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水利水电边坡设计规范十篇

发布时间:2024-04-29 11:32:04

水利水电边坡设计规范篇1

关键词:滑坡;水库;塌岸;影响

1工程概况

水洛河新藏水电站位于四川省凉山州木里县境内,电站采用引水式发电,初拟装机容量186mw。目前正处于勘测设计阶段。拟设计大坝壅水高15m,正常蓄水位为2169m,水库长2.2km,库容约138.9万m3。大坝上游发育一古滑坡(沾固滑坡),滑坡总体方量约50万m?,位于库区内,距离坝轴线约750m,正常蓄水位正好位于滑体的中下部。滑坡的稳定性关系到水库的运行和大坝的安全,所以分析其稳定性是非常必要的。

2滑坡特征

沾固滑坡位于大坝上游约750m。滑坡顺河分布,前缘宽约200m,地形总体前陡后缓,呈明显的圈椅状,前缘坡度30~40?,后缘坡度20~30?。滑坡前缘抵达河床,后缘高程为2260m,滑体长约210m,推测平均厚约15~20m,总体方量约50万m3。滑体成分以灰色、灰黄色碎砾石土为主,其中碎砾石含量约沾40~45%,粒径一般2~5cm,母岩岩性为蚀变安山岩,多呈弱~微风化,棱角~次棱角状,其余为粉土,结构松散~稍密。滑坡后缘岸坡以崩坡积堆积体为主,推测厚度3~5m。下覆为基岩,岩性为三叠系下统领麦沟组(t1l)灰绿色蚀变安山岩夹凝灰质板岩、少量薄层灰岩。据试验资料表明,岩石饱和抗压强度为49~77mpa,平均为60mpa,软化系数0.68~0.83,属坚硬岩,岩石抗风化能力较强。根据地质调查结果表明:滑体物质大部分进入到离河面高约50m的公路高程及其以下部位,滑坡前缘抵达河床,滑坡体中后缘零星可见基岩滑床出露;后期沿线公路修建挖除了部分公路高程的滑体物质,未见新增的滑坡拉裂缝,该滑坡现状整体稳定性较好。

3滑坡稳定性计算

3.1整体稳定性计算

根据《水电水利工程边坡设计规范》(DL/t5353-2006),该段边坡可定义为可能发生滑坡危及2级建筑物安全的a类ii级边坡。按规范要求,边坡安全系数要求分别为持久状况1.25~1.15,短暂状况1.15~1.05,偶然状况1.05。

边坡稳定计算时选取了1-1、2-2两条前缘地形较陡,且覆盖层较深并具有代表性的断面作为计算剖面,计算荷载包括自重(浸润线以下为饱和容重,以上为天然容重)、孔隙水压力、地震惯性力等。各土层材料计算参数按土工试验成果并类比其它工程采用,详见表1。

各部位边坡稳定安全计算分析工况分别按蓄水前正常工况、降雨工况(考虑岩体饱和)和地震工况及蓄水后正常蓄水工况、库水降落工况、蓄水+降雨工况、蓄水+地震工况。计算程序采用水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土质边坡稳定分析系统Stab》,按刚体极限平衡分析方法进行计算,采用计分块力平衡及分块力矩平衡的摩根斯坦-普瑞斯法,对其蓄水前后库岸不采取任何支护措施的前提下,在各种工况下的安全性作出评价。对于地震情况的核算,采用《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000中规定,考虑加速度为多边形分布的水平与竖向地震惯性力影响。计算剖面见图1、图2,计算结果见表2。

通过上述计算成果分析:

(1)滑坡在天然状况(水库蓄水前)、水库正常蓄水位两种工况时对应持久状况,边坡设计安全系数应该大于1.15。据此判定该边坡在天然状况满足规范要求。

(2)天然状况(水库蓄水前)+遭遇暴雨、水库正常蓄水+遭遇暴雨等工况时对应短暂状况,边坡设计安全系数应该大于1.05。两个计算剖面满足规范要求。

(3)天然状况(水库蓄水前)+地震、正常蓄水位+地震两种工况对应偶然状况,边坡设计安全系数需要达到1.05,两种工况计算满足要求。

(4)由于水库壅水不高,加上该段库岸堆积体渗透系数较大,堆积体前缘土体厚度较小,排水条件好,库水位的降落速度小于坡积体的渗透系数,库水降落时边坡内的水位可以自由排出,自坡内向坡外的渗透力作用较弱,库水位下降对边坡的安全系数影响不大。

综合上述计算结果表明:滑坡在蓄水前在自然状态下整体处于稳定状态,水库蓄水运行后假设库岸不采取任何处理措施前提下,各种不利工况下稳定性系数大多大于规范允许值,综合所有计算工况结合宏观定性分析认为,水库蓄水后,岸坡整体稳定。

3.2浅表部塌岸分析

通过3.1计算结果显示,水库蓄水后前缘壅水高度约15m,对该滑坡整体稳定影响较小,但滑坡表层土体较松散,且植被不发育,库水位变化及涌浪的影响,浅表部可能存在塌岸现象。下面对水库运行对滑坡塌岸进行分析。

塌岸宽度预测是将松散堆积层岸坡视为均质岸坡,采用图解法或e・Г・卡丘金于1949年提出的库岸最终塌岸预测宽度计算公式,见式1,参数采用工程类比法。计算结果见表3。

St=n[(a+hB+hp)cotα+(hs-hB)cotβ-(B+hp)cotγ](式1)

式中:St―塌岸宽度(m);n―与土颗粒大小有关的系数;

a―库岸水位变化(m);B―正常高水位与非结冰期间的低水位之差;

hB―浪击高度或爬高m;hp―暴风时波浪的影响深度;

hs―保证率为10%~20%的最高水位以上的岸高;α―岸坡水下稳定坡角(°);

β―岸坡水上稳定坡角(°);γ―原始岸坡坡角(°)。

塌岸计算结果表明:预测塌岸总方量约8~10万m3。由于水库为日调节型水库,枯水季节水库调节时水位来回频繁变动,塌岸速率较快,导致短期内塌岸入库的方量可能较大,不仅侵沾有效库容,而且塌岸造成边坡后退,易引起岸坡下部及前缘出现牵引变形,影响岸坡整体稳定,对水库正常运行有较大影响,因此水库蓄水前应对塌岸预防采取适当处理措施。

4结语

根据以上计算分析结果表明:

(1)滑坡在蓄水前、蓄水后及地震工况下安全系数均能满足规范要求,因此水库蓄水后滑坡整体稳定性较好,对水库运行不构成影响。

(2)滑坡表层土体较松散,浅表部存在存在塌岸现象,预测塌岸总方量约8~10万m3,对水库正常运行有一定影响,因此建议在水库蓄水前采取工程处理措施。

参考文献:

[1]郭志华,周创兵.库水位变化对边坡稳定性的影响[J].岩土力学,2005(10):29-32.

[2]何良德,朱筱嘉.水库塌岸预测方法述评[J].华北水利水电学院学报,2007(04):69-72.

水利水电边坡设计规范篇2

关键词:水电站库区复建道路道路设计措施

中图分类号:tV文献标识码:a

1.概述

随着我国基础设施建设以及社会的发展,对能源的需求越来越大。同时国际社会以及我国政府越来越重视环境保护的重要性。选择清洁的可再生的能源(如水电、风电、光伏发电)成为了我国大力发展的能源建设的重点。而水电因为受外界自然环境影响小、可持续利用年限时间长、对环境基本无影响、可调峰等诸多优点,是我国能源的主要来源之一,近些年国家大力投资建设水电站。

水电站建设的主要道路有:对外交通、场内交通和库区复建道路。对外交通主要研究对外运输线路,通过经济技术论证选择合适的线路。场内交通主要根据电站施工总布置的运输需要,选择合适的路线、等级进行布设,以满足电站建设的需要。本文所讨论的库区路属于水电站建设的场内道路,是主要根据水库的“三原则”(原规模、原标准、原功能)对水库淹没的库区原有道路进行复建。根据水库的“三原原则”以及交通量分析,确定复建道路的标准、等级。

水电站库区复建道路作为库区建设的主要道路,对移民安置点建设、移民搬迁乃至水电站的蓄水发电都起着至关重要的作用。

2.水电站库区道路设计的原则

水电站库区复建道路的整体设计特点是结合库区两岸布置的移民安置点和集镇,对由于水库蓄水淹没的现有交通工程按照水库复建的“原等级、原规模、原标准”的标准进行复建。其设计特点是首先应在满足设计规范的基础上,满足水库蓄水的安全性要求,即路基设计应以水库常蓄水位和设计洪水位作为设计的首要考虑因素,其次,该项目是服务于安置后的水库移民点当地群众,不但要满足村庄附近的道路的公路建筑限界要求,满足群众的出行需要,同时也要兼顾生产、生活的需要,要与现有的田间机耕道、通村路、灌溉设置有较好的结合。而现场的周边人文地质情况一般较为复杂,这也就成为设计过程中的重点和难点。

受水库蓄水影响库区复建路线线位提高,路线经过的路段地形陡峻、地质条件复杂,不良地质段增多,设计难度较大。设计时应考虑水库蓄水的影响以及地形地质情况的因数。并且在越岭路线的设计中,应利用地形自然展线,尽量避免设置回头曲线,鉴于库区道路在自然展线无法争取需要的距离并且克服高差,可在适当的地方设计回头曲线减少工程量。当设置回头曲线时,回头曲线的前后线性应连续、均匀、通视良好,两端宜布设过渡性的曲线,且设置限速标志、交通安全设施等。

3.建设中出现的问题以及解决措施

(1)水电站库区复建道路往往是沿河路基,水电站库区蓄水后,水位大幅度的变化以及沿河水流的冲刷引起浸水路基坡脚的后退,沿河路基边坡稳定性将受到严重的的威胁,应对沿河路基进行防治,以确保路基在水流的侵蚀下与水位的涨落下功能的可靠性。沿河凹岸路基的防治措施按其构造和作用可分为两种形式:一是直接防护,用抗冲材料直接覆盖在凹岸路基边坡上,以抵抗水流的淘刷而引起的崩塌;二是间接防护,如丁坝,通过在凹岸布设丁坝或丁坝群,来改变水流性质,减轻水流对路基的作用。

