xx水库大坝安全评价精编版[79页].docx
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1、最新资料推荐国水利设证乙字A143001076湘水电设证乙字A243001073xx省 xxx县棚下水库大坝安全评价资料汇编 xxx水利水电勘测设计院二O一五年三月最新精品资料整理推荐,更新于二二一年一月十八日2021年1月18日星期一17:52:16资料目录第一部分 xxx县棚下水库大坝安全评价报告第二部分 xxx县棚下水库大坝现场安全检查报告第一部分 xxx县棚下水库现状照片第一部分 xxx县棚下水库现状附图第一部分 xxx县棚下水库大坝安全评价报告xx省 xxx县棚下水库大坝安全评价报告 xxx水利水电勘测设计院二O一五年三月项目名称:批 准:审 定: 校 核:编 写:项目负责:参与人员
2、:目 录工程特性表11. 综合说明31.1 工程概况31.2 工程质量评价31.3 大坝运行管理评价。31.4 洪水标准复核41.5 大坝结构安全评价41.6 大坝渗流安全评价41.7 抗震安全评价41.8 结论及意见52. 工程质量评价72.1 评价依据72.2 地质条件72.3 坝基主要工程地质问题与评价92.4 它建筑物工程地质条件及评价112.5 工程质量的综合评价123. 大坝运行管理评价143.1 水库管理机构和工程效益143.2 大坝运行情况143.3 大坝安全监测153.4 大坝运行管理综合评价154. 防洪能力复核164.1 复核依据及洪水标准164.2 设计洪水164.3
3、调洪演算204.4 抗洪能力复核235. 大坝结构安全评价265.1 地勘成果265.2 大坝稳定复核265.3 其他结构安全评价445.4 复核结果446. 渗流安全评价456.1 坝体渗流安全评价456.2 坝基渗流安全评价456.3 坝肩渗流安全评价466.4 其他建筑物渗流安全评价466.5 结论467. 抗震安全评价478.综合评价488.1 综合评价方法488.2 结论及建议48工程特性表序号指标名称单位数据备 注一水文气象1坝址控制集雨面积km25.52干流长度km4.673干流平均坡降%7.34多年平均降雨量mm1761.55多年平均气温度17.36P=0.50%洪峰流量m3/
4、s50.967P=5%洪峰流量m3/s39.218P=10%洪峰流量m3/s32.05二水库特性1水库死水位m512.7相对高程(下同)正常蓄水位m536.8设计洪水位m537.86(P=5.0%)校核洪水位m537.93(P=0.50%)死库容万0.14正常蓄水位相应库容万m357.13有效库容万m360.47总库容万m362.612大坝大坝型式重力坝最大坝高m25.8坝顶高程m537.4包括防浪墙坝顶宽m4.6坝顶轴线长m80.83泄水建筑物型式宽顶堰堰顶高程m536.8溢流堰宽度m8.1消能方式无设计泄洪流量m3/s37.94P=5.0%校核泄洪流量m3/s47.41P=0.5%4放水涵
5、洞型式压力管道进口底板高程m512.7出口底板高程m512.64输水道尺寸m0.60三灌区工程设计灌溉面积万亩0.07实际灌溉面积万亩0.07四工程效益1灌溉面积万亩0.072多年平均发电万Kwh298.91. 综合说明1.1 工程概况棚下水库位于xxx县县水口镇盐池村,坝址地理坐标东经113437.9,北纬26165,距xxx县县县城50km。本工程所在流域为湘江支流洣水,坝址控制集雨面积5.5km2,干流长度4.67km,干流平均坡降7.3%。水库正常蓄水位536.8m,正常库容57.13万m3,总库容总库容62.61万m3,是一座以发电为主兼顾防洪、养殖、生态等综合效益的小(二)型水库。
