水利水電邊坡設計規范8篇

時間:2023-07-19 09:28:54

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篇1

關鍵詞:水利建筑工程;施工;技術;應用

水利施工對于國民用水具有重要的影響,而且水利施工的質量對于用水、安全等具有重要的影響,關系到人們的財產安全以及國民經濟的不斷發展。因此在水利施工中,需要對水利施工的特點進行分析,并且針對現有的施工問題,針對問題全面分析,找出優化策略,有效的質量強化措施。采用科學化的水利施工技術以及系統化的管理觀念,強化管理措施,提升施工水平,結合水利施工的特點,逐步解決問題,全面強化整體施工。而且水利工程涉及的工程量大、而且工期長,施工流動相大,受到的影響因素多,因此在水利工程施工中,必須對相應的施工設計、施工管理以及施工驗收進行規范化,采用系統化的質量管理思維,進行水利工程施工質量管理。但是因為工程環境復雜,地基處理難度較大,而且施工中受到自然環境的影響較大,受到季節與自然環境等一系列影響十分嚴重。因此,只有不斷研究水利水電建筑工程施工技術存在的問題,從而促進水利建筑工程技術不斷提升,才能夠真正保證水利水電建筑工程的施工質量,使水利水電工程發揮其重要的作用。

1 水利建筑工程施工技術分析

1.1施工導流技術

在水利建筑工程中,施工導流技術是一種是用較為普遍的防護工程。采用施工導流技術,通過圍堰能夠減少水流對于施工工程的影響,從而保障建筑工程的施工質量。該技術能夠有效的控制河床與水流的影響,而且在該工程的建設中,需要對于圍堰的穩定性以及沖刷性進行設計,從而保證施工導流的應用效果,為施工建筑工程提供良好的質量基礎。

1.2 預應力錨固技術

在水利建筑工程建設中,采用預應力錨固技術能夠有效的穩固地基,對于實力建筑工程建設具有重要的影響。預應力錨固技術是預應力巖以及混凝土預應力錨固技術的統稱,采用該種技術,能夠對水利建筑工程的基巖施加壓力,從而使基巖的力學性能得到優化,保障基巖滿足建筑工程的需求,與水利建筑工程的經濟效益具有直接的影響。

1.3 壩體填筑技術

在水利建筑工程中,壩體填筑技術是極為關鍵的施工技術。壩體填筑技術是采用壩面流水作用的方式,通過制定合理的施工工藝、合理的施工流程以及施工工序并且做好鋪料的情況下進行的施工技術,該技術施工中需要對分壩面進行合理規劃,做好碾壓工作,并且對填料進行合理安排。為了保障水利工程質量,需要嚴格控制于原材料。

1.4 土壩防滲加固技術

在樹立建筑工程施工中,采用土壩防滲加固技術主要是為了解決土壩的滲漏問題,采用土壩防滲加固技術,采用帷幕灌漿的方式對土石壩進行加固,從而提升壩體的力學性能以及穩定性,并且能夠有效的解決滲漏的問題,從而保障壩體的整體質量,為水利工程建設施工打下良好的基礎。

2 水利建筑工程水庫土壩防滲問題的技術分析

2.1水庫土壩防滲及加固

在水利建筑工程施工中,水庫的土壩防滲對于工程具有重要的影響。一旦發生泄漏,會對工程質量產生影響,因此必須采用科學合理的方式進行防滲處理。在水利建筑工程中,通常采用劈裂灌漿或是帷幕灌漿的方式進行防滲處理,采用這兩種灌漿方式,能夠使土壩的內部形成防滲體,從而起到防滲的作用。

在灌漿的過程中,必須結合水利建筑工程本身進行科學合理的灌漿。在劈裂灌漿中,通常采用兩排灌江口,主排孔與副排孔分開并且需要盡量保證灌漿成功。采用帷幕灌漿,需要在壩肩和壩體部位設兩排灌漿孔,灌漿孔需要穿過透水層,這樣才能夠滿足防滲的需求。

2.2水工隧洞的襯砌與支護

水工隧洞的襯砌與支護是保證其順利施工的重要手段。在水利水電建筑工程施工,為了保障施工完整,必須采用有效的支護方式。在水工隧道的施工過程中,應該采用襯砌以及支護的手段,保障施工的穩定性以及施工安全性,為了保障施工,應該采用分縫、扎筋、立模以及澆筑等操作,保障混凝土施工;而且水工隧洞的噴錨支護主要是采用鋼筋錨桿、噴射混凝土和鋼筋網的形式進行混凝土施工,從而對圍巖進行支護。值得注意的是在采用鋼筋混凝土襯砌時,要注意外加劑的選用,同時要注意對鋼筋混凝土的養護,確保水利水電建筑工程的施工質量。

3 水利建筑工程巖質高邊坡問題的技術分析

除了可以采用錨固技術對水利水電工程巖質高邊坡問題的防治外,還可以采用以下的工程技術方式。

3.1減載措施的應用

水利建筑工程受到的影響較多,施工中的滑坡以及泥石流等災害也會對工程造成影響,因此需要采用多種方式進行巖質高邊坡的防護,從而防止滑坡。在實際施工過程中,能夠采取減載與壓坡的方式,從而降低整體滑坡的速度,能夠大大減小滑坡帶來的危害。

3.2 排水措施的應用

水利水電建筑工程項目的施工不可避免的會與地下水接觸,但是地下水如巖質高邊坡的內部,會增加滑坡的整體速度,給水利水電建筑帶來嚴重的危害。因此,在水利水電建筑工程施工過程中,必須運用施工技術或者工程措施對地下水進行防治,確保水利水電建筑在使用過程中的安全。為了防止地下水、地表水等水進入巖質高邊坡對滑坡造成影響,需要構建排水溝,從而對于巖質高邊坡的水進行排除貫通,切斷地表水進入滑坡體內部的通道,徹底解決滑坡、泥石流等災害給水利水電建筑帶來的危害。

