墙高度验算32AaQk=Bg临界水深计算:梯形断面临界水深按式:k2aqh=3k矩形断面临界水深:ggxki=k2aCB临界坡降的计算公式:kk复核计算参数取值:水平段----断面形状为等腰梯形,溢洪道水平段宽度b=30m,糙率n=0.017,边坡m=2,底坡i=0;陡坡段----断面形状为矩形,底坡i=0.29,底面宽度b=20m,边坡m=0。经复核计算等临界水深和临界比降如表5.1-11。表5.1-11临界水深及比降校核(5000年一遇)水平段陡坡段临界水深(m)0.7430.99临界坡降ik0.00320.0038陡坡段水面线推求按能量守恒法计算,计算公式:E-Esdsu-△S=i-J经复核计算,不同桩号水深复核成果如表5.1-12。表5.1-12陡坡段水面线桩号0+2050+2150+2250+2350+2450+2550+2650+2750+2850+2950+3050+317水深(m)0.990.370.310.250.260.260.250.250.250.250.250.25边墙高(m)2.82.632.462.292.121.951.761.591.422.735.559由表5.1-12可见陡坡段水深均小于边墙高,故边墙高满足要求。45n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(2)溢洪道消能验算溢洪道下游一级消力池为综合式,消能校核采用理正软件进行复核复核,复核消力池的消能能力,已知复核计算参数为:一级消力池前段上游底部相对高程为33m,消力池段下游底部高程0m,消力池首段宽度20m,消力池末段宽度20m,水流动能校正系数1,泄水建筑物下游收缩断面处流速系数0.95,坎后收缩断面处流速系数0.95,过坎水流的流量系数0.42,水跃淹没系数1.05,综合消力池深度1.9m,综合消力池坎高2.5m,综合消力池长60.2m(包括前段3长度),单宽流量6.78m/s,上游水位35.606m,下游水位5.35m,经复核计算,成果如下:1、判断综合消力池池内是否形成淹没水跃。流速水头公式:α*V^2/(2*g),V=q/T其中:q单宽流量(m^2/s),T上游水头(m),α水流动能校正系数。计算收缩断面水深公式:hc^3-T0*hc^2+α*q^2/(2*g*φ^2)=0其中:hc收缩断面水深(m),T0消力池底部以上的总水头(m),φ流速系数。计算跃后水深公式(矩形断面扩散渠槽自由水跃):hc'=hc/2*(sqrt(1+(8*α*q^2)/(g*hc^3))-1)*(b1/b2)^0.25其中:hc'跃后水深(m),b1消力池首端宽度(m),b2消力池末端宽度(m)。判断水跃型式的条件:hc'>ht,远离式水跃hc'=ht,临界水跃hc'<ht,淹没式水跃其中:ht下游水深(m)。序号单宽流量池底以上水深流速水头上游总水头收缩断面水深跃后水深坎顶水深+池深+坎高是否满足要求(m^3/s*m)(m)(m)(m)(m)(m)(m)16.78037.5060.34537.8510.2635.8436.707满足满足2、判断综合消力池坎后是否形成淹没水跃。计算公式:c+H10=hc+(q^2)/(2*g*(φ^2)*(hc^2))其中:φ坎后水流收缩断面流速系数。序号单宽流量坎顶水头坎后收缩断面水深跃后水深下游水深水跃型式是否满足要求(m^3/s*m)(m)(m)(m)(m)16.7802.3690.7993.0505.350淹没水跃满足满足46n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3、校核消力池的长度是否满足要求。自由水跃跃长Lj计算公式:Lj=6.9*(hc'-hc)系数6.9可以根据需要更改。计算消能工前段长度Ls公式:Ls=2*φ*sqrt((H0-0.5*G)*(P+0.5*G))其中:G=2*(1-sqrt(1-m))*H0φ流速系数,H0堰顶以上水头(m),P从池底算起的堰高(m),m过堰流量系数。消力池池长计算公式:L=Ls+β*Lj其中:β水跃长度校正系数。序号自由水跃跃长水跃前消能工长度需要消能工总长度是否满足要求(m)(m)(m)138.5049.41338.291满足3由复核计算结果可见,溢洪道流量为Q=135.6m/s时,消能满足要求。5.1.5泄洪洞泄流防冲评价5.1.5.1泄流能力复核1)泄流能力计算3根据水库水文规划和运行方式,尖岗水库泄洪洞设计最大流量75m/s。现按《水力计算手册》(武汉大学水利水电学院水力学流体力学教研室编)中关于在进口段设置有压短洞的无压泄水隧洞的泄流能力计算公式对泄洪洞泄量计算复核。计算公式如下:Q=mBe2(gH-ee)式中:H—由有压短洞出口的闸孔底板高程起算的上游库水位;ε—有压短洞出口工作闸门垂直收缩系数;e、B—闸孔开启高度、水流收缩断面处的底宽;µ—短洞有压段的流量系数,按下式计算:µ=φε(φ为流速系数一般约为0.97)上述公式计算其最大泄流量,底部进口高程131.55m,计算结果表5.1-13。表5.1-13泄洪洞水位~流量关系成果对比表3下泄流量Q(m/s)3下泄流量Q(m/s)闸门开启闸门开启高度水位(m)水位(m)高度e设计成果复核成果e(m)设计成果复核成果156.161.904/全开75.0057.6144全开53.8340.71551.956/全开75.0056.21143全开51.2538.99154全开74.8554.98142全开48.5437.247n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院152.99全开73.0053.71141全开45.6735.31152全开71.1452.43140全开42.6033.32151全开69.2251.12139全开39.3031.21150.55全开68.3350.51138全开35.6928.94150全开67.2349.76137全开31.6826.47149全开65.1948.37136全开27.0823.75148全开63.0846.94135全开21.5120.68147全开60.9045.46134全开13.8617.06146全开58.6443.93133全开--12.43145全开56.2842.35132全开--4.2273由表5.1-13泄洪洞水位与流量关系可见,复核泄洪洞最大泄流能力为57.6m/s。5.1.5.2泄洪洞下游消能复核泄洪洞后接坡降1/155、长7.75米的矩形明渠,底宽有2.4米渐宽为4.53米,其后连接消力池陡坡段,陡坡段长27.25米,坡降1/3.5,底宽有4.53渐宽为12米;陡坡段后接消力池,消力池采用综合式消能,底宽12米,长21米,池深1米,坎高1米;消力池后接20米长的扭曲面和尾水渠,尾水渠宽7米,边坡1:2,坡降1/500。由于消力池距大坝较近,失事后将危及大坝安全,所以消力池建筑物等级与大坝、泄洪洞一致,为2级建筑物,设计洪水标准按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定消能防冲建筑物设计洪水标准为50年一遇洪水设计,设计及复核计算。5.1-14设计及复核成果对比项目库水位流量下游水深消力池宽跃前水深跃后水深消力池深消力坎高水跃长度消力池长单位(m)(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m)(m)(m)(m)设计152.3864.92.07120.5243.1210.8210.64917.6813.26复核152.3865.12.08120.5323.2120.8350.66217.8214.15经复核计算,50年一遇设计洪水标准工况下,所需消力池长14.15m,池深0.835m,均小于现有消力池长21m,池深1m,消能防冲满足要求。5.1.5.3泄洪洞进水塔闸室稳定复核(1)参数选取根据地质报告,闸门段地基承载力取150kPa,土基与混凝土摩擦系数f=0.3,闸后33填土按湿容重为19.4kN/m,饱和容重20.1kN/m,综合内摩擦角25°。地震荷载计算48n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院按《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)计算,设防地震烈度为Ⅶ度,进口闸为2级建筑物。(2)荷载组合由于水库以运行多年,进口常年有水,复核时考虑水库运用实际,分为基本组合和特殊组合。荷载组合见表5.1-15。表5.1-15荷载组合表荷载组合计算工况自重水重静水压力扬压力土压力地震荷载正常蓄水位蓄水√√√√√基本组合设计洪水位泄洪√√√√√校核洪水位泄洪√√√√√特殊组合正常蓄水位蓄水+地震√√√√√√(3)计算公式选取闸室抗滑稳定计算、地基应力计算公式均取自《水闸设计规范》(SL265-2001)。地基承载力验算按下式计算:∑Mmax∑G6ee=Pmin=1±∑GAB式中:Pmax、Pmin—基础底面应力的最大值和最小值kPa;∑G—竖向力之和kN;A—2基础底面的面积m;B—底板顺水流方向的宽度m;e—偏心距m。闸室沿基础底面的抗滑稳定,按下式计算:∑Gkc=f³[K]c∑H式中:kc—沿闸室基地面的抗滑稳定安全系数;f—闸室基底与地基之间的摩擦系数,取0.3。依据上述计算公式及相关计算参数,设计复核计算结果见表5.1-16。