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  • 2022-04-24 发布

毕业设计---水库除险加固工程设计

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水库除险加固工程设计目录摘耍1关键词11前言22综合说明22.1水库基本情况22.2水文气象22.3洪水复核22.4主要地质问题32.5交通条件32.6主要建筑材料32.7气象42.8径流42.9主要建筑物43大坝安全认定结论43.1水文53.2设计洪水83.3调洪演算8331水位与库容曲线、水位与面积曲线83.3.2泄流曲线83.4调洪演算的基本方程与方法93.5调洪演算结果123.6调洪演算成果分析13n3.7防洪标准复核133.8水库大坝坝顶高程复核133.8」基木资料133.9复核结论154除险加固设计154.1设计依据154.1.1工程等级及防洪标准154.2设计基本资料154.2.2水库特征水位及库容154.2.3大坝坝坡抗滑稳定安全系数15424地震烈度164.3大坝安全认定结论性意见及主要工程任务164.3.1大坝安全类别评定为三类坝。164.3.2对大坝维修加固的意见和建议:164.4大坝渗流计算分析成果164.4.1计算工况16442计算成果164.4.3结论174.4.4计算成果184.4.5结论184.5水库除险加固主要内容184.5.1存在的主要问题184.6除险加固主耍内容184.7大坝防渗处理194.8大坝坝体充填灌浆194.9大坝坝基帷幕灌浆205大坝下游坡脚增设排水棱体225.1大坝上、下游护坡22n5.1.1大坝上下游护坡225.2除险加固后渗流、抗滑稳定复核24521加固后渗流复核245.3大坝除险加固处理后抗滑稳定复核25531计算工况25n5.3.2计算成果255.3.3结论275.4新建溢洪道275.4.1溢洪道结构布置275.5溢洪道水力计算285.5.1~ylli!11.1*I了2••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••285.5.2溢洪道控制段导墙顶部高程确定285.5.3消能设施计算285.6输水涵管重建305.7涵管断面尺寸确定305.8长度的确定305.9输水涵管结构布置306结论30参考文献错误!未定义书签。致谢32附录32n湘阴县*和水库除险加固工程设计扌商要:以地点为終*,题目为水库除险加固设计作为本次的毕业设计。***水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪等综合效益的小型水库,对下游农田生产发挥着重要的作用。对水文设计洪水、洪峰流量和溢洪道最大泄洪能力复核、大坝的渗流及稳定分析、除险加固方案设计、溢洪道加固设计、输水管道设计等,使大坝达到除险加固的目的。关键词:除险加固;设计;复核;***ODesignofhujiatangreservoirinxiangyincountyAbstract:Thesiteishujiatong,whichisdesignedforthedesignofthedesignforthedesignofthereservoir.Hujiatangreservoirisasmallreservoirwhichismainlyirrigatedbyirrigation,whichisacomprehensivebenefitoffloodcontrol,whichplaysanimportantroleintheproductionofdownstreamfarmland・Ofhydrologicaldesignflood,floodpeakflowandspillwayofmaximumdischargecapacitycheck,damseepageandstabilityanalysis,andreinforcingschemedesign,thespillwaydamreinforcementdesign,suchaswaterpipedesign,allowingthedamtoachievethepurposeofconsolidation.Keywords:reinforcement;design;review;HuJiaTang.n1前言农田水利工程的发展情况,紧密联系着农业的增产稳产情况,紧密联系着农民的增收情况,也紧密联系着农村经济的发展情况。