引論：我們?yōu)槟砹?3篇水利水電工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

一）顆粒分析的試驗(yàn)方法

依據(jù)土體的顆粒組成不同，在顆粒分析中采用的方法不同，可分為：篩析法（>0.075mm的土）、密度計(jì)法（

二）土體巖性定名

依據(jù)土體的粒徑組成，當(dāng)粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量的50%的土，定名為碎石土；粒徑大于2mm 的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%，粒徑大于0.075mm 的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量50%的土，應(yīng)定名為砂土；粒徑大于0.075mm 的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)等于或小于10 的土，應(yīng)定名為粉土；結(jié)合液塑限的成果可能定名粘性土：當(dāng)塑性指數(shù)（Ip）介于10（不含）～17（含）的土定名為粉質(zhì)粘土，Ip大于17的定名為粘土。

此外除按顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)定名外，土的綜合定名還應(yīng)有相關(guān)的規(guī)定。

三）多年凍土

多年凍土是一種特殊性土，在高寒地區(qū)普遍存在，是不可回避的一個(gè)問(wèn)題。

土體的顆粒組成不同，巖性不同，凍土的分類(lèi)、凍脹和融沉分級(jí)也不同，總含水量不同，其平均融沉系數(shù)、融沉等級(jí)、融沉類(lèi)別不同，最終確定的凍土類(lèi)型也不同，其物理力學(xué)性質(zhì)的表現(xiàn)也不同，對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的勘察要求也各有側(cè)重，對(duì)其上的不同各類(lèi)的建筑物也應(yīng)根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)區(qū)別對(duì)待。

四）凍脹性評(píng)價(jià)

水利水電工程勘察中

工民建勘察中巖性為碎（卵）石、礫、粗、中砂（

粒徑小于0.005mm的顆粒含量大于60%時(shí)為不凍脹；碎石類(lèi)土當(dāng)充填物大于總質(zhì)量的40%時(shí)，凍脹性按充填物土的類(lèi)別進(jìn)行判定；碎石土、礫砂、粗砂、中砂（

五）原位測(cè)試儀器的選擇

有些原位測(cè)試儀器在適用上條件寬松，只要地點(diǎn)合適，各種土層均可進(jìn)行；有些儀器適用條件比較苛刻，有的適用于粗粒土而不適用于細(xì)粒土，如動(dòng)探觸探試驗(yàn)；有的適用于細(xì)粒土而不適用于粗粒土，如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等，特別是十字板剪切試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、螺旋板載荷試驗(yàn)在地下水位高，土層飽水的細(xì)粒土層中更能發(fā)揮其獨(dú)特的作用。

六）土的腐蝕性評(píng)價(jià)

由于粗粒土的具大孔隙性、強(qiáng)透水性強(qiáng)，毛細(xì)水上升高度小，不利于鹽份的富集，一般腐蝕性較小，在工民建的勘察中在有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，一般不取樣分析評(píng)價(jià)，認(rèn)為其腐蝕性微；細(xì)粒土恰恰相反應(yīng)取樣分析評(píng)價(jià)。

七）天然密度測(cè)定

粗粒土的天然密度采用灌水法或灌砂法；細(xì)粒土的測(cè)定采用環(huán)刀法。

八）土體狀態(tài)的確定標(biāo)準(zhǔn)

碎石土的密實(shí)度采用重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)確定其狀態(tài)為松散、稍密、中密、密實(shí)等；砂土的密實(shí)度采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定其狀態(tài)為松散、稍密、中密、密實(shí)等；粘性土的狀態(tài)采用液性指數(shù)確定為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑等。

九）土的類(lèi)型劃分和剪切波速范圍

土體的類(lèi)型和土體的剪切波速在沒(méi)有進(jìn)行波速測(cè)試時(shí)，可通過(guò)土體的顆粒分析，確定其定名，在建筑物等級(jí)為丙類(lèi)、丁類(lèi)時(shí)可采用規(guī)范推薦的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，進(jìn)而確定場(chǎng)地土類(lèi)型和場(chǎng)地類(lèi)別，為設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。

十）地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)

依據(jù)不同的巖性，在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行非狀工況計(jì)算時(shí)，需按照巖土名稱(chēng)和性狀確定地基土體的抗震承載力調(diào)整系數(shù)。

十一）地震液化評(píng)價(jià)

地震液化的評(píng)價(jià)決定地震發(fā)生時(shí)建筑物的安全，其危害性和破壞性也是最大的，應(yīng)當(dāng)在工程勘察和設(shè)計(jì)中引起高度重視，在從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)方面進(jìn)行表述。

（一）國(guó)標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011―2010）的判定方法

飽和的砂土或粉土（不含黃土），在初判時(shí)可依據(jù)土體中粘粒含量和地震設(shè)防烈度判定是否有液化的可能，對(duì)可能發(fā)生液化的土體依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)和顆粒組成計(jì)算臨界錘擊數(shù)，通過(guò)與實(shí)際錘擊數(shù)的比較判定其注化的可能性，并可進(jìn)一步計(jì)算鉆孔的液化指數(shù)，劃分地基的液化等級(jí)，并采取對(duì)應(yīng)的抗液化處理。

（二）《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）判定方法

1）土的液化判定工作可分初判和復(fù)判兩個(gè)階段。在初判中需通過(guò)土體級(jí)配曲線(xiàn)確定大于5mm、小于0.005mm的粒徑組含量，再結(jié)合地震設(shè)防烈度判定其液化的可能性；在復(fù)判中也需要確定土體的粘粒含量，依據(jù)相關(guān)公式計(jì)算其臨界值，再做出最終的判定。

十二）滲透變形判定（多用于水利水電專(zhuān)業(yè)）

土的滲透變形特征應(yīng)根據(jù)土的顆粒組成、密度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)等因素綜合分析確定，宜分為流土、管涌、接觸沖刷、接觸流失四種。其中的不均勻系數(shù)、粗細(xì)顆粒的區(qū)分粒徑、接觸沖刷中的D10、d10、接觸流失中：不均勻系數(shù)介于0～5（含）時(shí)的D15、d85，不均勻介于0～10（含）時(shí)的D20、d70、臨界水力比降的確定都是依據(jù)土體的級(jí)配曲線(xiàn)。

十三）土體滲透系數(shù)的粗略估算

在《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）中依據(jù)土體的級(jí)配曲線(xiàn)提供了一個(gè)近似計(jì)算土體滲透系數(shù)的公式： ，這個(gè)公式表明土體的滲透性是其固有的性質(zhì)，主要是由土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的（此方法在新版的規(guī)范中已刪除，但可作參考）。

十四）天然建筑材料

在《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》第二章“術(shù)語(yǔ)、符號(hào)”中，提出24個(gè)術(shù)語(yǔ)，多數(shù)都是與土體的顆粒分析有關(guān)的，在天然建筑材料，更顯出顆粒分析的份量了。

在本規(guī)范中按砂礫料、土料、碎（礫）石類(lèi)土料、槽孔固壁土料、塊石料五大類(lèi)；不同類(lèi)型的料的取樣要求不一樣（數(shù)量、規(guī)格等），取樣數(shù)量不一樣、取樣重量不一樣，試驗(yàn)項(xiàng)目也不一樣，在記錄上要求所記的內(nèi)容也不一樣，評(píng)價(jià)的內(nèi)容和方法也不一樣。

參考文獻(xiàn)

1）《巖土工程勘察規(guī)范》

2）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

3）《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》

4）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

5）《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》

篇2

1 、工程概況

澮廟節(jié)制閘閘位于新楊河上，為原澮廟閘的拆除重建工程，該閘控制規(guī)模為中型，工程等別屬Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度。

本工程閘組成樞紐工程的主要建筑物有澮廟閘、澮廟閘水下部分、公路橋、橋頭堡、啟閉機(jī)房等建筑物及取水建筑物等。

——水下部分：

墊層：閘室、上下游翼墻底板采用100mm厚C10素砼墊層。塊石護(hù)坡、護(hù)底

采 100mm 厚碎石墊層。

閘室底板：現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，砼強(qiáng)度等級(jí)C25，抗?jié)B等級(jí)為W4，抗凍等級(jí)為

F50。

閘墩：現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，砼強(qiáng)度等級(jí)C25，抗?jié)B等級(jí)W4，抗凍等級(jí)為F50。

上下游翼墻：現(xiàn)澆鋼筋砼底板，砼強(qiáng)度等級(jí)C25。

護(hù)底、護(hù)坡：M7.5水泥砂漿砌塊石為300厚，干砌塊石為300厚，回填土

采用壤土回填，應(yīng)分層填筑、夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.9。

——公路橋、檢修橋：

公路橋：現(xiàn)澆鋼筋砼閘室頂板砼強(qiáng)度等級(jí)C30，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路-Ⅱ級(jí)。公路橋

兩側(cè)設(shè)鋼筋砼護(hù)欄。

公路橋鋪裝層：公路橋鋪裝層為C30防水砼，兩側(cè)排水。

檢修橋：現(xiàn)澆鋼筋砼閘室頂板靠上游側(cè)設(shè)金屬欄桿為´48鋼管焊制。刷防銹漆一度，銀粉漆二度。

——橋頭堡、啟閉機(jī)房：

橋頭堡一側(cè)為樓梯間，另一側(cè)為設(shè)備間，上下設(shè)備間之間設(shè)室內(nèi)樓梯；現(xiàn)澆

框架結(jié)構(gòu)，梁柱板砼強(qiáng)度等級(jí)為C25。

墻身：為填充墻，采用M5.0混合砂漿砌承重粘土空心磚。

樓面：水泥砂漿樓面、樓梯。

屋面：現(xiàn)澆C25防水砼屋面，結(jié)構(gòu)找坡2.5％，坡向上游側(cè)，采用有組織排

水，落水管管徑DN100設(shè)在上游側(cè)。

內(nèi)墻及頂棚：混合砂漿粉刷，滿(mǎn)批石灰膏，白色乳膠漆二度。

外墻粉刷：混合砂漿底晴雨漆二度，各部位顏色，根據(jù)供貨品種與設(shè)計(jì)人員

協(xié)商定。

按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),有關(guān)攔河水閘的等別,應(yīng)根據(jù)其過(guò)閘流量確定。下面就來(lái)談?wù)劯鞑糠纸ㄖ镌O(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)完成。

2、 澮廟閘的設(shè)計(jì)

2.1閘門(mén)形式比較由于地震設(shè)防烈度為7度,而且有較深厚的軟弱地基,因此建筑物的選型必須考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)抗震有利,對(duì)減小地基應(yīng)力有利，洪及控制閘門(mén)均為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，重約24KN，配QL-50-SD手電兩用螺桿啟閉機(jī)。防洪閘門(mén)啟閉行程2.1m，控制閘門(mén)啟閉行程3.6m。啟閉機(jī)應(yīng)按《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL41-93）及《水利水電工程啟閉機(jī)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)（DL/T5019-94）執(zhí)行。

2.2上部結(jié)構(gòu)布置

澮廟閘布置了公路橋、橋頭堡、啟閉機(jī)房等，交通橋除為樞紐運(yùn)行管理之用外,還考慮與公共交通道路結(jié)合，上游護(hù)砌段：因考慮交通要求，布置1×6m農(nóng)用交通橋一座。公路橋兩側(cè)設(shè)鋼筋砼護(hù)欄。

2.3閘頂高程

閘頂高程(交通橋面高程)應(yīng)按照《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265-2001)4·2·4,設(shè)計(jì)洪水位時(shí)安全超高的下限值為1.0m,校核洪水位時(shí)安全超高下限值為0.7m。按上述要求,考慮到交通橋的梁底應(yīng)高出校核洪水位0.5m以上及梁高。

3、建筑物設(shè)計(jì)

涵洞：洞身澆筑前預(yù)鋪C10砼墊層100厚，涵洞為C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)。泵室