表5.1-16闸室底板底板稳定计算成果表抗滑稳定安基底平均基底最大应基底最小不均匀系组合计算工况全系数kc应力(kPa)力(kPa)应力(kPa)数η正常蓄水位蓄水3.77128.75129.75127.751.02基本组合设计洪水位泄洪3.52133.06178.6387.482.04校核洪水位泄洪2.98134.95181.2588.652.045特殊组合正常蓄水位蓄水+地震2.02122.52156.3490.691.7249n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院依据设计计算成果,基底平均压力均小于闸门段地基承载力150kPa,基底最大应力均小于1.2倍地基承载力,且为小偏心受压,地基承载力满足规范要求。抗滑稳定安全系数均大于要求值,闸室抗滑稳定满足规范要求。5.2坝体施工质量评价5.2.1概况尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村西,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库。2007年由郑州大学综合设计研究院对尖岗水库进行鉴定,鉴定结论为坝体浸润性有逐年抬高,抗渗稳定不满足要求、干砌石护坡局部风化严重、泄洪洞洞身接缝碳化严重、检修闸门和启闭机等超过使用年限等,尖岗水库急需除险加固,消除安全隐患,确保大坝安全运行。针对以上存在的问题,2008郑州大学综合设计研究院结合鉴定结论及泄洪洞(溢洪道)土建结构、泄洪洞工作闸门启闭机的安全检测结论,确定尖岗水库除险加固工程任务如下:1)主坝背水坡护砌翻修及右岸下游边坡护砌;2)主体防渗工程;3)副坝背水坡护砌;4)溢洪道进水渠段护砌拆除重新护砌,陡坡段与消力池段碳化处理和伸缩缝处理;5)泄洪洞洞身碳化处理,伸缩缝处理及下游测流桥拆除重建;6)大坝安全自动监测系统;水文自动观测系统。5.2.2主要原材料和中间产品质量情况5.2.2.1主要原材料检测一标:::山东水利工程总公司主要承担:主副坝加固工程,主要工作内容为塑性砼防渗墙、高压喷射注浆工程及主副坝坡面防护,涉及主要原材料为水泥、砂子、石子及块石,中间产品主要由砂浆试块,水泥生产厂家的出厂合格证和品质试验报告齐全,经河南科源水利工程检测有限公司检测,其抗压强度、抗折强度、安定性、初凝、终凝、细度等指标均符合国家标准;细骨料经河南科源水利工程检测有限公司检测,含泥量合格,细度模数等,能满足规范要求;石子经河南科源水利工程检测有限公司检测,含泥量、石粉含量及风化颗粒含量以及颗粒及配等指标均满足规范要求,原材料检验包括砂、碎石、水泥及外加剂共169组,合格169组,合格率为100%,中间产品混凝土试块共53组,合格率53组,合格率为100%。施工自检砂、碎石、水泥及块石13次,中间产品混凝土试块12组,监理进行了见50n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院证取样抽检,检测结论全部合格。二标:::洛阳金黄河水利工程有限公司:主要承担主副坝加固工程(包括大坝背水坡干砌石翻修、副坝下游护坡)、溢洪道浆砌石护坡护底、测流桥拆除重建、坝顶防汛道路及溢洪道防碳化处理和启闭机安装。泄水建筑物加固部分,原材料检测情况:检测水泥6次,检查标准稠度用水量、凝结时间、安定性、抗折强度、抗压强度等项目,检测结论均为“所检项目合格”;检测钢材9次,检验屈服点、抗拉强度、伸长率、弯曲试验均达到合格标准;检测防水及止水材料4次,检验固体含量、涂膜表干时间、不透水性、拉伸强度均符合GB/T19250-2003的标准要求;检测土工布2次,检验物理特性、力学特性、水力特性均符合GB/T17642-1998产品标准;检测砂子5次,检查含泥量、泥块含量、细度模数等项目,检测结论均为“中砂、所检项目合格”;检测石子6次,检查含泥量、泥块含量、颗分等项目,检测结论分别为“所检项目合格”;检测块石8次,检查软化系数、强度等项目,检测结论均为“所检项目合格”;混凝土试块强度等级共检测15组,抗压强度均达到合格标准;砂浆试块强度等级共检测90组,抗压强度均达到合格标准。(缺少闸门检测报告)三标:::南京水利科学研究院主要承担大坝渗压监测及水雨情遥测系统的建设:,施工期监测主要监测防渗墙的应变和水平位移,所以传感器主要为应变计和测斜仪,郑州市尖岗水库除险加固工程施工Ⅲ标所有进场仪器都委托了水利部大坝安全监测中心进行率定,所有进场材料都符合国家相关规范。检测统计表如下表5.2-1。5.2-1主要监测设备统计表编号检测品种单位数量率定结果仪器型号1渗压计支46合格南京葛南/VWP2堰上水位计支1合格北京基康/BGk4675LV3读数仪台2合格南京葛南/VWA-1024应变计支12南京葛南无应力计支6南京葛南5测斜仪支6南京葛南5.2.2.2质量控制开工前监理单位组织参建单位对设计单位提供的施工图纸进行图纸会审,图纸会审会议中,设计单位就参建单位提出的图纸中存在的问题及错误予以解答和勘误,很大程度的避免了在施工过程中因施工图纸问题出现的施工问题,达到了良好的监理效果。监理采取平行、跟踪、见证等方法和手段进行复核,对原材料质量和工程质量的进行可靠性验证。原材料的质量检测委托河南科源水利建设工程检测有限公司进行委托试51n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院验。质量控制结果如下:主坝防渗工程:抗压试块施工单位送检84组,监理抽检32组,抽检率达38.1%;抗渗试块施工单位送检13组,监理抽检3组,抽检率达23.08%;砼弹性模量施工单位送检8组,监理抽检1组,抽检率达12.5%。砌石工程:砂浆抗压强度施工单位送检90组,监理抽检9组,抽检率达10%。混凝土工程:砼抗压强度施工单位送检15组,监理抽检5组,抽检率达33%,均满足《水利工程建设项目施工建立规范》(SL-288-2003)第6.21款规定,送检及抽检结果全部达到设计要求。5.2.2.3结论主副坝加固工程中塑性砼防渗墙、高压喷射注浆工程、主副坝坡面防护、溢洪道浆砌石护坡护底、测流桥拆除重建、坝顶防汛道路及溢洪道防碳化处理和启闭机安装中所使用的主要原材料和中间产品,均按规范要求进行了检测、施工自检及监理抽检,检测的数量符合有关规范要求,检测结果均达合格标准。因此,尖岗水库除险加固工程中所使用的主要原材料和中间产品质量基本符合国家和行业标准要求。5.2.3坝体施工方法及质量控制与检测5.2.3.1工程施工(1)土石方施工溢洪道进口开挖采用挖掘机开挖,人工拆除进水渠边坡及渠底护砌,就近对方在2号弃料场,应分类存放。大坝背水坡护坡拆除及右岸边坡弃料堆放在1号弃料场,架子车运输。大坝防渗工程土方自卸汽车运至3号弃料场。(2)砌石施工溢洪道和主坝下游右岸浆砌石施工采用铺浆法,在使用前必须用水湿润,并清净表面附着泥土和水锈,用大块石砌角,石料大小搭配,外露表面要平整,逐坡卧砌坐浆,使砂浆饱满。石块之间较大的空隙应先填砂浆,后用碎石片嵌实,上下层要相互错缝,内外交叉搭砌,避免出现通缝、干缝、空隙和孔洞,以避免承重后产生错位、劈裂、外鼓等现象。(3)混凝土防渗墙施工采用三孔两抓工艺施工。为加快施工进程,拟桩号0+260沿坝轴东西方向分两个工段同时施工。每个工段采用CZ-22冲击钻和液压抓斗机分段建造槽形孔,间隔一个槽52n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院孔长度钻第一期槽孔,先浇筑混凝土导墙,泥浆搅拌机拌制泥浆,泥浆泵抽送泥浆固壁,成孔后用导管在泥浆固壁保护下连续浇筑混凝土,导管伸入混凝土深度不小于1m,不大于6m,槽内混凝土面的上升速度不小于2m/h。混凝土逐渐升高直至排走槽孔中全部泥浆;然后再钻第二期槽孔并浇筑第二期槽孔混凝土,钻第二期槽孔时将第一期槽孔中混凝土墙两端切削掉一个钻头的长度以保证两期槽孔接头处的混凝土墙厚度。混凝土浇筑后的顶面,应高于设计的顶面高程50cm以上,并进行墙顶混凝土凿除。施工单位和监理单位应按《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》规定进行质量检查和工程验收,发现问题应及时处理。(4)溢洪道和泄洪洞混凝土缺陷处理裂缝处理裂缝采用化学灌浆方法,灌浆材料采用可灌性较好的AM(或DLB)高分子堵漏材料进行灌浆。施工工艺要求如下裂缝处理、埋设灌浆嘴、封缝、灌浆.混凝土碳化处理根据检测结果,需要将混凝土表面碳化层凿去,刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。伸缩缝处理本次先采用变形大、止水较好的水溶性聚氨酯灌浆止漏,然后沿缝凿除4cm×3cm的v形槽,嵌填SR塑性止水片,在缝两边刷环氧砂浆,然后再刷TH1防碳化涂料。水溶性聚氨酯灌浆止漏施工工艺如下:布孔、封缝、压水试验、灌浆.机电设备及金属结构安装机电设备根据《电气装置安装工程施工规范》有关规定进行。启闭设备的安装应按照《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》(DL/T5019-94)执行。监测、消防等设备的安装,严格按有关专业的规程规范施工,一些需埋设、或固定在永久建筑物上的设备或埋件与土建施工同步进行,并用人工或小功率的振捣器仔细将周围的混凝土捣实,以便进行及时检测,同时建筑物施工时采取有效的措施防止观测设备的破坏、破损、位移等。5.2.3.2质量控制(1)施工准备工作质量控制①原材料质量控制:所有原材料必须有出厂合格证,由试验室对原材料进行抽样检53n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院验,不合格材料不得使用。