农田水利工程开发建设是一个全面的、综合的过程,不但要考虑到灌排系统的布置情况,而且要做到工程设计的经济化、合理化,完全可以说是农业基础建设中的重头戏。随着农业现代化进程的逐步推进,农业的发展逐渐成为人类与环境、资源的全面协调发展,合理设置农田水利工程,发展农作物、林业、畜禽、果类、鱼类和农产品加工等一体化的循环农业道路是今后农业的发展的主要方向。水田开发项目是农田水利工程中的一项重点工程。在中央“一号文件”和其他各类政策文件的推动下,实现水田开发项目的高速发展,为当地农村经济发展壮大和建设社会主义新农村提供强有力的保证,实现自然环境、水土资源和社会环境的改善。和*水库运行至今已产生了较大的经济和社会效益。但由于大坝险情不断,且日趋恶化,已无法保证大坝的运行安全。为使工程能正常运行,充分发挥其效益,确保当地人民生命财产的安全,需尽快对和*水库大坝进行除险加固。2综合说明2.1水库基本情况***水库位于湘阴县樟树镇白梅村,东经112°48’10’'、北纬28°32’20.47'。坝址距樟树镇政府驻地5.1km,距湘阴县城区24.3km。工程始建于1978年,为小(2)型水库,交通条件较好。***水库坝址控制集雨面积为0.85W,干流长1.05km,干流平均坡降12%。。水库正常蓄水位为43.1lm(相对高程,下同),正常库容为9.25万;设计洪水位44.06m,设计库容为14.08万加校核洪水位为44.22m,总库容为14.82万死水位为41.50m,死库容为2.78万加S是一座以防洪,灌溉与养殖为主的小(2)型水库。本工程等别为V等,小(2)型,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。设计洪水标准重现期为10年,校核洪水标准重现期为50年。2.2水文气象***水库地处亚热带湿润气候区。多南气候多年平均气温17.0°C;多年平均降水量达1436.06mm;最大日降水量196mm。历年平均最大风速为13.88m/so2.3洪水复核***水库缺乏水库流量实测资料,本次洪水复核参照湖南省水利水电厅1984年编制的《暴南洪水查算手册》,利用暴南资料推求。n和*水库处险加固后,洪水复核结果为十年一遇的设计洪水位为44.06m,洪峰流量为1.92m3/y,50年一遇的校核洪水位为44.22m,洪峰流量为1.92莎/$、2.43m3/s.2.4主要地质问题(1)坝体散浸。散浸的主耍原因:坝体施工质量差,夯压不实或漏压,土料分布不均,局部砾石集中,致使土层难以密实,孔隙大,渗透水较强,故产生坝体外坡散渗与集中渗漏等。(2)坝体与坝基接触界面渗漏。坝脚出现3处渗流水。引起散浸与渗漏的主要原因:坝基底部含砾石与草根,致使接触部土孔隙较大,导致库水沿坝体与坝基接触界面产生涌水,对坝体稳定构成潜在危害。(3)绕坝渗漏问题。根据调查与现场勘察,坝体左岸接触带在底部存在绕坝渗漏问题,终年外流。由于施工时对岸坡清基不彻底,且未作防渗处理,故结合面成渗透水通道。(4)其它建筑物区工程地质条件①大坝两端无溢洪道,水库泄洪由大坝右岸输水涵洞控制泄洪。但运行年久,淤塞严重,且无消能设施。②输水涵管位于大坝左端,埋在填筑土与坝基接触带。。由于运行年久,已裂缝渗水。2.5交通条件坝址距樟树镇政府驻地5.1km,距湘阴县城区24.3km,施工交通条件较好。2.6主要建筑材料(1)砂、石料库区附近没有砂石料源,需外购,建议就近购买。工程所需块石料需从望城县丁字湾块石料场购买,岩性为花岗岩,岩石致密坚硕,抗风化能力强,成材率高,饱和抗压强度Rw>45MPa,质量较好,储量丰富,开采运输方便,运距约38km。(2)土料工程区土料丰富,分布在大坝右岸山坡,储量丰富,质量较好,开采运输较方便。(3)水泥、钢材、木材、油料等***水库本次除险加固所需的水泥、油料等材料均可就近在樟树镇购买,运距5.1km,钢材在湘阴县城购买,运距24.3km。木材就近采取。n(4)施工用风、水、电及对外通讯和*水库本次除险加固施工用水主要为生产、生活及消防用水,采用水泵直接从水库抽取使用,无需采取净化措施。施工期用电采用*和水库的农网电,并自备电源。施工期间通讯利用枢纽现有通讯设备。2.7气象夏季为低纬海洋暖湿气团所盘踞,温高湿重。夏季之交,流域止处在冷暖气流交汇的过渡地带,形成阴湿多雨的梅雨天气。4月〜9月为汛期,大洪水主要集中在5月〜7月。