某水库除险加固设计探讨

某水库除险加固设计探讨

某水库除险加固设计探讨刘周辉(湖南省水利水电机械施工公司，湖南长沙410007)摘要：本文简单地介绍了某水库的现状及加固设计，可供类似工程参考。关键词：加固设计；土坝；溢洪道；稳定计算；水力计算中图分类号：Tv223文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)03—0296—021水库现状某水库是一座以防洪、灌溉、城市供水为主的兼顾发电、养鱼的综合利用水利枢纽工程。工程始建于2007年，2008年11月基本竣工。水库当时的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇，设计洪水位为139．00m，校核洪水位为141．76m。最大库容0．91亿m3，水库控制流域面积410姘。工程主要由拦河坝、溢洪道、输水溷、电站等建筑物组成。水库主坝为粘土心墙坝，坝顶高程为142m，最大坝高414m。水库设3孔溢洪道，总净宽30m。但是由于受当时一些因素的影响，竣工后存在的问题较多，工程标准低，施工质量差。2010年进行续建，续建后水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，设计洪水位为140．45m，校核洪水位为143．70m，最大库容为1．012亿m3。1986年，根据水电部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》，对该工程进行了提高标准的安全加固设计，加固设计的设计洪水标准为200年一遇，校核洪水标准为10000年一遇，设计洪水位为141．00m。校核洪水位为144．90111，最大库容为1．08亿m3。坝顶高程增加到145．0m，新增建了第二溢洪道。但由于种种原因，大坝只抛填了部分块石，第二溢洪道尾渠没有修建，险库险情没有解除。由于历史原因，水库经过了许多次的改建加固，而每次改建加固都没有彻底解决水库存在的隐患，拦河坝、溢洪道、输水洞、电站等水库枢纽的组成部分均存在不同程度的安全隐患，现主要论述主坝和第一溢洪道加固设计。2加固设计五1土坝稳定复核及加固土坝坝顶高程为145．0m，经复核后满足要求。土坝边坡稳定复核采用水利部推广应用的《水利水电工程土石坝设计软件包》中的《土石坝边坡稳定分析程序(STAB)》，根据大坝的现状及实际运行情况，计算如下工况：(1)正常运用条件。①正常高水位，稳定渗流期下游坡的稳定计算；②在1／3坝高水位(115m)时，上游坝坡稳定计算；③水位骤降(设计洪水位141．1—136．5m)，上游坝坡稳定计算。(2)非常运用条件。①正常高水位+Ⅶ度地震，稳定渗流期下游坡的稳定计算；②校核洪水位，可能形成稳定渗流时下游坡的稳定计算；③水位骤降(校核洪水位143．85—136．5m)，上游坝坡稳定计算。表1大坝土料设计指标容重(kN／m3)渗透系数摩擦角中(o)凝聚力位置桩号高程天然饱和Kfera／s)水上水下C(kPa)粉质粘土和重粉质壤土心墙和斜心墙O+000一0+35093．0—143．719．320t94-0x10-715．625壤土上游坝壳下部O4-120—04-24099—117．619．821．46．0×10+61820砂砾土上下游坝壳O+000一0+35098．0—144．720．421．24．0x10—533300圈1断面图(有壤土)经过计算在上游坝壳有厚壤土层时。上游坝坡在低水位运行、水位骤降及遇地震时都是不安全的，而其最危险滑弧的滑出点位置都在壤土内。这说明该层壤土是影响坝坡稳定的主要因素之一，需要对此段进行重点加固处理。在上游坝壳元壤土时，各工况安全系数均满足规范要求。计算结果见表2。对需要加固的部位采取抛石加固，抛石设计指标按工程类比，取1湿=1。7kN／m’，7饱=20kN／m3，巾=300。加固后的稳定计算全部满足规范要求。计算结果见表3。表2加固前有壤±廖}面稳定计算计算工况毕肖普法瑞典园弧法允许安全系数a1．661．541．25b1．251．161．25C1．361．231．25d1．471．371．15e1．661．541．15f1．221．121．15表3加固后有壤土典型断面稳定计算计算工况毕肖普法瑞典园弧法允许安全系数a1．661．541．25b1．421．301．25C1．491．351．25d1．471．371．15el。661．541。15f1．451．291．15n2．2溢洪道泄流及稳定复核2．2．