②施工测量a、对业主和监理单位移交的施工区域测量控制基准进行复核,将复核结果上报监理单位,待控制网点的精度达到要求后方可进行施工测量放样。根据提供的合格施工控制网点依工程需要加密布设控制网点,对业主提供的测量网点及加密布设的网点要求定期复核检查,若精度达不到要求,要及时校正。b、遵照SL52-93“水利水电工程测量规范”的方法和要求进行施工放样测量,测量点位的误差必须控制在规定的范围内。c、测量仪器要定期进行校验,精度应满足规范要求,校验单位应具有法定资质。(2)施工过程中的质量控制①严格按照设计图纸文件进行施工,在施工中若发现设计图纸有问题,应及时上报监理工程师,得到正确依据后方可进行施工,工程技术人员要深入现场,做好技术交底,并作好记录,积极采用成功的先进经验、新技术、新工艺、新材料,确保施工质量。②加强各工序间的衔接。每一道工序必须按照“三检制”的程序进行检查,即班组厂队自检,项目部质检人员复检,终检。在施工过程中对发生的质量事故坚持“三不放过”的原则,认真分析事故原因,总结事故教训,严肃处理事故责任者。对重大质量事故应立即报项目部和总工程师,会同设计单位,监理工程师共同研究,制订处理措施。③对质量要求高或施工质量不易保证的部位,应制订专门施工质量保证措施,并作为施工措施的组成部分。施工前技术人员、质量管理人员对施工厂(队)班组进行详尽的技术交底并作好交底记录。在施工进行过程中检查和指导,深入推行质量安全月和质量竞赛活动。对施工质量管理有突出贡献的单位和个人给予表彰和奖励,质量管理差的单位给予批评、罚款,做到奖罚分明。④重点加强试验室管理,选配具有丰富施工经验、责任心强、工作认真的质检人员,持证上岗;建立工地试验室制度,组织人员熟悉现有的行业规范,严格执行《土工试验方法标准》(GB50123-1999)。⑤关键工序质量控制,应作为整个施工过程质量控制的核心工作,认真做好。具体可参加各分项工程施工技术方案中的施工质量控制相关内容。5.2.3.3质量检测为全面了解尖岗水库除险加固工程各建筑物的质量情况,尖岗水库除险加固建设管理局委托河南科源水利建设工程检测有限公司进行质量检测工作,检测工作的范围主要54n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院为本次除险加固工程,包括溢洪道、泄洪洞加固工程、坝坡下游返修工程、大坝下游右岸护坡工程、副坝下游护坡工程、防汛道路工程、管理房工程及大坝防渗处理工程。主要检测指标为水工建筑物外观检测、混凝土强度、混凝土碳化、钢筋混凝土保护层厚度、砌筑砂浆强度及防渗墙连续性、完整性、均匀性及抗渗性能。各检测结论如下:(1)大坝加固工程:主副坝加固工程外观质量检测结果统计见表5.2-2,主副坝加固工程主体结构检测结果统计见表5.2-3。表5.2-2主副坝加固工程外观质量检测结果统计表项次检测项目总测点数合格点数合格率%1外部尺寸454293.32轮廓线171482.43表面平整度454293.34梯步2020100.0表5.2-3主副坝加固工程主体结构检测结果统计项次检测项目检测结论共检测12个构件,120个测区,所检测构件评定强度均高于设计1回弹法测混凝土强度强度共检测12个构件,45个测区,碳化深度平均值分别为2.0mm、2碳化深度2.0mm、2.0mm、2.0mm、2.0mm、2.0mm、2.0mm、1.0mm、1.0mm、1.5mm、1.0mm、1.5mm、1.0mm、1.5mm3贯入法检测砂浆强度构件评定强度均高于设计强度4钻心法检测混凝土强度共检测5个构件,15个芯样,所检测构件平均强度高于设计强度5厚度检测检测1个构件,构件的合格率均为80%(2)溢洪道加固工程:溢洪道加固工程外观质量检测结果统计见表5.2-4,溢洪道加固工程主体结构检测结果统计见表5.2-5。表5.2-4溢洪道加固工程外观质量检测结果统计表项次检测项目总测点数合格点数合格率%1外部尺寸11010191.82轮廓线494795.93表面平整度1008282.04立面平整度3434100.055n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表5.2-5溢洪道加固工程主体结构检测结果统计项次检测项目检测结论1贯入法检测砂浆强度检测引水渠段底板及左右护底,6个构件评定强度均高于设计强度2干密度检测引水渠段及左右护底回填土干密度,均满足设计压实度3厚度检测检测3个构件,所检测构件合格率均分别为85%、90%、95%(3)泄洪洞加固及测流桥工程:泄洪洞加固及测流桥工程外观质量检测结果统计见表5.2-6,泄洪洞加固及测流桥工程主体结构检测结果统计见表5.2-7。表5.2-6泄洪洞加固及测流桥工程外观质量检测结果统计表项次检测项目总测点数合格点数合格率%1外部尺寸1313100.02轮廓线1616100.03表面平整度786684.64立面平整度545398.25栏杆77100.0表5.2-7泄洪洞加固及测流桥工程主体结构检测结果统计项次检测项目检测结论共检测12个构件,120个测区,所检测的构件评定强度均高于设1回弹法测混凝土强度计强度共检测12个构件,33个测点,碳化深度平均值分别为:1.0mm、2碳化深度1.5mm、1.5mm、1.0mm、1.5mm、1.5mm、2.0mm、2.0mm、1.5mm、1.5mm、1.5mm、1.5mm、1.5mm、共检测3个构件,60个测点,所检测构件合格率分别为:70%、70%、65%;3钢筋保护层厚度检测与2011年11月4日对测流桥大梁进行复检,共30个测点,所检测构件合格率为80%(3)大坝防渗工程:::防渗工程质量检测主要内容为包括钻孔取芯进行完整性:、均匀性及墙体材料抗压强度测试,钻孔进行注水试验进行墙体抗渗性能检测和探地雷达检测防渗墙的连续性。检测结论如下:6个孔实测防渗墙体成墙质量好,水泥土胶结较好,无明显孔洞及裂隙,完整性满足要求;因防渗墙强度低,取芯率在44%~55%之间,防渗墙芯样的抗压强度实测值范围为4.5MPa~6.5MPa,每个孔芯样抗压强度平均值不小于4.7MPa,满足强度要求;探地雷达结果显示墙体材料均匀,无明显缺陷位置;6个分段-7-7-7压水试验得墙体渗透系数0.12×10cm/s~0.35×10cm/s,均小于1×10cm/s,墙体抗56n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院渗性满足要求,但未对防渗墙的弹性模型进行取芯检测。5.2.3.4施工缺陷处理施工漏浆缺陷处理2009年5月7日18:10,当17#槽段第一抓抓到148.3米高程左右(槽深10米),发现槽孔中泥浆面陡然下降,此时21#槽段正在浇注混凝土(正常进行)。漏浆发生后,立即停止造槽施工。18:30,发现21#槽段混凝土浇注的过程中,泥浆面并未上升反而缓慢下降,说明该槽段已经漏浆,随后采取加快混凝土浇注速度的措施,保证顺利完成该段浇注。根据现场观察,发生漏浆范围由15号槽西端接头孔至21号槽,桩号:0+273.5~0+329.5。漏浆当时水库水位146.91米,距坝顶11.64米,库容2257万立方米。导墙顶158.30米,槽内正常泥浆面158.0米。施工位立即采取以下措施:(1)17#槽段停止造槽施工,为避免17#槽出现塌孔现象,用粘土对17#槽进行回填。(2)保障21#槽段浇注进度,观察泥浆面变化情况,关注混凝土上升速度。23点左右,建管局人员在拉网式排查时发现下游坝坡马道西段发现有泥浆流出,经进一步察看,发现泥浆逸出点为新建施工平台挡土墙底部,高程为156米,桩号为0+200左右。漏漏漏浆原因分析漏浆原因分析5月8日,经有关专家和各参建单位讨论后,对14号槽靠近15号槽接头孔的位置进行清理开挖(14号槽未施工),当开挖至导墙底(高程157.1米)时发现底部有泥浆冒出,泥浆冒出点距离15号槽西端接头孔1米,同时15号槽西端接头孔内泥浆面下降。说明坝体内存在漏浆通道。因当时开挖处有泥浆,无法直观判断漏浆通道为何种形式。5月9日上午,开挖处泥浆处理干净后,对泥浆冒出点进行继续开挖,发现在坝体内存在一条宽度在3mm的纵向裂缝,裂缝内充填有泥浆。根据郑州大学2008年12月份编写的《郑州市尖岗水库除险加固工程施工设计方案》描述:水库坝体施工质量较差,填土压实不均匀,质量未达到设计要求,坝体质量较差。资料显示在80年代坝体曾经出现过裂缝,采取灌浆方式对裂缝进行了处理。综合历史资料及本次漏浆现象分析:可以认定坝体质量差,经多年运行坝体内已存在裂缝或明显的质量缺陷。防渗墙施工中护壁泥浆与隐患部位联通出现漏浆现象。鉴于目前坝体质量状况,继续防渗墙施工存在困难和风险,建议防渗墙施工前对坝体上部进57n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院行加固处理。处理方案根据现场情况及以往的施工经验,建议先对坝体进行充填式灌浆(压力灌浆)处理,以达到充填坝体裂缝、调整坝体应力分布、提高坝体整体质量的目的,确保防渗墙正常施工和坝体的整体安全。充填式灌浆施工充填式灌浆处理范围为防渗墙施工桩号内(0+160.16-0+444.27)。在防渗墙轴线上下游1.25米处设两排灌浆孔,孔距4米,两排孔梅花型布置,孔深12米,终孔高程146.5米,每排孔分两序施工。(1)造孔:造孔按两序进行,造孔保持垂直,孔斜不得大于2%。(2)制浆:采用专用制浆设备制浆,浆液各项指标按设计要求控制。(3)灌浆:采用孔底注浆全孔灌注的方法。