6、枢纽工程由大坝(包括溢流段和非溢流段)、引水隧洞、放水涵洞等建筑物组成。大坝为浆砌石重力坝,非溢流段坝顶高程536.8m,溢流段堰顶高程536.8m,坝顶有0.6m高防浪墙,宽度为1m;坝顶轴线长80.8m,坝顶宽4.6m,最大坝底宽37.4m,最大坝高为25.8m,大坝上游近于垂直,下游坡比为1:0.62、1:0.68。1.2 工程质量评价由于大坝施工前未做地质勘探,施工时未严格按规范操作,坝体清基不彻底,坝基未做防渗处理,坝体砌筑材料不合规范,砌筑质量较差。工程投入运行后长期存在坝基漏水等问题据现场查看及资料分析,工程质量存在如下问题:1) 坝高不能满足防洪要求,浆砌石坝体存在孔隙且漏水;
7、2) 坝体单薄,不能满足稳定要求,下游没有踏步,无法到达坝脚;3) 大坝坝基、坝肩渗漏;4) 溢洪道结构基本完整,但泄流能力不足,未建消能设施;5) 上坝公路路况较差,无管理用房;6) 大坝未设监测站,没有安全监测设施没有必要的水情报系统,无特大洪水保障系统。由于上述诸多问题的存在,给水库的安全运行带来了较严重的威胁。除险加固是十分迫切和必要的。工程建筑质量评价为不合格。1.3 大坝运行管理评价。水库目前由棚下水电站管理,基本上能按控制水位调度运用,但水库调度管理规章制度不完善,无特大洪水应急保障系统方案,水库无任何观测设施,无安全监测系统和水情测报系统,无上坝公路。目前,水库处于病险状态,一
8、直控制蓄水。棚下水库大坝运行管理综合评定为差。1.4 洪水标准复核棚下水库位于丘陵区,浆砌石重力坝,总库容62.61万m,按20年一遇的洪水设计,200年一遇的洪水校核,符合现行国家规范要求。按照砌石坝设计规范(SL25-2006)和水库大坝安全评价导则(SL258-2000)的有关规定,对棚下水库挡洪建筑物的顶部高程进行复核,经计算,要求的坝顶高程为538.96,而目前的坝顶高程有537.4m(包括防浪墙0.6m高),故现有大坝的坝顶高程不能满足规范要求,需要加高大坝坝顶高程或加宽溢流堰宽度。综合以上结论,防洪标准复核为C级。1.5 大坝结构安全评价1)坝内砌体孔隙较多,石料之间胶结不好,变
9、形后裂缝未做灌浆加固处理。按现大坝断面尺寸与基础条件计算,坝体抗滑安全系数偏小,不满足规范要求;抗倾稳定、应力符合规范要求。2)溢流段结构完整,无消能设施,泄流能力不足。3)输水建筑物结构完整,出口闸阀有漏水现象。根据水库大坝安全评价导则(SL258-2000),大坝的结构安全评价为C级。1.6 大坝渗流安全评价根据本次实际走访,并结合地质勘探与土工实验、大坝建设等资料,我们认为,目前棚下水库大坝存在以下几个渗流问题:(1)根据现有地勘资料,大坝存在坝体渗漏、坝基及坝肩渗漏;坝体浆砌石填充密度不够。(2)据调查,库水对砼无腐蚀性,地下水对砼具弱酸性和重碳酸型中等腐蚀性。1.7 抗震安全评价根据
10、GB18306版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,该地区地震动峰值加速度0.05g,地震反应谱特征周期为0.35s,对应的地震基本烈度为小于6度。根据水库大坝安全评价导则(SL258-2000)第7.1.3款第1条的规定,可不进行抗震复核。考虑到该工程主要建筑物等级为等5级,大坝为浆砌石坝,与其他坝型比较,抗震性能相对较好。而进行抗震安全分析所需必要的勘测、试验资料缺乏,因此,未进行复核计算。根据类似工程计算成果,判定该工程大坝抗震稳定性等级为A级。1.8 结论及意见1.8.1 大坝安全评价结论通过本次安全评价论证分析,可以得出如下几点结论:(1)工程质量评价为不合格
11、;(2)大坝运行管理评价为差;(3)大坝防洪标准复核为C级;(4)结构稳定评价为C级;(5)渗流安全评价为C级。(6)抗震稳定复核评价为A级。综合评价棚下水库大坝为三类坝,需进行除险加固。1.8.2 对大坝维修加固意见和建议针对棚下水库大坝工程存在的问题,特提出以下处理措施和建议:(1)建议对坝基、坝肩进行帷幕灌浆,以减小坝基渗漏和坝底扬压力,增加大坝抗滑能力,使大坝抗滑系数达到规范要求;(2)水库运行后在坝体产生了一条沿坝轴线方向的裂缝,且坝体在水位较高时存在渗漏问题,建议对坝体进行防渗处理。坝高达不到防洪要求,建议适当加高。(3)加宽溢流段,设消能设施; (4)新建上坝公路;(5)新建管理