根据湘阴气象站1954〜2006年观测的气象资料统计,年平均FI照在1641.3小时左右;平均气温为16.9°C,最高气温40.1°C,最低气温为-14.7°C。多年平均降雨量1436.06mm,雨量按年内分配统计,3〜5月55&1mm,6〜8月420.5mm,9〜]1月219.3mm,12〜2月187.6mm,而年际均降雨量变化较大,最多年1968年达1921.2mm,最少年1963年为1043.2mm,降用变幅较大。多年平均月蒸发量最大在7月份,达204.8mm。历年最大风速28m/s,风向NNE,历年平均最大风速13.88m/so2.8径流和*水库库区径流主要由降南形成,根据湘阴县气象资料分析,多年平均降雨量为1436.06mm;多年平均径流系数为0.44;多年平均径流深为631.87mm;水库的集雨面积为0.85km2,求得本流域多年平均入库水量为53.63万m3。2.9主要建筑物枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物组成。(1)大坝:***水库大坝为均质土坝,坝顶高程为45.50m,坝顶宽5.0-5.5m,最大坝高为5.7m,大坝坝顶轴长140m。(2)溢洪道:大坝两端无溢洪道,水库泄洪由大坝右岸输水涵洞控制泄洪。(3)输水涵管:大坝总共有2处输水涵管,左岸输水涵为①300的瓦管,右岸有一处高涵输水管,①600,壁厚50。采用卧管取水,漏水较严重。3大坝安全认定结论和*水库大坝安全认定根据《湖南省小(2)型水库安全认定办法(试行)》的标准和要求,经专家现场查勘及综合评定,工程存在的主要问题综述及安全状况认定结论如下:(1)坝身、坝基接触面及山坝结合处渗漏严重;(2)大坝上游坝坡现浇磴护坡多年风浪已经损坏掉落n(3)大坝下游坝脚无排水棱体,坝基脚局部软化,不利于大坝的稳定;(4)下游坡面杂草丛生,有雨水冲刷沟;(5)大坝溢洪道由输水涵洞控制泄洪,满足不了泄洪要求,出口无消能设施,下游泄洪渠渠坡垮塌,淤塞严重,已成安全隐患;(6)输水涵管,经多年运行后,漏水较严重。输水涵管采用卧管及木塞控水,结构破坏严重,已多处出现裂缝;木塞控水困难,无法保证安全运行;3.1水文***水库坝址位于湘阴县樟树镇白梅村,屈湘水系。控制集南面积为0.85W,干流长1.05km,干流平均坡降12%oo根据*和水库的地理位置和集南面积、河流长度、干流平均坡降等资料,从《湖南省暴雨洪水查算手册》图一中查得该流域屈暴雨一致区第六区,从图三“年最大24h点雨量均值等值线图”中查得该流域中心最大24h点用量均值为100mm,查图四得变差系数Cv=0.45o根据湘阴县气象站1971〜2010年共计40年实测降雨资料统计(表1),平均多年最大一日降雨量:H=97.66mm,最大24小时降雨量为最大一日降雨量的1.12倍,贝!J求得水库24小时点暴雨为H24,v=1.12H=109.4mm,为水库安全起见,确定采用实测值。表1湘阴县气象站1971-2010年共计40年实测降雨资料统计Table1Xiangyincountymeteorologicalstation,1971-2010,atotalof40years,measuredrainfalldatastatistics年份月、H最大1日降雨(mm)年份月、日最大1日降雨(mm)19715.2777.419917.772.119725.174&719926.672.419738.1666.619937.24115.219745.5171.719947.30112.219758.575.819957.191.019769.77&219967.17116.219778.2871.519978.892.119783.3069.219986.24115.519794.1882.719995.16185.319807.864.820009」75.019816.28157.420018.893.4n续表1年份月、日最大1H降雨(mm)年份月、H最大1FI降雨(mm)19828.13172.420027.21117.719837.7135.220035.464.919846」469.520044.7111」19858.13154.720056.27120.819864」470.3200610.176&119877.29122.820078.472.819889.255.820088.1764.619894.2886.820097.2760.219907.193.120106.19161.1合计平均3906.397.66求得***水库流域内的频率暴雨如下:50年一遇点暴雨和面暴雨H24点=225.0mm,H24面=224.6mm10年一遇点暴雨和面暴雨H24点=160.0mmH24面=159.8mm按以下公式推求1〜24小时各时历时的暴雨:1〜6小时用:H严比〃24"46"宀x严6〜24小吋用:H严比样24"0严各参数和成果见表2。