段底板及涵洞底板頂部高程為19.70m。

翼墻：采用M10漿砌塊石重力式擋土墻。

上游護(hù)砌段：因考慮交通要求，布置1×6m農(nóng)用交通橋一座。

進(jìn)水池：M10漿砌塊石底板300厚，下鋪碎石墊層100厚。

出水池：長(zhǎng)5m，M10漿砌塊石底板300厚，下鋪碎石墊層100厚。

下游護(hù)砌段：長(zhǎng)5m，M7.5漿砌塊石300厚碎石墊層100厚。

啟閉臺(tái)：C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

檢修便橋：面板為C25現(xiàn)澆鋼筋砼150厚，欄桿為鋼管欄桿。

大堤護(hù)砌：漿砌塊石300厚，碎石墊層100厚。

廠房及啟閉機(jī)房：

（1）建筑部分

設(shè)計(jì)標(biāo)高：廠房室內(nèi)地面標(biāo)高23.60m；啟閉機(jī)房室內(nèi)地面標(biāo)高24.88m。

屋面：廠房為結(jié)構(gòu)板上做水泥膨脹珍珠巖1:10最薄處30厚，找2%坡，振搗密實(shí)，表面抹光；1:2水泥砂漿找平層20厚；上做二氈三油防水層，撒綠豆砂。

樓面：主廠房及啟閉機(jī)房為100厚結(jié)構(gòu)板，20厚水泥砂漿整體面層。

外粉：1:3水泥砂漿打底，白水泥白石屑粉面,檐口貼紫紅色小波瓦。

內(nèi)粉：墻面及天棚為混合砂漿粉面，乳膠漆二遍。

（2） 結(jié)構(gòu)部分

鋼筋：I級(jí)鋼筋用φ表示，II級(jí)鋼筋用φ表示。

砼等級(jí)：除標(biāo)明外均為C25砼。

墻身：M5混合砂漿砌Mu10機(jī)磚。為保證工程質(zhì)量和抗震要求：嚴(yán)禁干磚

墻和直搓；磚墻轉(zhuǎn)角和柱與磚墻接觸處每八皮磚設(shè)置2φ6拉結(jié)鋼筋。

門(mén)窗過(guò)梁：洞口采用鋼筋砼過(guò)梁。 圈梁在轉(zhuǎn)角、丁字、十字交叉處應(yīng)設(shè)

2φ12拉結(jié)筋。

4、設(shè)備配套

4.1機(jī)組選用2臺(tái)350ZLB-1125型軸流泵，葉片安裝角度+2o，n=1470r/min，

配套Y200L-4,30kW,380V,1500r/min立式電機(jī)2臺(tái)。

4.2主廠房?jī)?nèi)起吊設(shè)備選用1t單軌手動(dòng)葫蘆1臺(tái)。

4.3攔污柵

（1）攔污柵操作運(yùn)用

攔污柵為排澇進(jìn)水?dāng)r污柵，排澇進(jìn)水?dāng)r污柵設(shè)在泵站進(jìn)水池處；當(dāng)涵洞處于自流排澇時(shí)，攔污柵提起，當(dāng)泵站抽排時(shí)，攔污柵放下攔污。

（2）攔污柵設(shè)計(jì)

攔污柵所用材料及予埋滑道均為Q235。焊縫二級(jí)。工字橫梁與槽鋼立柱連接焊縫高度h×b=6×6㎜，其他為4㎜。

（3）柵體及予埋件外露部分表面均噴鋅防銹，噴鋅厚不小于0.12㎜，外涂厚0.05㎜環(huán)氧云鐵防銹漆作封閉涂料，再涂0.08㎜厚氯化橡膠鋁粉漆作面漆。

4.4 排澇攔污柵為二扇。起吊攔污柵選用1T環(huán)鏈?zhǔn)掷J。

5、電氣部分

供電方式：采用10kV架空線(xiàn)路供電，導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格為L(zhǎng)GJ-35。

電氣主接線(xiàn)：電機(jī)Y200L-4, 30kW電機(jī)兩臺(tái)。選用S11-125/10型變壓器作

為主變。高壓側(cè)設(shè)戶(hù)外跌落式熔斷器。電動(dòng)機(jī)電壓母線(xiàn)為單母線(xiàn)接線(xiàn)方式。

防雷接地：在廠房頂裝有避雷帶并利用鋼筋混凝土柱內(nèi)鋼筋與廠房接地網(wǎng)可

靠連接。本站接地網(wǎng)由廠房鋼筋混凝土底板構(gòu)成自然接地網(wǎng)，接地電阻值不應(yīng)

大于4Ω，若滿(mǎn)足不了要求，應(yīng)另人工敷設(shè)接地網(wǎng)。電氣設(shè)備的外殼和底座均應(yīng)

與接地網(wǎng)可靠連接。

照明：廠房采用長(zhǎng)壽熒光燈為主光源，四周輔以壁燈照明。

防火:站區(qū)地面建筑物、廠房均應(yīng)設(shè)置消火栓；低壓配電室配置手提式鹵代

烷滅火器及其它滅火材料；所有穿越電纜孔洞的電纜，應(yīng)在孔洞兩側(cè)各2m的區(qū)

段上，涂刷防火涂料以防止竄燃。防火涂料應(yīng)按廠家說(shuō)明書(shū)規(guī)定使用；所有的

電纜孔洞，包括盤(pán)柜下的孔洞，在電纜敷設(shè)完畢后，應(yīng)進(jìn)行封堵。堵料施工中，

先要用有機(jī)堵料DFD裹住電纜，以利電纜的更換和散熱，然后在其周?chē)麧M(mǎn)無(wú)

機(jī)堵料SFD，堵料的厚度不小于10cm。對(duì)于較大的電纜孔洞，在滿(mǎn)足以上施工

要求下，空洞的中間部位可配合巖棉使用。

6、控制運(yùn)用

（1)當(dāng)外河水位高于內(nèi)河水位21.80m，防洪閘門(mén)關(guān)閉，處于防洪狀態(tài)。

（2）當(dāng)外河水位低于21.70m,內(nèi)河水位高于外河水位，控制段閘門(mén)提至上層，

防洪閘門(mén)開(kāi)啟，處于自由排澇狀態(tài)。

（3）當(dāng)外河水位高于21.80m，內(nèi)河積水不能自流排水時(shí),控制段閘門(mén)封閉下

層，防洪閘門(mén)開(kāi)啟，開(kāi)動(dòng)機(jī)組，處于抽排狀態(tài)。

7、工程定位

泵站定位放樣時(shí)應(yīng)由設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員參加，以便現(xiàn)場(chǎng)作適當(dāng)調(diào)整。

8、其它

1．因無(wú)地質(zhì)勘探資料，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值暫按150kPa設(shè)計(jì)，地基開(kāi)挖后

篇3

1工程等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)

1.1工程等級(jí)

擬建工程由重力式擋水壩、溢流壩、等組成，水電站總庫(kù)容3846.58×104m3，裝機(jī)容量24MW，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)和《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201－94)的規(guī)定，該工程規(guī)模為中型工程，工程等別為Ⅲ等，擋水壩、溢流壩、河床式電站廠房為3級(jí)建筑物。

1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201－94)及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)的規(guī)定。對(duì)于本工程選定方案擋水重力壩最大壩高為30.8m，上下游水頭差為11.5m。按關(guān)于山區(qū)、丘陵區(qū)的水利樞紐工程的重力壩、溢流壩、河床式電站廠房洪水標(biāo)準(zhǔn)為：校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用500年一遇（P=0.2%），設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇（P=2%）；泄水建筑物消能防沖的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇（P=3.3%）；變電站、進(jìn)廠交通等非擋水部分的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇（P=1%）；設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇（P=2%）。

對(duì)于比選方案面板堆石壩方案，按關(guān)于山區(qū)、丘陵區(qū)的水利樞紐工程的堆石壩、溢洪道洪水標(biāo)準(zhǔn)為：校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用1000年一遇（P=0.1%），設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇（P=2%）；引水式電站廠房校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇（P=1%）；設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇（P=2%）；溢洪道消能防沖建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)與重力壩方案相同。

1.2.2抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306－2001）和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》（GB18306－2001），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值＜0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)的地震基本烈度小于Ⅵ度。

2擋水建筑物壩頂高程確定

按《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50662-2011）中有關(guān)規(guī)定，壩頂超高按常規(guī)設(shè)計(jì)。

2.1風(fēng)速

風(fēng)速采用項(xiàng)目區(qū)所在地區(qū)氣象臺(tái)測(cè)站1957年~1990年4月~11月實(shí)測(cè)風(fēng)速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)壩軸線(xiàn)走向，分別選取5個(gè)風(fēng)向(WSW、W、WNW、NW、NNW)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

計(jì)算風(fēng)速：正常運(yùn)用情況下采用重現(xiàn)期為50年的年最大庫(kù)面風(fēng)速，非正常運(yùn)用情況采用多年平均年最大風(fēng)速。壩前風(fēng)速計(jì)算值采用如下：

正常情況：υ=15.94m/s（正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位時(shí)）；

非常情況：υ=9.35m/s （校核洪水位時(shí)）。

2.2風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度及水域平均深度

庫(kù)區(qū)水域雖狹長(zhǎng)細(xì)窄，但庫(kù)區(qū)水面寬度仍大于12倍波長(zhǎng)，因此風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度采用計(jì)算點(diǎn)至對(duì)岸的直線(xiàn)距離。

風(fēng)區(qū)內(nèi)水域平均水深Hm沿風(fēng)向作出地形剖面圖求得，計(jì)算水位與相應(yīng)設(shè)計(jì)情況下靜水位一致。

2.3計(jì)算公式

根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL319-2005）中的規(guī)定以及本次調(diào)洪成果對(duì)壩頂高程進(jìn)行計(jì)算，壩頂高程為水庫(kù)靜水位與超高之和，即校核洪水位、設(shè)計(jì)洪水位和正常蓄水位情況下分別加相應(yīng)的壩頂超高確定壩頂高程。壩頂與水位的高差由下式確定：

Δh=h1%+hz+hc

式中：Δh—— 防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；

h1% —— 波高（m）；

hz—— 波浪中心線(xiàn)至正常或校核洪水位的高差（m）；

hc—— 壩體安全超高（m）；

其中波浪高h(yuǎn)的計(jì)算采用官?gòu)d水庫(kù)公式：

式中：υ0 —— 計(jì)算工況下的相應(yīng)風(fēng)速 (m/s)；

D —— 吹程 (m)；

Lm—— 平均波長(zhǎng) (m)。

波浪中心線(xiàn)至水庫(kù)靜水位的高度按下式計(jì)算：

式中：H —— 擋水建筑物迎水面前的水深 (m)。

壩頂高程計(jì)算成果見(jiàn)表1。

壩頂高程計(jì)算成果表

表1單位：m

由計(jì)算結(jié)果知，壩頂高程由校核洪水位控制，計(jì)算壩頂高程為450.46 m。但考慮到溢流壩頂?shù)墓ぷ鳂騼艨鐬?0.0m，為保證橋體鋼軌下的大梁（估算1.3m高）不影響泄洪，工作橋梁底須高于校核洪水位，由此確定壩頂高程為450.8m。

3 擋水壩設(shè)計(jì)

擋水建筑物壩型為混凝土重力壩，左岸擋水壩段樁號(hào)壩0+000 ~ 壩0+058.95m，右岸擋水壩段樁號(hào)為壩0+194.45 m ～壩0+ 212.7m，兩岸擋水壩段總長(zhǎng)為77.15m。

擋水壩壩頂高程為450.8m，壩頂不設(shè)防浪墻，壩頂寬度為6.0m，最大壩高為29.85m。壩頂路面以1%坡度向上游傾斜，以便排除壩頂集水，考慮到安全因素，壩頂上、下游側(cè)設(shè)有欄桿。壩體上游面折坡點(diǎn)高程為440.8m，折坡點(diǎn)以上鉛直，折坡點(diǎn)以下壩坡為1：0.2，下游折坡點(diǎn)高程為440.8m，折坡點(diǎn)以上鉛直，折坡點(diǎn)以下壩坡為1：0.6。下游壩腳豎直高度2.0m。