3.3 混凝土抗滑結構應用

在高邊坡整治過程中,混凝土能夠起到有效的抗滑作用。混凝土抗滑結構主要包括混凝土框架、混凝土沉井以及混凝土護坡等,其中混凝土抗滑樁因其能夠有效且經濟的治理滑坡,在邊坡治理過程中應用十分廣泛,促使其施工技術和理論都得到了很大的發展和提高。而且抗滑樁是大規模開挖防止大規模滑坡的最佳措施,因此具有廣泛的應用。抗滑樁的平面位置、排距和間距的設計需要受到具體工程的影響,影響的主要因素有工程受滑坡推力大小、含水情況、滑體的密實程度以及施工條件。在實際施工過程中,如果抗滑樁開挖深度達到3米以上,其井壁要根據實際情況選用有效的支護方式。一般對于巖體較好的井壁一般采用噴錨掛網、打錨桿的方法來支護;對于局部塌方部位需增設鋼支攆,當抗滑樁開挖到設計的要求深度之后,再進行鋼軌吊裝和鋼筋綁扎,同時還要注意混凝土澆筑過程中混凝土的配合比及澆筑時間,同時還要保證其振搗有效。另外,還可以采用其他幾種方式進行邊坡治理,保證水利水電建筑的使用安全。

4 結束語

隨著我國經濟發展,水利建筑工程規模也越來越大,對其要求也越來越高,施工技術不斷發展,使水利工程呈現出不同的面貌。因此在進行水利建筑工程施工中,應該加強新材料新技術的應用,對于施工質量進行嚴格控制,滿足居民用水的需求,符合相關的設計規范標準。而且現階段我國的水利建筑工程雖然已經取得了較大的發展,但是在施工過程中還存在一些問題,因此需要對施工技術進行加強,從而保障水利工程建設質量,保障國民經濟的不斷發展。

參考文獻:

[1]石邦詳.水利水電施工技術分析[J].山西建筑,2012,(21).

[2]馮鷹,程劍加強水利施工技術的相關措施[J].中國科技縱橫,2010,(15).

篇2

【關鍵詞】防洪閘;流速;流量;淹沒度

【 abstract 】 this paper FangHongZha saliary flow calculations of the river had analysis that using the locks in the "code for design of different calculation formula in the calculation result has a great influence, the gate to the future in the design of the determination of total banisters can meet the sluice hole of good reference reference value.

【 keywords 】 FangHongZha; Velocity; Flow; Submergence degree

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

1 引言

涎河位于汾泉河右岸,涎河防洪閘建在入汾泉河河口上游300m處,該閘具有防洪、排澇兼蓄水功能,該閘控制流域面積320.6km2,設計排澇流量198.6 m3/s,閘底板高程27.00 m(平河底),5孔,單寬3.8m;防洪堤堤頂寬度6.0 m,內、外邊坡1:3,堤頂高程37.10 m;閘址附近地面高程33.20 m。上游引河底寬25.0m,下游引河底寬28.0m,上、下游引河邊坡均為1:2.5。

2 涎河防洪閘規劃數據表

主要規劃數據詳見表1。

表1主要規劃數據詳見表

3 孔徑計算

很明顯,孔徑是由低水頭時期即設計除澇時期控制的。

3.1 采用一般堰流計算公式

對于平底閘,當水閘處于堰流時,《水閘設計規范》(SL265—2001)推薦的公式為:

……….①

式中——過閘流量;

——閘孔總凈寬(m);

——包括行進流速在內的堰上水深(m);

——重利加速度,可采用9.81(m/s2);

——堰流淹沒系數;

——堰流側收縮系數;

——堰流淹沒系數。

由于 本身與行進流速有關,而行進流速又與過閘流量 有關,故計算時可假定一系列值,利用電腦編程計算,當計算值與假定值的誤差為零時,所假設的流量即為實際過閘流量,此時計算中所采用的行進流速與過流量是相對應的。程序略去,輸入已知數據:

Q=262.412,B=25,S=28,b0=3.8,m=2.5,K=5,d=0.9,H=5.81,H1=5.66,

則運轉結果如下:

(Q-Q1)=0, / H0=0.9631, =0.5941, =0.9569,A0=229.6402,H0=5.8766,v =1.1427,v 1=1.0999。

上列各式中,Q—假設的過水流量, Q1為按公式計算出的流量計算值。B—上引河底寬;S—下引河底寬;b0—閘孔單孔凈寬;m—上引河邊坡;K—閘孔數;d—閘墩寬;H—堰上水頭(即上引河水深);H1—堰頂下游水深(即下引河水深,即 ); A0—上引河過水面積; v—上引河水流流速;v1—下引河水流流速;H0—包括行進流速在內的堰上水頭。

由此可見,當按此公式計算,所過流量為262.412 m3/s,遠遠大于設計排澇流量198.6 m3/s。

3.2 采用高淹沒度堰流計算公式

對于平底閘,當堰流處于高淹沒度( )時,《水閘設計規范》又推薦了另一閘孔過流公式:

…………②

式中——淹沒堰流的綜合流量系數;

其余符號意義同前。

由于 本身與行進流速有關,而行進流速又與過閘流量 有關,故計算時仍需假定一系列值 進行試算。利用電腦編程計算,當計算值與假定值的誤差為零時,所假設的流量即為實際過閘流量。程序略去,輸入已知數據:

Q=202.9248,B=25,S=28,b0=3.8,m=2.5,K=5,H=5.81,H1=5.66,

則運轉結果如下:

(Q-Q1)=0,A0=229.6402,v=0.8837,H0=5.8498, / H0=0.9676, =0.9778,v 1=0.8506。

由此可見,當按此公式計算,所過流量為202.9248 m3/s,比設計排澇流量198.6 m3/s僅大了2.2%。

4 結語

按堰流計算平底閘閘孔過流量,通常有以堰上水頭為主要因素和以流速水頭為主要因素的兩個計算公式,即本文中的公式①和公式②。在一般情況下,平底閘閘孔過流量可采用以堰上水頭為主要因素的公式(即公式①),但當堰流處于高淹沒度時( ),《水閘設計規范》提出“也可按”公式②計算,而不是“必須按”或“宜按”公式②,而且也沒有提出此時就不能按公式①計算。但兩個公式所得結果又相差很大,如本例,在相同的閘孔總寬度下,所過流量居然相差29.3%。公式②是以流速水頭為主要因素的計算公式,僅能適用于高淹沒度時的情況,因該公式中的淹沒堰流的綜合流量系數 具有計算簡便的特點,筆者認為,在高淹沒度情況時,按此公式計算比較切合實際,而且概念明確,因此推薦使用。

參考文獻

[1]中華人民共和國水利部.水閘設計規范(SL265—2001).北京:中國水利水電出版社,2001

[2]宋春發,費成效.水閘設計與施工.北京:中國水利水電出版社,2010

篇3

土工合成材料是土木工程應用的合成材料的總稱,屬新型土木工程材料。土工合成材料從學科上分屬于高分子材料學科,從應用工程上分屬于土木工程。作為一種土木工程材料,它以人工合成的聚合物(如塑料、化纖、合成橡膠等)為原材料,制成各種類型的產品,置于土體內部、表面或各種土體之間,發揮加強或保護土體的作用,具有反濾、排水、隔離、防滲、防護、加筋等多種功能。土工合成材料是繼木材、鋼筋和水泥的第四種建筑材料。目前,土工合成材料的應用范圍已遍及水利、水電、水運、公路、鐵路、港口、建筑、采礦、鋼鐵及軍工等工程的各個領域。

土工格柵系土工合成材料中的一種,其按材質不同分為塑料拉伸格柵、鋼塑格柵、玻璃纖維格柵和滌綸經編格柵。,它具有優越的加筋性能,可以廣泛應用于鐵路、公路、水利及環保工程等領域,用于加筋土地基、土邊坡、土擋墻、土橋臺、河岸和路堤,同時對于邊坡生態防護、加筋路面抗裂和高速公路路基不均勻沉降控制起到很好的作用,對于提高工程質量,縮短施工周期,節約工程成本,延長大型基礎設施壽命起到了關鍵性作用。

二、塑料土工格柵

在土工格柵中,塑料土工格柵和滌綸經編土工格柵是應用最廣泛的格柵類土工合成材料,也是發展最快的土工格柵產品;而玻纖土工格柵和鋼塑土工格柵的應用范圍相對較小,發展偏緩。塑料拉伸格柵是用聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵。上世紀80年代初期在英國開發成功,目前國內塑料土工格柵的生產廠家有20多家,但專業塑料土工格柵生產廠家不到10家,所生產的格柵大部分用于公路與鐵路鋪設及相關擋土墻、邊坡防護、橋臺等工程。2009年我國塑料土工格柵的消費量達到了1.4億平方米。

土工格柵市場在四種土工格柵競爭中不斷拓展。近年來,土工格柵的用量增長較快。2008年我國土工格柵市場規模20.75億元。2009年我國土工格柵市場規模達26.07億元。四類土工格柵中,塑料土工格柵面市時間最早,盡管在經編、玻纖和鋼塑土工格柵進入市場時,塑料土工格柵的市場受到了較大沖擊,但從近年來的市場接受情況看,隨著塑料加工技術的突飛猛進,塑料土工格柵性能大大提升,其優越性能又重新得到市場的認可,市場增長較快。據相關統計,2009年塑料土工格柵市場規模達14.28億元,在整個土工格柵使用量中所占比例接近55%。

三、土工格柵的市場及應用

土工格柵在工程基建中的作用已得到廣泛的認可,根據鐵道部、交通部、水利部頒布的《土工合成材料應用技術規范》(GB50290-98)、《鐵路路基土工合成材料應用設計規范》(TB10118-2008J532-2006)、《鐵路路基工程施工質量驗收標準》、《鐵路路基設計規范》、《公路土工合成材料應用技術規范》(JTJ/T019-98)、《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》、《公路瀝青路面設計規范》、《公路水泥混凝土路面設計規范》、《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》(SL/T225-98)等設計、施工規范文件,土工合成材料及土工格柵可用于涉及交通領域的公路、鐵路、民航機場建設等多個領域的施工建設。隨著我國在鐵路、公路及市政工程市場、水利投資等各項工程上大力投資,土工格柵的需求量將逐年增加。

1)鐵路市場

《國家鐵路“十二五”發展規劃》中提出到到2015年,全國鐵路營業里程達12萬公里左右,其中西部地區鐵路5萬公里左右。西部地區城市密度和人口密度較小,鐵路建設中路基里程較多,對土工合成材料的需求量會增加。

同時,《國家鐵路“十二五”發展規劃》提出加強綠色鐵路建設,擴大新能源、新產品、新材料的應用,積極推廣節地、節材技術,這些要求為土工合成材料提供了機會。

2)公路及市政工程市場

土工合成材料在公路工程中應用比較廣泛,公路中主要采用土工合成材料來解決瀝青路面反射裂縫病害問題,同時公路中隧道、擋墻比較多,所以應用的土工膜、土工格柵比較多,城市內的市政道路建設也采用土工合成材料,以減少道路返修率。港口建設、航道建設、機場建設等各項建設工程都需要使用土工合成材料,主要使用:土工格柵、非織造布、土工膜等土工合成材料。。

《高速公路“十二五”發展規劃》中提出到2015年國地兩網高速公路共計通車里程約達14萬公里,5年建成國家高速公路網3.5萬公里;這些工程項目增加了土工合成材料的需求。

3)水利市場

篇4

[摘要]充分考慮黃河堤防土體參數隨機變異性的基礎上,基于非飽和滲流理論及黃河下游堤防滲透、強度的隨機性試驗研究成果,采用GEO-STUDIO軟件與自編Fortran程序,應用邊坡穩定隨機分析理論建立堤頂寬度分析方法,計算與評價邊坡穩定安全區域分布范圍,據此提出黃河堤防堤頂寬度設計應大于12m。