(2)水电站库区复建道路作为连接移民安置点的通道,在勘察设计过程中应与其他相关专业的沟通,根据移民安置点的规划布置,满足移民安置点建设的要求以及能够与移民安置区主要干道顺接。

(3)设计现场调查阶段应与当地政府沟通,了解当地居民意愿。避免因当地居民意愿与设计思路不同意,阻挠施工,造成施工建设无法开展,不得不进行变更以满足当地居民的意愿,造成投资浪费甚至出现废置工程。

(4)注重水库塌岸区的影响,由于水电站在运行过程中,水位受季节、气候、梯级电站调节要求等,水库的蓄水位在一定范围内波动。而处于这范围内的水库库岸常年处于保水及过保水的状态,处于不稳定状态。路基如果通过此路段可能处于失稳的不利状态。所以通过水库塌岸区时,应根据地质报告确定的水库塌岸区范围,进行避让,并保证不小于10m的安全距离。

(5)充分考虑农田灌溉的需要。应结合当地的灌溉系统及地形条件,组成完成的灌溉排水网路,避免因公路建设对原有灌溉系统造成破坏。通过农田段的路基做低填路基(1~2m),横穿路基灌渠做涵洞联通,既可保证灌溉系统的完整性,同时也可处理道路部分废方。

(6)注重地质勘查工作。水电站库区复建公路一般因受水库蓄水影响,线位抬高。路线往往出路较为陡峻的地段,边坡开挖、填方高度较高。在地质勘查阶段,应重点对高填深挖地段进行勘查工作,避免因施工开挖过程中实际揭露的地质情况与地勘报告出现较大的差异,引起防护工程数量增多,甚至路线的调整。

(7)注意路基防护设计。一般库区复建道路工程所经地区内外力地质作用强烈,地质构造较复杂,新构造运动表现为大面积整体间歇性急速抬升为主,岩体破碎,风化强烈,暴雨集中,山高坡陡,各种外动力地质现象发育,主要的不良地质现象有风化碎落、崩塌、滑坡等。

风化碎落主要发生于在部分公路及小道边坡出露的各种岩质边坡,由于风化剧烈,普遍可见风化碎落现象,但规模小,易于清除,对工程影响不大。

崩塌主要发生于河谷、沟谷两岸,部分公路及小道的边坡出露的硬质岩类边坡,由于纵横交错的节理裂隙发育,破坏了岩体的完整性和稳定性,在陡坡处易产生崩塌,但仅与个别工点有关,具有低频特征,规模小,易于清除,对工程影响不大。

库区复建道路路段,地形多为山地斜坡,地形横坡较陡,岩面起伏大,坡面覆盖层及基岩全风化层较厚,加之区内雨量集中且频繁,在雨水及沟水对坡面、坡脚的集中冲刷下,往往产生表浅型松散堆积层滑塌(土溜),但规模小,设计、施工易于清除或处治,对拟改建公路影响不大。

公路沿线覆盖层厚度变化较大,局部可能存在路基不均一沉陷及红粘土膨胀等问题。

对深挖路基以及高填方浸水路基主要采用以下几种防护形式:边坡喷锚支护;边坡设置SnS主、被动防护网;开挖边坡顶部设置截、排水沟;土工格栅处理高填方浸水路基;高填方浸水路基采用填石路基;填方路基设置挡土墙等。

(8)注意道路安全设施的布设。库区复建道路线路采用的设计指标较低,且遇到的道路实际的问题较多,如:淹没水位,复杂地质,山岭重丘,移民安置等。做好其安全设施的布设是行车安全、民众安全的重要保障。如遇到非单独设置的标志需要并列设置时,应优先保留禁令和指示标志。

水利水电边坡设计规范篇3

水利工程论文3000字(一):水利工程施工中边坡开挖支护技术研究论文

摘要:水利工程的施工在我国基础设施建设工作中占据着身份重要的位置,水利工程施工环境比较复杂,尤其是高边坡部分,极易受到地质结构的影响,出现相应性的病害和风险。本文详细分析了水利工程施工中边坡开挖支护技术的相关内容,对其要点进行了全面论述,具有一定的借鉴性。

关键词:水利工程;边坡开挖施工;支護技术;研究

目前在水利工程建设中其岩质边坡高度若是超过30m则将其定性为高边坡,而在高边坡开挖施工中若是其出现失稳情况则会带来极为严重的安全隐患问题,为此必须要根据水利工程高边坡的力学结构特征来进行分析如何科学的采用开挖与支护技术提升高边坡施工的安全性、稳定性,以此来降低在水利水电工程施工中其高边坡开挖对周边土体所产生的扰动及影响,从而进一步的提升施工质量及施工效益。

1水利工程施工中边坡开挖支护技术的重要意义

国家水利工程行业蓬勃发展,这关系到老百姓日常生活的点点滴滴,同时也是地方政府每年大力支持发展的基础设施项目之一。水利工程项目开展建设阶段,边坡结构不规则,对于开展作业的施工人员来说是一个挑战,在工程的质量控制和可靠性上受到的影响较大。因此,当水利工程遇到复杂的边坡条件时,一定要认真细致勘察现场情况,合理实施边坡开挖支护技术,随着工程的推进要即使做好过程检查与控制,作业方案需进行动态调整和优化。一方面有利于缩短整个项目工程周期,一方面有利于改善成本控制效果。在水利工程项目建设中,边坡开挖支护技术可以大大减少边坡岩体脱离并滑落甚至坍塌等疑难杂症问题,改善边坡开挖结构支护效果,从而能够避免水利工程施工阶段发生各类安全事故,提升施工效率,为我国的水利工程事业长远发展提供战略支持。

2水利水电边坡开挖支护作业阶段存在的困难

1)地下水渗漏,拖累施工效率。在水利工程建设阶段,边坡开挖作业是前期非常重要的一个环节。在边坡开挖作业阶段,基坑通常在设计上都是比较大的深度,所以为了满足要求,要进行有效地施工。不过,在挖掘土壤过程中,通常都会对地表生态产生严重的损坏,地质状态发生变化,地表水分会慢慢渗漏出来。基坑越挖越深,而积累的水分也就越来越多,导致周围的土壤变成了稀泥。同时,挖掘施工单位在作业过程中很少会细致地认真勘查地下水源状况,所以就算遇到了积水问题,也没有认真设计排水方案,所以边坡开挖过程中常常遇到水浸基坑,水分积聚导致边坡支护施工效率大幅下降。

2)超挖过度的问题比较普遍。一般情况下,水利工程边坡土方开挖阶段,多数是借助人力挖掘的,在地势环境确定好以后,挖掘基坑时两道支撑之间的坡度较平顺,所以人工操作上难以把持深度,导致超挖、挖深的情况比较普遍,所以多数情况下的实测基坑深度跟设计要求是有一定的差距的,需在设法额外进行修复作业。还有就是多开挖出的土壤,一时间无法及时运出,当遇上雷雨天气时,泥水混着土壤重新回流到基坑里面,也给施工造成大麻烦。

3水利工程施工中高边坡开挖技术分析

1)边坡清理。边坡清理属于水利工程高边坡开挖施工的基础部分,在进行开挖施工作业之前需要对高边坡其表面进行彻底的清理,主要是针对施工区域的植被、杂草、碎石等杂物的清除工作。一般情况下其清理范围需要超过所设定的开挖线5米外,以此来为后续的高边坡开挖施工提供基本的施工保障。

2)土方开挖。在进行土方开挖作业时需要注意其多数是采用自上而下的方式进行分层开挖施工作业,在高边坡开挖施工中需要注意对每层的削坡厚度进行控制,通常其会控制在3米左右。并且在土方开挖中其多数是采用机械与人工进行结合的方式来进行作业,在应用机械完成开挖施工后需要利用人工作业的方式来进行修坡,这样能够使开挖施工的高边坡区域形成一定的坡度,为水利工程排水提供基础条件,这样可以防止在高边坡上出现积水留存的情况。

3)石方开挖。在石方开挖中其具有较高的施工难度,因此在实际中必须要按照设计方案的内容来进行规范化、标准化施工,在石方开挖中其通常会采用爆裂施工方法来对开挖进行处理,目前主要是应用预裂爆破施工技术来进行作业。在爆破作业中需要对其各项爆破参数及炸药用量进行控制,以此来构建起合格的爆破网络,从而降低在爆破作业中的危险性。在进行爆破钻孔施工之前需要对钻孔位置进行准确的定位,以此来保证钻孔之间的间隔能够保持在相同的距离,其一般需要使间隔距离在50cm左右,并且对于钻孔的深度需要使其在50cm以内。

4水利工程施工中高边坡支护技术分析

1)锚杆技术。锚杆技术的应用在水利工程施工边坡开挖支护技术中最为广泛。在水利施工时,利用锚杆固定边坡的岩体可以提高边坡开挖工作的效率、质量自己安全系数。锚杆技术的特点是占地面积小、施工便利、安全系数高,并且可以通过完全人工操作在施工工程中进行运用,是一种便捷的技术。但是施工单位应用这种技术时,一定要严格控制相关的材料和设备质量,从而保证锚杆优秀的性能和质量。另外,在锚杆技术的应用过程中,主要通过施工人员主观判断,分析岩体情况,找到坡位存在隐患问题的某一边,再判断岩石的走向和倾斜角,调整施工设备,控制钻头和岩石的位置以及两者之间的距离,在岩石中钻出放置锚杆的孔洞。

2)钢筋的铺设技术。钢筋铺设作业是水利工程施工中最为基础的一环。通过合理编排钢筋的顺序、数量,能够有效提升整个边坡支护的作用,从而给予整个水利工程长效使用的有力支持。需要注意的是,尽管钢筋铺设作业是一项相对较为简单的工程,但相关的施工人员也要将设计图纸、设计意图等进行详细的分析,确保了解到整个工程的流程后在进行具体工程,要将经验主义所摒弃,才能高质量地完成相关的工作。由于边坡支护工作往往工程量相对较大,支护工程的规模也相对较大,所以其钢筋往往需要进行一定的连接工序。尽管目前市场上也能供应相对较长的钢筋,但综合考虑到运输成本和安装成本,绝大多数的施工单位还是会采用绑扎钢筋。