表2设计暴雨参数及成果表Table2DesignstormparameterandresulttableP(%)102备注Kp(mm)1.62.251、统计参数K24点(mm)160.0225.0H24点面=100.0(mm)H24ini(mm)159.7224.6Cv=0.45n20.6510.634Cs=3.5Cv他0.7950.7652、点面关系系数a=0.99864.384.13、初损Io=27mm94.4125.8n续表2P(%)102备注H6(mm)120.2162.1H]2(mm)138.5190.8H3-Hi(mm)30.041.6H6-H3(mm)25.836.3H12-H6(mm)18.32&7H24-Hi2(mm)21.233.8R总132.7199.612时段间隔(秒)T=36000.020.753.297.004.363.372.671.861.601.421.260.722.22洪水过程(立方米/秒):防洪下限水位(米)z/n=43.11调洪起始水位(米)Zo=43.11n泄洪起始流量(立方米/秒)40(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)2=500泄洪洞个数Go=0溢洪道数H=1流量系数底宽(加)底高程(加)M2B2C20.391.2043.11变宽变高的泄流孔状况数KK产0变宽的溢洪道状况数KK{=0其它泄流方式,水位〜泄流量曲线点数KK2=0表9计算结果Table9Results时段来水量水位流量河道流量泄洪洞流量溢洪道洪流量泄流孔泄流量变宽溢总流量其它下泄143.140.750.000.010.000.000.000.01243.313.290.000.190.000.000.000.19343.707.000.000.930.000.000.000.93444.034.360.001.840.000.000.001.84544.173.370.002.260.000.000.002.26644.222.670.002.430.000.000.002.43744.222.220.002.430.000.000.002.43844.201.860.002.340.000.000.002.34944.151.600.002.210.000.000.002.211044.111.420.002.060.000.000.002.061144.061.260.001.910.000.000.001.911243.990.720.001.720.000.000.001.723.5调洪演算结果根据调洪演算的基本原则和和*水库库容曲线、泄流曲线以及入库流理过程线,利用调洪演算的基本方程,求得*和水库50年一遇、10年一遇调洪演算结果,见表10。表10***水库调洪演算结果TablelOHuJiaTangreservoirfloodregulatingcalculationresultsn频率P(%)210备注最高水位Zm(m)44.2244.06相应库容Vm(104m3)14.8214.08相应泄量qm(m3/s)2.431.92滞洪库容(104m3)5.574.833.6调洪演算成果分析本次调洪演算设计洪水位为44.06m,相应最大下泄1.92n?/s,校核洪水位为44.22m,相应最大下泄流量为2.43m3/so3.7防洪标准复核挡洪建筑物对底部高程复核是抗洪能力复核的主演内容。用丁•***水库,就是水库大坝及溢洪道控制段导墙顶部高程进行复核。3.8水库大坝坝顶高程复核3.8.1基本资料(1)多年平均年最大风速W=13.88m/s;设计风速的取值:在正常运用条件下,采用多年平均年最大风速的1.5倍;在非常运用条件下,采用多年平均年最大风速(2)风区长度:D=0.21kmo(3)内坡坡比:为1:2.0o(4)水域的平均水深:在正常情况下H=3.31m,在非正常情况下H=4.42m。(P=2%)年一遇设计洪水位为44.06m,(p=10%)年一遇校洪水位为44.22m是本次复核的结论。