壩底上游壩踵設(shè)1.5m深、1.75m底寬的梯形齒槽。壩體內(nèi)設(shè)置帷幕灌漿和排水廊道，廊道為城門(mén)洞形，寬3m，高4m。廊道上游壁距上游壩面3m，底板混凝土最小厚度3m，底板高程隨壩基面上升，升至高程442.57m從下游壩面拐出。

為及時(shí)排出壩體內(nèi)的滲透水，在壩體內(nèi)防滲面板下游每隔3.0m設(shè)置一根直徑15cm的豎向排水管，滲透水通至廊道再排出壩體。壩體每隔20m左右設(shè)橫縫，縫內(nèi)設(shè)一道橡膠止水。

重力壩混凝土分3區(qū)：壩上游表面防滲抗裂Ⅰ區(qū)混凝土厚2.0m，強(qiáng)度等級(jí)C25，抗凍等級(jí)F300；壩內(nèi)低熱Ⅱ區(qū)混凝土及壩基礎(chǔ)低熱抗裂Ⅲ區(qū)混凝土（厚2.0m），強(qiáng)度等級(jí)C20。

4壩肩處理

由于右壩肩基巖巖面坡度較陡，為了滿(mǎn)足該壩段沿壩軸線(xiàn)方向的穩(wěn)定要求，壩肩基巖面開(kāi)挖成臺(tái)階狀以增強(qiáng)壩肩的縱向穩(wěn)定性。

兩壩肩壩頂高程以上進(jìn)行開(kāi)挖削坡處理，根據(jù)地質(zhì)勘察成果，土質(zhì)邊坡削坡的坡度為1：1.75~1：1.5，巖石為1：1~1：0.75。

5壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算

壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算主要核算壩基面滑動(dòng)穩(wěn)定，荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類(lèi)，分別采用抗剪公式和抗剪斷公式計(jì)算。荷載組合見(jiàn)表2。

擋水壩荷載組合

表2

抗滑穩(wěn)定采用抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式：

式中： K—— 抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

∑W —— 作用于壩體上的全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值；

∑P—— 作用于壩體上的全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值；

f —— 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪摩擦系數(shù)。

抗滑穩(wěn)定采用抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算公式：

式中：K′ ——抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算公式的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

f’、C —— 滑動(dòng)面抗剪斷摩擦系數(shù)及抗剪斷凝聚力；

A —— 基礎(chǔ)面受壓部分的計(jì)算面積；

ΣW ——作用于壩體上的全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值；

ΣP ——作用于壩體上的全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值。

計(jì)算斷面選取最大壩高斷面進(jìn)行計(jì)算，抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果見(jiàn)表3。

擋水壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果表

表3

從表中計(jì)算結(jié)果數(shù)值可以看出，擋水壩抗滑穩(wěn)定滿(mǎn)足規(guī)范要求。

6 壩基應(yīng)力計(jì)算

擋水壩壩基地基應(yīng)力計(jì)算采用材料力學(xué)公式計(jì)算；

式中：∑W —— 作用于單位寬度壩段上所有垂直力的代數(shù)和；

∑M —— 所有荷載（外力）對(duì)于壩基截面形心的力矩代數(shù)和；

B —— 壩底寬度。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

擋水壩壩基應(yīng)力計(jì)算成果表

表4

弱風(fēng)化安山巖地基允許承載力為3.8MPa，由表8.1.4計(jì)算結(jié)果得出，壩基地基承載力小于允許值，并且大于零，均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)

篇4

隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用以及有限元理論的日益完善,ANSYS等大型通用有限元分析軟件被日益廣泛地應(yīng)用到水利水電工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。ANSYS軟件作為一個(gè)大型通用有限元分析軟件,可以對(duì)結(jié)構(gòu)在各種外荷載條件下的受力、變形、穩(wěn)定性及各種動(dòng)力特性做出全面分析。

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (DL5073-2000) ,設(shè)計(jì)烈度為7、8、9度的1、2、3級(jí)的混凝土重力壩需要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

云南省水利資源豐富,是水利大省,同時(shí),也是地震多發(fā)區(qū),很多電站的壩址區(qū)設(shè)計(jì)地震烈度≥7度,因而在水利工程設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)是不可忽視的部分。

一、結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)的計(jì)算方法

目前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范所提到的結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)的計(jì)算方法有動(dòng)力法和擬靜力法兩類(lèi)。其中動(dòng)力計(jì)算方法又包括:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法及時(shí)程動(dòng)力分析法。

時(shí)程動(dòng)力分析法是將表示地面加速度的地震波a0(t)直接輸入結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程,求解結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)的位移x(t)。時(shí)程動(dòng)力分析法在理論上比較精確,但也比較復(fù)雜。特別是目前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范未對(duì)時(shí)程動(dòng)力分析法所得結(jié)果的處理以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做詳細(xì)規(guī)定。

振型分解反應(yīng)譜法及底部剪力法都是動(dòng)力法中的反應(yīng)譜法,即按標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜、考慮地震時(shí)的地面加速度a0(t)所引起的結(jié)構(gòu)自身的加速度動(dòng)力反應(yīng),并以作用在結(jié)構(gòu)上的地震慣性力來(lái)表示,把動(dòng)力問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜力問(wèn)題處理。振型分解反應(yīng)譜法是綜合考慮了結(jié)構(gòu)在不同振型時(shí)的地震反應(yīng),而底部剪力法則只考慮結(jié)構(gòu)的第一振型(基本振型)時(shí)的反應(yīng),是一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法。

擬靜力法是將結(jié)構(gòu)的重力作用、設(shè)計(jì)地震加速度與重力加速度的比值、給定的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)三者乘積作為設(shè)計(jì)地震力的靜力分析方法。在確定地震作用后,將其作為靜力荷載施加于建筑結(jié)構(gòu),與靜力荷載作用的情況一樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (DL5073-2000) ,工程抗震設(shè)防類(lèi)別為甲類(lèi)(場(chǎng)地基本烈度≥6度的1類(lèi)?ài)账ㄖ?時(shí),地震作用效應(yīng)的計(jì)算需采用動(dòng)力法。目前采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行水工建筑物抗震設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單易行,是采用最多的動(dòng)力計(jì)算方法。

二、振型分解反應(yīng)譜法

根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的基本求解理論可得多自由度體系的彈性動(dòng)力方程為:

(1)

對(duì)于無(wú)阻尼外荷載的自由振動(dòng)問(wèn)題,阻尼項(xiàng)和外力均為0,于是,動(dòng)力方程改為:

(2)

由于彈性體的自由振動(dòng)總可以分解為一系列的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的疊加,為了確定彈性體的自由振動(dòng)的固有頻率及相應(yīng)的振型,可以考慮如下的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的解:

(3)

其中{g}是位移{x(t)}的振幅列向量,它與時(shí)間t無(wú)關(guān),?棕是固有頻率,將公式(3)代入公式(2)可得:

(4)

于是,要找如公式(4)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)就要轉(zhuǎn)為?棕2和非零向量{g},使其滿(mǎn)足公式(2)。這就是廣義特征值問(wèn)題。求得的?棕就是振動(dòng)的固有頻率,{g}就是給出的相應(yīng)的振型。

三、振型分解反應(yīng)譜法在的ANSYS中的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5073-2000),除了窄河谷中的土石壩和橫縫經(jīng)過(guò)灌漿的重力壩外,重力壩、水閘、土石壩均可取單位寬度或單個(gè)壩(閘)段進(jìn)行抗震計(jì)算。本文以某混凝土重力壩非溢流壩段典型剖面為例,介紹混凝土重力壩振型分解反應(yīng)譜平面有限元計(jì)算過(guò)程。本工程基本設(shè)計(jì)烈度為8度,設(shè)計(jì)地震加速度為0.2g(重力加速度g=9.81m/s2)。

(一)模型及邊界條件

在ANSYS軟件中,采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震計(jì)算時(shí),所有材料的非線(xiàn)性特性均失效,因而對(duì)于平面分析,可采用Plan42單元進(jìn)行計(jì)算;另外,除材料自重外,所有外加荷載均不參與計(jì)算,因而,計(jì)算模型不施加外荷載。

材料參數(shù):采用線(xiàn)彈性模型,需要輸入壩體混凝土及基巖的容重和彈性模量,在此,壩體混凝土的動(dòng)態(tài)彈性模量采用靜態(tài)彈性模量的1.3倍,而基巖的動(dòng)態(tài)彈性模量與靜態(tài)彈性模量相同。

計(jì)算范圍:取壩體上、下游以及底面基巖均取約1.5倍壩高進(jìn)行計(jì)算,基巖僅考慮彈性,因而采用無(wú)質(zhì)量單元。

邊界約束條件:基巖上下游邊界和底部邊界均施加法向約束。

單元類(lèi)型:壩體采用平面四節(jié)點(diǎn)單元(plane42),考慮壩體縱縫不進(jìn)行灌漿,壩體按平面應(yīng)力問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算,基巖按平面應(yīng)變問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算;考慮壩體上游面的動(dòng)水壓力,采用單質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量單元(mass21)。

(二)模態(tài)分析

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5073-2000),一般情況下,水工建筑物可只考慮水平向地震作用,設(shè)計(jì)烈度為8、9度的1、2級(jí)重力壩等壅水建筑物應(yīng)同時(shí)計(jì)入水平向和豎向地震作用。當(dāng)同時(shí)計(jì)算水平向和豎向地震作用效應(yīng)時(shí),總的地震作用效應(yīng)也可將豎向地震作用效益乘以0.5的遇合系數(shù)后與水平向地震作用效應(yīng)直接相加。

1.各階振型和頻率計(jì)算。采用ANSYS計(jì)算軟件中的模態(tài)分析選項(xiàng):antype,modal。用子空間法提取前10節(jié)模態(tài):modopt,subsp,10。求解后用ansys后處理模塊post1即可得出前十階振型和頻率。

考慮水平向地震時(shí),地震加速度采用設(shè)計(jì)地震加速度ah,用考慮上游面動(dòng)水壓力的計(jì)算模型(滿(mǎn)庫(kù)模型)進(jìn)行模態(tài)分析,提取前十階振型和各階頻率。

考慮豎向地震時(shí),地震加速度采用設(shè)計(jì)地震加速度的2/3,即av=2an/3,用不考慮上游面動(dòng)水壓力的計(jì)算模型(空庫(kù)模型)進(jìn)行模態(tài)分析,提取前十階振型和各階頻率。

2.反應(yīng)譜譜值計(jì)算。《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5073-2000)給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜見(jiàn)圖1:

其中,對(duì)于混凝土重力壩,?茁max=2.0,一類(lèi)場(chǎng)地Tg=0.2s。

由上節(jié)所述反應(yīng)譜計(jì)算所得各階振型求出前十階周期,查設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,得出各階反應(yīng)譜值,作為下一階段反應(yīng)譜分析的輸入數(shù)據(jù)。

本算例典型壩段各階自振頻率和反應(yīng)譜值見(jiàn)表1:

(三)反應(yīng)譜分析及模態(tài)擴(kuò)展

分別將水平地震作用和豎向地震作用下模態(tài)分析得出的壩體各階頻率和反應(yīng)譜譜值輸入,進(jìn)行反應(yīng)譜分析,并進(jìn)行10階模態(tài)擴(kuò)展,得出各階反應(yīng)譜分析結(jié)果。

設(shè)置分析類(lèi)型為反應(yīng)譜分析:antype,spectr。

設(shè)置地震作用方向:sed,x,y,z;其中x,y,z為分析開(kāi)關(guān),考慮該方向的地震作用時(shí)設(shè)置為1,不考慮該方向地震作用時(shí)設(shè)置為0。