3)混凝土喷涂技术。在水利工程的边坡开挖防护中运用混凝土喷涂技术可以在边坡和外界环境中建设隔离带,避免边坡在自然环境和人为活动的影响下变得不稳定,对边坡进行有效防护。喷涂技术具有原材料易获取、施工速度快、施工后对原本土壤条件影响较小的特点,在目前的边坡防护技术作业中最为常见。利用混凝土喷涂技术还可以有效避免雨水的冲击可能带来的边坡坍塌现象,在水利工程施工中对长时间接触水资源的设施起到增加其强度的作用。同时,混凝土喷涂技术也需要严格的施工要求。喷涂作业只有分次有序的进行,保持干净无杂质无灰尘的条件才可以体现出更好的效果。当然喷涂设施需要工作人员的实时检查,防止设备过热或者其他异常现象的发生。

4)钻爆技术。当前的水利施工中钻爆技术的应用比较少,因为该项技术通常在质地较硬的工作区使用。不过,通过结合锚杆和混凝土喷射可以有效提高边坡开挖工作的安全系数,对边坡发挥支护作用。需要施工单位注意的是,运用钻爆技术一定要考虑开挖地点的周围环境和地质条件,同时采用正确合适的施工角度和施工方法。

5结束语

综上所述,作为我国基础设施建设最基础并且最重要的一部分,水利工程施工是促进我国经济可持续发展的动力。高边坡开挖支护技术的应用,具有自身的特点,对这项技术的特点和内容进行详细分析,找出技术的重点和难点,在严格控制的基础上,保障技术的合理化运行。

水利工程毕业论文范文模板(二):水利工程档案管理信息化建设思考论文

摘要:在水利工程项目建设过程中产生了大量的项目档案,而是否能对档案进行科学管理、有效利用,是工程建设非常重要的一项内容。

关键词:水利工程;档案管理体系;问题;对策;建设规模

1水利工程档案管理概述

为了实现对水利工程档案的高效利用,增强应用效果,则需要对与之相关的内容有所了解,同时结合实际的水利工程条件和特点进行相关数据、资料的有序管理,积极发挥档案管理的作用。实际的档案管理中,需要以档案管理标准化、规范化为重要目标,促进档案管理水平的提升,从而保证档案收集、整理、归档工作的有效性,给水利工程建设中的决策、施工、养护管理等提供有效依据。这就要求水利工程的档案管理工作要在工程建设的全过程中严格落实,并保证档案数据的全面性、及时性、准确性,及时发现档案管理工作中的问题,不断完善档案管理体系。

2水利工程档案信息化管理建设的重要意义

随着信息技术的不断发展,将以前水利工程的档案信息化,之前水利工程的档案都是纸质化的不利于管理与保存,将传统的纸质档案转化为电子档案,通过信息软件以及相应的平台进行保管比较方便查阅。相对于传统的纸质档案管理来说,将水利工程的档案信息化之后,可以简化档案管理的工作流程,使档案的管理更加简单便捷。通过使用信息化技术使档案的分类,组合等工作节省了大量时间,同时又大大降低了该类工作的错误率。同时,对于传统的纸质档案来说,在管理的过程中需要解决纸质档案的防尘,防虫等问题,同时纸质档案的存放又比较占空间。将档案信息化不仅可以减少档案存储的空间,通过采用硬盘,光盘等载体来存放相应的档案,便于档案的存储与携带管理。将水利工程的档案信息化后可以实现信息的共享,相应的工作人员可以通过计算机来查询相应的文献档案资料这样极大的,方便了水利工程档案的管理工作。水利工程档案管理体系的构成在细化水利工程档案管理研究内容的过程中,需要对管理体系构成加以分析。构成的要素具体包括:1)档案管理制度:像地方性法规、国家强制性的法律法规、国家标准及行业标准等,隶属水利工程档案管理制度的范畴;2)档案管理机构:在国家档案行政管理部门、参建各单位的档案管理部门等管理机构的支持下,为水利工程档案管理提供了专业保障,确保了管理计划制定与实施的有效性;3)档案管理技术:通过对档案收集、整理、保管及利用这四方面的综合考虑,有利于丰富水利工程档案管理中的技术内涵,为管理工作的高效完成提供技术保障;4)管理人员:在提升水利工程档案专业化管理水平的过程中,应重视管理人员的综合素质,充分发挥专业优势,落实好专业性强的档案管理工作。

3水利工程档案管理中存在的问题

3.1档案管理方式落后

随着各领域档案管理工作方法的更新,水利工程档案管理也需要与时俱进的创新档案管理模式,然而受传统管理理念的影响,水利工程档案信息的收集、整理、归档仍采用纸质形式,档案利用也通过人工操作来实现。这样传统的档案管理方法显然是不能满足现代化水利工程建设需求的。并且,落后的档案管理方式,还容易使档案出现丢失、损坏等问题,对实际工程建设造成严重影响。

3.2档案管理缺少安全性

实际上,在电脑中录入纸质档案的重要内容形成电子文档,通过软件进行管理,就是水利工程档案的信息化管理。但是我们无法保证电脑不会出现系统漏洞,导致电子文档丢失和被不法分子偷窃的可能性,所以电脑系统的安全性也是我们必须面对的问题。如果档案数据泄露,那么对于我国的安全、民生以及社会的稳定都会造成极大的不利影响。

3.3管理制度不严

因制度方面存在一定的问题,致使这方面的管理体系应用效果不显著,制约着档案管理水平的提升,影响着水利工程运行效果及专业资料的利用价值等。具体表现为:1)由于既有的档案管理制度不完善,应用中缺乏适用性,导致水利工程在这方面的管理工作效率有所降低,难以满足管理体系科学应用要求;2)实践中因档案管理制度实施不到位,致使相应的管理工作质量缺乏保障,对水利工程档案资料利用效果产生了不利影响;3)思想上对水利工程档案管理制度落实方面缺乏足够的重视,使得管理体系构建不及时,从而降低了该工程档案管理及利用水平。

4健全水利工程档案管理体系的对策

4.1完善档案管理相关设备

水利工程档案信息化管理主要是通过电子设备实现,比如计算机、电子阅览设置等,所以档案信息化管理的实现和发展离不开一套系统完善的设备。社会经济发展迅猛,水利工程建设大幅提升,相对应水利工程档案管理工作量也越来越大,一套完善并且先进的设备不仅可以更好的管理档案资料,还可以大大的缓解工作人员的管理压力。现在使用最为广泛的设备是光盘储存设备,或者计算机磁盘储存系统。完善的档案管理设备可以在水利工程档案信息化建设当中奠定夯实的基础。

4.2加强档案管理意识

在水利工程建设过程中各方都应该树立正确的档案管理意识。档案工作与管理意识间是互相促进的作用,档案管理工作开展好坏与否关键就在于是否具备正确的档案管理意识。为了使档案管理工作能够很好的落实到位,我们就必须将工程建设与档案管理,对建设项目档案管理实施落实.

4.3加强档案管理人员综合素质

水利工程档案管理工作需要具备丰富经验和专业知识,严格遵守各项规定。要有计划、有方法的培养档案管理人员,通过业务培训不断提升管理人员的综合素质。档案人员要严格遵循《档案法》法相关规定,将档案管理的新知识和新理论应用到工作中,不断提升自身综合素质,全面提升档案工作服务质量和管理能力。

4.4管理模式创新

目前,许多单位的档案管理工作都处于非独立结构,比如只是腾出一间办公室作为档案室,没有独立的管理中心。

4.5營造良好的电子档案储存环境

随着网络技术的不断发展,在水利工程档案管理室全面采用信息化建设可以充分提高查档时的效率。工程档案信息化管理建设的实现,离不开资金的支持和完善

5结语

水利水电边坡设计规范篇4

1概况

电源电站位于缅甸北部克钦邦其培市附近,伊洛瓦底江上游干流恩梅开江一级支流其培河交汇区域,是伊洛瓦底江密支那以上流域近期开发工程—密松与其培水电站的施工电源。电源电站为引水式水电站,电站装机容量99mw,工程由大坝、发电引水系统和电站厂房等组成。大坝位于其培河上,距其培镇约12km;电站厂房位于恩梅开江左岸,距上游其培镇约9km,距离下游密松水电站约62km,距离上游其培水电站约20km。大坝为混凝土重力坝,主要由左岸非溢流坝段、溢流坝段、泄洪排沙孔坝段、右非溢流坝段组成。坝顶高程747.5m,河床最低建基面高程700m,最大坝高47.5m,坝顶全长220m。发电引水系统由进水口明管段、引水隧洞、压力钢管3部分组成。引水隧洞长11103.4m。电站厂房为地面式厂房,厂房区建筑物包括主厂房、安装场、副厂房及尾水渠等建筑物。根据电源电站设计处的要求,需要对库区蓄水期间右岸斜马道以下边坡局部垮塌部位进行修复处理。处理范围为库区右岸斜坡道路与河床高程723m之间、坝上-8.59--77.61m的边坡范围,处理面积约为3991m2。处理措施主要包括边坡开挖、边坡锚固、排水以及混凝土护坡。

2边坡修复主要设计内容

(1)边坡开挖:坝头连接段开挖坡比按1∶1.2控制,垮塌部位开挖坡比由1∶1.5变为1∶1,变坡高程为731m;坡脚设有齿槽,槽底宽、高均为2.5m,槽底高程为721.5m;(2)边坡锚固排水措施:边坡布置3种Φ32mm锚杆,锁口锚杆为15m、边坡中部锚杆为12m、边坡下部及坡脚为9m,间排距为2m;边坡排水孔孔径不小于Φ56,孔深为5m,间排距为3m,排水管为Φ50mm的pVC管,外包工业滤布;(3)混凝土护坡:齿槽混凝土2.5m×2.5m,嵌入基础面1.5m,与坡面混凝土整体浇筑;贴坡混凝土坡比为1∶1.436-1∶1.6,厚度为0.5-1.0m,混凝土标号为C20。

3施工方法[1-5]