大坝展V等、小(2)型工程中的5级建筑物,根据《碾压式土石坝设计规范》(DL/T5395・2007)中的第7.3条规定进行坝顶超高复核计算,坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,并按以下运行条件计算,取最大值:①设计洪水位加止常运行条件的坝顶超高;②校核洪水位加非常运行条件的坝顶超高。坝顶在水库静水位以上的超高按下式计算:y=R+e+A⑷式中:y—坝顶超高,m;R—最大波浪在坝坡上的爬咼,m;由平均波高与坝迎水面前水深的比值和相应累积频率P(%)按《规范》表A.1.13规定n的系数计算求得,心一波浪平均爬高(m)。U1+府(6)式中:R」一系数;心一波浪平均爬高(m);K△—糙率渗透性系数;心一经验系数;A一安全加高,m;大坝安全加高在正常运用时A=0.5m,在非常运用时A=0.3m。表11坝顶超高复核计算成果表Tablel1Tophighcomplexnuclearcalculationresults计算情况正常运用非常运用多年平均最大风速W(m/s)20.8213.88风区长度D(m)210210水域的平均水深Hm(m)3.314.42计算风速W(m/s)18.8113.88水库静水位(m)44.0644.22最大风壅水面高度(m)0.0040.002平均波高hm(m)0.1420.102平均波周期Tm(s)1.671.42平均波长Lm(m)4.6933.129平均波浪爬高Rm(m)0.320.21Kp1.642.25累计频率的爬高Rp%(m)0.6020.379安全加高A(m)0.50.5坝顶超高y(m)1.1020.881计算最低坝顶高程(m)45.16245.101经计算,大坝坝顶高程不得低于45.162米,各计算要素及成果详见表11。3.9复核结论(1)***水库大坝坝顶现有高程为45.50m,设计要求最低高程45.162,高于设计高程则满足规范要求。n(2)溢洪道控制段导墙顶部现有高程45.00m,设计要求高程为44.52m,高于设计要求高程则满足规范要求。4除险加固设计4.1设计依据4.1.1工程等级及防洪标准总库容在*和水库为14.82万mA该工程等别为V等、小(2)型,其主要建筑物,次要建筑物临时,建筑物级别为5级,5级,5级。设计灌溉400亩农田,实际灌溉260亩农田,保护下游耕地面积0.05万亩,保护人口0.035万人,设计洪水10年一遇,校核洪水50年一遇,溢洪道消能防冲工程防洪标准设计洪水重现期为10年一遇。4.2设计基本资料4.2.2水库特征水位及库容根据水文资料及调洪演算,水库特征水位及相应库容见表10o表12水库特征水位及相应库容表Tablel2Characteristicwaterlevelofreservoirandcorrespondingstoragecapacitytable项目水库水位(m)相应库容(万n?)备注校核洪水位P=2%44.2214.82设计洪水位P=10%44.0614.08正常蓄水位43.119.25死水位41.502.784.2.3大坝坝坡抗滑稳定安全系数在使用简化毕肖普法时,大坝坝坡抗滑稳定最小安全系数:正常运用条件为1.25;非常运用条件I为1.15;非常运用条件II为1.10o通过对江龙水库大坝坝坡进行抗滑稳定分析计算,确定出大坝坝坡满足规范要求坝坡抗滑稳定安全系数的坡度,从而对大坝进行加I古I。详细核对各种参数,保证工程安全进行。4.2.4地震烈度根据国家地震局1/400万《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》,查得*和水库位于地震动峰值加速度为O.lg的地区,地震动反映谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为7度地区。n4.3大坝安全认定结论性意见及主要工程任务4.3.1大坝安全类别评定为三类坝。4.3.2对大坝维修加固的意见和建议:①大坝坝体用充填灌浆方法防渗,坝体及坝基接触面用帷幕灌浆方法防渗;②大坝坝脚设置排水棱体;③大坝上游面从坝脚(即41.40m)至校核洪水位(即44.22m)采用预制六方確块护坡,校核洪水位以上至坝顶采用草皮护坡,下游坝坡采用磴花格草皮护坡;④新建大坝右端溢洪道及新建其出口消能设施;⑤拆除左岸原有输水涵。重建输涵过水断面为(p0.8mm,涵管出口设消力井;⑥拆除右岸原有输水涵。