[關鍵詞]堤防工程;堤頂寬度設計;黃河下游;標準化堤防

0引言

近年來汛期,黃河下游堤防工程出現了不同程度的滲水險情。險情的發展具有隨機性,從發現險情到開始搶護需要一定時間。堤頂寬度必須具有一定的寬度,以便于抗御設計標準的洪水,除滿足堤身穩定要求外,還應滿足防汛搶險交通、工程機械化搶險及工程正常運行管理的需要。因此,為保證堤防安全,需要合理設計堤防工程堤頂寬度。

1計算工況、斷面及參數的選取

1.1計算工況

根據GB50286-98《堤防工程設計規范》條文說明第8.2.2條規定中對堤防穩定計算的要求,結合黃河下游堤坡穩定的實際情況,計算擬先選取黃河下游堤防的平工、險工、老口門段具有代表性的6個斷面,采用GEO-STUDIO軟件中的SEEP及SLOPE模塊計算設計洪水位驟降期的臨水側堤坡的穩定性,模擬水位驟降的滲流過程,搜索不同堤頂寬度的最危險滑弧面,利用可靠度理論的蒙特卡羅法得出臨河堤頂不同部位的失效概率,結合相關的評判標準,確定堤頂穩定范圍。

1.2計算斷面及參數

1)計算斷面選取。為充分論證影響黃河大堤臨河堤坡穩定堤頂寬度范圍,根據計算斷面的選取原則,選擇以下典型斷面進行下一步的計算分析。①險工段:山東齊河程官莊險工董家寺79+850斷面、河南新鄉原陽139+700斷面;②平工段:河南段的武陟張菜園87+000斷面、新鄉封丘167+200斷面、山東段濟南章丘83+500斷面;③口門段:章丘興國寺70+600斷面。

2)臨河沖坑深度及堤頂最大荷載的概化參數選取。堤防臨河堤腳處由于歷次洪水的沖刷普遍具有沖坑,沖坑的深淺主要隨水流的垂線平均流速、水流與堤岸軸線的夾角變化較大。

3)模型計算參數選取。黃河大堤土體可分為粘土、壤土、砂壤土、粉土、粉砂、細砂、砂土七類土,各類土體滲流計算參數根據黃科院沈細中、趙壽剛、蘭雁等的研究成果選取。

2堤坡失穩風險概率判別標準

失效概率是評價結構可靠性的尺度,黃河大堤邊坡的允許失效概率如何確定,目前還沒有一個針對性的明確標準。黃河大堤堤身土體組成主要以砂壤土、壤土為主,砂性含量較高,洪水期水位驟降時破壞大部分以沿堤坡或堤頂滑塌形式發生,參照GB50199-94《水利水電工程結構可靠度設計統一標準》、GB50286-98《堤防工程設計標準》和以往黃河水利科學研究院對黃河大堤研究成果,認為不同大堤斷面模型風險評判要求是有差異的。因此,根據堤防概化模型斷面風險度要求不同,提出以下堤坡失穩概率判別標準:

1)對于無沖坑、荷載一般斷面。失效概率值小于0.1%,則風險度較低,如大于0.1%失效風險度較高。

2)對于有沖坑、荷載特殊斷面。失效概率值小于5%,則堤坡失穩的風險度較低,如大于5%堤坡失穩的風險度較高。

3計算模型及成果

3.1邊坡穩定計算模型

臨河堤坡穩定計算根據規范采用瑞典弧滑動法,為保證可靠度計算精度,抽樣數即計算次數取10萬次。

3.2計算成果

以新鄉封丘167+200斷面為例,基于蒙特卡羅法計算堤頂不同寬度失效概率成果。

4臨河堤坡失穩區域分析

臨河堤坡失穩區域是在堤頂不同位置失效概率計算成果的基礎上,依據堤坡穩定分析可靠性原理與前述實施方法中提出的判別標準確定的。無沖坑、荷載斷面,以0.1%為允許失效概率,失效概率大于0.1%為失穩區域,反之為相對穩定區域;有沖坑、荷載斷面,以5%為允許失效概率,失效概率大于5%為失穩區域,反之為相對穩定區域。各斷面無沖坑、荷載及有沖坑、荷載臨河堤坡在水位驟降時,堤坡失效概率隨堤頂不同寬度位置變化分布。無沖坑、荷載斷面,平工、險工、老口門不同位置斷面距臨河堤頂起點9.0~11.2m之后失穩風險很小,穩定區域之前臨河堤坡出險幾率相對偏高;有沖坑及荷載斷面,平工、險工、老口門不同位置斷面距臨河堤頂起點10.0~12.0m之后失穩風險相對很小,穩定區域之前臨河堤坡出險幾率較高,最高可達33%。由上述計算分析可得出如下結論:在水位驟降情況下,所設定臨河堤坡無沖坑及荷載情況下,對六斷面失穩區域計算值統計,臨河堤頂前端9.0~11.0m易出險,后端1.0~3.0m仍具有一定的抵御洪水的功能;如設定堤坡臨河有沖坑、有荷載不利組合計算條件下,對6個斷面失穩區域計算值統計,即使允許失效概率提高到5%,臨河側堤頂前端10.0~11.0m仍易出險,后端1.0~2.0m具有一定的抵御洪水的功能,但個別計算斷面堤頂寬度即使為12.0m,斷面前端仍會產生脫坡或塌陷。因此,如汛期及洪水期臨河堤坡仍保證處于穩定狀態,堤頂寬度應至少為12.0m,由于各斷面地質情況復雜,具體設計指標應根據斷面所在位置及地層條件而確定。

5結語

基于指標數據庫中的堤防及淤區土體力學參數概率統計指標,應用邊坡穩定隨機性分析方法,計算與評價邊坡穩定安全區域分布范圍,據此提出黃河堤防堤頂寬度設計應大于12m。堤頂寬度合理設計能充分滿足黃河汛期防洪搶險的需要,確保黃河大堤充分發揮防洪保障線、搶險交通線、生態景觀線等重要功能,科學指導了黃河下游堤防工程的規劃與設計。

[參考文獻]

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[4]崔建中,張喜泉.黃河下游標準化堤防建設的思路與對策研究[J].人民黃河,2002,24(4):11-14.