在灌浆中,采取了“少灌多复”的方法,待第一序孔灌浆结束后,再进行第二序孔灌浆。(4)结束标准:当浆液升至孔口,或起劈压力大于0.1MPa,或注浆压力大于0.05MPa时,终止灌浆。(5)位移观测:在坝顶前后坝肩及坝坡设置位移观测点,施工中加强观测,防止坝体出现异常变形。通过对大坝上部进行充填式灌浆处理,有效的加固了大坝上部的坝体质量,未再发生漏浆现象,确保了防渗墙顺利施工。5.3除险加固设计与施工质量综合评价(1)主坝工程已按除险加固设计建设完成,坝体、坝基其工作性状得到了改善,提高了坝体边坡的稳定,坝体上下游边坡稳定安全系数满足规范要求;提高了抗风浪破坏的能力;降低了坝后地基出逸坡降,达到渗透稳定要求。大坝施工方法基本合理,施工质量基本满足设计要求、符合现行规范要求(2)溢洪道工程已按除险加固设计修建完工,工程尺寸可满足泄洪要求,除险加固后的泄洪洞工作性状有所改善,除险加固设计对泄洪洞泄流能力、消能防冲及闸室稳定计算方法及参数选取合适,泄洪洞泄流能力、消能防冲及抗滑稳定基本满足要求,施工质量基本上满足设计要求,但上游前部尚未砌护,对冲刷稳定不利,建议及时计进行砌58n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院护。(3)泄洪洞放水涵洞工程已按除险加固设计修建完工,泄洪洞进水塔闸室稳定复核计算表明,闸室抗滑稳定满足规范要求,闸室基础为小偏心受压,且闸室地基承载力满足要求,施工方法及工艺符合常规要求,施工质量基本上满足设计要求,可以蓄水运行。(4)大坝监测系统已按除险加固设计完成安装调试工作,主要监测项目为孔隙水压力及库水位监测,配合原有的表面位移监测系统,基本满足监测要求,主要监测设备的率定、安装、调试基本满足要求,可以正常开展监测工作。(5)副坝已按除险加固设计修建完成背水坡护砌,除险加固后副坝工作性状有所改善,坝面抗冲刷满足要求,施工方法及工艺符合常规要求,施工质量基本满足设计要求。(6)施工过程中使用的主要原材料和中间产品质量基本符合国家和行业质量标准要求,施工单位和监理单位基本能按规范要求的检测项目和样本容量进行检测,检测结果符合设计要求,检测资料比较齐全。坝体工程的有关单元工程经监理评定均达合格以上,分部工程达合格以上。(7)据一标段《施工自检报告》在17#槽段第一抓抓到148.3米高程左右(槽深10米),发现槽孔中泥浆面陡然下降,出现漏浆现象,各相关方采取了有效措施并查渗漏通道,经有关专家和各参建单位讨论后,采用充填式灌浆施工进行处理,有效解决了漏浆问题。大坝施工方法基本合理,施工质量基本满足设计要求、符合现行规范要求,可以进行蓄水试运行,在大坝正式投入运营后,建议运行管理单位加强对大坝的监测与观测,确保大坝安全运行。59n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第六章大坝安全监测评价6.1安全监测系统设计6.1.1监测设计原则(1)结合本工程的等级、结构型式,对监测项目和测点布置应能较全面地反映水工建筑物的工作状况;(2)根据各建筑物所处位置的工程地质条件和设计特点,对监测项目和仪器应做到少而精、监测方便、精度符合要求。6.1.2监测设计据除险加固设计报告,除险加固工程增设的电气自动化系统主要有:渗流自动化观测系统及水文自动测报系统。南京水利科学研究院主要承担大坝渗压监测及水雨情遥测系统的建设,郑州市尖岗水库除险加固工程施工Ⅲ标所有进场仪器都委托了水利部大坝安全监测中心进行率定,所有进场材料都符合国家相关规范,共安装渗压计46个,水位计1个,数据采集仪2台。施工期观测对掌握建筑物的安全状态至关重要,不仅能验证设计成果,而且可作为评价施工质量的一个重要依据,对控制施工进度和施工质量提供科学依据。本次除险加固施工期监测主要监测防渗墙的应变和水平位移,所以传感器主要为应变计和测斜仪。6.2大坝施工期监测成果分析6.2.1渗压计监测特征值渗压计测值序列从2009年12月17日~2013年6月26日,定性分析统计了施工期间的特征值(包括最大值、最小值、月变幅和月均值等),见表6.2-1~表6.2-3。由表6.2-1~表6.2-3可见:(1)坝体28支渗压计测值中,最大值为146.92m,发生在0+350断面的P29测点处(2013年6月26日);其次为146.66m,发生在0+250断面的P16测点处(2013年6月26日)。渗压最小值为133.72m,发生在0+200断面的P13测点处(2010年7月1日);60n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(2)坝基18支渗压计测值中,最大值为143.10m,发生在0+250断面的P14测点处(2013年2月1日);其次为141.39m,发生在0+400断面的P40测点处(2013年4月21日)。渗压最小值为130.3m,发生在0+250断面的P20测点处(2011年1月13日);(3)量水堰中堰上水位计测值中,渗流量最大值为1399.908ml/s,(2013年3月9日);最小值为239.2903ml/s,(2011年6月5日)。表6.2-1坝体渗压计特征值统计表单位:m测点编号最大值日期最大值最小值日期最小值均值变幅P22013-6-26143.162010-8-13139.46140.76583.7P32013-1-4146.062010-4-2145.3145.70930.76P52013-1-4139.42010-7-1138.69139.02720.71P62013-1-4145.462009-12-22144.7145.07660.76P82012-12-23137.552011-4-29136.97137.23710.58P92013-1-3143.712010-7-1142.94143.28920.77P112013-1-3136.512010-3-19135.63136.06690.88P132013-1-3134.372010-7-1133.72134.04660.65P152013-6-26146.062011-3-13141.68143.73844.38P162013-6-26146.662010-7-1145.9146.23750.76P182011-1-6139.212010-4-8138.67138.9410.54P192013-1-3145.482011-4-29144.75145.07970.73P212013-1-3137.772010-7-1137137.35120.77P222013-1-3143.712010-3-24142.99143.31580.72P242013-1-3137.092009-12-21136.12136.62080.97P262013-1-3134.042013-3-9133.79133.93860.25P282013-2-21146.432010-7-7142.6144.31023.83P292013-6-26146.922012-7-13145.91146.23191.01P312013-1-181412011-8-15139.92140.45271.08P322013-1-3145.652010-5-4144.63145.21461.02P342013-2-21136.172011-8-14135.11135.67191.06P352013-1-3143.692009-12-30142.5143.27811.19P372009-12-17136.912010-8-16136.29136.60790.62P392012-12-29136.632010-7-5135.83136.27220.8P412013-1-3146.152010-3-19145.52145.80960.63P432012-12-23145.062013-3-9144.79144.94060.27P452009-12-18137.912010-7-31135.66136.33432.25P462013-1-3143.512010-3-19142.82143.13160.6961n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院表6.2-2坝基渗压计特征值统计表单位:m测点编号最大值日期最大值最小值日期最小值均值变幅P12013-3-2140.122011-2-7135.48137.81474.64P42013-3-2137.152011-3-13133.83135.44033.32P72013-3-2135.482011-3-13132.79134.13132.69P102013-3-2135.242011-3-12132.41133.72362.83P122013-3-2132.772011-3-12130.55131.54792.22P142013-2-1143.12011-2-8138.11140.56374.99P172009-12-18132.692011-1-13131.25131.86651.44P202009-12-18131.942011-1-13130.3131.06181.64P232009-12-18131.782011-1-13130.37130.95651.41P252013-3-2132.12011-1-13130.63131.32711.47P272013-3-31139.852011-1-13135.18137.45274.67P302013-2-1133.842011-1-12131.77132.77572.07P332013-2-22133.352010-6-30130.83132.36172.52P362013-2-22133.262011-2-23131.46132.38081.8P382013-2-22132.652011-2-23131.08131.90331.57P402013-4-21141.392011-2-23136.88139.13154.51P422009-12-17137.352011-11-11134.3135.84273.05P442009-12-17137.272011-11-17134.25135.58013.02表6.2-3主坝渗流量特征值统计表单位:ml测点编号最大值日期最大值最小值日期最小值均值变幅PW2013-3-91399.9082011-6-5239.2903886.14241160.6186.2.2坝体、坝基渗压监测成果46支渗压计的施工期间的施工期测值系列过程线见图6.2-1~表6.2-8。