12、用房;(6)大坝设必要的观测设施。大坝综合评价结果见表11表11 棚下水库大坝综合评价表评价项目分析评价结论评定级别工程质量大坝坝基地质存在强分化带,处理不彻底;施工没有达到规范要求。 不合格运行管理无上坝公路,无管理用房,水库运行缺乏必要的运行管理维修资金;大坝缺乏必要的水情测报系统,缺乏必需的安全监测设施。差防洪标准水库采用20年一遇的洪水设计复核,200年一遇的洪水校核复核,满足国家规范要求;大坝坝顶复核高程538.96m,现坝顶高程537.4(包括防浪墙0.6m),不满足抗洪要求。C结构安全坝内砌体孔隙较多,石料之间胶结不好,变形后裂缝未做灌浆加固处理。按现大坝断面尺寸与基础条件计算,
13、坝体抗滑安全系数不满足规范要求;抗倾稳定、应力符合规范要求。C渗流安全存在坝体、坝基、坝肩、渗漏。C抗震安全所处区域的地震基本烈度小于六度。A根据以上结论,综合评定大坝为三类坝。2. 工程质量评价2.1 评价依据2.1.1 文件依据(1)砌石坝设计规范(SL25-2006);(2)小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-1996);(3)水库大坝安全评价导则(SL258-2000);(4)水库大坝安全鉴定办法(水建管2003271号);(5)小型水库注册资料。2.1.2 运行现状及问题由于原大坝施工前未做地质勘探,施工时未严格按规范操作,坝体清基不彻底,坝基未做防渗处理,坝体砌筑材料
14、不合规范,砌筑质量较差。从建成以来运行期间到目前为止,有不少问题未彻底根除,仍存多处渗漏及险情,影响工程经济与社会效益的正常发挥。目前存在的主要问题有:表21。表21 工程运行问题汇总表序号主要问题险情1坝体、坝基渗漏坝体存在渗漏,且渗漏较为严重,有明显渗漏痕迹。2溢流坝段溢流堰不满足泄流要求,坝体抗倾、应力满足规范要求,但抗滑系数偏小。2.2 地质条件2.2.1 工程地质条件2.2.1.1 地形地貌水库位于xx东部的罗霄山脉南段,地貌形态以低中山、丘岗地貌为主,间夹河流冲积地貌,工程区山顶高程一般为700900m,阶地高程一般520540m。2.2.1.2 地层岩性工程区出露的地层主要有:奥
15、陶系上-中统桥亭子组(O1-2q)、第四系残坡积堆积(Qedl)、第四系全新统冲积堆积(Q4al)、第四系人工堆积(Qs)等。由老至新分述如下:(1)奥陶系上-中统桥亭子组(O1-2q):主要为深灰色、灰黑色、褐黄色泥质板岩、绢云母板岩、条带状板岩,夹条带状砂质板岩,下部夹少量灰绿色中-厚层状浅变质凝灰质细粒长石石英杂砂岩,中上部夹较多的炭质板岩,中部夹少量硅质板岩,厚度500-1500m。工程区山头及山坡开挖处多见出露。(2) 第四系残坡积堆积(Qedl):为褐红色粉质粘土夹碎石,多呈硬塑状,主要分布于工程区两侧的山坡上,厚度一般1.02.0m。(3) 第四系全新统冲积堆积(Q4al):为砂
16、壤土,分布于坝区下游级阶地、库内及冲沟内,厚度一般1.01.5m。(4) 第四系人工堆积(Qs):主要分布于大坝的坝体及附属建筑物区,坝体砌筑材料为浆砌石,厚度1.025.8m。2.2.1.3 地质构造及地震工程区位于xx东部,罗霄山脉南段,属华南褶皱系中的“湘东新华夏构造体系”中的第二沉降带中的湘东褶皱带,构造运动频繁,褶皱断裂普遍。早古生代为地槽区,接受海相沉积,后受加里东及燕山早期构造运动影响,地层全面褶皱、断裂,岩浆沿断裂带溢出,形成复合岩体,并随古陆抬升。至中生代,山体轮廓基本塑定成型。再经新生代以来的地貌回春期,遂成今日地势高亢磅礴,峰壑交错起伏的形态。据xx省地震目录记载,本区自