[5]柯麗萍,時志宇.堤防設計中堤基設防深度探討[J].內蒙古水利,2010,128(4):145-146.

[6]張忠慧.武山縣渭河南堤堤防工程設計[J].甘肅水利水電技術,2010,46(6):32-33.

[7]沈細中,蘭雁,趙壽剛,等.黃河標準化堤防工程淤背的合理設計寬度[J].哈爾濱工業大學學報,2009,41(10):197-201.

篇5

關鍵詞:水利水電;導截流;施工

水利水電工程是在河道上修建攔河大壩及樞紐其他永久建筑物。施工導流是水利水電工程施工過程中,將原河道水流通過適當方式導向下游的工程措施。廣義上說施工導流工程可概括為采取“導、截、攔、蓄、排”等工程措施,導流建筑物包括臨時性擋水建筑物(圍堰)和泄水建筑物[1]。在河道上修筑圍堰的過程中,截斷河道水流而迫使河水改道從已建的導流泄水建筑物或預留通道宣泄至下游,稱為截流。截流方式可歸納為戧堤法截流和無戧堤截流兩大類:戧堤法截流是向河床拋填石渣及塊石或混凝土塊體修筑截流戧堤,將河床過水斷面逐漸縮小至全部斷流;無戧堤截流包括定向爆破法截流、浮運格箱沉放法截流、水力沖填法截流、下閘法截流等。

1、工程概況

該電站采用低閘壩河床式長尾水渠開發方式,由閘壩和左、右岸防洪堤作為副壩形成水庫。壩體坐落在軟基上,圍堰及基礎采用懸掛式防滲墻,主體建筑物為Ⅲ級,相應導流建筑物級別為Ⅴ級,相應設計洪水標準為10~5年一遇洪水,導流設計洪水標準為10年一遇。

2、施工導流

2.1 導流標準

根據招標文件和5水利水電施工組織設計規范6(SDJ338-89)規定,本工程的導流標準為:上游圍堰采用20年一遇洪水標準設計,相應最大洪峰流量6810 m3/s,相應水位412.10 m;下游圍堰采用20年一遇洪水標準設計,相應最大洪峰流量6810 m3/s,相應水位379.40 m;工程大江截流選擇在1月中旬,5年一遇的旬平均流量為188 m3/s,上游圍堰軸線處相應水位371.81 m,下游圍堰軸線處相應水位367.03 m[2]。

2.2 導流方式及導流洞斷面型式

2.2.1 導流方式

水電站壩址處河道地形為“V”形河谷,無天然灘地、臺地可以利用,不具備河床分期導流或明渠導流條件,兩岸巖石主要為凝灰巖、火山角礫巖、安山巖等,具備成洞條件。因此,河床截流采用一次性上、下游土石圍堰斷流,導流洞分期導流方式,即一期由左、右岸導流洞共同導流;二期由左岸導流洞導流。確保主壩工程在上下游圍堰的防護下進行施工。

2.2.2 導流洞斷面型式

左、右導流隧洞斷面型式及尺寸見圖1、圖2。

2.3 圍堰設計和施工布置

2.3.1 上游圍堰布置與結構

根據主體工程布置及施工需要,選擇上游圍堰布置在壩軸線上游約140 m處。圍堰堰頂長228.1m,當河床過水流量為6810 m3/s時,相應水位412.10 m,選定堰頂高程414.00 m(二期實際填筑為415.10 m),堰頂寬10 m。圍堰為土石混合結構,迎水面為塊石護坡和填石鋼筋籠護腳,堰體中部為土石混合料,圍堰基礎和堰體下部砂礫石層(高程373.00m以下),采用高噴防滲墻防滲,圍堰上部(高程373.00 m以上)采用復合土工膜防滲[3]。

2.3.2 截流戧堤設計

截流戧堤為圍堰堰體組成部分,截流戧堤布置在上游圍堰軸線的上游側。截流戧堤設計斷面為梯形,上、下游邊坡和堤頭邊坡均為1:1.5,堤頂高程373.0 m,堤頂寬20.0 m,可滿足4~5輛15~20 t自卸汽車同時拋投的要求。截流戧堤結構為開挖石碴填筑,總填量約為2.77萬m3。

3、水利水電施工截流技術方法

3.1截流材料

截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石。戧堤填筑料主要采用臨時堆存的大壩開挖料,料場補足;粘土閉氣料主要采用料場覆蓋層開挖料;大塊石從左、右岸石方爆破料中選取,滿足截流拋投材料的需要。大壩開挖的填筑料臨時堆存在大壩下游處,同時為提高上料強度,預備8月中旬開挖料5000 m3,滿足戧堤填筑強度的需要。粘土閉氣料利用覆蓋層開挖料直接上料填筑;選取的大塊石臨時堆存在左岸戧堤施工平臺上,便于拋投,塊石大約堆存500 m3。戧堤進占按8月多年月平均流量3.19 m3/s設計,預進占區分布于左岸,戧堤預進占長度35m,5m寬龍口最大平均流速5m/s,結合戧堤左岸端部開挖,形成一個較大的回車場,道路采用小石和中石以及普通石渣,對外交通道路在截流前加高至463.3m高程,滿足戧堤合攏過程中的施工需要,保證交通順暢[4]。