3.1施工程序垮塌边坡处理的基本施工程序为:技术交底测量放样边坡开挖齿槽施工贴坡混凝土施工锚杆及排水孔施工完工验收。

3.2边坡开挖边坡开挖采用分层开挖、反铲转料、装料,自卸汽车运输至拉帮桥下游弃渣场,边坡开挖高差按5m控制。开挖前,测量开挖边线,凿除或切割开挖范围的原来浇筑的护坡混凝土。利用库区右岸斜坡道至723m高程,然后修“之”字路至垮塌部位顶部进行开挖。计划采用一台反铲进行修坡、转料,一台反铲配合自卸汽车装料、运输。在开挖过程中,对于存在孤石的部位,采用光面爆破的方式爆除,控制线装药量不大于200g/m、单位药量不大于0.45kg/m3、单向药量不大于15kg。

3.3齿槽开挖准确测量放出齿槽位置,按照设计尺寸通过反铲开挖成槽,人工修坡成型;存在孤石的部位,按照设计结构尺寸爆除侵占结构范围的孤石体。

3.4混凝土施工

3.4.1模板安装及拆除(1)面板采用2.1m×3m的翻转模板,横缝模板采用p3015、p2015、p1015小钢模板,局部采用木模补缝,分缝位置要求利用沥青杉板隔缝;(2)模板采用预埋插筋配合方木或钢管支撑,面板要求涂涮脱模剂,避免污染浇筑仓面;(3)面板提升采用25t的吊车,从坡脚和坡顶两个工作面配合翻升或拆除,横缝模板采用人工装拆。

3.4.2混凝土拌制及运输(1)水平运输。骨料采用其培河口骨料加工系统生产的骨料,在拌和系统进行拌和,用3台6m3的搅拌车运输到施工部位;(2)垂直运输。主要采用溜槽或溜筒进行运输,通过边坡设置插筋与钢管进行固定,溜槽内设置防止骨料分离的隔板,溜槽出口距浇筑仓面不大于1.5m;

3.4.3混凝土浇筑(1)混凝土浇筑遵循先浇齿槽、后浇贴坡、分区、分仓浇筑的方式,分区长度一般按12m控制;(2)施工中尽量一次浇筑至坡顶。如果施工过程中存在施工缝,要求缝面垂直于坡面或缝面预插钢筋,并凿毛处理,保证缝面结合良好;(3)混凝土振捣采用50mm软管振捣棒进行振捣,外露面要加强振捣,保证混凝土的密实性;(4)根据雨季天气情况,及时对已浇混凝土洒水养护,养护时间不小于7天。

3.5锚杆及排水施工

3.5.1锚杆施工(1)贴坡混凝土浇筑过程中,按照设计图纸锚杆布置图,预留出锚杆钻孔位置,控制尺寸为20cm×20cm×15cm,钻孔时再行精确放样;(2)钻孔、吹孔:锚杆钻孔采用100B快速钻或tY-28手风钻造孔,钻头直径为Φ42-91mm、孔位偏差不大于100mm、孔深偏差在-50-200mm。有孤石或基岩的位置,用100B快速钻进行造孔,然后用tY-28手风钻将杆体送入孔内;锚杆安装前,用高压风进行冲孔、清孔,将孔内粉尘和污水吹出,保证杆体及钻头内孔畅通;(3)注浆:杆体达到设计孔深后,用mZ-1注浆机灌注m30砂浆。要求砂的颗粒不大于1mm,水灰比宜为0.4-0.5;(4)锚杆固定:注浆完毕后临时固定杆体,对凿除的混凝土表面用m30的砂浆找平处理后再行安装垫片及螺母,待水泥浆体强度达到5mpa后方可上紧螺母;(5)二期混凝土浇筑:锚杆完成固定后,对预留钻孔位置混凝土表面进行凿毛处理,清除表面的浮浆及泥土,浇筑与贴坡混凝土相同强度的混凝土。

3.5.2排水孔施工排水孔钻孔采用100B快速钻进行造孔,孔径为Φ56mm,钻孔倾角及孔位偏差必须满足设计图纸和招标合同技术条款要求。钻孔完成清孔后,人工安装孔内装置,然后采用砂浆将钻孔与孔内装置之间的缝隙封堵,保证坡面渗水沿着孔内渗出。4质量保证措施(1)建立以项目经理为领导核心的质量管理体系,严格执行“三检制”;严把原材料的进货关,认真做好原材料的检验工作,杜绝不合格材料进入施工现场;(2)严格按照设计坡比进行边坡开挖,做好防雨措施,防止坡面雨水冲刷;(3)模板与混凝土接触的面板、各块模板接缝处要求平整密封。混凝土浇筑过程中,指派专人负责检查,一旦发现模板变形走样,立即采取矫正措施;(4)试验人员严格按规范要求的取样频次在拌和机口及混凝土施工仓面进行随机抽样;混凝土浇筑时模板附近应加强复振,以减少气泡,提高混凝土的外观质量;(5)混凝土运输、浇筑过程中做好防雨措施,禁止雨水入侵运输或已浇筑混凝土中,防止混凝土强度降低;(6)严格控制锚杆和排水孔孔位、孔深及孔向偏差,确保在规范允许控制偏差范围之内;(7)锚杆灌浆前,检查锚杆杆体及钻头的畅通情况,发现堵塞应采相应的取措施处理;灌浆完成后浆体强度未达到强度要求之前避免碰撞。

水利水电边坡设计规范篇5

关键词:防渗衬砌技术;农田灌区;工程应用

中图分类号:tU528.32文献标识码:a文章编号:

1、概述

武陵灌区水利骨干工程灌溉面积12.2万亩。灌区主要水源为武陵水库、江头水库和木岭水闸,干、支渠渠道总长142.425km,建筑物256座,渠首合计引水流量16.5m3/S。灌区作物以水稻、花生、蔬菜、大蒜、豆类为主,经济作物有红橙、荔枝、龙眼、香蕉等优质水果。

经过40多年的运行,灌区渠系工程日渐老化,渠道淤积、渗漏以及渠系建筑物破损坍塌现象严重,80%的干支渠达不到设计引水能力,渠系水利用系数仅为0.4。2006年以来,通过灌区节水配套改造项目资金的投入,对干、支渠开挖疏浚66.364km;对干、支渠衬砌防渗37.935km;新建渠系建筑物128座。收到了良好效果。

2、防渗衬砌技术在灌区中的应用

为了充分挖掘老灌区的工程效益,减少渠道渗漏损失,提高渠道水利用系数,渠道防渗衬砌改造工程遵循因地制宜、就地取材的原则,要求达到输水能力符合设计要求、渠道断面规则完整、水流平稳均匀、渠道边坡稳定、输水安全可靠、防渗效果满足《渠道防渗工程技术规范》要求的目的。

2.1.渠道纵横断面设计

2.1.1纵断面设计

(1)渠道防渗衬砌段必须与上、下游渠道合理连接,使其各级流量下的水面衔接平顺。

(2)衬砌渠道的比降必须保证支渠正常引水。

(3)实测渠道纵断面设计图中应示出原渠底线、设计渠底线、设计水深、加大水深、衬砌顶高线以及渠系建筑物位置等内容。

2.1.2横断面设计

(1)衬砌渠道断面形式

武陵灌区干支渠均采用梯形断面。

(2)边坡系数:灌区渠道一般采用1:1.5的边坡系数;对地质条件比较复杂的填方渠道或地下水位很高的经多年运行存在稳定问题的边坡系数,应通过边坡稳定分析计算确定。

(3)渠道横断面设计图:标准横断面设计图上应标示出衬砌后砌体的表面线、渠堤线、渠岸高边坡线和地面线等,同时列出渠道水力要素表。为准确计算工程量,应按25m间距实测渠道横断面图。

2.2防渗衬砌设计

2.2.1衬砌材料

(1)渠道防渗工程材料包括土石料、混凝土等。

(2)灌区渠道防渗主要采用混凝土结构。

2.2.2混凝土护坡

(1)护坡混凝土的设计等级为C20。

(2)护坡混凝土材料中的水泥采用R32.5号以上的普通硅酸盐水泥。

(3)混凝土护坡衬砌厚度为8cm~12cm。

(4)混凝土护坡的伸缩缝按每5m设置一道,缝宽为1.5cm-2cm,缝内填沥青砂浆,其中沥青砂浆的配合比采用沥青:水泥:砂=1:1:4(重量比)。

2.3渠道衬砌施工

2.3.1施工条件

灌区每年放水180d-210d,渠道防渗衬砌施工期一般安排在10月~次年的3月停水期。建筑原材料全部由施工单位自行采购。工地用电一般可就近接用农网低压电源,部分渠段需用自备发电机发电。工程所在地对外交通多半为乡村道路。工程范围内的大部分渠顶,整修后可通行农用车,运输条件比较困难。

2.3.2主要施工方法

按照施工规范和施工详图要求,渠道防渗衬砌施工,遵循清淤、拆除、清基、放线、土方回填、整形、混凝土浇筑、养护等施工工序,专业队伍施工,机械拌和、机械振捣。

(1)渠基土处理。在渠道清淤、拆除和清基工序完成后,首先要测量放线,然后严格按照规范要求,进行土方回填。回填一般采用蛙式打夯机,辅以人工夯填。渠道整形均采用人工挂线精整,其2m检尺平整度不超过4-5mm。

(2)混凝土施工。首先要采购好原材料,并进行混凝土配合比设计,然后,通过测试现场骨料的含水率,对配合比进行修正,作为施工配合比加以应用。

1)原材料。水泥必须选用质量好、信誉好的产品,水泥品质符合国家标准。砂石料质地坚硬、级配合理,符合国家标准规定。混凝土用水要求是能饮用的清洁水。

2)拌和。采用机械拌和。水泥、砂、碎石等原材料按质量计,水按质量折算成体积。称量的偏差严格控制在4-1%左右。

3)运输。采用机动车运输。运至浇筑地点的混凝土,应满足浇筑规定的坍落度,当有离析现象时,必须在浇筑前进行二次搅拌。

4)浇筑。混凝土浇筑施工分渠道边坡混凝土浇筑施工和渠道底板混凝土浇筑施工,在进行边坡混凝土浇筑时,先对边坡面削坡施工时留下的土屑进行清理,对局部石基边坡予以洒水湿润,然后根据施工图放坡顶高程线,并预留好伸缩缝,在伸缩缝位置放置并固定伸缩缝板,伸缩缝板宽8cm-12cm,长度根据边坡高度定,然后在两伸缩缝间浇筑混凝土,浇筑时采用人工打铲入仓,边铺边由上而下进行拍实,使浇筑面与坡面平行,坡面混凝土每浇筑5m为一板,每5m设伸缩缝1条。一板混凝土铺满后,用平板振动器进行全面振捣,再由人工抹平收浆,然后再隔仓浇筑。在混凝土初凝前,取出伸缩缝板。