輸入各階頻率:Freq,f1,f2,……,f9;Freq,f10;其中f1～f10為壩體第1～第10階頻率。

輸入各階頻率所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)譜譜值:Sv,0.05,d1,d2,……,d9;Sv,0.05,d10,其中d1～d10為壩體第1～第10階反應(yīng)譜譜值。

進(jìn)行模態(tài)擴(kuò)展:expass,on;mxpand,10,yes,0.005

(四)合并模態(tài)

對(duì)各階模態(tài)響應(yīng)進(jìn)行平方根組合,得到反應(yīng)譜分析結(jié)果。將豎向地震作用的反應(yīng)譜分析結(jié)果乘以0.5,并與水平地震作用疊加,得壩體動(dòng)力分析結(jié)果。

用平方根法合并模態(tài):srss,0.05,disp。

求解后讀取模態(tài)合并結(jié)果文件file.mcom。即可得水平向或豎向的反應(yīng)譜分析結(jié)果,又post1后處理模塊可得出壩體各節(jié)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)及位移狀態(tài)。

四、計(jì)算結(jié)果的處理

由于任何水工結(jié)構(gòu)都不可能僅受地震荷載作用,要完整考慮壩體的受力狀態(tài),通常考慮正常運(yùn)行工況與地震工況的組合。由于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算所得結(jié)果僅為壩體內(nèi)某點(diǎn)在相應(yīng)地震烈度的作用下的最大可能應(yīng)力及位移,不計(jì)應(yīng)力和位移的方向,因而需考慮動(dòng)、靜應(yīng)力及位移的疊加。本文介紹了目前常用的最不利組合原則和全拉全壓原則兩種目前最常用的原則。

(一)最不利組合原則

按最不利組合原則組合靜態(tài)反應(yīng)和動(dòng)態(tài)反應(yīng)得到綜合反應(yīng)。

綜合位移組合原則為:對(duì)于壩體同一結(jié)點(diǎn),如果x軸方向(y軸方向和z軸方向相同)靜態(tài)位移為正值時(shí),就把x軸方向動(dòng)態(tài)位移作為正值與靜態(tài)位移進(jìn)行疊加;如果x軸方向(y軸方向和z軸方向相同)靜態(tài)位移為負(fù)值,就把x軸方向動(dòng)態(tài)位移作為負(fù)值與靜態(tài)位移進(jìn)行疊加。靜動(dòng)態(tài)荷載作用下的綜合位移,按照此原則進(jìn)行組合最為不利。

綜合應(yīng)力組合原則為:對(duì)于壩體同一結(jié)點(diǎn),如果靜態(tài)某一應(yīng)力分量為負(fù)時(shí),該部位的動(dòng)態(tài)相應(yīng)應(yīng)力分量數(shù)值小于其靜態(tài)應(yīng)力分量的絕對(duì)值時(shí),把動(dòng)態(tài)相應(yīng)應(yīng)力分量作為負(fù)值與靜態(tài)應(yīng)力分量進(jìn)行疊加;其他條件下(包括靜態(tài)某一應(yīng)力分量為負(fù)時(shí),該部位的動(dòng)態(tài)相應(yīng)應(yīng)力分量數(shù)值大于其靜態(tài)應(yīng)力分量的絕對(duì)值和靜態(tài)應(yīng)力分量為正時(shí)兩種情況)把動(dòng)態(tài)應(yīng)力分量作為正值與相應(yīng)靜態(tài)應(yīng)力分量進(jìn)行疊加。靜、動(dòng)態(tài)荷載作用下的綜合應(yīng)力按照上述原則進(jìn)行組合對(duì)壩體的抗拉和抗壓強(qiáng)隊(duì)安全最為不利,在此稱(chēng)應(yīng)力組合原則為“強(qiáng)度最不利應(yīng)力疊加原則”。

最不利組合原則考慮了位移和強(qiáng)度在不同情況下使用不同的組合原則,理論上比較科學(xué)。但采用此方法需對(duì)結(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的各方向應(yīng)力及各方向位移一一進(jìn)行判斷,分別計(jì)算,計(jì)算較為復(fù)雜。

(二)全拉全壓原則

全拉全壓原則先將所用應(yīng)力均看作是正值(拉)與靜力狀態(tài)下各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力進(jìn)行迭加,得出靜+動(dòng)的計(jì)算結(jié)果,然后將所有應(yīng)力均看作是負(fù)值(壓),與靜力狀態(tài)下的各結(jié)點(diǎn)應(yīng)力進(jìn)行迭加,得出靜-動(dòng)的計(jì)算結(jié)果,將兩套迭加成果均列出來(lái)進(jìn)行分析比較。同樣,位移也采用同樣的方法進(jìn)行處理。

全拉全壓原則計(jì)算時(shí)只需將反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果與靜力狀態(tài)計(jì)算結(jié)果直接計(jì)算較為簡(jiǎn)便。

圖2為由全拉全壓法求得的壩體豎向位移等值線(xiàn)圖,圖3為壩體第一主應(yīng)力等值線(xiàn)圖。

五、結(jié)語(yǔ)

由于地震作用的復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)性,地震高烈度區(qū)混凝土重力壩的抗震設(shè)計(jì)、計(jì)算方法仍在實(shí)踐中不斷發(fā)展。作為設(shè)計(jì)人員,往往希望采用相對(duì)簡(jiǎn)單易行、計(jì)算成果可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法。本文簡(jiǎn)要介紹了混凝土重力壩抗震動(dòng)力分析中最常用的動(dòng)力計(jì)算方法――振型分解反應(yīng)譜法的分析過(guò)程,并以某混凝土重力壩典型非溢流壩段為例,介紹了該計(jì)算方法在大型有限元軟件ANSYS中的應(yīng)用,介紹了計(jì)算結(jié)果的兩種常用處理方法,對(duì)一般大、中型混凝土重力壩進(jìn)行快速抗震分析有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(DL 5073-2000)[S].北京:水利水電出版社,2000.

篇5

電光村水庫(kù)位于塘廈鎮(zhèn)林村，屬石馬河支流。水庫(kù)于1957年10月動(dòng)工，1960年2月竣工，按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水位校核，控制集雨面積4.0km2，總庫(kù)容306萬(wàn)m3，為小（1）型水庫(kù)，兼有防洪、灌溉和備用供水等綜合功能。水庫(kù)正常蓄水位為42.70m（85高程，下同），設(shè)計(jì)洪水位為45.01m，校核洪水位為45.73m。

樞紐工程主要包括大壩、輸水涵管和溢洪道三部分。

經(jīng)過(guò)五十多年運(yùn)行及多次維修加固，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求參照《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL258-2000）對(duì)工程質(zhì)量、運(yùn)行管理、防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)安全、滲流安全、金屬結(jié)構(gòu)安全等方面進(jìn)行復(fù)核評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大壩安全綜合評(píng)價(jià)。

2、大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)

（1）大壩運(yùn)行：水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用合理，水文測(cè)報(bào)及通信設(shè)施完備，各項(xiàng)規(guī)章、制度基本落實(shí)齊全。

（2）大壩維修：水庫(kù)自投入運(yùn)行以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次整修加固，主要對(duì)主壩及溢洪道進(jìn)行維修加固。迎水坡、背水坡坡面及輸水涵管現(xiàn)出現(xiàn)不同程度老化，破壞。

（3）大壩安全監(jiān)測(cè)：水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不完善，無(wú)位移、變形、滲流量等監(jiān)測(cè)設(shè)施。

（4）綜合評(píng)價(jià)：水庫(kù)大壩及時(shí)得到維修，基本處于正常可運(yùn)行狀態(tài)。但大壩檢查觀測(cè)設(shè)施配備不夠完善，總體上在運(yùn)行管理方面有不足。

綜上所述，大壩運(yùn)行管理的綜合評(píng)價(jià)為較好。

3 、安全分析與評(píng)價(jià)

3.1 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)

對(duì)大壩的設(shè)計(jì)、施工、歷次除險(xiǎn)加固和地質(zhì)勘探室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)等資料的分析，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查和外觀檢測(cè)，對(duì)現(xiàn)狀工程質(zhì)量評(píng)價(jià)如下：

（1）大壩為均質(zhì)土壩，壩頂及迎水面采用混凝土護(hù)面。壩體整體無(wú)變形、位移；壩頂無(wú)明顯裂縫、塌陷、異常變形等，防浪墻無(wú)破損、錯(cuò)動(dòng)、開(kāi)裂；迎水面砼護(hù)坡下部受庫(kù)水沖刷、浪蝕剝蝕嚴(yán)重，局部出現(xiàn)較大裂縫；壩后草皮護(hù)坡，無(wú)鼠洞、蟻穴等安全隱患。大壩壩體填土滲透系數(shù)平均值為4.5×10-4cm/s，屬弱～中等透水，壩體存在滲漏的可能性較小。壩基土滲透系數(shù)平均2.2×10-5cm/s，屬弱～微透水，為壩基滲漏良好隔水層。壩基各巖土層承載力值可滿(mǎn)足要求，大壩存在沉陷的可能性較小。

（2）溢洪道：溢洪道建于大壩右壩肩，現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)溢洪道整體無(wú)傾斜、沉陷，底板無(wú)開(kāi)裂、淤塞及滲水等現(xiàn)象；上下游兩側(cè)砌石擋墻無(wú)較大變形、松動(dòng)及坍塌等現(xiàn)象。。

（3）輸水涵管：輸水涵管布置于大壩左端，管徑0.80m，采用鋼筋混凝壓力圓管，進(jìn)口控制采用塔式結(jié)構(gòu)。控制塔及工作橋外觀效果較好，未見(jiàn)明顯裂縫、傾斜等不安全因素，啟閉設(shè)備工作正常。

鑒于上述分析評(píng)價(jià)，大壩壩體填筑土料基本滿(mǎn)足規(guī)范要求，其壓實(shí)度較高，發(fā)生壩體滲漏的可能性較小。壩底清基情況較理想，為壩體提供了良好的承載，有利于大壩的整體穩(wěn)定。

大壩工程質(zhì)量評(píng)定為合格。

3.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

鑒定時(shí)進(jìn)行庫(kù)區(qū)水下地形測(cè)量及主要建筑物測(cè)量。通過(guò)復(fù)核，水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核，校核庫(kù)水位45.73m，相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)306.1m3；設(shè)計(jì)庫(kù)水位45.01m，相應(yīng)庫(kù)容269.2萬(wàn)m3；正常蓄水位42.7m，相應(yīng)庫(kù)容170.5m3；汛期限制水位42.7m，相應(yīng)庫(kù)容170.5m3；死水位35.64m，相應(yīng)庫(kù)容14.3萬(wàn)m3；調(diào)洪庫(kù)容135.6萬(wàn)m3；興利庫(kù)容156.2萬(wàn)m3。

現(xiàn)狀壩頂高程均滿(mǎn)足防洪要求，溢洪道滿(mǎn)足設(shè)計(jì)泄洪要求。

綜上所述，電光村水庫(kù)大壩防洪安全評(píng)價(jià)為A級(jí)。

3.3 大壩滲流安全分析

滲流計(jì)算取壩軸線(xiàn)中部實(shí)測(cè)橫斷面，運(yùn)用二維有限單元法，將滲流場(chǎng)離散成有限個(gè)單元體，根據(jù)邊界水頭值，按滲流有限元基本計(jì)算方程，求得各點(diǎn)水頭值，從而求得整個(gè)滲流場(chǎng)的水頭分布。

（1）計(jì)算表明：大壩在正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、正常蓄水位驟降至死水位工況下，理論浸潤(rùn)線(xiàn)較合理，逸出高度低于排水棱體頂部，滲水經(jīng)下游反濾體由砌石棱體排出，發(fā)生滲透破壞的可能性很小。