重建输涵过水断面为(p0.8mm,涵管出口设消力井;4.4大坝渗流计算分析成果4.4.1计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》(DL/T5395・2007)第10.1.2条的规定,渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利条件,本次计算考虑了以下情况:渗流稳定期:①上游正常蓄水位,下游无水的稳定渗流;②上游1/3坝高水位,下游无水的稳定渗流;4.4.2计算成果大坝稳定渗流计算成果:止常蓄水位时大坝下游坝坡逸出处的最大渗流坡降Jmax为0.40;1/3坝高水位时大坝上游坝坡逸出处的最大渗流坡降Jmax为0.08。大坝现状渗流计算断面及成果见图。坝体渗流逸出处允许渗流坡降按下式(流土的临界坡降计算公式)计算:几二G—1)(17)(7)式中:丿允许=JJKb;Jcr-±的临界水力坡降;G$—土粒密度与水密度之比;n斤一土体孔隙率;心一安全系数,取2.0。根据土的物理力学性质,临界渗流坡降Jcr=0.996,允许丿=0.498。经比较,稳定期的最大渗流坡降小于允许渗流坡降。_168吃5920一5000一5960_1540丄95QFigure2Calculationdiagramofmaximumsectionseepageandstabilityofdam图3现状大坝稳定渗流计算成果图(三分之一坝高水位42.50)Figure3Statusquoofdamstabilityseepagecalculation(1/3damhighwaterlevel42.50)图4现状大坝稳定渗流计算成果图(正常蓄水位43.1lm)Figure.4Statusquoofdamstabilityseepagecalculation(normalwaterstoragelevel43.1lm)4.4.3结论根据大坝坝体渗流计算结果,结合大坝原施工情况、地质开挖情况及其它工程同类土质土工试验资料,对大坝渗流分析可得出以下结论:①该水库在坝体施工时,质量控制不严,基底清基不彻底且未作防渗处理,大坝下游坡面有散浸点,随库水的升高出现,有些渗漏点的渗水成浑浊状。②工程设计标准低,施工为大量劳动力填筑和夯实,既不均匀,压实性也差。n①经复核:大坝在稳定期,下游坝坡和上游坝坡渗流逸出处最大渗流坡降Jmax均小于允许渗流坡降允许J=0.498,大坝不会发生渗流破坏。4.4.4计算成果表13大坝坝坡抗滑稳定计算安全系数表TableBsafetyfactortableforslopestabilitycalculationofdamslope运行工况上游水位(m)下游水位(m)地震烈度CXCy(度)yDsK备注稳定43.11无水3.7366.5388.2421.913背水坡43.11无水73.7367.4728.9131.806背水坡渗流期42.50无水3.5766.3387.2772.064临水坡42.50无水73.5766.3387.2771.952临水坡4.4.5结论据《辗压式土石坝设计规范》有关规定坝坡稳定(工程等级为5级)最小安全系数:正常运用条件为1.25;非常运用条件I为1.15;非常运用条件II为1.10(1)大坝总体变形性状及坝体沉降稳定。(2)大坝下游坝坡最小抗滑稳定安全系数为1.913、1.806,均满足规范要求;上游坝坡最小抗滑稳定安全系数为2.064、1.952,满足规范要求。4.5水库除险加固主要内容4.5.1存在的主要问题根据现场检查,结合大坝原施工情况、大坝运行情况以及大坝安全认定,和*水库FI前存在以下主要问题:(1)坝身、坝基接触面及山坝结合处渗漏严重;(2)大坝上游无护砌,浪损严重;(3)大坝下游坝脚无排水棱体,坝基脚局部软化,不利于大坝稳定;(4)下游坝坡未护坡,有雨水冲刷沟;(5)大坝溢洪道由输水涵洞控制泄洪,满足不了泄洪要求,出口无消能设施,下游泄洪渠渠坡垮塌,淤塞严重,已成安全隐患。(6)输水涵管,经多年运行后,漏水较严重。4.6除险加固主要内容(1)对大坝坝体、坝基接触面、山坝结合处进行防渗处理;(2)大坝下游坝脚新建排水棱体,背水坡面加设纵向排水沟;n(3)对大坝上游坡面进行整修,拆除原上游坡面碇护坡,采用预制磴块护坡和磴花格草皮护坡;对下游坡面培厚,并采用磴花格草皮护坡;(4)新建左端溢洪道及新建其出口消能设施;(5)拆除左岸原输水涵及其控水设施,重建输水涵;(6)拆除右岸原输水涵及其控水设施,重建输水涵;4.7大坝防渗处理根据堤坝的灌浆实践和理论研究表明,采取坝体充填灌浆与坝基、坝端山坝结合部位帷幕灌浆相结合的方式,使坝身、山坝结合处、坝基形成封闭、连续的防渗体系从而达到防渗的效果,且该方案技术先进成熟,施工条件无特殊要求。