底板混凝土浇筑一般在边坡混凝土浇筑完成后进行,浇筑前先对边坡混凝土浇筑时留下的残留物进行清理,同时检查渠底开挖高程是否符合设计要求,浇筑时从一个伸缩缝开始,首先在伸缩缝处铺设并固定伸缩缝板,然后自伸缩缝板向一侧摊铺,摊铺时边铺边平整,同时采用平板振动器进行振捣,振捣完毕后再由人工抹平收浆,然后再隔仓浇筑。在混凝土初凝前,取出伸缩缝板。

5)养护。混凝土浇筑完成后,采用洒水保湿的方法对混凝土进行养护,养护时间为28d。

6)伸缩缝施工。伸缩缝按照设计要求宽度在浇筑混凝土时予留。填塞沥青砂浆时要保证缝内混凝土面清洁干燥,灌缝时应边坡方向自上而下缓慢灌注,溢出缝外的沥青砂浆,冷却后铲掉。

3、结语

针对渠道防渗多为旧渠改建工程,解决的侧重点是漏、堵、险等问题,因此,工程实践中应根据渠道原有结构形式、防渗要求、料源情况、投资及施工技术条件等来确定采用的措施。近几年来,在渠道防渗衬砌的设计和施工中,沿用高新技术,改善灌区运行条件,充分利用有限水资源,发挥出现有水利工程应有的效益。

参考文献:

[1]郭彩华,汾河灌区渠道防渗衬砌技术与施工质量控制[J].山西建筑,2008,20

[2]刘学军陆立国洪卫国,宁夏引黄灌区渠道防渗衬砌技术研究[J].西北水资源与水工程,2003,04

水利水电边坡设计规范篇6

关键词:160米超高型;岩质边坡;稳定性分析;治理

abstract:theremediationofabandonedquarryisabigproblemforlocalgovernmentsatalllevels.SuccessfulremediationofShenzhenBujiYunan160multra-highquarryimprovedthedemonstrationmodelforthecountry'slargequarryremediation.Keywords:160mtheultrahightype;rockslope;stabilityanalysis;governance

中图分类号:U213.1+3文献标识码:a文章编号:

1、边坡概况

郁南石场位于深圳市布吉街道办水径村的水径石场群内。场地的原始地貌类型为丘陵坡地,由于开采石料,山体东坡形成近南北向的高陡岩土质混合边坡,石场废弃后未进行任何治理。采石场边坡长约1450m,坡度50~80°,边坡呈上缓下陡状,坡高一般大于30m,最高处坡高约160m。边坡坡脚下现规划为深圳市环卫处卫生处理厂、粪渣处理厂拟建场地,为2005年深圳市重点建设工程,建设安全等级一级,建设要求高。卫生处理厂和粪渣处理厂建构筑物占地14428,厂区绿化面积105344,设计日处理250t粪渣及日处理脱水泥饼(50t)并生产堆肥产品30t,产污水总量约为300/d,将送至工程新建污水处理站进行处理,达标后排放。工程总投资为16815.5万元。

2、边坡地质情况

根据勘查资料及现场调查,边坡岩土层由上到下分布如下:人工填土(Qml)、第四系坡积层、第四系残积层、燕山期粗粒花岗岩(γ53)和侏罗系砂岩(J)。石场发育一条北西向断裂,其倾向250°,倾角53°,断裂破碎带宽度10~20m;场地内中、西侧花岗岩岩体裂隙以倾向250~270°为主、倾角30°左右的4组裂隙。场地边坡为岩土质混合边坡,坡面陡峭且凹凸不平,坡度大于边坡的自然稳定的允许值,存在断层破碎带和顺坡裂隙等,局部坡面岩石极为破碎,存在松动岩石;边坡顶(上)部坡积土层及风化岩土层与基岩(中等、微风化岩)面的界线较明显,基岩面易成为潜在滑动面,发生崩塌、滑塌等,同时现场地内雨水冲蚀沟、槽很发育,水土流失现象较严重,土质边坡、废弃土堆在雨水的作用下,场地内水土流失灾害将进一步加剧,扩大、加深雨水侵蚀沟、槽,并有可能形成轻微泥石流,影响土质边坡的稳定,破坏环境景观,危及坡下拟建建筑及人员的安全。

3、边坡治理工程设计原则及参数

据场地规划和边坡实际条件,确定安全、合理的放坡坡率。边坡坡脚线距用地范围线最小距离保持5m以上。采用合理、经济的治理措施,尽量避免大挖大填。边坡加固措施、绿化措施及环境造型设计有机结合起来。设计参数主要取自边坡勘查资料及《工程地质手册》和《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的相关经验数据。

4、边坡稳定分析评价

4.1根据现场调查及区域性地质条件分析,边坡附近没有活动性断裂存在。影响边坡稳定的主要因素为边坡坡体上发育的节理裂隙及边坡坡体上分布的断裂构造带,边坡上的断裂带为高倾角断裂带,倾角53°,且断裂带倾向与边坡倾向基本垂直相交,断裂对边坡整体稳定性影响不大。边坡体由花岗岩组成,岩性单一,风化程度由上到下逐渐减弱,坡体主要由中等至微风化岩构成,坡底则为较坚硬的微风化岩。因此,本工程岩质边坡虽然高、陡,但工程地质条件相对较简单,不存在整体性潜在滑移面,边坡的整体稳定性较好。

4.2虽然边坡的总体稳定性较好,但由于边坡岩体断裂发育,结构面的不利组合较多;边坡高度大、部分坡段坡角陡;坡面上存在大量危岩,且部分坡段采石爆破震动裂隙发育、张开度大;采石爆破震动对边坡表面岩体产生较强的松动作用;这些都是造成边坡岩体局部不稳定的不利因素。受节理裂隙及爆破裂隙影响,边坡坡面局部较陡部位稳定性较差,易形成危岩;坡顶上部残积土及强风化坡体较陡部位稳定性也较差。

4.3根据野外调查,边坡体存在以下几个潜在的局部不稳定部位:①采石区采石爆破震动强烈,爆破震动将坡体表面原本闭合的裂隙震开,岩石之间结合强度大为降低。因此,采石爆破形成的坡体表面的岩石松动圈基本属于不稳定岩体。②坡顶一带的坡顶残积土和全、强风化岩带及北侧坡顶上的人工填土,因其自身抗剪强度低,自稳能力较差,当其厚度较大时,构成潜在不稳定体。③石场边坡上存在的断层破碎带及其旁边存在其它方向结构面,共同组合成不稳定的坡体,局部稳定性差。

5、治理工程设计

5.1边坡体主要荷载组合为岩土体自重、水压力、工程设计安全等级为一级。边坡支护按永久性工程设计,使用年限50年,边坡稳定性系数≥1.35。

5.2本边坡的治理根据不同坡段,分17个剖面进行设计,各剖面设计基本思路为:分级放坡。下部微、中风化层每级放坡高度不高于10m,坡率不陡于1:0.7,中部强风化层每级放坡高度8m,坡度50°,坡面设置锚拉格构,上部坡残积层每级放坡高度5~8m,坡度45°,坡面设置锚拉格构;锚杆长6m,间距3000×2500。分级放坡后在边坡的马道、坡顶相应地修筑护拦、排水沟;坡脚线外4m处设置坡脚拦石挡墙。由于该石场边坡高度远大于《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)中适用的30m高度,因此需进行特殊设计。考虑坡脚建筑物的永久安全性以及可靠度设计的需要,在边坡坡脚外4m处布置坡脚拦石挡墙,设计高度2.5m,其中地上部分2米,地下部分0.5m,顶宽1m,底宽2m。对边坡上断裂带的治理分为南北两个立面进行设计,断裂带边坡放坡高度及坡度与其两侧边坡保持一致,采用光面爆破放坡后全坡面挂钢筋网喷砼护坡,喷砼厚度10~20cm。边坡治理设计平面布置图见图5-1,边坡治理设计典型坡面设计见图5-2。

图5-1边坡治理设计平面布置图5-2典型坡面设计

5.3据深圳市气象资料和广东省《洪峰流量经验公式》中洪峰流量的经验公式:Qp=C×H24p×F0.84,在边坡坡顶、坡脚和马道上设置排水沟,并在坡面设置跌水沟,跌水沟和马道交接处设置消能池,坡顶、马道上的水经跌水沟进入坡脚排水沟后汇入规划排水管网。

6、施工技术要求

6.1主筋材料采用HRB335钢筋;箍筋材料:HpB235钢筋,钢筋锚固长度Ⅰ级钢35d,Ⅱ级钢45d,保护层厚度30mm;砌体采用砌块强度mU30;砂浆强度为m7.5。6.2对边坡修坡时,在保证按设计要求的坡顶线及坡度的基础上尽量减少土方的开挖。土方的开挖顺序为从上至下进行,形成坡度后应结合人工清坡,做到坡面尽量平整。

6.3锚杆锚筋材料采用HRB335ф25钢筋;锚杆倾角:与水平面夹角为15°;孔径:130mm。注浆采用孔底注浆法;注浆压力:常压注浆;注浆材料:32.5R普硅水泥,水灰比为0.4~0.5。

6.4纵向格构梁断面尺寸为宽400mm,厚350mm;横向格构梁断面尺寸为宽300mm,厚350mm;格构梁强度C25砼,格构梁嵌入坡面150mm。

6.5削坡后在坡面设置土钉,土钉采用ф25钢筋,其纵横向间距均为2000mm,土钉长500mm。土钉施工完毕铺设钢筋网,钢筋网参数为ф6.5@250×250双向双层。喷砼施工采用砼喷射机施工,喷砼厚100~200,平均厚度150,砼强度C20。