17、1477年以来共发生过16次有感地震,震级小。根据 GB18306-2001中国地震动参数区划图,工程区地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相应的地震基本烈度为小于度。属相对稳定地块。2.2.1.4 水文地质条件区内地下水类型有孔隙水、基岩裂隙水。依据当地经验,库水对砼无腐蚀性。地下水对砼具弱酸性和重碳酸型中等腐蚀性。2.2.1.5 主要物理地质现象根据调查,由于工程区地形较陡,岩体风化较强烈,局部地段(Qedl)易在雨季产生表层的坍滑,其它物理地质现象一般发育。2.3 坝基主要工程地质问题与评价2.3.1 地质概况(1)坝体底部未作清基,为奥陶系上-中统桥亭子组(O
18、1-2q)强风化泥质板岩0-5.0m,岩石软弱,节理裂隙发育和岩体破碎,构成坝基渗透网络,据现场压水试验(表2)表明,基岩0-5m为中等透水岩层,因此,存在坝基渗漏问题。(2)坝肩为奥陶系上-中统桥亭子组(O1-2q)泥质板岩,岩体强风化深度相对较深,节理裂隙局部密集成带出现,岩体切割破碎,基岩0-5m为中等透水岩层,因此,存在绕坝渗漏隐患。2.3.2 坝体工程地质特征 大坝几经除险加固后,其基本数据变化较大,本次勘测实测和钻探,其基本数据如下:大坝为浆砌石重力坝,坝体砌筑材料为浆砌石,坝顶轴长80.8m,坝顶宽4.6m,最大坝高25.8m,坝顶高程536.8m。大坝上游近于垂直,下游坡比为1
19、: 0.62、1:0.68。2.3.2.1 坝体组成及分区大坝为浆砌石重力坝,坝体砌筑材料为浆砌石,并采用砂质板岩块石护面,水泥砂浆勾缝,左右两端导墙系用块石水泥砂浆堆砌,顶部用毛条石铺面砌筑,设计坝体容重为21KN/m3。本次现场回弹试验,浆砌石抗压强度为40.6-48.1Mpa.强度较高,坝体外表完整,但坝外表有漏水痕迹。实地调查发现:砌石体大部分石头是由库区附近采来的砂质板岩,坝体胶结材料为水泥砂浆,加上是由大批民工施工,缺乏必要的施工经验和技术,浆砌石砂浆未填满,水泥砂浆标号很低,大坝运行多年后,库水对坝体胶结材料的溶蚀作用日益严重。根据坝体岩性及渗透性可分别将大坝坝体分为2个区,这2
20、区分别是:区坝体区,浆砌石,中等透水层;区坝基区,板岩,0-5m中等透水层,5m以下弱透水层。2.3.2.2 分区土体工程特性跟据本次野外钻探,浆砌石有孔隙,结构不很密实,填筑质量仍较差,在高水位作用下也能形成渗流通道,达不到防渗质量要求。根据本次钻探揭示及相关资料,坝体砌石物理力学性质的推荐值如下。浆砌石重 度 =21KN/m3弹性模量 E=4.0GPa变形模量 E=2.5GPa泊松比 =0.24砌体容许压应力 1.5MPa混凝土重 度 =24KN/m3弹性模量 E=22GPa泊松比 =0.1672.3.3 坝体存在主要问题及评价坝址中心山谷原为小溪,大坝是在上述基础上清除第四系坡、残积土砌
21、筑而成,依顺水流方向,从上游坝面至下游坝面,坝体材料组成为混凝土防渗面板、浆砌石、水泥砂浆砌石护面。该水库经过多年的运行,存在许多问题:如大坝浆砌石中块石与水泥砂浆局部胶结不牢、砂浆未填满,空隙较多,水库蓄水时,水库水位升高,部分水泥砂浆产生离析,使浆砌石中的孔隙增多增大,同时受水库水体水压力的影响,孔隙中所含孔隙水具流动性,从而形成渗流通道;坝体底部浆砌石与基岩局部存在空隙,使水库水可沿此空隙向下游排泄;加之库水对坝体胶结材料的溶蚀作用日益严重,坝体内部填砌料不断随水带出;大坝建基面与砌石体之间未按设计要求设置混凝土垫层,砌石体与基岩接触面为一个明显的渗漏面。基于坝体防渗砼局部产生裂缝,当水
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