（2）根據(jù)巖土試驗(yàn)結(jié)果判別，壩體填土可能發(fā)生的滲透破壞形式為流土，臨界水力坡降Jcr=1.5～1.8，允許水力坡降J允許=1.5/2～1.8/2=0.75～0.9。根據(jù)滲流計(jì)算結(jié)果，校核洪水位形成穩(wěn)定滲流場(chǎng)的情況下，大壩壩體滲流逸出段最大水力坡降J=0.39

水庫(kù)大壩的滲流安全性分級(jí)評(píng)定為A級(jí)。

3.4 土壩穩(wěn)定分析

水庫(kù)已于1960年建成投入使用，鑒定不進(jìn)行施工期的上、下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算。工程區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，可不進(jìn)行抗震安全復(fù)核。大壩結(jié)構(gòu)安全復(fù)核主要對(duì)大壩進(jìn)行穩(wěn)定分析。

結(jié)合本水庫(kù)運(yùn)行情況，穩(wěn)定分析內(nèi)容包括以下工況：①上游最不利水位38.80m（1/3大壩壩高水位）穩(wěn)定滲流期的上游壩坡；②上游正常蓄水位42.70m形成穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡；③上游設(shè)計(jì)洪水位45.01m形成穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡；④上游校核洪水位45.73m形成穩(wěn)定滲流期的下游壩坡；⑤正常蓄水位42.70m降至死水位35.64m時(shí)上游壩坡的穩(wěn)定。壩體滲流場(chǎng)采用滲流計(jì)算所獲得的成果。

根據(jù)壩坡穩(wěn)定理論計(jì)算結(jié)果，大壩在正常、非常運(yùn)行工況下，壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范要求值，現(xiàn)場(chǎng)檢查亦未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫及位移等現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)安全性分級(jí)評(píng)定均為A級(jí)。

3.5 溢洪道結(jié)構(gòu)安全復(fù)核

溢洪道底板、頂板無(wú)變形、塌陷，兩側(cè)漿砌石擋土墻無(wú)傾斜、松動(dòng)及垮塌等現(xiàn)象，局部有開(kāi)裂及露鋼筋。

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》3.2.4，“山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性建筑物消能防沖設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)，可低于泄水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)泄水建筑物的級(jí)別按表3.2.4確定，并應(yīng)考慮在低于消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可能出現(xiàn)的不利情況。”電光村水庫(kù)溢洪道為4級(jí)建筑物，消能工程的洪水標(biāo)準(zhǔn)取20年一遇，對(duì)應(yīng)的洪水位為44.44m，下泄流量為19.3m3/s。經(jīng)計(jì)算，溢洪道消力池深度和長(zhǎng)度均滿(mǎn)足規(guī)范要求，消能工復(fù)核滿(mǎn)足規(guī)范要求。

溢洪道結(jié)構(gòu)安全性分級(jí)評(píng)定為A級(jí)。

4、結(jié)論及意見(jiàn)

4.1 結(jié)論

本次電光村水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)根據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL258-2000）規(guī)定，對(duì)水庫(kù)大壩及附屬建筑物進(jìn)行分項(xiàng)安全性等級(jí)評(píng)定。綜合各項(xiàng)安全性評(píng)價(jià)結(jié)論，水庫(kù)大壩工作狀態(tài)基本正常，雖然存在一些問(wèn)題，但可以通過(guò)加大維護(hù)力度并加強(qiáng)監(jiān)控的前提下保證大壩安全運(yùn)行，因此水庫(kù)大壩安全性綜合評(píng)價(jià)為二類(lèi)壩。

4.2 建議

（1）水庫(kù)大壩安全性綜合評(píng)價(jià)為二類(lèi)壩，大壩應(yīng)在加強(qiáng)監(jiān)控條件下運(yùn)行，同時(shí)應(yīng)盡早采取措施對(duì)水庫(kù)大壩存在的問(wèn)題進(jìn)行處理。

（2）建議拆除存在裂縫的迎水坡，重新澆筑，縮短坡面分縫距離。為了美化環(huán)境和確保壩坡土體的穩(wěn)定性，建議挖除背水坡的雜草并種上草皮。

（3）對(duì)大壩迎水坡下部、溢洪道箱涵、輸水涵管工作橋混凝土碳化不滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)砼抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的部位進(jìn)行加固改造，以確保安全。

（4）加強(qiáng)大壩運(yùn)行管理的規(guī)范化、制度化建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

篇6

一.前言

水閘加固施工技術(shù)是水利工程施工中的重要組成部分，加固方案要體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)水閘加固濟(jì)性的原則，從勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、管理等各方面，重視采用病險(xiǎn)水閘水閘加固除險(xiǎn)加固新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝。 針對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固改造工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究和探討。

二.病險(xiǎn)水閘的現(xiàn)狀分析

1.建筑物結(jié)構(gòu)老化損害嚴(yán)重。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)低，配筋量不足，造成大量混凝土碳化、開(kāi)裂、松散、脫落、鋼筋銹蝕等損害。

2.閘門(mén)銹蝕、啟閉設(shè)施和電氣設(shè)施老化。金屬閘門(mén)和金屬結(jié)構(gòu)銹蝕，啟閉設(shè)施和電氣設(shè)施老化、失靈或超過(guò)安全使用年限，無(wú)法正常使用。

3.水閘抗震不滿(mǎn)足規(guī)范要求。處于地震設(shè)防區(qū)的水閘，原設(shè)計(jì)未考慮地震設(shè)防或設(shè)計(jì)烈度偏低，結(jié)構(gòu)不滿(mǎn)足抗震要求。

4.上下游淤積及閘室磨蝕嚴(yán)重。多泥沙河流上的部分水閘因選址欠佳或引水沖沙設(shè)施設(shè)計(jì)不當(dāng)，引起水閘上下游河道嚴(yán)重淤積，影響泄水和引水，閘室結(jié)構(gòu)磨蝕現(xiàn)象突出。

5.閘基和兩岸滲流破壞。閘基和兩岸產(chǎn)生管涌、塌坑、冒水、滑坡等現(xiàn)象，發(fā)生滲透破壞。

6.管理設(shè)施問(wèn)題。大多數(shù)病險(xiǎn)水閘存在安全監(jiān)測(cè)設(shè)施缺失，難以滿(mǎn)足運(yùn)行管理需求。 

7.防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低造成超標(biāo)準(zhǔn)泄流、閘前水位超高甚至洪水漫溢。 

8.防滲鋪蓋、翼墻、堤岸護(hù)坡?lián)p壞，管理房年久失修房、防汛道路損壞、缺乏備用電源和通除險(xiǎn)加固訊工具等問(wèn)題。 

9.閘室穩(wěn)定不滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的要求。閘室的抗滑、抗傾、抗浮安全系數(shù)以及基底應(yīng)力不均勻系數(shù)不滿(mǎn)足規(guī)范要求，沉降、不均勻沉陷超標(biāo)，導(dǎo)致承載能力不足、基礎(chǔ)破壞，影響整體穩(wěn)定。

10.閘下消能防沖設(shè)施損壞。閘下消能防沖設(shè)施損毀嚴(yán)重，不適應(yīng)設(shè)計(jì)過(guò)閘流量的要求，或閘下未設(shè)消能防沖設(shè)施，危及主體工程安全。 

三.以案例對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固改造工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析

1.黑河三道灣水電站地處甘肅省肅南裕固族自治縣境內(nèi)，是黑河水能規(guī)劃的第六座梯級(jí)電站，距張掖市約150km。工程于2005年5月正式開(kāi)工建設(shè)，2009年5月竣工發(fā)電。

工程的主要任務(wù)是發(fā)電，采用引水式開(kāi)發(fā)。本電站由泄洪系統(tǒng)、引水發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電廠區(qū)三部分建筑物組成。電站總裝機(jī)容量112MW，單機(jī)容量2×45＋22MW。本工程為中型三等工程。 

黑河三道灣水電站在泄洪系統(tǒng)、引水發(fā)電系統(tǒng)等建筑物上布置金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備共計(jì)有閘門(mén)、攔污柵13扇，閘、柵槽埋件14套，啟閉、檢修設(shè)備10臺(tái)(套)，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備工程量約1556t。

本電站水庫(kù)各特征水位分別為：校核洪水位：2372.41m，設(shè)計(jì)洪水位：2368.21m，正常蓄水位：2370.00m。 

2 泄洪系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

泄洪系統(tǒng)由1孔正常溢洪洞、1孔非常溢洪洞和1孔泄洪排沙洞組成。在正常溢洪洞前設(shè)工作閘門(mén)1扇。為運(yùn)行后維修工作閘門(mén)、埋件和水道考慮，工作閘門(mén)前設(shè)1扇疊梁檢修閘門(mén)；在非常溢洪洞前設(shè)工作閘門(mén)1扇。因非常溢洪洞不經(jīng)常工作，故不設(shè)檢修閘門(mén)，如需檢修工作閘門(mén)時(shí)，將水庫(kù)水位放至堰頂以下進(jìn)行檢修；在泄洪排沙洞進(jìn)口設(shè)工作閘門(mén)1扇。為預(yù)防工作閘門(mén)發(fā)生事故時(shí)無(wú)法閉門(mén)，導(dǎo)致水庫(kù)放空，在工作閘門(mén)前設(shè)事故檢修閘門(mén)1扇。泄洪系統(tǒng)所有工作閘門(mén)均由液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作，一門(mén)一機(jī)；正常溢洪洞疊梁檢修閘門(mén)由1臺(tái)壩頂單向門(mén)機(jī)配自動(dòng)抓梁操作；泄洪排沙洞事故檢修閘門(mén)由1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作。

泄洪系統(tǒng)各閘門(mén)均以正常蓄水位2370.00m做為設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。各閘門(mén)構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算中考慮了地震動(dòng)水壓力荷載，以預(yù)留不大于20％的強(qiáng)度裕度的方法來(lái)保證構(gòu)件的強(qiáng)度安全。 

3.引水發(fā)電系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

引水發(fā)電系統(tǒng)在大壩右岸，發(fā)電洞全長(zhǎng)約9316 m，后接發(fā)電廠房。在引水進(jìn)水口的水道上設(shè)一道一字排列的3孔潛孔式攔污柵，柵后水道漸收窄，至豎井處設(shè)1扇潛孔式事故檢修門(mén)。事故檢修門(mén)可在洞中有事故時(shí)切斷水流，避免事故擴(kuò)大，在檢修期為檢查、檢修洞身提供條件。

4.金屬結(jié)構(gòu)及電氣設(shè)施更新改造 

針對(duì)黑河三道灣水庫(kù)金屬結(jié)構(gòu)及電氣設(shè)施老化嚴(yán)重的問(wèn)題，更換泄洪洞及灌溉洞進(jìn)、出13共4扇鋼閘門(mén)，配合閘門(mén)更換，鑿除門(mén)槽二期混凝土重新澆筑。更換兩洞進(jìn)口閘門(mén)配電及操作設(shè)備，增加兩洞出口閘門(mén)配電及操作設(shè)備。主要完成10kV架空線(xiàn)路0.7km，安裝75kVA變壓器l臺(tái)，低壓配電屏1面，動(dòng)力配電箱1面，電力電纜(VV1kV3x25+1xlO)20m，電力電纜(VVlkV2xl0)360m，照明電線(xiàn)(BVV0.5kV2x4)150m等。 

5 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)及評(píng)價(jià) 

黑河三道灣水電站工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備中的閘門(mén)、攔污柵及埋件設(shè)計(jì)遵循的規(guī)范為《水利水電鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL74―95)。啟閉機(jī)、清污機(jī)要求制造廠按照《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL41―93)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。

承擔(dān)該工程所有金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的制造廠具有水利水電工程閘門(mén)生產(chǎn)許可證并有多年工程使用的實(shí)例。