1水力计算第一溢洪道由于泄流是按50年洪水设计，500年洪水校核，而此次改为500年洪水设计，3000年洪水校核，设计洪水位为141．10m，泄量为1510m3／s；校核洪水位为143．851II，泄量为2290m3／s；采用《溢洪道设计规范》(SDJ341—1989)进行泄流复核，不计入波动及掺气的水深，采用分段直接求和法计算。计算公式为：Es=boos0+iOtvAEs=(i一．『)As铝式中Es一断面比能，m；卜渠道底坡；H一断面水深，m；△S一降水段长度，m；1广断面流速，m／s；O一渠道与水平线夹角，。；J一平均水力坡降。波动及掺气水深hb采用《溢洪道设计规范》(SDJ3411989)的附1．2l公式进行计算，计算公式为：己．h^=(1+盖)^式中h。一不计人波动及掺气的水深，m；h一计入波动及掺气的水深，m；配筋，其余的边墙均没有配筋。由于左侧边墙基础为岩基，墙后紧靠山体，受力情况较好，且墙体完整无变形，可以直接加高；而右侧边墙墙下部有一条贯穿裂缝，且右侧边墙紧挨着土坝，一旦出事，直接威胁大坝安全，所以此次加固先将此墙拆除，重新设计施工。挡墙采用悬臂式结构，根据原设计资料，并参考已成工程，设计参数取值为：1=20kN／m3，Il，=25。，f=O．55，[叮]=60MPa。计算公式为：l(o=My／Mo式中l(0一抗倾安全系数；My—抗倾力矩；M。—倾复力矩。Kc=(f×∑G)／∑E式中Kc一抗滑安全系数；∑G一竖向力总和；∑E_一水平力总和；f-摩擦系数。经过计算右侧边墙稳定安全系数见表5。一表5典型断面稳定安全系数表v一不计入波动及掺气的水深时的断面流速，m／s；卜修正系数，一般为1．0—1．4，s／m。经过计算，墙顶高程由校核洪水位控制，墙顶需要加高。水面线计算结果见表4。表4水力计算结果表(单位：m)O+0+O+0+桩号065．oo080．00100．00120．00140．00156．00’波动及掺5．285．495．074．683．823．56气水深安全超高O．70．7O．70。7O．7原墙高度6．05．05．O加高值O1．20．80．40O2．2．2稳定计算经过现场调查，现在的边墙只有紧挨着闸墩的一段有(上接第295页)中答疑，招标单位可在招标公告发布媒体予以答复。全面推行招标公告、招标文件统一范本，最大限度消除人为设置投标“陷阱”。3．7加强跟踪管理对中标的工程采取定期检查和随机突击检查两种形式进行施工现场检查，查处挂靠、转包、违法分包等违法行为，重点检查合同履约，发现问题时必须严格按照招标文件规定进行处理。如投标主要入员不得更换，其他人员更换不得超过50％，且资格不得低于投标文件承诺，否则将对该单位处以清除出场的处罚，被清除出场的标段将由原评标时评分第二名的单位继续施工。3．8加快建设领域信用体系建设建立信用标准和信用信息收集、整理、发布的基本框架，尽快实现信用信息的互联互通，建立全国统一的信用监管平台，实行失信惩戒制度，用市场经济手段约束工程建设各方主体的行为。同时建设主管部门根据招标过程情＼工况无水无水+泄水泄水+允许值系数＼地震(校核)地震基本组合特殊组合抗滑安全系数1．331．252．171．88I．31-2抗倾安全系数2．212．Ol1．381．3l1．51．33结语由于水库修建当时的特定环境影响。使得该项工程一直没有达到设计要求，不能正常发挥水库枢纽的作用。除大坝抛石及第一溢洪道边墙加高外，此次加固还进行了大坝左坝头渗漏处理，输水洞洞体混凝土脱落、分岔段漏水处理，迸口边坡岩石喷锚加固，第二溢洪道进口边墙加固、修建冲刷坑及尾渠，大坝观测设备改造，上坝公路改建，金属结构及机电设备改造等。由于水库没有完整的施工记录和竣工图纸，给加固设计工作带来了许多困难，因此，设计过程中需要经常同水库管理部门联系，了解水库的建设和改造过程，这样才能保证加固设计的准确性。[ID：6629]况、中标后合同履约情况对企业建立诚信档案，制定出诚信评价标准，对诚信度差的除依法给予必要的处罚外，应禁止参加建设项目的投标活动。4结束语实行工程招投标的目的是为了市场竞争的公平、公开、公正。围标行为的存在显然违背了这一目的，因此必须对其有深刻的认识。在实施招标过程中，应积极采取有效措施，以防止围标行为的发生，创造出公平竞争的建设市场环境，促进社会健康、和谐发展。[ID：6652]参考文献：[1】宋嫒嫒．建设项目招投标中围标与陪标行为分析[J]．建筑管理现代化。2005，(6)．[2]巢良婷．围标合谋行为透析[J]．施工企业管理，2008，(2)．[3]汤向群。朱志锋，施云兵．对建设工程招标中“围标、串标”问题初探[J]．常州信息职业技术学院学报，2007，6(6)．