图6.2-10+200断面坝体渗压水位过程线图62n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图6.2-20+200断面坝基渗压水位过程线图图6.2-30+250断面坝体渗压水位过程线图图6.2-40+250断面坝基渗压水位过程线图63n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图6.2-50+350断面坝体渗压水位过程线图图6.2-60+350断面坝基渗压水位过程线图图6.2-70+400断面坝体渗压水位过程线图64n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图6.2-80+400断面坝基渗压水位过程线图从测值过程线(图6.2-1~图6.2-8)可以看出:(1)由于水库水位较低,坝体渗压计测值在仪器的安装高程附近,待水库蓄水,随着库水位的增加。(2)靠近上游面附近的渗压计测值受库水位变化的影响显著,库水位升高,渗压值加大;库水位降低,渗压值也相应减小。因此,库水位变化对渗压计的测值影响较大。如2012年2月11日~2013年2月9日水库水位逐步上升,对应的渗压计测值也有明显增大,如0+250断面的P14和P15测点、0+350断面的P28等,测值均有较大幅度的增大。下游侧渗压计测值受库水位变化的影响较小。(3)大坝渗流量受上游水位变化影响显著,库水位升高,渗流量值增大,库水位降低,渗流量减小,如2012年7月31日~2013年2月28日库水位降低,对应下游库渗流量逐渐减少。大坝除险加固前渗流量为4210ml/s(2007年1月30日),除险加固后到目前为止大坝渗流量最大值为1399.908ml/s,(2013年3月9日),渗流量明显减小,说明防渗墙防渗效果较好。6.2.3渗流观测典型纵断面浸润线分析(1)0+200断面2013年5月28日渗压计测值及纵断面过程线见图6.2-9。图6.2-90+200断面坝体浸润线图(2013年5月28日)(2)0+250断面2013年5月28日渗压计测值及纵断面过程线见图6.2-10。65n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图6.2-100+250断面坝体浸润线图(2013年5月28日)(3)0+350断面2013年5月28日渗压计测值及纵断面过程线见图6.2-11。图6.2-110+350断面坝体浸润线图(2013年5月28日)(4)0+400断面2013年5月28日渗压计测值及纵断面过程线见图6.2-12。图6.2-120+400断面坝体浸润线图(2013年5月28日)从四个典型断面坝体浸润线图来看,大坝防渗墙消减水头较为显著,防渗墙下游水位较低。如2013年5月28日,0+250断面防渗墙前后水位差10.62米,随着水库蓄水,上游库水位的逐渐升高,防渗墙的防渗效果会更好。66n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院6.3防渗墙监测成果防渗墙各种仪器测值序列从2009年12月17日~2013年6月26日,定性分析统计了施工期间的特征值(包括最大值、最小值、月变幅和月均值等)。6.3.1应变监测特征值防渗墙各种仪器的施工期间的特征值统计(包括测值序列的最大值、最小值、月均值和月变幅等)见表6.3-1~表6.3-2。表6.3-1防渗墙应变计特征值统计表单位:με测点编号最大值日期最大值最小值日期最小值均值变幅Y12009-12-1702013-1-17-38.61-23.419438.61Y22009-12-211.22013-5-29-50.89-36.900852.09Y32009-12-17-0.082013-5-29-28.95-21.043628.87Y52009-12-18-0.082013-1-17-32-19.450231.92Y62009-12-210.52013-5-29-46.36-34.319746.86Y72009-12-221.162013-5-29-59.05-43.585260.21Y82009-12-280.822011-11-12-38.4-29.191439.22Y92009-12-216.472013-5-29-79.89-53.722286.36Y102009-12-231.242013-5-29-65.64-49.705866.88Y112009-12-19-0.252013-3-1-48.43-32.976848.18Y122009-12-170.212013-3-1-63.88-40.456464.09W12009-12-17-0.042011-8-14-12.58-8.508212.54W22009-12-1702013-6-26-24.95-16.319524.95W32010-6-46.82013-1-3-25.77-10.773332.57W42009-12-170.042013-6-26-24.33-15.972724.37W52009-12-19-0.082013-6-26-34.31-24.034534.23W62010-7-2325.062013-1-2910.3416.122814.72表6.3-2防渗墙测斜仪特征值统计表单位:mm测点编号最大值日期最大值最小值日期最小值均值变幅G12010-3-2913.572013-4-28-43.41-21.65256.98G22009-12-2470.352012-6-19-64.94-29.1383135.29G32012-9-178.432012-12-16-8.1223.702386.55G42009-12-170.052013-4-18-50.02-30.34650.07G52010-11-1126.922013-1-6-53.82-13.57380.74G62010-1-2717.282013-3-30-32.230.209149.51从表6.3-1~表6.3-2可以看出:(1)防渗墙应变计测值中,最大值为6.47με,发生在0+300断面的Y9测点处(2009年12月21日);其次为1.24με,发生在0+300断面的Y10测点处(2009年12月2367n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院日)。应变最小值为-79.89με,发生在0+300断面的Y9测点处(2013年5月29日)。(2)防渗墙无应力测值中,最大值为25.06με,发生在0+300断面的W6测点处(2010年7月23日);其次为6.8με,发生在0+250断面的W3测点处(2010年6月4日)。应变最小值为-34.31m,发生在0+300断面的W5测点处(2013年6月26日)。(3)防渗墙倾斜仪测值中,最大值为78.43mm,发生在0+250断面的G3测点处(2012年9月1日);其次为70.35mm,发生在0+250断面的G2测点处(2009年12月24日)。倾斜最小值为-8.12mm,发生在0+250断面的G3测点处(2012年12月16日)。6.3.2防渗墙应力和倾斜变化规律分析12支应变计、6支无应力计和6支倾斜仪的施工期间的施工期测值系列过程线见图6.3-1~图6.3-4。图6.3-10+250断面防渗墙应变计过程线图图6.3-20+300断面防渗墙应变计过程线图图6.3-30+250断面防渗墙倾斜仪过程线图68n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院图6.3-40+300断面防渗墙倾斜仪过程线图(1)0+250断面的混凝土应变变化规律同0+300.00断面各支应变计。最大应变为6.47με(Y9测点,2009年12月21日),所有测点均处于受压状态。目前,混凝土应变变化规律正常,符合防渗墙混凝土应变变化的一般规律。(2)0+250断面和0+300断面倾斜仪最大倾斜值78.43mm(G3测点,2012年9月1日),防渗墙倾斜变化正常,无剧烈跳动现象。符合防渗墙混凝土应变变化的一般规律。