3.2截流工藝

3.2.1爆破截流施工。如果壩址處于峽谷地區,而且巖石堅硬,交通不便,岸坡陡峻,缺乏運輸設備時,可利用定向爆破截流。為了在合龍關鍵時刻,瞬間拋入龍口大量材料封閉龍口,除了用定向爆破巖石外,還可在河床上預先澆筑巨大的混凝土塊體合龍時將其支撐體用爆破法炸斷,使塊體落入水中,將龍口封閉。但是應當指出,采用爆破截流,雖然可以利用瞬時的巨大拋投強度截斷水流,但因瞬間拋投強度很大,材料入水時會產生很大的擠壓波,巨大的波浪可能使已修好的戧堤遭到破壞,并會造成下游河道瞬時斷流。除此外,定向爆破巖石時,還需校核個別飛石距離,空氣沖擊波和地震的安全影響距離[5]。

3.2.2下閘截流施工方法。人工泄水道的截流,常在泄水道中預先修建閘墩,最后采用下閘截流.天然河道中,有條件時也可設截流閘,最后下閘截流,三門峽鬼門河泄流道就曾采用這種方式,下閘時最大落差達7.08m,歷時30余小時;神門島泄水道也曾考慮下閘截流,但閘墩在汛期被沖倒,后來改為管柱攔石柵截流。

3.2.3投拋塊料截流施工方法。投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法,適用于各種情況,特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口投拋石塊或人工塊體(混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等)堵截水流,迫使河水經導流建筑物下泄。采用投拋塊料截流,按不同的投拋合龍方法,截流可分為平堵、立堵、混合堵三種方法[7]。先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車或其他運輸工具運來塊料,沿龍口前沿投拋,先下小料,隨著流速增加,逐漸投拋大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面。一般說來,平堵比立堵法的單寬流量為小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。

結論

綜合上述,由于對水利工程施工的影響因素很多,再加上我國水利工程施工情況與條件過于復雜,其具體的施工難度相對較大,對導截流技術的有效控制直接影響著工程建設的質量與進度。由此而知,導截流工程是整個水利樞紐施工的關鍵,截流工程的難易程度取決于河道流量、泄水條件;龍口的落差、流速、地形地質條件;材料供應情況及施工方法、施工設備等因素。因此事先必須經過充分的分析研究,采取適當措施,才能保證截流施工中順利完成導截流任務。

參考文獻:

[1]吳阿淳,謝小平. 水利水電工程施工中導截流技術分析[J]. 科技與企業,2013,19:216.

[2]郭宏. 淺談水利施工技術的發展及現狀[J]. 河南科技,2013,11:35-36.

[3]孫東坡,王麗莎. 下游水電站運用方式對施工導截流影響的研究[J]. 中國農村水利水電,2012,10:133-135.

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關鍵詞:水利水電工程 問題 策略

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

一、項目管理存在的問題

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

二、工程設計中存在問題

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

三、加強施工導流及圍堰技術在水利水電電施工中的應用

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

四、水利水電工程施工的機制和觀念創新

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

五、加強項目監督管理

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

篇7

關鍵詞:水電站;工程;總體布置;建筑物;設計

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A 文章編號:

1工程概況

汶水一站水電站工程位于廣東省廣寧縣古水河境內,為古水河梯級開發的第7級水電站。電站以發電為主,總裝機容量2500kW,設計水頭8.0m,年發電量945萬kW.h。

2 設計依據

2.1工程等別及建筑物級別以及相應的洪水標準

汶水一站水電站以發電為主,裝機容量為2500kW,校核洪水位時的總庫容為280.0萬m3。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000的規定,工程屬Ⅳ等工程,小(1)型規模。電站的永久建筑物(泄水閘、泄水建筑物、廠房)均按4級建筑物設計,導流圍堰等臨時工程按5級建筑物設計。

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》規定,電站建筑物的洪水標準如表2-1-1所示。

表2-1-1洪水標準

2.2設計基本資料

1、水文氣象

古水河流域自上游至下游主要氣象參數為:多年平均氣溫20.8℃,最高氣溫39.1℃~39.4℃,最低氣溫-3.9℃~4.2℃.多年平均相對溫度81%,多年平均風速0.9~1.1m/s,最大風速13~5.3m/s。

3 壩軸線的選擇及工程總體布置

3.1壩軸線的選擇

汶水一站水電站壩軸線的選擇受河床寬度和廠房尾水暢順影響,考慮到上游永隆水電站下游尾水位、汶水二站水電站開發時上游正常蓄水位銜接,選擇Ⅰ線和Ⅱ線兩個方案比較。

3.1.1Ⅰ線方案

(1)地形、地質條件。Ⅰ線內無較大的斷層通過,未見次級褶皺,地質構造較不發育。(2)工程型式、布置。Ⅰ線方案擬于橫石口村上300m處河段修筑攔河壩,并在河床左岸布置廠房及附屬建筑物,屬河床式開發方案。攔河壩左岸為公路。(3)工程量、施工條件。線基巖露頭較明顯,上部覆蓋層較薄,開挖方量不大且對主要交通線沒有造成破壞;河床相對較寬,填筑方量較大。廠房布置在河流左岸,離公路較近,施工方便,工程量和投資也不大。

3.1.2Ⅱ線方案

(1)地形、地質條件。壩軸線兩岸植被茂密,自然邊坡基本穩定,物理地質現象不發育。

(2)工程型式、布置

Ⅱ線的河床段修筑攔河壩和發電廠房及附屬建筑物,在河床的右岸筑壩擋水,河床的左岸布置廠房和附屬建筑物,屬河床式開發方案。

3.1.3壩軸線比較和方案選擇

I線壩址區基巖均屬硬質巖石,巖面埋深和巖石風化均較淺,無較大的不良地質現象,工程地質與水文地質條件較好。II線壩址區左岸邊坡較緩,右岸邊坡較陡,巖面埋深和巖石風化相對1線均較深。下游有一小型滑坡體不利于壩體的穩定及防滲。綜上所述,Ⅰ、Ⅱ線的工程地質與水文地質條件均可滿足建壩的要求,但從施工安排及對環境的影響考慮,I線優于II線。因此,選定I線方案為本工程的推薦方案。