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備中的閘門(mén)、攔污柵設(shè)計(jì)已在前面作了介紹，構(gòu)件設(shè)計(jì)、校核荷載兩種工況均滿(mǎn)足規(guī)范的要求。按平面結(jié)構(gòu)體系的方法進(jìn)行計(jì)算，閘門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是安全的，經(jīng)濟(jì)合理的。泄洪系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的閘門(mén)設(shè)計(jì)考慮了各種泄洪工況，能滿(mǎn)足水工建筑物在泄洪時(shí)水道控制的各項(xiàng)要求。按規(guī)范要求閘門(mén)不得承受靜冰壓力，故泄洪系統(tǒng)的正常溢洪洞、非常溢洪洞工作閘門(mén)冬季應(yīng)采取人工開(kāi)鑿冰溝的方法，使閘門(mén)與冰層隔開(kāi)。正常溢洪洞疊梁檢修閘門(mén)平時(shí)隱藏存放在門(mén)機(jī)交通橋下專(zhuān)設(shè)的門(mén)庫(kù)內(nèi)，設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙、緊湊，節(jié)省工程投資。 

四.除險(xiǎn)加固的對(duì)策 

綜上所述, 為了能進(jìn)一步了解病險(xiǎn)庫(kù)的現(xiàn)狀, 為以后的治理提供可靠的依據(jù), 必須抓住西部大開(kāi)發(fā)、國(guó)家支助投入這個(gè)良好機(jī)遇。按國(guó)家的統(tǒng)一布置, 做好如下工作: 1.在原始資料方面

主管部門(mén)應(yīng)統(tǒng)攬全局,做好如下幾個(gè)方面的工作:認(rèn)真做好水庫(kù)的安全鑒定工作水庫(kù)的安全鑒定是水庫(kù)除險(xiǎn)加固的最基礎(chǔ)的工作, 是水庫(kù)進(jìn)行安全分類(lèi)的依據(jù)。首先, 水庫(kù)安全鑒定應(yīng)符合《大壩安全鑒定》和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定; 其次, 水庫(kù)的安全鑒定, 應(yīng)由水庫(kù)管理單位按上述規(guī)定和相關(guān)的程序進(jìn)行鑒定并上報(bào)備案。

2.做好水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃編制工作

在水庫(kù)安全鑒定的基礎(chǔ)上, 針對(duì)水庫(kù)存在的主要問(wèn)題, 按照先急后緩、重點(diǎn)突出的原則, 做好三、四類(lèi)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固規(guī)劃, 做到有計(jì)劃、分期分批進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

3.積極籌措資金, 分期分批完成除險(xiǎn)加固對(duì)中、小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固, 除積極爭(zhēng)取國(guó)家支助投資外, 還應(yīng)采取“政府投資, 群眾投工, 用足用好水利基金”的方式, 并落實(shí)好配套資金。同時(shí), 加強(qiáng)施工管理, 嚴(yán)格落實(shí)“三制”, 保工程質(zhì)量。在目前這種情況下, 一方面要抓住機(jī)遇,爭(zhēng)取國(guó)家支助, 另一方面要加強(qiáng)施工管理, 調(diào)動(dòng)一切盡可能的技術(shù)力量, 加大前期工作力度和投入, 建議簡(jiǎn)化和壓縮中間的咨詢(xún)、審查、審批環(huán)節(jié), 為方案實(shí)施贏得寶貴的時(shí)間。

4.在設(shè)計(jì)施工方面

應(yīng)積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝, 努力提高除險(xiǎn)加固科技水平針對(duì)攔河壩、溢洪道、放水洞存在的不同問(wèn)題,采取科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的方法進(jìn)行除險(xiǎn)加固; 積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝, 努力提高除險(xiǎn)加固科技水平。攔河壩上游護(hù)坡翻新時(shí), 建議死水位以下采用拋石護(hù)坡, 坡比1∶3.0～1∶4.0; 死水位以上采用鋼砼框格干砌石護(hù)坡。

壩體、壩基防滲采用砼、復(fù)合土工膜等技術(shù)可靠, 防滲效果好的材料和方法防滲。壩體內(nèi)軟弱夾層含水量高、干容重小、抗剪強(qiáng)度低、承載力小, 對(duì)壩體穩(wěn)定不利; 當(dāng)軟弱夾層分布范圍不大, 埋藏較淺, 宜全部清除; 當(dāng)軟弱夾層較薄, 能在短時(shí)間內(nèi)固結(jié)的, 可不必清除, 壩坡也不一定放緩; 若軟弱夾層分布范圍較大、埋藏較深, 可用壩體灌水泥粘土漿, 并設(shè)置砂井排水, 促使軟弱夾層固結(jié)。 

五.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，消除了頭屯河水庫(kù)運(yùn)行中的安全隱患，充分發(fā)揮了水庫(kù)的設(shè)計(jì)供水效益，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉水源，也為人民生活用水和工業(yè)用水提供水源，同時(shí)為防御洪水災(zāi)害發(fā)揮了重要作用，為本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]滿(mǎn)廣生.水閘設(shè)計(jì)及閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].科技資訊，2012. 

[3]李紅斌．淺談如何做好中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目建設(shè)管理[J]．水利建設(shè)與管理，2009年10期．

篇7

隨著土力學(xué)、土工試驗(yàn)及大型土石方施工機(jī)械、巖土理論、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，土石壩得到進(jìn)一步擴(kuò)大，成為當(dāng)今世界壩工建設(shè)中發(fā)展最快的一種壩型。

一. 土石壩簡(jiǎn)介

（一）土石壩的特點(diǎn)。

1.土石壩之所以得到如此廣泛的應(yīng)用和迅速發(fā)展，與其自身優(yōu)勢(shì)性密不可分：

（1）土石壩的主要建筑材料的、是土石料，可以就地取材，筑壩材料來(lái)源直接、方便；

（2）土石壩適應(yīng)地基變形的能力較強(qiáng)，在各種壩型中，對(duì)地基要求最低；

（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工容易掌握，工作可靠，使用年限也比較長(zhǎng)；

（4）運(yùn)用管理和維修加高均較方便；

（5）在交通不便、而當(dāng)?shù)赜钟凶銐蛲潦系纳絽^(qū)，土石壩往往是一種經(jīng)濟(jì)的壩型。

2.土石壩應(yīng)用中的特點(diǎn)、缺陷

（1）土石料是透水的，在水庫(kù)蓄水后水的壓力及各種荷載下，壩體和壩基將產(chǎn)生滲流。在滲流影響下，易產(chǎn)生滲透變形。滲流也會(huì)使浸潤(rùn)線(xiàn)下土體的有效重量降低，內(nèi)摩擦力和黏聚力減小。這些對(duì)壩體穩(wěn)定很不利。

（2）在上下游水面附近及其變動(dòng)區(qū)內(nèi)，壩坡將會(huì)受到?jīng)_蝕和淘刷，以致產(chǎn)生局部失穩(wěn)。以外，雨水的沖刷也可能降低壩體的穩(wěn)定性。

（3）在壩體自重和各種荷載作用下，壩體會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形（沉降），過(guò)大的不均勻沉陷會(huì)導(dǎo)致壩體開(kāi)裂或使防滲體結(jié)構(gòu)遭到破壞。

此外，土石壩極易因氣溫驟變而產(chǎn)生不利的影響，動(dòng)物（如白蟻）在壩身內(nèi)筑造洞穴而形成集中滲透通道，地震區(qū)的壩體會(huì)在地震力作用下產(chǎn)生裂縫和坍滑。

（二）土石壩的類(lèi)型。

1.土石壩的類(lèi)型很多。常根據(jù)壩高、施工方法、土料的配置及防滲體材料的運(yùn)用來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。

按土石壩的高度可分為：高壩（壩高大于70m），中壩（壩高在30m至70m之間），低壩（壩高低于30m）

按施工方法可分為：碾壓式土石壩、拋填式土石壩、水力沖填壩、定向爆破堆石壩等，其中碾壓式土石壩應(yīng)用最廣泛。

按土料在壩體中的配置和防滲體所用的材料又可分為均質(zhì)壩和非均質(zhì)壩。

2.這里主要對(duì)均質(zhì)壩和非均質(zhì)壩進(jìn)行論述

（1）均質(zhì)壩的壩體主要由一種材料組成，同時(shí)起防滲和穩(wěn)定作用，不再另設(shè)專(zhuān)門(mén)的防滲體。均質(zhì)壩的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，當(dāng)壩址附近有合適的土料且壩高不高時(shí)可優(yōu)先采用。

（2）非均質(zhì)壩的壩體各部位是用不同的材料填筑的。

1）心墻壩 壩體的中間部分用透水性的材料做成防滲體（心墻），防滲體的兩側(cè)壩體則用透水性較大的材料做成支撐體。心墻位置設(shè)在壩體中間的稱(chēng)為心墻壩，稍向上游傾斜的稱(chēng)為斜心墻壩。

2）斜墻壩 壩體的上游部分用透水性小的材料做成防滲體，下游的部分用透水性較大的土料填筑。斜墻壩的斜墻支撐在壩體上游面，施工干擾較心墻壩小，但斜墻壩的抗震性能和適應(yīng)不均勻沉陷的能力不如心墻壩。

3）組合式壩 壩體由多種土料建筑而成。

二、土石壩事故原因的簡(jiǎn)要分析

我國(guó)已建成的8.6萬(wàn)座大、中、小型水利水電工程中，水庫(kù)大壩90%以上為土石壩。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，土石壩漫頂和壩體失穩(wěn)是土石壩失事的兩個(gè)主要原因。在大壩失事事故中，土石壩所占比例高達(dá)70.5%，而潰壩事故中，土石壩最多。例如1979年水利部統(tǒng)計(jì)的資料顯示1959年以來(lái)至1979年20年中，土石壩潰壩2925座，堆石壩潰壩17座，而混凝土壩僅有1座潰壩。

（一）漫頂失事事故。

1.潰壩失事原因（漫頂失事占事故總數(shù)的51.5%）

（1）由于泄洪能力不足而失事

（2）由于洪水超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)而漫頂

2.質(zhì)量問(wèn)題失事原因（質(zhì)量問(wèn)題失事事故總數(shù)的38.5%）

（1）由于壩體滲漏而失事

（2）由于壩體滑坡而失事

（3）由于壩體滑坡而失事

（4）由于溢洪道滲漏而失事

（5）由于輸水洞滲漏或其質(zhì)量問(wèn)題而失事

3.管理不當(dāng)失事原因（管理不當(dāng)失事占事故總數(shù)的4.2%）

（1）由于超蓄而降低防洪標(biāo)準(zhǔn)而失事

（2）由于維護(hù)運(yùn)用不良而失事

（3）由于無(wú)人管理而失事

4.其他失事原因占事故總數(shù)的4.6%

（二）非潰壩事故類(lèi)型主要包括裂縫事故、滲漏事故、管涌事故、滑坡塌坑事故、護(hù)坡破壞事故、沖刷破壞事故、氣蝕破壞事故及白蟻打洞事故等類(lèi)型。

（三）土石壩安全現(xiàn)狀。

當(dāng)前我國(guó)土石壩存在的安全問(wèn)題主要有：工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差、資金投入不足、加固監(jiān)督遲緩、運(yùn)行管理不完善、水庫(kù)工程效益差，對(duì)小型水庫(kù)的安全管理重視不夠等幾個(gè)方面。

結(jié)語(yǔ)：我國(guó)是世界上擁有土石壩數(shù)量最多的國(guó)家之一。已建水庫(kù)是提高江河防洪標(biāo)準(zhǔn)，利用水資源和改造環(huán)境，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要手段。水庫(kù)是國(guó)家和人民的寶貴財(cái)富。我國(guó)現(xiàn)有的土石壩在防洪興利方面發(fā)揮了重大的作用，對(duì)保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。另一方面應(yīng)注意到已建的土石壩還有很多安全問(wèn)題，時(shí)造成大壩事故和失事的潛在根源，應(yīng)該盡力的予以消除。