6.3.3防渗墙倾斜过程线分析0+250断面和0+300断面防渗墙倾斜过程线见图6.3-5和图6.3-62010-3-172010-8-12010-12-202011-6-12010-3-172010-8-12010-12-202011-6-12011-11-292012-6-12012-12-52013-6-272011-11-292012-6-12012-12-52013-6-27155.00155.00150.00150.00145.00145.00140.00140.00(m)135.00(m)135.00高程130.00高程130.00125.00125.00120.00120.00115.00115.00110.00110.00-50005001,000-50005001,000位移(mm)位移(mm)图图图6.3-50+250断面倾斜仪过程线图图图图6.3-60+300断面倾斜仪过程线图从两个断面防渗墙测斜仪过程线图来看,防渗墙倾斜量较小,由于水库没有蓄水,上游库水位较低,大坝不受上游高水位侧压,只受坝体内压,随着水库蓄水,水位上升,69n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院防渗墙倾斜量会发生变化。6.4大坝安全监测评价意见和建议(1)除险加固工程增设了渗流自动化观测系统及水文自动测报系统,配合原有的外部变形监测系统,监测项目基本能满足规范要求。(2)监测已取得一定的监测成果,主坝最大渗漏量1400ml/s,相比除险加固前的4210ml/s(2007年1月30日),渗流量明显减小,且防渗墙消减水头较为显著,典型断面防渗墙前后水位差10.62米(2013年5月28日),防渗墙满足防渗要求。(3)由应变及位移监测成果,防渗墙处于受压状态,混凝土应变变化规律正常,防渗墙倾斜变化正常,无剧烈跳动现象。(4).从现有观测资料看,大坝坝体、坝基渗流稳定,各监测设备均能正常工作,现有的观测资料能真实反映工程实际运行情况,各建筑物安全性态正常。70n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第第第七第七七七章章章章金属结构安全评价根据2008年6月水利部水工金属结构质量检验测试中心出具的《尖岗水库泄洪洞工作闸门启闭机安全检测报告》中结论,泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机于1970年投入使用,至今运行38年,已远远超出规定的折旧年限(20年),现场检查发现启闭机运行过程中有异常响声,且难以修复,已不具备安全运行条件,根据SL226-98《水利水电工程金属结构报废标准》第2.0.4款的规定,对尖岗水库泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机更新,险加固工程设计的金属结构工程量较少,使用250KN固定卷扬式启闭机一台,启闭机由黄河水利委员会黄河机械厂制作,产品质量检测报告及合格证齐全,闸门启闭设备安装规范、标识标牌清晰、使用规章制度已上墙、运行记录规范。71n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院第第第八第八八八章章章章蓄水安全鉴定结论与建议8.1工程形象面貌尖岗水库位于淮河流域沙颍河水系贾鲁河的上游,坝址位于郑州市西南尖岗村西,23控制流域面积113km,总库容6070.41万m,是一座以城市防洪、供水为功能的中型水库。除险加固工程自2009年8月开工至2010年1月,以完成主体防渗工程施工、坝顶路面施工、主副坝护坡工程施工、溢洪道加固工程施工、泄洪洞加固工程施工及大坝安全自动化监测系统建设,已初步具备蓄水运行条件,本工程中与蓄水安全鉴定有关的单位工程目前均已完成,单元工程质量全部合格,分部工程质量全部合格。尖岗水库除险加固工程形象面貌良好,根据设计单位对坝体稳定及渗流的复核结果,大坝是安全的,加固后大坝坝体挡水及防洪泄流能力加强,工程基本满足安全蓄水运行条件。8.2工程等别、建筑物级别及设计标准3尖岗水库总库容6070.41万m,按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,属于中型水库,工程等别为Ⅲ等,其永久性主要建筑物级别为3级,对照水库工程水工建筑物防洪标准,设计标准应为100~50年一遇,校核标准为2000~1000年一遇。但由于尖岗水库位置十分重要,1975年列入大型水库管理。尖岗水库设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为5000年一遇。主要建筑物提高一级按Ⅱ级建筑物设计。地震基本烈度:根据《中国地震动参数区划图》(1/400万),查得本工程区的地震动峰值加速度值为0.15g,抗震设防烈度为Ⅶ度,抗震分组为第二组,本区基本上不存在大的发震断裂构造,本工程的地震烈度按Ⅷ度设防。以上设计技术指标均符合规范要求。72n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院8.3工程防洪度汛安全评价(1)水库大坝现状坝顶高程158.52m,据原设计采用的设计洪水及调节计算成果,坝顶高程满足规范要求。(2)尖岗水库100一遇设计洪水位153.01m,通过泄洪洞泄洪,5000年一遇校核洪水位156.16m,通过泄洞和泄洪道泄洪,依据除险加固设计成果,满足泄洪要求,可以蓄水运行。(3)度汛方案可行,但抢险物资储备不足,建议尖岗水库运行管理单位按测算物资储备数量补齐,防洪度汛期间加强通讯器材的日常维护与保养,保持通讯畅通,及时、准确传递指挥部的防洪度汛指令,保障水库安全度汛。(4)水库投入正常运行后,建议水库运行管理单位尤其要注意汛期高水位条件下水库大坝各水工建筑物运行状况,严格按规程规范要求及时完成各项监测和分析工作,确保大坝安全运行。8.4枢纽区工程地质条件评价(1)经比较分析前期和除险加固勘察成果,坝区地质条件与前期勘察成果基本吻合,各阶段积累地质资料基本满足工程设计需要。(2)库区地震基本烈度为Ⅷ度,地震动峰值加速度0.15g,抗震分组为第二组,本区未发现有大的地质构造通过,属构造相对稳定区,区域稳定性较好。(3)库区不存在渗漏和浸没问题,有一定的淤积问题,库区周围岸坡较陡,坡高15米左右,存在滑坡问题。(4)坝基上部本层在建坝前属于软土和极软土,工程地质条件很差,但建坝后由于压缩固结,工程地质条件有所改善,下部存在砾石层,对坝基抗渗不利,工程地质条件不良。(5)输水管进口坐落在坝体底部的人工填土上,出口处座落在第一层轻粉质壤土地层上,管道底部受力地层地质条件差。(6)泄洪洞的洞底为砂壤土和轻质粉质壤土,洞身和下部为砂壤土和轻质粉质壤土,土黄色,垂直节理发育,抵冲能力差,地质条件差。73n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(7)溢洪道主要地层为坝址区地层相似,但粘粒含量均比坝址区相应层位少,工程地质条件不良。(8)副坝上部地层为重砂壤土或轻粉质壤土,土黄色,孔状构造,垂直节理发育,下部地层为中粉质壤土,橘黄色,孔状构造,垂直节理发育,抗冲刷能力极差,工程地质条件不良。(9)坝体护坡块石料位于荥阳市贾峪镇西南6km的阴沟村西部,岩性为灰岩,深灰色,岩石新鲜,岩层稳定,距水库30km左右,料场处距贾峪镇~崔庙镇乡级公路5km,交通便利,护坡材料满足施工要求。(9)据水质分析结果,按照《水利水电工程地质勘查规范》(GB50287-99(附录G))进行评价,环境水对混凝土无侵蚀性。(10)水库蓄水运行后,建议对近坝库岸及周边加强巡视检查,发现问题及时处理。8.5大坝设计与施工质量综合评价(1)主坝工程已按除险加固设计建设完成,坝体、坝基其工作性状得到了改善,提高了坝体边坡的稳定,坝体上下游边坡稳定安全系数满足规范要求;提高了抗风浪破坏的能力;降低了坝后地基出逸坡降,达到渗透稳定要求。大坝施工方法基本合理,施工质量基本满足设计要求、符合现行规范要求(2)溢洪道工程已按除险加固设计修建完工,工程尺寸可满足泄洪要求,除险加固后的泄洪洞工作性状有所改善,除险加固设计对泄洪洞泄流能力、消能防冲及闸室稳定计算方法及参数选取合适,泄洪洞泄流能力、消能防冲及抗滑稳定基本满足要求,施工质量基本上满足设计要求,但上游前部尚未砌护,对冲刷稳定不利,建议及时进行砌护。(3)泄洪洞放水涵洞工程已按除险加固设计修建完工,泄洪洞进水塔闸室稳定复核计算表明,闸室抗滑稳定满足规范要求,闸室基础为小偏心受压,且闸室地基承载力满足要求,施工方法及工艺符合常规要求,施工质量基本上满足设计要求,可以蓄水运行。(4)大坝监测系统已按除险加固设计完成安装调试工作,主要监测项目为孔隙水压力及库水位监测,配合原有的表面位移监测系统,基本满足监测要求,主要监测设备的率定、安装、调试基本满足要求,可以正常开展监测工作。(5)副坝已按除险加固设计修建完成背水坡护砌,除险加固后副坝工作性状有所改74n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院善,坝面抗冲刷满足要求,施工方法及工艺符合常规要求,施工质量基本满足设计要求。(6)施工过程中使用的主要原材料和中间产品质量基本符合国家和行业质量标准要求,施工单位和监理单位基本能按规范要求的检测项目和样本容量进行检测,检测结果符合设计要求,检测资料比较齐全。坝体工程的有关单元工程经监理评定均达合格以上,分部工程达合格以上。(7)据一标段《施工自检报告》在17#槽段第一抓抓到148.3米高程左右(槽深10米),发现槽孔中泥浆面陡然下降,出现漏浆现象,各相关方采取了有效措施并查渗漏通道,经有关专家和各参建单位讨论后,采用充填式灌浆施工进行处理,有效解决了漏浆问题。大坝施工方法基本合理,施工质量基本满足设计要求、符合现行规范要求,可以进行蓄水试运行,在大坝正式投入运营后,建议运行管理单位加强对大坝的监测与观测,确保大坝安全运行。