3.2樞紐布置選擇

本電站水頭較低,選定壩址處沒有引水或其他布置的地形條件,所以廠+房采用河床式布置。總體布置采用右河床廠房還是左河床廠房方案,主要取決于對外交通條件。現有瀝青公路已通往河流左岸,可通大汽車,且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙灘上,如果廠房布置在右岸則材料運送相對困難,費用增大,不利于降低工程投資。經綜合分析,工程選定右岸布置溢流壩,左岸布置廠房的總體布置方案。

3.3擋水建筑物

3.3.1泄水閘壩

1)溢流閘壩布置

溢流壩全長50m,設4扇弧型閘門,閘門的尺寸為:10×7.5m(寬×高),堰頂高程為84.8m,堰高4.7m,閘門頂高程為92.30m。

本水電站為徑流式水電站,根據電站的壩上Z-Q關系曲線圖查得,設計洪水位為92.00m,校核洪水位為94.60m。

2)壩頂高程

壩頂高程的確定,是在各種運行情況水庫靜水位加對應風浪高程和安全超高中選取最大值。

壩頂至水庫靜水位的高度的計算公式為:

Δh=2hL+ho+hc

Δh――閘墩頂距水位的高度m;

Hc――閘墩安超高,設計洪水位時取0.3m校核洪水位時取0.2m;

Ho――交通橋梁高(m),取0.8m;

其中風浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式計算。公式如下:

2hL=0.0166V5/4D1/3

式中:D――吹程,取為550米。

V――設計風速,在正常水位及設計洪水位情況用最大風速的1.5倍,校核洪水位于情況用最大風速。

波浪中心線至水庫靜水位的高度ho按下式計算:

4лhl2лHo

ho=--------cth--------

2LlLl

式中:2Ll――波長,2Ll=10.4(2hl)0.8;其它符號的意義同前。Ho――閘前水域的平均水深。安全超高hc:正常運行情況取0.3m,非常運行情況取0.2m。(h-壩頂距水庫靜水位的高度(m)即為風浪高+安全超高)上述成果表明,壩頂高程由校核洪水位控制,定為95.60m,最大壩高15.50m,壩頂長度62.00m。

3)消能設計。根據下游水位較高的情況,采用底流式消能。參照重力壩設計規范的補充規定:“對消能防沖設計的洪水標準,原則上可低于大壩的泄洪標準,鑒于本樞紐攔水建筑物的建基面建在弱風化巖石上,本工程的消能防沖按10年一遇洪水進行設計。消能計算采用水利水電工程設計程序集中的D-3程序進行計算。消能按10年一遇洪水計算。根據計算,消力池的長度為33m,高程為80.10m,護坦的長度為15m。岸坡采用護坡處理,其護砌長度33m,護坡頂高程為10年一遇洪水位。

4)基礎處理。壩的建基面均開挖至弱風化層下0.3~1.0m,由于地基內沒有規模較大的斷裂構造,無須特殊處理。由防滲計算可知,對基礎的防滲措施采用在溢流壩上游與下游端均設齒墻,齒墻深1.5m,厚為1.5m,前端順坡度延伸到與高程80.10m齊平處,下游齒墻厚1.5m,成梯形狀,上游閘底板與消力池間設置止水。

5)穩定計算。(1)計算荷載。①壩體自重及固定設備重;②水重;③靜水壓力;④揚壓力;⑤風浪壓力;⑥側向水壓力;⑦土壓力(或泥沙壓力);(2)荷載組合。①上游正常蓄水位,下游無水;②上游設計洪水位,下游設計洪水位;③上游校核洪水位,下游校核洪水位。(3)抗滑穩定及地基應力計算。

抗滑穩定計算:攔河壩建基面高程為79.80m,根據地質報告,該高程巖性的風化程度為弱風化,參照地質報告力學參數建議值,取f=0.55。

抗滑穩定采用抗剪強度公式計算:K=f(W-u)/∑P

式中K――按抗剪斷強度計算的抗滑穩定安全系數;f――壩體砼與壩基接觸面的抗剪摩擦系數,取0.55;∑W――作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數和KN。∑P――作用于滑動面以上的力在水平方向投影的代數KN。

地基應力計算

壩基應力采用材料力學公式計算:

бy=∑w/B±6∑M/B2

式中бy――壩基面垂直正應力;∑W為――作用于計算截面以上全部荷載的垂直分量的總和;∑M――為作用于計算截面以上全部荷載對截面形心力矩的總和;B――為壩體計算截面面積。

根據設計要求,在各種運行情況下,計入揚壓力影響,壩體上游面不得產生拉應力。計算分兩種情況考慮,計算結果表明,各種情況均能滿足規范要求。壩體尺寸由溢流面體型和滿足應力需要控制。

3.4發電廠房

廠房布置在河床左側,為河床式廠房,廠房基礎座落在微風化基巖上,地基無需進行特殊處理。進水口設主閘一道,由固定式啟門機啟閉。檢修門與攔污柵共門槽,由門機啟閉。進水口長度由設備及交通要求確定。廠房進水口前設攔沙坎一道。升壓站布置在廠房的左側。主變壓器1臺,布置在廠房升壓站的右側。進廠公路由下游進入廠房,進廠坡度為2%。

4結語

通過對汶水一站水電站工程的總體布置方案比較及主要建筑物設計,對于低水頭電站來說,設計水頭非常重要,在水工建筑物布置設計時,進(引)水斷面要達到設計要求,尾水段流態要保持平穩暢順,這樣才能使電站機組運行工況和出力達到設計要求。

參考文獻:

[1]《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000

[2]《混凝土重力壩設計規范》SDJ21-78(試行)