6.6光面爆破半孔率达到70%以上,爆破面不平整度允许值为±20cm;其它要求均按《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201-83)及其它相关规范执行。光面爆破成孔直径为100mm,炮眼深度误差不超过100mm,成孔孔斜

6.7坡脚拦石挡墙施工顺序为:基础开挖-基础砌筑-墙身砌筑,石砌体和毛石砌体的材质及砌筑均按设计及规范要求执行。

6.8参照现场地形放线测量修筑排水沟,坡顶、坡脚及马道排水沟坡降不小于7‰,使排水沟内的水能够顺利汇入跌水沟或建筑场地排水系统。挂网喷砼坡面设置泄水管,泄水管采用pVC管。

6.9马道栏杆主要施工工序为地基梁及水泥墩基槽开挖-预制混凝土立柱的埋设-铁丝网的铺设及固定。

7、监测

7.1本边坡为一级边坡,根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002要求,采用动态设计法进行治理设计,这主要体现在在边坡施工治理过程中应掌握施工现场的地质状况、施工情况和边坡的变形情况,根据边坡的监测反馈信息以便必要时对原设计做出校核、修改和补充。监测的具体方案为位移监测:沿坡顶间距30m设置1个沉降位移观测点。共布置34个沉降位移观测点;人工巡视:包括对植物状态、支护结构状态及岩土体状态的巡视。监测频率在施工期间每星期一次,竣工后半年内每一个月测一次,以后每三个月测一次。

7.2从GpS监测及巡查结果分析,至目前整体无变形位移,观测变化值总体在仪器允许误差范围。一施工期间宏观巡视调查结果也未发现宏观变形迹象,说明该高切坡目前处于稳定状态。

8、治理效果

边坡防护充分考虑到坡下建筑生产项目的安全运营期限,边坡设置有安全检修工程,台阶踏步、防护栏杆、支护石砌体和必要的排水系统。这样不仅大大提高了缓冲能力,使得安全防护更为充分,同时为边坡绿化预留了美化和造型的空间,是一个难得的大型采石场高边坡整治的典型案例。施工完成后,整个边坡场地从安全性、实用性美观上都达到了预期效果。治理前边坡概貌见图8-1,边坡治理后见图8-2。

图1-1治理前边坡概貌图8-2边坡治理后概貌

9、结论

本工程在边坡设计中综合运用多种高边坡整治技术,分理解建筑与结构设计的要求,对复杂的场地地质条件调查分析清楚,采用不同的地基处理手段对不同的建筑单元进行了有效的处理,满足了本工程复杂的平面与竖向设计要求,重点解决了160m超高型岩质边坡的安全整治以及防排洪问题,消除了场地的地质灾害隐患,创造了良好、安全的建设条件。边坡安全设施的设计与景观要求相结合,使得边坡外观与建筑景观相协调。工程竣工后,边坡稳定、安全设施到位、景观协调,取得了有良好的经济效益和社会效益。为深圳甚至全国大型采石场的整治提供了一个可以借鉴的示范样板。

参考文献:

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[5]陈祖煜.土质边坡稳定性一原理方法程序[m].北京:中国水利水电出版社,2003

水利水电边坡设计规范篇7

【关键词】水利水电施工;边坡开挖;支护技术

水利水电工程,多会使用边坡开挖支护的技术进行施工,这方面施工技术能够有效的提升工程施工的质量和效率。为从根本上推动我国水利水电工程的良好发展,就需要结合实际情况,找到施工过程中存在的问题,并制定合理的措施对其进行处理,加强对这项技术的研究,进而确保我国水利水电工程,给广大人民提供更优质的服务。

一、水利水电中边坡开挖技术的研究

(一)边坡开挖情况的分析

水利水电工程,包括土质边坡的开挖,这种开挖技术一般会从上到下实行开挖,同时确保其能够满足施工的标准进行施工。如开挖的时候,需要确保对于削坡层实际的厚度加以严格的控制,以防止削坡层太厚、太薄影对开挖的质量和进度造成不良的制约,造成边坡后续施工中不能够充分的发挥其最大的功效。若想保证边坡缓解削坡方面的处理,需要确保可以有效的运用反铲挖掘机,从而不会对施工进度造成影响的基础上保质保量的完成开挖的工作任务量。边坡开挖的过程,质量方面的控制,通常会由相关的专业人员和技术人员,对其加以质量方面的管理和控制。此外,还应该全面的完善修坡方面的工作,通过专业的人员和具有一定工作经验的人员进行施工,施工的过程同时需要注重设备的合理应用。

(二)岩质边坡开挖情况的分析

土质边坡和岩质边坡,开挖技术的标准和规范存在一定差异。因为岩质边坡在进行开挖工序的时候,常会出现岩石材质的边层。所以,需要合理的运用岩石开挖的方式进行施工,并结合岩石的性状和硬度方面的要求,有效的选取爆破的形式。与此同时,应结合从上到下开挖的方法,以从根本上加强开挖的效率和开挖的质量,保证较高效率的基础上,遵循水利水电施工中对于边坡开挖的基本规范落实工作。岩质边坡在实际开挖时,应选取分层爆破的方式进行开挖,同时应结合开挖中不同层次的岩层分布,有效的选取爆破的方法,进而实现逐层的爆破。同时,应结合不同岩层的地质情况,高度等多方面因素设置爆破点,并加强对于分层的有效处理。此外,还应该全面对水利水电施工中,边坡岩层较薄的部位进行分析。于爆破部位合理的选取,特别需要注意的是切角方面的控制,进而防止其对于边坡开挖的整体质量方面的影响。岩质边坡在开挖的过程,亦可选取台阶式逐层爆破的方式。施工的过程,个别企业会为防止出现大范围的爆破现象,对边坡四周的地质造成制约,进而影响其稳定性,实现的逐层爆破的基本方法。同时应合理的运用台阶爆破的方法,而这种方法比较适用于较小爆破的水利水电工程,促使岩层边坡有效的开挖,并确保开挖施工可满足安全和稳定方面的要求。

(三)槽挖边坡开挖情况的分析

水利水电工程以自身的角度来讲,其在地质环境和地理位置、施工四周的生态环境等多方面均存在较大的差异。实际进行开挖时,应充分对施工周围的地质情况进行审核,进而确保开挖的整体质量。一般情况,应根据实际的地质状况,对槽挖的方式进行改善,以最大程度的按照工程施工的标准进行施工。水利水电施工中,边坡开挖施工常会运用槽挖的方式实行施工,因为这种方式能够在拉槽逐层爆破的方式下进行开挖,并对建基面基础上加以保护层进行开挖施工。相关的工作人员,需要在开挖边坡施工前,对工程的构造方面不会造成不良影响。开挖时需要注意的是,应结合边坡的地貌情况选取适宜的槽挖形式。与此同时,把整体开挖施工合理的进行分类,划分成几个小的工程实行,进而达到边坡分层开挖的目的。所有开挖的位置,需要选取爆破点较强的位置,进而遵循开挖施工实际的情况进行施工,以确保达到较高的施工效率和施工质量。结合开挖实际的厚度、岩层的实施状况完善爆破方面的施工,同时应考虑到层面对于质量方面,对采孔深度方面不良的影响,确保基层的层面能够按照规定的范围进行开挖。

(四)钻爆边坡开挖情况的分析

水利水电施工,一般会通过钻爆的方式进行施工,需保证钻爆方面的设计能够达到质量方面的标准,进而不断的提高开挖施工的效率和质量,并于保证正常施工进度的同时控制成本造价。钻爆设计的过程,需要结合实际的工程情况,以及进度情况做好对爆破岩层地质方面的了解,并对岩石的构造加以看出,通过生产性爆破方面的相关试验,达到爆破参数最好的状态。爆破点,同时能够采取微差爆破方面的施工技术,以及预裂爆破方面的施工技术,进而满足一次开挖成型的标准和施工效果。降低其对于边坡岩体构造方面所产生的不良影响,确保导流洞安全、有效。

二、水利水电支护技术的研究

(一)支护施工前期的准备工作的分析

水利工程自身具有地域和复杂、长期等特点,其可以对施工过程中,边坡的开挖和支护施工等方面造成直接的影响。所以,比较容易受到很多外界所影响,应全面完善开挖施工和支护施工的准备。水利水电工程进行施工的过程,应做好边坡的支护施工,同时应结合现场施工的环境、地质方面的条件,以及工程对于结构和施工工艺方面的要求,将岩体暴露的实际状况,可有效对施工的方案进行设计。同时应对施工现场的作业情况进行合理的指导,同时良好的完成工作人员交底方面的施工。施工的过程,应遵循实际的设计情况,以及施工的方案内容,对边坡状况在第一时间加以实行支护施工。支护施工的过程,需要保证对其四周的地域地质情况进行充分的观察,不稳定的边坡的区域需要在第一时间进行安全方面的加固处理。

(二)支护施工的分析

支护施工的所处环境,一般是通过锚喷支护的方式,以及预应力锚索的方式进行施工。锚喷支护施工属于支护工程中的主要内容,施工过程中应通过比较的方式,或以试验的方式制定最后的锚喷支护方面的参数。锚喷支护施工时,需充分的运用施工现场的设备进行合理的布置。锚喷施工可将注浆方面的设备,喷射机等设备做好维护方面的检查工作。若喷射方面的操作存在一定的失误,就应该在第一时间通过防尘方面的策略控制粉尘实际的浓度。通常情况下,会通过湿喷混凝土的方式进行施工。岩层方面具有渗水的功效,适用于非常强的区域,需要注意的是应在施工过程合理的将渗水排放,待完成喷后以钻排水孔的方式做好预防脱落的措施。支护施工的时候,如果锚杆自身的直径高出规定的范围,就应禁止使用支护施工的方式进行安装和施工。边坡的浅层支护施工的过程,应做好锚杆束和混凝土喷射等各环节的施工。这时,适用钻孔方面的机械完善钻孔的处理工作,以此加强搭设排架并合理的运用钻机,针对边坡位置加以凿孔施工,锚杆束安装需要合理的运用注浆插杆的方法进行施工。岩层容易出现破碎的现象,以及塌孔的问题,所以应做好防护工作然后再进行正常的施工。