8.6大坝安全监测评价(1)除险加固工程增设渗流自动化观测系统及水文自动测报系统,配合原有的外部变形监测系统,监测项目基本能满足工程监测的要求。(2)监测已取得一定的监测成果,主坝最大渗漏量1400ml/s,相比除险加固前的4210ml/s(2007年1月30日),渗流量明显减小,且防渗墙消减水头较为显著,典型断面防渗墙前后水位差10.62米(2013年5月28日),防渗墙满足效果要求。(3)由应变及位移监测成果,防渗墙处于受压状态,混凝土应变变化规律正常,防渗墙倾斜变化正常,无剧烈跳动现象。(4).从现有观测资料看,大坝坝体、坝基渗流稳定,个监测设备均能正常工作,现有的观测资料能真实反映工程实际运行情况,各建筑物安全性态正常。8.7金属结构安全评价根据2008年6月水利部水工金属结构质量检验测试中心出具的《尖岗水库泄洪洞工作闸门启闭机安全检测报告》中结论,泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机于1970年投入使用,至今运行38年,已远远超出规定的折旧年限(20年),现场检查发现启闭机运行过程中有异常响声,且难以修复,已不具备安全运行条件,根据SL226-98《水利水75n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院电工程金属结构报废标准》第2.0.4款的规定,对尖岗水库泄洪洞工作闸门固定卷扬式启闭机更新,选用30t电动卷扬机启闭机一台。险加固工程设计的金属结构工程量较少,使用250KN固定卷扬式启闭机一台,启闭机由黄河水利委员会黄河机械厂制作,产品质量检测报告及合格证齐全,闸门启闭设备安装规范、标识标牌清晰、使用规章制度已上墙、运行记录规范。8.8存在问题与建议通过现场查看及走访,尖岗水库存在以下主要问题:(1)溢洪道前部防护工程:溢洪道加固工程已按除险加固设计修建完工,但大坝左岸裹脚护砌上覆直立黄土地层,对抗冲刷稳定不利,建议加强稳定性观测或及时加固处理。(2)据郑州大学综合设计研究院“关于郑州市尖岗水库出险加固工程防渗墙施工控制技术指标补充说明的函”中明确防渗墙施工控制指标为塑性混凝土抗压强度大于-8-62.5MPa、弹性模量小于1000MPa、渗透系数介于1×10cm/s和1×10cm/s之间,因此建议对防渗墙进行取芯检测弹性模量。(3)做好防汛物资的储备和管理工作是水利工程管理单位各项工作的重中之重,建议水库运行管理单位按测算物资储备补足防洪度汛抢险物资,以确保抢险安全。(4)建议管理单位提供除险加固工程完成后水库运行管理情况,记录是否有异常及险情;如后期水库运行方式改变较大,建议加强观测,作好调度方案的编制与实施,调整相应年度的应急抢险预案。(5)大坝的观测设备系统应进一步优化,将库区雨量、水位变化与渗流数据结合起来,观测资料应保持连续性、完整性,有分析报告。(6)大坝运行应安排专人负责,完善考核和检查制度。(7)大坝蓄水要逐步慢蓄,不可过急,边蓄边观察各种监测数据,若发现异常,应迅速采取放水降低库水位措施以保大坝安全。此外,蓄水前,建议工程施工单位还应根据工程建设情况与运行特性、设计单位编制的下闸蓄水度汛方案及防洪应急预案,并结合度汛工程措施,严格按照批准的度汛方案运行调度,确保上下游的防洪安全和工程本身的安全度汛。76n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院附件及附图附件:郑州市尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定工作大纲附图1:郑州市尖岗水库除险加固工程总体布置图附图2:郑州市尖岗水库除险加固工程大坝安全监测平面布置图附图3:郑州市尖岗水库除险加固工程防渗墙剖面图77n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州市尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定工作大纲1任务与工作范围(1)根据水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》(水建管[1999]177号)的有关要求,水利部黄委科研院组织专家组进行郑州市尖岗水库蓄水安全鉴定工作。专家组由规划、水工、金结、施工、地质等专业专家组成。(2)经与业主和上级主管部门研究,确定本次蓄水安全鉴定工作范围为尖岗水库防洪及渡汛、大坝、溢洪道、放水系统、闸门和启闭机等。2安全鉴定的基本要求蓄水安全鉴定,是对影响大坝安全蓄水的相关工程地质、水文地质、设计、施工、运行等方面的有关工程问题进行安全评价,并采取必要措施以确保尖岗水库所属建筑物的蓄水运行安全。其基本要求是:(1)检查设计依据和标准是否符合国家或行业规范要求,设计变更(包括设计参数)是否合理,重要设计变更是否经原审批单位批准。(2)施工、制作、安装是否符合国家或行业标准要求,对工程及设备的缺陷和质量事故的处理结果做出评价。(3)本次蓄水安全鉴定工作严格遵守水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》的规定进行。3水库蓄水安全鉴定的主要内容3.1工程形象面貌检查工程形象面貌是否符合蓄水要求。3.2检查工程质量设计、施工等是否存在影响工程安全的隐患及工程建设期发现的影响工程安全的问78n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院题是否得到妥善解决,并对此做出安全评价。对不符合有关技术标准、设计文件并涉及工程安全的问题,分析其对工程安全的影响程度,并提出评价意见。对虽符合有关技术标准、设计文件,但专家组认为构成工程安全运行隐患的,也对其进行分析并做出评价。3.3防洪渡汛及溢洪道(拦河大坝或有防洪任务的)进行防洪验算、复核和分析,复核水库溢洪道泄洪及渡汛方案的安全性。3.4工程地质评价检查工程地质条件、水工各建筑物的基础处理、建筑物基础处理是否存在不利于建筑物的隐患,对各水工建筑物的工程地质、水文地质条件及其变化进行评价。3.5大坝渗流稳定、抗滑稳定评价对大坝的渗流稳定、抗滑稳定进行评价,包括以下主要内容:(1)依据大坝变形、沉陷、渗流设计及监测成果,对大坝蓄水后至竣工前的稳定性进行评价;(2)对防渗材料性质、坝料性质试验及鉴定资料进行评价,对防渗设计及渗流控制的合理性进行评价。(3)对坝体、排水设施,施工质量是否符合要求,对其防渗效果及防渗变形稳定性做出评价。3.6泄水系统对放水涵洞结构稳定及下游消能设施与施工质量进行评价:溢洪道结构稳定及施工质量进行评价。3.7金属结构对放水系统的闸门及启闭设备的运行安全可靠性进行评价。3.8对坝体施工质量进行评价通过对施工、监理、设计等资料的收集,查明原材料的质量是否满足现行规范要求;了解其施工过程的质量控制是否满足现行规范要求;了解施工过程中的重大技术问题处理是否满足设计要求及实际运79n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院行中的效果;基础防渗状况等。其主要评价内容包括:水泥、砂石料(骨料)、钢筋、掺和料及外加剂等原材料的质量;混凝土拌和及其入仓浇筑的质量;混凝土养护及其接缝处理的质量;帷幕灌浆施工质量及观测资料分析;固结灌浆施工质量;坝基及岸坡特殊地质问题如软弱层、岩溶、涌泉等的处理等。若缺乏质量评价所需的基本资料,或经复查大坝的实际施工质量不满足要求或存在质量隐患时,应结合工程的运行工况对大坝进行实体检验或钻探、试验工作,对混凝土质量作进一步论证。3.9对大坝安全监测系统的设计、安装和监测技术要求、观测精度要求进行评价大坝安全监测设施是否完备;大坝安全监测是否按规范执行,并有监测资料整编分析初步结果,审查大坝的变形,渗流及稳定总体上是否处于正常状态。混凝土坝监测项目,主要包括变形监测、渗流监测、应力、应变及温度监测等。对必须设立的监测项目,如有因水库实际情况难以实施者,应报上级主管部门批准后缓设或免设。各监测仪器,设施的布置,既能较全面地反映工程的运行状态,又突出重点和少而精。4工程蓄水安全鉴定所需准备的资料为满足工程蓄水安全鉴定工作的需要,项目法人单位应组织建设各方准备好工程安全鉴定所需要的各种工程资料,主要包括以下三类:第一类:可研报告、初设报告的审批意见、设计自检报告、施工质量自检报告、监理自检报告、工程蓄水渡汛报告、重大问题的专题报告等,这类资料一式2份提供给专家组使用并作为工程蓄水安全鉴定报告的附件。第二类:合同文件及图纸、招标设计文件及施工图纸、初设以后的专题报告及审批文件、各阶段的验收报告及其它有关的重要工程文件。这类资料一式2份,提供给专家组阅研,专家组借阅后归还。第三类:设计、施工过程中的各类工程原始资料、试验报告、验收签证资料等,这类资料供专家组在现场进行抽查阅研。为使建设各方编写的自检报告能够满足工程蓄水安全鉴定工作的需要,现提出各类自检报告应包含的基本内容及编写要求,供编写自检报告时参考使用。4.1工程设计自检报告80n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院4.1.1工程设计(1)工程及设计工作简况(2)水库防洪、渡汛及洪水设计标准复核和评价(拦河大坝或有防洪任务的)、水工建筑物设防烈度及抗震复核和评价。(3)技施设计阶段各主要水工建筑物的设计原则、采用的设计参数和主要设计成果,施工中揭露的地质条件和参数的修改情况。