[參考文獻(xiàn)]

[1]麻榮永.土石壩風(fēng)險(xiǎn)分析方法及應(yīng)用.科學(xué)出版社.2004.162-174

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1．1鉆探及測(cè)試方法《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中針對(duì)不同的地質(zhì)條件對(duì)鉆探、取樣方法有確具體的要求。在一些軟土層中，不能直接采用重錘夯擊法．應(yīng)采用薄壁取土器靜壓取得．否則將會(huì)造成原狀土樣的試驗(yàn)指標(biāo)相差很大．造成各種物理力學(xué)指標(biāo)對(duì)應(yīng)協(xié)調(diào)性差。

1．2現(xiàn)場(chǎng)編錄內(nèi)容不準(zhǔn)確各個(gè)單位編錄人員的水平參差不齊．有些甚至是沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體戶(hù)在做現(xiàn)場(chǎng)編錄．造成土層定名，劃分不準(zhǔn)確．與靜力觸探等原位測(cè)試結(jié)果出入很大：鉆桿累計(jì)長(zhǎng)度不準(zhǔn)確，使土層分層界限劃分有誤。

1．3分析與建議從業(yè)人員素質(zhì)過(guò)低是上述問(wèn)題產(chǎn)生的原因．因此勘察單位的人員要熟練掌握不同巖土層適宜的鉆探、取土方法、各種原位測(cè)試的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程．把握住勘察過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)，從而獲得真實(shí)可靠的第一手資料。

2．地層的劃分

查明場(chǎng)地土層的類(lèi)別、深度和分布是工程地質(zhì)勘察的重要任務(wù)對(duì)巖土體的劃分最根本的是把握其性質(zhì)變化．在變化中區(qū)分差異．差異就是巖土層劃分的依據(jù)巖土層的定名及類(lèi)別劃分一般首先考慮按時(shí)代、成因劃分，然后按工程特性的差異性劃分．定名則相對(duì)是次要的，為巖土的定性分析、定量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

3．地下水的勘察

在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中．水文地質(zhì)條件始終是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。地下水是巖土中重要的組成部分．直接影響巖土體的工程特性．同時(shí)．場(chǎng)地地下水的變化又會(huì)反作用于建筑物。工程地質(zhì)勘察中關(guān)于地下水存在以下幾方面問(wèn)題。

3．1地下水類(lèi)型判定勘察報(bào)告中應(yīng)明確場(chǎng)地地下水的類(lèi)型(上層滯水、潛水、承壓水)，并與周邊場(chǎng)地情況對(duì)比參考，分析地下水的影響。例如若將上層滯水誤定為潛水，就會(huì)使設(shè)計(jì)者在深基坑支護(hù)中過(guò)多的考慮地下水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的不利影響。

3．2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)、注水實(shí)驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)等都是根據(jù)各個(gè)工程需要和場(chǎng)地條件選擇進(jìn)行的。重要工程或有特殊要求的工程勘察項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)勘察試驗(yàn)工作，查明相應(yīng)水文地質(zhì)參數(shù)。當(dāng)場(chǎng)地存在多層地下水時(shí)．應(yīng)分層量測(cè)水位及水文地質(zhì)參數(shù)。水文地質(zhì)參數(shù)不準(zhǔn)確．則進(jìn)行地基土承載力評(píng)價(jià)、基坑支護(hù)與降水、地下水抗浮等巖土工程設(shè)計(jì)或驗(yàn)算時(shí)將會(huì)出現(xiàn)偏差．導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案或風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大或偏于保守。3-3腐蝕性在各含水層的水質(zhì)相差較大或淺部地下水受到污染后．應(yīng)對(duì)建筑材料影響范圍內(nèi)的水、土分層分片進(jìn)行腐蝕性一評(píng)價(jià)，如僅按混合水的水質(zhì)結(jié)果評(píng)價(jià)，則可能導(dǎo)致腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果錯(cuò)誤。

4．地震液化評(píng)價(jià)

地震液化評(píng)價(jià)受多種條件限制．如地下水位取值、黏粒含量取值所在不同行業(yè)中由于采用不同規(guī)范等、最終判定結(jié)果往往不同。

4．1判別公式例如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范’中公式與《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范>的公式．是兩個(gè)完全不同公式，是從各自工程特性給出了判別公式．但在實(shí)際工作中，特別是水利工程中若采用‘避筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中公式是不正確的。

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中圖分類(lèi)號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)水工建筑物的可靠性設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，

在分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方法中各分項(xiàng)系數(shù)不僅可以區(qū)別各類(lèi)隨機(jī)不確定性的不同程度，且引入了表征工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)系數(shù)yd。因而顯然要比單一安全系數(shù)法更為合理。

1結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)

任何工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都要辯證地考慮安全和經(jīng)濟(jì)的平衡。其中安全是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要前提，不安全就無(wú)從談經(jīng)濟(jì)了。但安全的評(píng)價(jià)尺度需要與國(guó)情和結(jié)構(gòu)的特性相關(guān)聯(lián)，是一個(gè)相對(duì)的概念，涉及到對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性估計(jì)，這實(shí)質(zhì)上是工程結(jié)構(gòu)的能力在其工作壽命期限內(nèi)能滿(mǎn)足規(guī)定的功能目標(biāo)要求。工程結(jié)構(gòu)的能力以其對(duì)施加于其上的各種作用的抗力表征；而功能目標(biāo)的需求則以其作用效應(yīng)表征。但無(wú)論是作用及結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)，或是結(jié)構(gòu)的材料性能和抗力都存在著不確定性，因而設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的能力總要較其需求有一定的安全度。結(jié)構(gòu)通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)衡量其能力大于需求的程度。

如所周知，不確定性一般包括隨機(jī)性、模糊性和不確知性，相對(duì)于隨機(jī)性的不確定性，后兩者也可統(tǒng)稱(chēng)為非隨機(jī)不確定性。實(shí)際工程結(jié)構(gòu)承受的作用及其材料性能都具有一定的隨機(jī)變異性，而從作用到作用效應(yīng)及從材料性能到結(jié)構(gòu)抗力的了解和認(rèn)識(shí)，是一個(gè)不斷深化的過(guò)程，存在著相當(dāng)?shù)姆请S機(jī)不確定性，是不能統(tǒng)計(jì)的。工程界傳統(tǒng)上是以一個(gè)總的安全系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)工程結(jié)構(gòu)可靠性的。安全系數(shù)的內(nèi)涵是綜合考慮了隨機(jī)性和非隨機(jī)性的不確定性，主要是依據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定其取值的。特別是如大壩這類(lèi)復(fù)雜的水工建筑物，迄今，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)仍是確定其安全系數(shù)取值的主要依據(jù)。

2可靠度和安全系數(shù)

工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是區(qū)分其是否可靠的標(biāo)志。與工程結(jié)構(gòu)安全有關(guān)的是其承載力的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)是通過(guò)功能函數(shù)描述的。雖然在實(shí)際工程中，功能函數(shù)常為復(fù)雜的非線(xiàn)性函數(shù)，且抗力尺和作用效應(yīng)5都含有多個(gè)隨機(jī)變量，可靠度分析的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，為便于對(duì)基本概念進(jìn)行描述，取功能函數(shù)最簡(jiǎn)單的線(xiàn)性表達(dá)式Z=R—S，其中R、S分別為結(jié)構(gòu)的抗力和作用效應(yīng)。這樣的簡(jiǎn)化，并不影響對(duì)其本質(zhì)的闡述。顯然，當(dāng)Z

基于概率理論的可靠度分析之所以得以興起，主要在于對(duì)以隨機(jī)不確定性為主的結(jié)構(gòu)，能同時(shí)考慮抗力R和作用效應(yīng)S的發(fā)生概率，給出功能函數(shù)Z

如前所述，安全系數(shù)包含了不可統(tǒng)計(jì)的非隨機(jī)不確定性因素。諸如，從作用到作用效應(yīng)的轉(zhuǎn)換、從試件的強(qiáng)度到結(jié)構(gòu)抗力的轉(zhuǎn)換、以及可能存在的設(shè)計(jì)中的人為差錯(cuò)、地基查勘中未被查明的隱患等，這些因素都只能依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定。所以基于概率理論的可靠度分析對(duì)這些不可統(tǒng)計(jì)的非隨機(jī)不確定性因素是不能適用的。

3單一安全系數(shù)向分項(xiàng)系數(shù)的“轉(zhuǎn)軌套改”

3．1兩種分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程的本質(zhì)差異

雖然可靠度設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)軌后的多安全系數(shù)法都是以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程表征的，但兩者間可歸納如下所列本質(zhì)差異：

(1)轉(zhuǎn)軌后的分項(xiàng)系數(shù)中引入了考慮非隨機(jī)不確定性因素影響的結(jié)構(gòu)系數(shù)yd，而可靠度設(shè)計(jì)中只能考慮抗力和作用效應(yīng)的隨機(jī)不確定性，這是兩者之間最為本質(zhì)的差異。

(2)轉(zhuǎn)軌后的抗力和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)yR和yS是分別針對(duì)其以一定分位值表征的標(biāo)準(zhǔn)值和代表值的；而在可靠度分析方法中，作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)yR和yS是針對(duì)抗力和作用效應(yīng)的均值的。在一般情況下，兩種方法中的抗力和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)是并不相同的。而在一些文獻(xiàn)中，在探討可靠指標(biāo)和安全系數(shù)的關(guān)系時(shí)，常忽略了兩者所針對(duì)的抗力和作用效應(yīng)值的差異。因此，把以分項(xiàng)系數(shù)表征的多安全系數(shù)法混同于可靠度分析方法，正是源于上述這些概念上的混淆。在計(jì)人結(jié)構(gòu)系數(shù)yd的情況下，仍要求按可靠度方法確定抗力和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，實(shí)際也是難以推行的。

3．2向分項(xiàng)系數(shù)“轉(zhuǎn)軌”的內(nèi)涵

由于從傳統(tǒng)的單一安全系數(shù)K向以分項(xiàng)系數(shù)表征的多安全系數(shù)轉(zhuǎn)軌，目前分項(xiàng)系數(shù)的取值仍需由安全系數(shù)套改，因此，實(shí)際上只是將安全系數(shù)K拆分為考慮抗力和作用效應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)值到設(shè)計(jì)值的隨機(jī)變異性的分項(xiàng)系數(shù)yR和ys、以及考慮非隨機(jī)不確定性因素的結(jié)構(gòu)系數(shù)yd三者的乘積。因而就安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置而言，兩者并無(wú)本質(zhì)差異。但分項(xiàng)系數(shù)法4使工程人員更清楚了解安全系數(shù)K的內(nèi)涵中包含的各個(gè)因素的性質(zhì)及其在總的安全裕度中所占有的比重，且能根據(jù)不同作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)及構(gòu)成抗力的不同因素之間隨機(jī)變異性的差異，對(duì)相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3．3水工建筑物設(shè)計(jì)中作用分項(xiàng)系數(shù)的特點(diǎn)

在重大的建筑物設(shè)計(jì)中，作為主要作用的水荷載，其在不同工況下的相應(yīng)設(shè)計(jì)水位，就已經(jīng)考慮了相應(yīng)的洪水發(fā)生概率，可以通過(guò)工程具有的控制水位的可靠設(shè)施，加以人為調(diào)度，因而可以視為定值。另一個(gè)主要作用是結(jié)構(gòu)的自重荷載，對(duì)大體積壩體而言，其尺寸和容重的隨機(jī)變異性也是很小的，同樣可以視為定值。其余的具有一定隨機(jī)變異性的作用，如壩基的滲透壓力，由于壩基地質(zhì)條件的復(fù)雜和系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)資料所限，很難進(jìn)行概率分布和統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算分析；又如溫度作用，與氣候條件、人工調(diào)度方式、庫(kù)水中泥沙含量等因素有關(guān)，也很難用統(tǒng)計(jì)理論進(jìn)行分析而提出準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。所以，把這些作用作為隨機(jī)變量，實(shí)際上也是有一定困難的。