总结:水利水电施工中,常会使用边坡开挖支护的技术进行施工,合理运用这方面的技术,能够确保工程的施工质量和效率,并保证工程的安全、稳定。所以,边坡进行开挖和支护施工的过程,需要结合实际工程概况,不断完善施工的技术,进而推动我国水利水电工程良好的发展。

参考文献:

水利水电边坡设计规范篇8

施工单位应指派专人定时定点做好气象观测。雨季到来以前,对施工现场和各部门进行一次全面大检查,重点检查场地排水设施和临时设施的防雨效果,加固整修现有排水系统,根据降水量的估测结果适当增加排水设施,确保排水渠道畅通,防止雨水倒灌;打通现场的运输渠道,应防滑需要,将沙砾或炉渣铺设在路表,如有必要还可适当加固路基;编制雨期施工组织计划时必须将雨期施工因素考虑周全,尽可能选在晴天施工,雨天改为室内作业,如不能避免,雨天尽量缩短室外作业时间,减小工作量;认真检查并维修材料仓库,仓库周围的排水设施必须畅通,确保屋面不漏雨、墙体不渗水、地面不返潮;钢材受潮易生锈,防水保温材料受潮会影响其保温效果,因此这两种材料必须堆置在干燥且不漏雨的地方,同时设置一定的防潮措施。露天堆放的材料,应布设防水措施,以免影响使用效果;应《施工现场临时用电安全技术规范》中的相关要求,井字架、塔吊和高层建筑等必须设置避雷装置,定期检查其工作状态,如有故障及时维修;现场施工机械必须有防雨棚,砼、砂浆运输机必须搭设防雨罩(或防雨盖);结合现场施工情况,提前布置排水机具和材料,不定期检查现场的电网线路,确保其绝缘状态良好,查看零线和接地是否达到安全要求,安装漏电保护装置;雨季到来前对现场的临时设施进行全面整修,确保其不漏、不塌、不倒,四周无积水,防止积水流入设备内发生安全事故;要科学选址,尽量不要在易发生坍塌、山洪、滑坡和泥石流等灾害地段施工。在降雨或大风天气,必须对临时设施地基及主体结构进行检查,及时整修设备故障。

2雨期施工的主要技术措施

截水是在施工现场的上游设截水沟,阻止场外水流入施工现场。排水是在施工现场内合理规划排水系统,并修建排水沟,使雨水按要求排至场外。因此,在做总体规划设计时,综合分析本地降雨的时间规律和降雨量,根据地形特点和设计要求做好施工组织设计。现场临时排(截)水沟的设计设计临时排水沟和截水沟时必须注意:根据地形特点设置纵向边坡,坡度至少为0.3%,若地形平坦则至少为0.2%,沼泽地区可设计为0.1%;结合土质和沟深确定沟的边坡坡度,粘性土边坡一般为1:0.7~1:1.5;根据施工阶段可能遇到的最大流量设定横断面尺寸,最大流量则要根据当地历年的最大降雨量和汇水面积来计算。土方工程土方工程雨期施工要注意五点:一是雨期施工尽量缩小作业面积,可分期、分段、分片来完成。尽量在雨季到来前结束关键部位的施工。开挖场地应设一定的排水坡度,场地内不能积水。二是雨期施工时,应保证现场道路畅通。根据施工要求,将沙砾、炉渣等防滑材料铺设在路表,必要时应加高加固路基。道路两侧应修好排水沟,在低洼积水处应设置涵管,以利泄水。三是填方施工中,取土、运土、铺填、压实等工序连续施作。已填土层要在雨季到来前压实,然后做出坡度,以利排除雨水。四是雨期施工可将边坡适当放缓或设置支撑,确保边坡稳定。施工阶段定期边坡及支撑的稳定性。五是雨期进行基坑,应在坑(槽)外侧围以土堤或开挖水沟,防止地面水流入坑槽。最后,对可能被雨水冲塌的边坡,为防止边坡被雨水冲塌,可将钢丝网片钉在边坡上,然后铺设50mm的细石混凝土。刚焊接的钢筋接头如被雨淋会脆裂影响工程质量,施工时接头部位必须做好防雨措施。屋面工程卷材防水屋面的施工建设应避开雨期,并同时安装屋面的落水管;如基层浸水,应在基层表面干燥后方可铺贴卷材。综上所述,雨期施工必须做到:按照雨期施工要求,做好材料、技术、资金等各方面的事前准备工作;结合各工种雨期施工特点,开工前对所有参建人员进行全面的技术交底;严格按施工规范、设计要求及雨期施工要求加强中间检查,做好工种自检和工序交接检,确保各工序质量达标。

3雨期施工的安全防范措施

所有机具设备必须搭设防雨棚,安排在干燥、地势高的地方;定期检查脚手架,及时加固或更换不稳定的支架;脚手架上马道必须设置防滑措施,雨天过后就清扫干净,并对脚手架和机电设备的安全性能进行检查;现场电路电线必须有绝缘胶套,禁止使用裸线,现场的机电设备由专人维护和管理,禁止其他工程人员未经允许随意改拆线路;所有参建人员必须穿软质的防滑鞋,禁止穿拖鞋、硬质等易滑鞋;大风或雷雨天气不宜进行高空或室外作业,塔吊处、集水井、潜水泵必须确保无恙。

4小结

水利水电边坡设计规范篇9

【关键字】水利水电,边坡开挖,支护技术

中图分类号:tV212文献标识码:a文章编号:

一.前言

边坡在矿山开采、交通运输、水利和国防等建设工程中十分常见,其稳定性对这些工程有着重要的影响。由于自然作用力和人类社会活动的影响,边坡发生失稳的事故时有发生,给国家和人民带来了巨大的损失,反之,边坡的合理设计支护又将给人们带来显著的效益。因此,边坡的稳定及其合理的开挖支护,己引起了人们极大的关注,国家和地方己经投入了很大的人力、物力和财力来进行这方面的研究。边坡工程所涉及的领域极其广泛,它和经济、数学、力学、地质、仪器测试、材料和结构等学科有着密切的联系,这些学科的发展将对其稳定性研究起到促进作用。在目前的水利工程建设过程中,由于受到各种地质条件的影响,使在建设水利工程的过程中遇到一些施工难题。其中边坡工程的稳定性就是重要的一个难题。因为它会直接影响到建成后的水利工程的运行状况,因此建筑施工过程中对边坡开挖技术控制的要求极高。

二.水利水电施工过程中边坡开挖前的准备

水利水电施工过程中边坡开挖技术控制的主要目的就是查明工程建设区内的边坡工程地质条件,并对其进行分析。同时还要分析有可能对边坡的稳定性运行产生影响的因素,做到在评价边坡目前的地质状况的基础上,还应分析预测边坡地质有可能发生的变化,从而为水利工程的边坡设计和施工提供强有力的地质依据,保证水利工程建设的开展和建后工程的运行安全。对水利边坡工程高边坡开挖技术来说,开挖前应做到:

1、对水利工程中组成边坡的岩性、软弱夹层的分布、性状和成因进行勘察。

2、对水利工程所涉及到的沟、谷进行地质形态、对称情况、切割深度等方面的调查,勘察水利工程的自然边坡的高度、坡度和坡形。

3、对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象的高边坡开挖技术,勘察边坡工程所涉及到的地下水的类型及补排情况,同时对边坡工程中的岩体渗透性和水文地质结构进行高边坡开挖技术与分析。

4、做好危险源辨识及应对措施。

5、明确切实可行的施工方法和工艺,投入满足施工要求的设备和机械。

6、对水利工程中边坡工程的岩体进行物理力学特性的测试,研究物理力学特性对边坡稳定性运行的影响情况。

7、对水利工程中边坡的岩体裂隙的分布及特征进行勘察分析,并勘察边坡工程中,岩层的风化与风化带的情况。

8、对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。

9、对水利工程中,影响边坡工程稳定性的岩层结构分布、性状、产状进行勘察,并进行必要的计算,同时还应对各岩层的组合情况进行分析,预测边坡工程有可能存在的不稳定因素。

三.边坡开挖和支护的施工程序

1、边坡开挖的施工程序

使用由上而下分层的方式进行边坡开挖,在开挖每一层的过程中,沿上、下游的方向分成了三个施工区,每个施工区都是由外向里分块推进,每块的面积约为30mx20m,每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。

2、边坡支护的施工程序

随边坡下挖由上自下分层进行支护施工,紧跟着开挖工作面进行浅层支护,相对浅层支护,深层支护滞后一级马道。施工程序是:喷混凝土,锚杆束,排水孔,锚索。

四.水利水电工程中边坡支护施工的技术

1、深层支护

使用导向仪对锚素钻孔进行斜度控制,及时纠偏和测斜,使用轻型锚固钻机如XYZ-90或全液压锚固钻机等对锚索钻孔。使用灌浆对地质条件比较差的地方进行固壁。待编锚平台编制成束后把钢绞线绑扎牢固,而且和钢管导向帽的连接要稳固。下锚在探测锚索孔孔道合格后进行,要防止在下锚过程中整体扭转锚索体或使锚索体受到损坏,使用3SnS高压灌浆泵进行灌浆,使用溜槽入仓锚墩混凝土,待锚墩混凝土的强度达到设计要求后进行锚索张拉,油表采用YDC50-200型千斤顶对单根钢绞线进行对称循环张拉,根据设计值的90%控制初期张拉力,按照锚索的监测数据进行分析,以确定是否需要补偿张拉,锚素封锚最后进行。

2、浅层支护

边坡浅层支护的项目主要包括排水孔、锚杆束及喷混凝土等。

(一)使用XZ-30型钻机或QZJ100D(100B)潜孔钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔,完成钻设后,及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。

(二)使用XZ-30钻机或全液压钻机进行锚杆束钻孔。采用开挖形成的施工平台进行全液压钻机造孔施工,可以高效、快速的进行钻孔施工。待完成排架搭设后,采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工:使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工;使用后注浆先插杆的方式对岩层易塌孔、较破碎的部位进行施工。