[3]《溢洪道設計規范》SL253-2000

[4]《水庫設計規范》SD133-84

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關鍵詞:大壩、大壩穩定分析、大壩滲流分析

中圖分類號:TV文獻標識碼: A

1.工程概況

水庫位于距離商城縣城北部約29km的鄢崗鎮境內,壩址處在淮河水系白露河支溝上,是一座以防洪、灌溉為主,結合水產養殖等綜合利用的小(2)型水庫。水庫下游保護區內有0.18萬人、400畝農田,水庫的地理位置重要。水庫一旦失事,將對下游造成較大損失。

2.大壩工程地質評價

現大壩頂寬3m,壩高約3.92m。

第①層壩體填土由重粉質壤土壓實成,褐黃、黃褐色,硬塑狀,土質不均一,含少量中、輕粉質壤土,偶見礫石。天然干密度ρd范圍值1.39~1.47g/cm3,平均值1.43g/cm3。根據現場注水試驗成果,壩體填土滲透系數范圍值為5.2×10~5~1.3×10~4cm/s。

因此,壩體填土壓實不均,質量一般,不滿足防滲要求,存在滲漏穩定問題,建議對壩體進行防滲加固處理,對上下游壩坡進行整修。

3.壩基工程地質評價

壩基為主要為第四系重粉質壤土和第三系泥巖。

第②層重粉質壤土天然干密度ρd范圍值1.46~1.67g/cm3,平均值1.58g/cm3。根據室內試驗和現場注水試驗成果,第②層重粉質壤土滲透系數范圍值為1.5×10~5~5.3×10~5cm/s;第③層重粉質壤土天然干密度ρd范圍值1.52~1.61g/cm3,平均值1.55g/cm3。根據室內試驗和現場注水試驗成果,第③層重粉質壤土滲透系數范圍值為1.4×10~5~6.5×10~5cm/s。

故壩基不存在滲漏問題。但水庫處于高水位運行時存在散滲問題。

4.大壩滲流計算

大壩滲流采用有限元法計算;計算斷面選取大壩主河槽段最大壩高斷面(樁號0+080)。

1.計算原理及基本參數

a)計算原理

采用有限元分析法求解滲流場。穩定滲流方程為:

(公式4-1)

式中:k――土的滲透系數;

Ф――勢函數,Ф=(P/γW)+γ

γw――水的容重;

P――水壓力。

滲流穩定按有限深透水地基上的均質土壩計算。

b)計算工況

由于現狀淤積嚴重,死水位低于淤積高程, 1/3壩高水位與興利水位基本持平,根據《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96)[1],壩體滲流計算工況為:

(1)興利水位;

(2)校核水位;

c)計算參數

不同巖層滲透系數如下:

壩體填土:k=1.4×10-4cm/s

重粉質壤土:k= 5.3×10-5cm/s

2.計算結果

按照《碾壓土石壩設計規范》(SL274-2001)[2]規定,允許滲透坡降:

[J]=(Gs-1)(1-n)/K (公式4-2)

式中:Gs―表層土的土粒比重;

n―表層土的孔隙率;

K―安全系數,取1.5~2,此次取1.5。

壩體填土:

Gs=2.71 e=0.954 n= e/(1+e)=0.488

[J]=(2.71-1)(1-0.488)/1.5=0.584

其它土層允許滲透比降見表6. 4-1。

各工況下,大壩現狀滲流計算結果匯總于表4-1中,

表4-1 大壩下游現狀滲透計算成果表(0+080)

由計算成果可以看出,壩體滲透坡降滿足規范要求。

5.大壩穩定計算

5.1大壩壩坡穩定復核

a)斷面選取

根據壩高、壩體結構和地基情況,選取主河槽處最大壩高斷面計算(樁號0+080)。

b) 筑壩土料物理力學性質

根據《商城縣某水庫除險加固工程初步設計階段工程地質勘察報告》,大壩穩定分析采用的物理力學指標如表5.1-1。

表5.1-1壩工計算土體參數

c)穩定計算方法

依據《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96),壩坡穩定采用瑞典圓弧法。

d) 邊坡穩定計算工況

由于現狀淤積嚴重,死水位低于淤積高程, 1/3壩高與興利水位基本持平;現狀校核水位高于現狀壩頂高程,穩定分析計算工況分為以下幾種:

1)上游壩坡正常工況

①穩定滲流期(興利水位,下游無水);

2)下游壩坡正常工況

①穩定滲流期(興利,下游無水);

e) 現狀壩坡穩定計算成果分析

計算成果列于表5.1-2

表5.1-2 大壩現狀穩定安全系數計算成果表(樁號0+080)

從表5.1-2中可以看出,在各種特征水位運行工況下,大壩上游壩坡抗滑穩定安全系數不滿足規范要求,下游壩坡抗滑穩定安全系數滿足規范要求。

5.2加固后大壩壩坡穩定計算

一、壩坡穩定計算

計算參數及方法同加固前。

邊坡穩定分析計算工況分為以下幾種:

1)上游壩坡正常工況

1.穩定滲流期(興利水位,下游無水);

2.不穩定滲流期(校核水位突降至興利水位,下游無水);

2)下游壩坡正常工況

1.穩定滲流期(興利,下游無水);

2.穩定滲流期(校核,下游無水);

e) 加固后壩坡穩定計算成果分析

表5.2-1 大壩加固后穩定安全系數計算成果表(樁號0+080)

從表5.2-1可以看出,在各種特征水位運行工況下,大壩上下游壩坡抗滑穩定安全系數均滿足規范要求。

6.結束語

根據水庫大壩的穩定分析可知,為保證大壩穩定,對壩體、壩基礎進行灌漿處理[3],可以有效地降低大壩中的浸潤線,為保證上游護坡穩定,采用清理上游壩腳淤泥,護坡齒墻基礎深入重粉質壤土內,采用現澆混凝土板進行護砌,為了保護下游壩坡采用清除下游壩坡表層雜草、灌木,規整后坡比為1:2.5;下游壩坡草皮護坡;下游壩坡增設C20混凝土踏步及排水溝;新建貼坡排水,坡腳設導滲溝。

參考文獻

[1]《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》(SL189-96)

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