本次设计采取该方案做为大坝防渗设计方案。充填灌浆共三排,第一排为大坝坝顶中轴线偏上游1.0m,第二排为坝顶中轴线上,第三排为坝顶中轴线偏下游1.0m,每排孔距2.0m,呈梅花型布置,充填灌浆深入至粉质粘土区顶部。帷幕灌浆孔布置第二排充填灌浆轴线上,孔端深入弱透水层2.0加,孔距2.0m,布孔时将帷幕线往坝左右岸延仲,使坝身、山坝结合处、坝基形成封闭、连续的防渗体系。设计大坝充填灌浆共计140孔,总进R770m;帷幕灌浆总设计70孔,总进尺210mo4.8大坝坝体充填灌浆(1)材料要求:①粘性土:有机质含量小于2%,可溶盐含量小于2%;②浆液采用粘土水泥浆,水与干料(水泥与粘土的总称)重量比为0.3:1、0.5:1、1:1、1.5:1。浆液开灌比例为1.5:1,并根据耗浆量及时调整浆液浓度。以上配比需经过现场试验最终确定,并报监理工程师批准。(2)灌浆压力:0.05MPa,瞬时压力不超过O.IMPa。(3)灌浆完成后,土体渗透系数应满足Kht=0.50m结论:产生远驱式水跃衔接,应建造消力池。5)消力池深计算试算系数k为1.1,设sl=khc”・ht=0.937m,取sl=0.5m。则总能头TO*=T04-sl=2.48m,并计算o值,o=(t+s+Az)/he”式中:Az=。J水流由消力池进入下游河槽时的流速系数,一般情况下取0.95。当。在1.05〜1.10间时,则所设池深是合适的,否则调整。值,直至。值符合要求为止。表20Tablc20试算结果表testresultstableS(m)hc'(m)h「(m)o0.50.381.0361.061经试算,当s=0.5m时,o值符合要求,则淹没度适中,所取消力池深度合理,所n以池力池深为0.5m。自由水跃长Lj=9.5(Frc-l)hc,=6.358m所以池长LB=(0.7〜0.8)Lj=4.45m〜5.09m故消力池深取0.5m,消力池长4.5m。7)消力池边墙高度根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000),消力池两侧边墙高度可根据跃后水深加适当超高确定。由前面的计算可知池中发生临界水跃时的跃后水深h2=0.928m,消力池两侧边墙高度取为1.6m。5.6输水涵管重建针对输水涵存在的问题,设计将原输水涵拆除,在原有的位置处新建输水涵。5.7涵管断面尺寸确定大坝原有输水涵管有两处位于大坝两端,左岸为(p0.3m瓦管,右岸为(p0.6m涵管,能满足过流要求。根据《水工隧洞设计规范》,横断面的最小尺寸除应满足运行要求外,还应满足施工及维护要求。本次设计低涵钢筋磴圆涵断面尺寸(p0.8m(内径),即能满足运行要求,又能满足施工及维修要求。5.8长度的确定本次设计输水涵管左岸进口底板高程为41.50m,右岸进口底板高程为42.10m,根据实际地形布置,左岸涵管长度拟定为20.0m,右岸涵管长度拟定为24.5m。5.9输水涵管结构布置设计新建的左岸输水涵管长20.0m,底板高程41.50m,过水断面为(p0.8m的预应力钢筋磴管,右岸输水涵管长24m,底板高程42.10m,过水断面为(p0.8m的预应力钢筋磴管,管道型号为:YYG800X5000/P0.4/H4,管内径0.8m,管壁厚0.06m,有效长度为5.0m,内水压力0.4MPa,设计管顶覆土深度为4m。预应力钢筋確管其余各项要求均按GB5696-2006执行。大坝坝顶路面宽5m,按单车行驶计算作用涵顶上的压力,路面活荷载为汽・20。进口段接长2.2m,断面尺寸为1.4m(宽)x1.32m(高)的现浇钢筋磴箱涵与新建放水卧管连接,顶板、侧墙厚均为0.2m,底板厚0.26m,箱涵顶部高程左岸为42.56m,右岸为43.16m。根据实际灌溉需要,在涵管出口处设消力井一处。6结论经过这么长时间的学习,深知老师的辛苦与期待,在自己的努力下,也是完成了这次的设计。回望过去,四年的大学生活即将完成,马上步入社会,总说我们现在的地方叫天堂是我们所说的地狱,到了现在,也能笑着说是真的明白这句话的含义了,四年所结交的朋友也许是过客,也许是你一生的挚友。回顾这次的毕业设计,作为四年生活的终结,认真对待是我们能做的最后一件事。