(4)初设审定后的重大设计修改、设计优化和设计变更的内容及其审批文件,涉及工程安全问题的科学试验项目和专题报告主要成果。(5)大坝设计:坝顶高程计算,坝料设计,坝基处理等。坝坡稳定计算,坝基和坝体渗透稳定分析。(6)溢洪道、放水涵洞的稳定计算和应力分析和水力学计算。(7)对各建筑物安全性进行初步评价,包括对监测资料与设计成果的对比分析及评价。(8)工程存在的问题及建议。4.2.2工程地质(1)工程区地质及勘测工作简况。(2)地震基本烈度及水库诱发地震评价。(3)对放水涵洞坝体处理后的地质问题及其对工程安全影响的评价。1)大坝和放水涵洞处理工程施工揭露的坝基库盘工程地质问题,导致设计方案发生重大修改或优化设计中地质条件、参数的变化调整情况及分析;2)工程地质及水文地质条件总评价及建议。4.2工程施工质量自检报告(1)承包工程的工作范围、已完工程量和工程形象面貌,未完工程的进度安排。(2)施工质量管理情况,包括质量控制程序、试验检测、检查验收签证等的实施情况和效果。(3)各种原材料的质量控制、试验、检测情况和结果。(4)隐蔽工程、基础处理、关键部位的单元工程施工质量控制,施工技术及施工工艺要求、施工原始记录、施工质量监测等方面的实施、核查情况及效果。(5)施工有关材料、设备、工艺等现场生产性试验成果的运用情况及效果。81n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院(6)如何根据设计要求对大坝、坝体、坝基、溢洪道、放水涵洞原材料、施工方法、施工工艺及施工质量检测等方面的情况,施工中采取哪些质量控制及检测措施。(7)工程内、外部观测仪器设施安装埋设的可靠性及精确度,初始值是否经过率定和复核,是否按设计要求进行观测,其观测资料是否系统完整、准确,是否进行了初步评价并编制了专题报告。(8)工程施工缺陷、隐患的处理情况,重大质量事故的原因分析、处理措施、处理工程的施工质量检测、处理效果的评价。(9)对单元工程、分部分项工程、单位工程的施工质量,分别提出施工质量自检报告。(10)以上编写内容,要求按次序在原始资料的基础上,进行系统统计、分析归纳,以图、表、数据、资料形式形象具体地表达,并附以文字分析及说明,提出实事求是、根据充分、有据可查的工程施工质量自检报告。4.3工程监理自检报告(1)监理自检报告与《土建工程施工质量自检报告》所列的内容要求基本相同,但应从监理角度加以评述。(2)对质量管理体系是否健全,工程质量的检查、签证制度是否完善进行评价。(3)各类原材料的质量检测、工程质量检测成果是否可靠,监理单位采取何种方法和手段进行复核。对原材料质量和工程质量的可靠性进行评价。(4)监理单位对设计单位提供的施工图纸质量采用何种方法进行监理,监理效果及存在的问题。(5)对重要部位的施工准备、施工技术、施工工艺、生产性试验及施工具体实施情况进行评价。(6)对隐蔽工程和关键部位进行终检时,是否邀请设计单位参加,并有设计单位签署意见。(7)分部分项工程验收签证,是否均在施工单位内部先行整体检查验收的基础上,再由监理单位组织联合验收,并对分部分项工程质量提出评价。(8)对工程施工缺陷、隐患或事故的处理情况、处理效果进行评价。(9)对工程安全监测仪器安装埋设质量的系统性、准确性及编制的报告提出评价。(10)根据工程监理的内容,从管理制度、原材料、施工图纸质量、工程施工质量,82n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院按单元工程、分部分项工程或单位工程分别进行质量评价。提出实事求是的、客观的、公正的、根据充分、有据可查的工程监理自检报告。4.4工程安全监测成果及初步分析报告(1)工程安全监测情况(2)对观测精度、质量提出评价意见。(3)对内、外部观测成果和资料进行分析,对运行是否正常做出评价。4.5建设管理工作报告(1)工程概况(2)阐述工程审批过程(3)工程形象进度及对重大问题的处理(4)项目管理情况及质量保证体系(5)施工招、投标情况(6)实际完成工程量及历次验收情况(7)质检情况(8)拟验工程清单、未完工程清单及建设安排和完工日期(9)初期蓄水方案和渡汛方案4.6金属结构工程自检报告(由设计、制安、监理运行单位按有关内容分别编写)。4.6.1设计自检报告应有金属结构篇章,包括以下内容(1)一般性叙述,如放水涵洞工作闸门的布置、型式,孔口尺寸,闸门设计水头,闸底槛高程,闸顶高程,启闭机型式、容量,启闭机安装高程及闸门运行方式等。(2)启闭力计算结果,包括启门力、闭门力。(3)自检结论:闸门及启闭设备的选用是否满足安全运行要求。金属结构设施是否具备合理的检修条件。(4)闸门的操作电源、供电、照明、控制、通讯系统,包含以下内容:1)闸门操作电源(变压器前)的线路电压等级、变压器容量。2)闸门运行的控制方式:采用现场控制还是远程控制,还是两种方式均可以控制。83n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院3)启闭机操作地点对外通讯联系方式(程控电话、无线电话还是其他方式)。4.6.2闸门采购单位应向闸门制造厂索取以下资料:(1)闸门主要材料、标准件及协作件的出厂质量证书。(2)闸门的出厂合格证。(3)铸造质量检验报告。(4)表面防腐蚀质量检验报告。(5)制造最终检查的测定记录。(6)重大缺陷处理记录4.6.3闸门、启闭机安装单位自检报告应提交以下资料(1)闸门安装时最终检查和试验的测定记录。(2)启闭机安装尺寸的最后测定记录和调试记录。安装重大缺陷的处理记录。(3)试运行记录和报告。4.6.4监理自检报告应有金属结构篇章,包括以下内容(1)闸门及启闭机出厂验收结论。(2)金属结构单元工程验收结论。(3)试运行验收结论。5安全鉴定工作进度及内容安排根据工程蓄水安全鉴定工作内容和蓄水时间安排,决定按三个阶段进行:(1)第一阶段(2013.5.28~~~6.3)组织专家组在熟悉工程有关设计、施工文件的基础上,与委托方共同研究,明确工程蓄水安全鉴定工作的任务、工作范围及其重点问题,确定《水库除险加固工程蓄水安全鉴定工作大纲》并提出为完成第二阶段工作所必须补充的资料和有关工作。资料请于技术协议签订之后5个工作日准备好。(2)第二阶段(2013.6.4~~~7.16)专家组全体成员赴工程现场,在实际了解工程设计、施工质量情况和全面掌握各类资料的基础上,深入与建设、设计、监理、施工、质量监督等各有关方面进行座谈和深入了解情况,对大坝及其相关建筑物和金属结构进行安全评价,具体如下:1)2013年年年6月月月4日日日~日~~~10日日日:日:::资料提交齐全后,5个工作日完成枢纽工程地质条件84n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院评价,主要内容为:区域地质与地震条件、坝址区工程地质条件、建筑材料及综合评价。2)2013年年年6月月月11日日日~日~~~25日日日:日:::10个工作日完成工程防洪与度汛安全评价,主要内容为复核设计洪水调节验算。3)2013年年年6月月月26日日日~日~~~7月月月2日日日:日:::之后5个工作日完成大坝设计与施工质量评价,主要内容为复核大坝稳定及应力、复核坝顶高程、坝体施工方法及质量控制。4)2013年年年7月月月3日日日~日~~~9日日日:日:::5个工作日完成大坝安全监测评价,主要内容为复核大坝设计监测指标及其实施是否满足规范要求、大坝安全监测评价及建议。5)2013年年年7月月月10日日日~日~~~16日日日:日:::5个工作日完成金属结构安全评价,主要内容为包括金属结构及启闭机设计和质量控制及工程蓄水方案评价。于委托方提交齐全资料后30个工作日,提出工程蓄水安全鉴定报告初稿,并在征询建设、设计、监理、施工、质量监督等单位意见后,提出工程蓄水安全鉴定报告修改稿。(3)第三阶段专家组进一步对工程蓄水安全鉴定报告修改稿进行修改补充,整理报告有关附图、附件。专家组集体讨论通过并签字认可后,经水利部黄委科研院领导批准,正式提出工程蓄水安全鉴定报告,报送县水利局,为工程蓄水验收提供必要的依据。6项目组成员《郑州市尖岗水库蓄水安全鉴定》项目组成员所学专业涵盖水利工程、地质工程、机械动力工程、岩土工程等相关学科,是一支老中青结合的科研团队,项目组成员如下:项目组成员序号姓名单位职位/职称从事专业黄河水利委员会1宋万增所长/高工结构工程黄河水利科学研究院黄河水利委员会2沈细中主任/高工水利工程黄河水利科学研究院黄河水利委员会3张俊霞副主任/高工水工结构黄河水利科学研究院85n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院黄河水利委员会5乔惠忠高工金属结构黄河水利科学研究院黄河水利委员会6兰雁高工地质工程黄河水利科学研究院黄河水利委员会7张敏工程师水文黄河水利科学研究院黄河水利委员会8陈永工程师岩土工程黄河水利科学研究院86n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院附图1:郑州市尖岗水库除险加固工程总体布置图87n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院附图2:郑州市尖岗水库除险加固工程大坝安全监测平面布置图88n尖岗水库除险加固工程蓄水安全鉴定报告黄河水利委员会黄河水利科学研究院附图3:郑州市尖岗水库除险加固工程防渗墙剖面图89
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