(三)使用干喷法喷混凝土,通过滑道系统把水泥和骨料运到工作面。受喷面和混凝土喷射机的喷嘴要垂直,而且喷嘴要稍微偏向喷射的地方,且倾斜角不可大于l0度。

五.边坡开挖后的稳定性分析评价

边坡工程的稳定性对水利工程来说至关重要,因为它直接影响到建成后的水利工程的使用情况,因此对水利工程中高边坡工程的稳定性进行分析评价是非常有必要的。

1、对水利高边坡工程稳定性分析,主要包括几个方面:

(一)分析水利高边坡工程岩土体结构、性状等,从而明确边坡工程有可能出现的变形模式与边界条件。

(二)分析水利高边坡工程稳定性的影响因素,主要包括环境因素和工程因素,从而分析判断边坡工程可能的破坏模式及边界条件。

(三)分析水利高边坡工程选择岩体的物理力学特性,选择适当地分析方法,真实的分析计算出边坡工程地质中各岩体的物理力学参数。

(四)分析水利高边坡工程潜在的不稳定因素,根据综合评价,对高边坡工程的地质破坏提出治理措施。

2、对水利高边坡工程稳定性进行评价时,既要有定性评价,也要有定量评价。本文在此只对水利边坡工程稳定性评价中定性评价方法进行简单的介绍。其主要有:边坡地质类比评价、边坡地质变形判断评价、边坡的坡率允许值评价和边坡的极射赤平投影评价。

(一)高边坡地质类比评价

高边坡地质类比评价是将边坡同已知稳定性的类似高边坡进行对比,根据类似高边坡的稳定性分析该边坡的稳定性。

(二)高边坡地质变形判断评价

高边坡地质变形判断评价是根据已经表现出来的变形破坏迹象判断边坡的稳定性。

(三)高边坡的坡率允许值评价

高边坡的坡率允许值评价是把边坡坡率同相应的坡率允许值进行对比,从而判断现有高边坡的稳定性。

(四)高边坡的极射赤平投影评价

高边坡的极射赤平投影评价是利用极射赤平投影图来分析边坡岩层结构面之间、结构面与边坡坡面之间的组合关系,从而来判断高边坡的抗滑稳定性。

六.结束语

综合上述,在水利水电工程建设过程遇到的施工难题中,高边坡工程的稳定性就是最重要的一个难题,因为它直接影响到建成后的水利工程的运行状况。本文作者主要介绍了水利高边坡开挖前的工作准备、开挖技术支护技术和开挖后的稳定性分析评价,为当前的水利工程中高边坡开挖技术方面提供一些技术上的参考。

参考文献:

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[2]喻军华岩质高边坡开挖与支护过程分析浙江大学2003-01-01博士

[3]张萍胡冉张勤大岗山水电站右岸边坡开挖支护的有限元模拟水电能源科学2009-04-25期刊

[4]徐华敏张萍董磊华唐小松边坡开挖支护有限元模拟及稳定性分析中国农村水利水电2009-08-15期刊

水利水电边坡设计规范篇10

关键词:水库大坝除险加固效果良好

中图分类号:tV62文献标识码:a文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0061-01

1工程概况

上西庄水库位于青龙县境内的起河支流中下游,坝址位于秦皇岛市青龙县龙王庙乡上西庄黄崖沟村境内,坝址以上控制流域面积1.4km2,总库容10.4万m3,是一座以防洪为主兼顾灌溉养殖的小(2)型水利枢纽工程,始建于1970年5月,1971年6月初竣工。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞三部分组成。拦河坝为粘土心墙坝,现状最大坝高15.5m,坝顶高程552.00m,坝顶长71m,坝顶宽4.0m,坝顶无防浪墙。上游坝坡为干砌块石护坡,坡比为1∶2.1;下游坝坡为干砌块石护坡,坡比为1∶1.43。

溢洪道位于大坝右侧岸边,为开敞式宽顶堰,堰顶高程550.00m,堰顶宽度5m。下游为开敞式明渠,左岸为浆砌石直立挡墙,右岸为山体,坡比为1∶0.7。溢洪道全长30m,纵坡1/77,最大泄量21.2m3/s。放水洞位于大坝左坝头,为直径0.3m的坝下混凝土埋管,长44m,进口底高程541.00m,最大放水量0.41m3/s。

2工程除险加固前存在问题

(1)拦河坝。

①现状坝顶路面坑洼不平,影响汛期抗洪抢工作。②上游干砌石护坡质量差;上游坝坡杂草丛生,堆砌质量较差,块石间缝隙过大,咬合不紧,块石易松动,坡面凸凹不平;局部出现塌陷,部分块石被架空而失稳。③下游干砌石护坡质量差;下游坝坡杂草丛生,局部亏坡现象严重,块石松动,坡面凸凹不平,下游坝坡过陡,抗滑稳定安全系数不满足规范要求。④拦河坝防洪标准不足200一遇洪水标准,不满足规范要求。⑤下游坝基建基面有接触渗漏现象,坝脚有明流。(2)溢洪道;溢洪道岩性为斑状花岗闪长岩,岩块松动稳定性差,左岸边墙局部有裂缝、块石松动的现象,坡面不平整,抗冲刷能力差,影响溢洪道的正常运用。(3)放水洞;阀门锈蚀严重,关闭不严,常年漏水,已严重影响正常使用。(4)管理、配电及通讯设施不完善;水库管理设施不完善,缺乏水位、坝体渗流等观测设施,无法掌握拦河坝的工作状态。水库没有管理用房。

3工程地质条件

坝型为粘土心墙坝,坝基坐落在燕山侵入体(πγδ52)斑状花岗闪长岩之上。坝体两侧均为干砌石护坡,石材原岩为斑状花岗闪长岩,块径15~30cm,砌筑质量差,凸凹不平,块石间孔隙较大、咬合不紧,经多年运行,已出现多处滑移。溢洪道位于右坝肩山边,为开放式河岸溢洪道。溢洪道右岸为山体开挖的岩石边坡,左岸为浆砌石的挡墙。水库运行期间未发现有绕坝渗漏现象。坝脚有渗漏现象,可见明流,流量大约100ml/s。大坝无防浪墙,无观测设施,管理设施不健全。坝顶右端混凝土路面出现裂缝,长约4m,最宽处约8cm。

4工程设计标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,上西庄水库为小(2)型,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级,其主要建筑物拦河坝、溢洪道、放水洞等按5级建筑物设计,设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇。依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.45s,对照《中国地震动参数区划图》附录D,地震基本烈度相当于Ⅵ度区,建筑物的地震设计烈度为6度,根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97),建筑物可不考虑地震因素。

5工程的除险加固设计

5.1坝顶修建防浪墙、坝顶改建

坝顶路面顶高程为552.00m,采用泥结碎石路面,长71m,净宽3.5m,厚20cm;由于拦河坝安全超高不满足规范要求,坝顶上游侧加设L型浆砌石防浪墙,防浪墙高1.0m,顶高程为553.00m,墙宽0.5m。由于该地区冻土深度1.09m,因此防浪墙基础埋深1.2m,基础底高程550.80m,防浪墙为浆砌石结构;坝顶下游侧设浆砌石路缘石,路缘石尺寸0.4×0.5m(宽×高),顶部与路面齐平,其中水泥砂浆均采用m10;坝顶路面采用单侧排水,路面坡度2%,路面雨水经坡面排至下游。

5.2上游坝坡加固维修

原拦河坝上游护坡为厚40cm的干砌石护坡,下设40cm厚反滤层,坝坡为1∶1.21。现场勘查和地质勘察成果表明,干砌石护坡所用石材风化严重,质地较软,且块石块径偏小,形状不规则,部分块石是由大块漂石破碎而成的,存在磨圆面,块石间空隙过大,咬合不紧,易松动,局部出现塌陷,部分块石被架空而失稳。

经复核计算,上游坝坡稳定计算满足规范要求,因此仅对塌陷亏坡处以及干砌石破坏严重处进行修复处理。据现场查勘统计,上游坝坡需要修复面积约占50%。修复时,首先拆除需维修部位的原干砌石护坡及反滤,清理干净后,回填开挖渣料至坡比1∶2.1,再铺设20cm碎石垫层和40cm干砌石护坡,坡比维持1∶2.1。新砌护坡石料要求采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石,饱和抗压强度大于40mpa,容重大于24kn/m3,块石中部厚度不小于200mm。

5.3下游坝坡加固维修

拦河坝下游坝坡坡为干砌石护坡,本次实测下游坝坡坡比仅为1∶1.43,经复核计算,下游坝坡稳定安全系数不满足规范要求,因此本次加固对下游坝坡进行贴坡处理,贴坡用料采用溢洪道开挖石渣。贴坡前,应先拆除原干砌石护坡,由于原反滤料与贴坡石渣土力学指标基本相同,因此不予拆除,直接培厚下游坝坡,高程544.00m处设2m宽一级马道,马道上下坡比均为1∶2.0。新筑坝材料首先回填开挖渣料;渣料上部回填上游坝坡拆除的反滤料;在放水洞基础顶面高程以下回填30cm砂砾石,不足部分回填土料。坝体填筑渣料采用溢洪道右岸开挖渣料,渣料和反滤料压实后相对密度不小于0.7。土料从料场外购,压实度要求不低于94%。结合贴坡式排水对下游坝脚进行防护,其顶部应高于坝体浸润线出逸点1.5m,并且不小于冻土深度,确定其顶高程位于下游坝脚以上2.0m,即高程538.50m。排水体顶部和下游边坡采用30cm厚干砌石砌筑,边坡为1∶2.0。由于回填石渣能够起到反滤作用,因此排水设施不再设反滤层。

6结论

通过分析该工程的安全隐患所在,依据规范对坝顶修建防浪墙、坝顶路面改造、上游坝坡干砌石护坡拆除重建、下游坝坡贴坡培厚及防护等工程施工中严格按施工填筑参数控制压实质量、铺筑厚度、材质级配等各项指标。工程加固后至今运行良好,故实践证明其所采取的除险加固措施达到了设计要求,取得了较好效果,值得推广。