n我的这次设计主要是针对***水库坝体、坝基接触面、山坝结合处渗漏防渗处理;上游坝坡用预制磴块护坡及草皮护坡;下游坝坡培厚,并采用磴花格草皮护坡,设置坝坡排水及坝脚排水棱体;新建溢洪道;重建输水涵.对于此次的设计,明显还是不满意的,付出的实际与得到不成正比,我相信经过此次的设计后,我能在以后的工作中更加积极,更加努力,己长大成人,懂照顾父母。参考文献[1]丛日义,孙丽玲.下河套水库除险加固工程设计[J].中国科技信>,2014(13):87-89.[2]吴孔运.重庆金佛山岩溶作用驱动因素初探[J].中国岩溶,2004(3):81-86.[3]计会凤.基于GIS的滑坡地质灾害灾情损失评估方法研究[D].辽宁工程技术大学,2005.[4]李春英.海儿洼水库除险加固方案探讨[J].现代农业科技,2013(3):233-234.[5]杨福荣.三峡库区万州港望天咀码头场地稳定性评价[D].成都理工大学,2013.[6]杨志军任奋华牛月林.露天开采滑坡体抗剪强度参数的研究[J].中国矿业,2008(11):67-71.[7]杨笑宇韩吉鹏.蛟河市池水橡胶坝工程复核计算分析[J].吉林水利,2011(4):5-9.[8]刘水良田金霞吴吉林.湘鄂渝黔边区发展休闲旅游的思考[J].资源开发与市场,200如0):82・84.[9]张宽义.木匠沟门水库除险加固工程设计[J].科技创新与应用,2014(7):168-168.[10]张红霞.局部起旋式圆管螺旋流三维湍流的试验研究及数值模拟[D].太原理工大学,2004.[11]蔡汉辉.对于病险水库除险加固工作的一些看法[J].科技风,2010(20):122-123.[12]邓芳.中洲水库溢洪道除险加固设计[J].江西水利科技,2014(2):68・72.[13]谭春.基于3S技术的岩桑树水电站近坝区滑坡敏感性评价[D].吉林大学,2013.[14]张彪.武鸣县某风电场场址岩土工程条件分析[J].科技资讯,2014(5):28-28.[15]畅海燕.郭山东水库溢洪道水力计算方法简述[J].山西水利,2013(8):47-47.[16]蚀平.基于VB的小型土石坝防渗软件开发研究[D].长沙理工大学,2013.[17]汤鹏.眉山市东坡区水利建设发展规划研究[D].四川农业大学,2013.[18]MaedaH.MurakamiS.AFuzzyDecision-makingMethodandItsApplicationtoCompanyChn-oiccProblcmfJ].InformationScience,1998(45):331-346[1]冯瑞磊张永强.病险水库除险加固的安全评价体系[J].山西建筑,2008(1):362-363.[2]VagasL.G.AnoverviewoftheAnalyticHierarchyprocessandItsApplications.Eur.J.Op.Res.,1990[3]马克俊马飞.简析调洪时段的选择对水库设计洪水的影响[J].广东水利水电,2011(7):53・54.[4]刘颖,白人驹,孙浩然.海龙川水库大坝除险加固设计与计算[J].屮国医学影像技术,2009(7):148-151.[5]杜晓红.马旺水库大坝截渗方案研究[D].河海人学,2005.致谢在黄老师的细心教导和关怀下完成了此次论文。从选题到完成,在研究思路的设计和文献资料的选择方面黄老师为我们提供了有益的指导,使得论文在成文阶段有许多捷径可寻。同时,黄理军老师严谨细致的治学态度也令我受益匪浅。在论文完成之际,谨向黄理军老师致以崇高的敬意和衷心的感谢!感谢在这四年来所有教导我的老师,我的今天离不开您们的谆谆教诲,谢谢!另外,我必须感谢我的同学和朋友,在同学们的互相监督下,我才能得以顺利完成该论文。最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的所有人,以及在设计中被我引用或参考的论著的作者!附录附录1***水库地理位置示意图附录2水库枢纽现状图附录3大坝除险加固平面布置图附录4大坝除险加固横断面图附录5大坝除险加固细部结构图附录6大坝防渗加固纵剖面图附录7大坝上游坝坡预制確块护坡平面布置、细部结构图附录8溢洪道维修加固设计图附录9溢洪道细部结构图n附录10溢洪道箱涵设计图附录11左岸输水管设计图附录12左岸输水涵细部结构图附录13右岸输水管设计图附录14右岸输水涵细部结构图附录15原涵管封堵设计图附录16施工总体布置图

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