3．4《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中分項(xiàng)系數(shù)的取值

《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》涉及到幾乎所有主要的水工建筑物。規(guī)范中對(duì)其地震作用的地震動(dòng)峰值加速度的設(shè)防水準(zhǔn)規(guī)定：一般工程應(yīng)依據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》確定；而對(duì)地震基本烈度為6度及6度以上地區(qū)的壩高超過(guò)200m或庫(kù)容大于100億m3的大型工程，以及地震基本烈度為7度及7度以上地區(qū)的壩高超過(guò)150m的大型工程，應(yīng)依據(jù)專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)址地震危險(xiǎn)性成果評(píng)定。在考慮地震作用的偶然設(shè)計(jì)狀況中，《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)已有試驗(yàn)資料，給出了大壩混凝土的抗壓強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)值。

4結(jié)語(yǔ)

(1)水工建筑物的設(shè)計(jì)中，從傳統(tǒng)的單一安全系數(shù)方法向以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程表達(dá)的多安全系數(shù)方法的“轉(zhuǎn)軌”是更為合理、也完全可行的。目前通過(guò)兩者的“套改”，在結(jié)構(gòu)安全水準(zhǔn)的設(shè)置上并無(wú)本質(zhì)差異。

(2)現(xiàn)行的分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程方法實(shí)質(zhì)上屬于國(guó)際上廣泛采用的多安全系數(shù)法，與目前尚不具備條件被采用的可靠度設(shè)計(jì)方法并不相同。

(3)澄清對(duì)現(xiàn)行向分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程方法“轉(zhuǎn)軌套改”中諸多概念上的混淆，有利于其推廣應(yīng)用和對(duì)可靠度設(shè)計(jì)方法作為工程設(shè)計(jì)趨勢(shì)的發(fā)展前景的促進(jìn)。

(4)各部門(mén)對(duì)水工建筑物統(tǒng)一采用現(xiàn)行的分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)方程方法，并不存在實(shí)質(zhì)。這樣也有利于我國(guó)在國(guó)際承擔(dān)愈益增多的水利水電工程建設(shè)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳世偉．結(jié)構(gòu)可靠度分析[M]．北京：人民交通出版社，1986．

篇10

Abstract: Combining with Mengquan reservoir project defects and hidden troubles, the paper puts forward the problems of engineering for reinforcement design scheme. The paper also puts spillway, the tailrace, engineering observation, housing renovation, electrical, metal structure project construction problems reinforcement. The practice proves that this engineering reinforcement effect is good, effective playing their flood control, irrigation, and other comprehensive benefits.

Key Words: reservoir dam, problems, reinforcement, good effect

1. 工程概況

孟圈水庫(kù)坐落在青龍縣境內(nèi)的青龍河支流南河上,壩址位于河北省秦皇島市青龍縣青龍鎮(zhèn)孟家鋪村附近。水庫(kù)壩址以上控制流域面積23km2，加固后設(shè)計(jì)總庫(kù)容162.4萬(wàn)m3，是一座以防洪、灌溉為主兼顧養(yǎng)殖等綜合利用的小（1）型水庫(kù)。水庫(kù)于1970年8月動(dòng)工興建，初建時(shí)未經(jīng)設(shè)計(jì)，直至1973由青龍縣水電局補(bǔ)做設(shè)計(jì)，1974年水庫(kù)主體工程完工投入運(yùn)用。

水庫(kù)樞紐工程主要由攔河壩、溢洪道和放水洞等組成。攔河壩壩型為圓弧型等半徑漿砌石單曲拱壩，混凝土心墻防滲，壩頂高程121.5m（為假定高程系統(tǒng)，以下同），最大壩高22.5m，壩頂長(zhǎng)125.6m，寬2.0m，上游側(cè)設(shè)有高1.0m的漿砌石防浪墻；壩頂中心線(xiàn)圓弧半徑60m，中心角120°。溢洪道為無(wú)閘門(mén)控制的壩頂實(shí)用溢流堰，位于攔河壩中部主河槽部位，堰頂高程117.0m，進(jìn)口寬50m。放水洞位于攔河壩左側(cè)，為埋設(shè)在壩內(nèi)的φ80cm的鋼管，進(jìn)口底高程101.5m，出口采用手動(dòng)閘閥控制，并設(shè)閥門(mén)室。

2. 工程除險(xiǎn)加固前存在問(wèn)題

孟圈水庫(kù)建成運(yùn)用30年來(lái)，在防洪、灌溉及養(yǎng)殖等方面發(fā)揮了較為明顯的效益。但由于水庫(kù)屬“三邊”工程，存在著影響大壩安全的問(wèn)題。

（1）滲漏問(wèn)題

壩體滲漏嚴(yán)重，主要原因是施工質(zhì)量差，漿砌石中水泥砂漿縫隙充填不實(shí)，加之反復(fù)的凍融破壞，以及壩體內(nèi)滲透水流的侵蝕，使砂漿與砌體分離，導(dǎo)致砌體之間的縫隙不斷加大，滲漏越來(lái)越嚴(yán)重，水庫(kù)運(yùn)行存在極大的安全隱患。

（2）右壩肩與山體結(jié)合處，巖石開(kāi)挖不徹底，風(fēng)化巖沒(méi)有清除干凈。

（3）在校核洪水位工況時(shí)，拱冠梁上游的拉應(yīng)力在111.54m、106.54m、101.54m處均超出允許拉應(yīng)力值（10kg/cm2），不能滿(mǎn)足規(guī)范要求。

3. 針對(duì)工程地質(zhì)情況確定處理措施

壩址區(qū)內(nèi)存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題：壩基滲漏、壩體滲漏等。

壩基中部及左側(cè)基巖透水率均小于5Lu，滲漏性較小，僅在右側(cè)MQZ03孔基巖頂部透水率較大，達(dá)36.7Lu，屬中等透水，推測(cè)該部位壩體漿砌石和基巖接觸面漏水。

大壩壩體為人工砌筑漿砌石，根據(jù)鉆孔注水試驗(yàn)，滲透系數(shù)（k）平均值為1.72×10-3cm/s，屬中等透水。根據(jù)安全鑒定報(bào)告所述，該水庫(kù)屬于“三邊”工程，漿砌石砌筑質(zhì)量差，砌石縫中的砂漿填塞不飽滿(mǎn)，壩體防滲結(jié)合面處理不徹底，目前主要是右側(cè)壩體滲漏嚴(yán)重。

針對(duì)上述問(wèn)題，本次除險(xiǎn)加固主體工程為壩基、壩體防滲處理，處理方案采用上游面澆筑混凝土防滲面板。

4、工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）劃分，屬小（1）型水庫(kù)，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）,確定水庫(kù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水，校核標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇洪水。孟圈水庫(kù)庫(kù)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL5073-2000）,建筑物的地震設(shè)計(jì)烈度為6度。

5、工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

5.1 攔河壩加固設(shè)計(jì)。

攔河壩為圓弧形等半徑漿砌石單曲拱壩，壩頂上游側(cè)設(shè)漿砌石防浪墻，防滲體為混凝土心墻，攔河壩中部主河槽部位為壩頂式溢流堰，堰上無(wú)交通設(shè)施。攔河壩加固主要項(xiàng)目包括上游混凝土防滲面板和壩頂改建。

（1）上游混凝土防滲面板

首先將攔河壩上游壩腳處覆蓋土和基巖進(jìn)行開(kāi)挖，并對(duì)壩體上游面進(jìn)行清縫、鑿毛，沖刷干凈后進(jìn)行混凝土面板澆筑。混凝土面板在壩頂處厚50cm，壩基處厚1.5m，面板基礎(chǔ)深入弱風(fēng)化巖深度不少于1.0m；非溢流壩段面板坡度為1:0.294，溢流壩段1:0.127。面板與原壩體間采用Φ20錨筋連接，錨筋間距1.0m，梅花型布設(shè)，錨筋與面板鋼筋網(wǎng)焊接。溢流壩段結(jié)合溢流堰混凝土拆除重建，將上游混凝土防滲面板與新建溢流堰混凝土一起澆筑形成整體。上游面板混凝土等級(jí)為C25W6F200，采用聚丙烯纖維混凝土；混凝土面板分塊澆筑，共設(shè)置橫縫5道，橫縫采用預(yù)留寬縫形式，內(nèi)設(shè)插筋，待面板混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度后，進(jìn)行寬縫二期混凝土澆筑，二期混凝土采用微膨脹混凝土。

（2）壩頂改建

壩頂澆筑厚10cm的混凝土護(hù)面，并對(duì)防浪墻采用厚2cm水泥砂漿抹面處理；壩頂下游側(cè)增設(shè)鋼管欄桿。

壩頂護(hù)面混凝土澆筑前，首先對(duì)表面進(jìn)行鑿毛清理，再澆筑厚10cm的混凝土（C20F200）路面，采用單側(cè)向下游排水，坡度1.5%。

5.2 溢洪道工程。

工程主要包括堰面混凝土拆除重建、壩頂增設(shè)人行便橋和下游防沖刷處理。

（1）溢流堰改建

首先將現(xiàn)有溢洪道堰面鑿除，露出原漿砌石壩體；在結(jié)合面上布設(shè)φ20錨筋，單根長(zhǎng)2.0m，間距0.75m，梅花型布置；將浮渣清理后用水沖洗干凈，再澆筑混凝土堰面，堰面混凝土采用聚丙稀纖維混凝土，等級(jí)C25W6F200，聚丙烯纖維摻加量為1kg/m3；將新建溢流堰混凝土與上游貼面混凝土澆筑成整體。

改建后溢洪道仍為開(kāi)敞式實(shí)用堰，堰面曲線(xiàn)段采用WES冪曲線(xiàn)。

（2）堰頂人行便橋

為便于工程管理，在溢洪道頂增設(shè)人行便橋，為保證泄洪安全，橋底按高于校核洪水位不小于0.75m考慮。新建人行便橋中心線(xiàn)位于半徑60.5m的圓弧上，分5跨布置，上部結(jié)構(gòu)采用5×9.92m普通鋼筋混凝土連續(xù)空心板，橋面總寬為2.2m。連續(xù)空心板采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆方式進(jìn)行施工，連續(xù)板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，板厚0.5m，采用一板四孔，開(kāi)孔直徑均為0.34m。便橋共設(shè)2道改性瀝青伸縮縫，分別設(shè)置在橋臺(tái)處。橋面采用C40W4混凝土鋪裝，鋪裝內(nèi)設(shè)Φ8間距10cm鋼筋網(wǎng)，橋梁兩側(cè)設(shè)置鋼管欄桿。支座采用GYZ 150×35mm板式橡膠支座和GYZF4 150×37mm四氟滑板支座兩種形式。

（3）壩體下游防沖處理

目前溢洪道下游壩體防沖面板下部掏刷嚴(yán)重，形成部分臨空面，為保證壩體安全，對(duì)掏空部位進(jìn)行清淤并開(kāi)挖至基巖，再采用M7.5漿砌石回填密實(shí)。

5.3 放水洞工程。

主要配合金屬結(jié)構(gòu)更新改造，將出口閥門(mén)室和閘閥支墩拆除重建，拆建閥門(mén)室面積20m2，其基礎(chǔ)和新建閘閥支墩形成整體，采用混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土等級(jí)C20F200。

5.4工程觀測(cè)。

觀測(cè)項(xiàng)目主要包括：攔河壩壩頂垂直和水平位移觀測(cè)、攔河壩壩基滲流壓力觀測(cè)、繞壩滲流觀測(cè)以及庫(kù)水位觀測(cè)。

滲流壓力觀測(cè)采用測(cè)壓管，在斷面樁號(hào)分別為0+30和0+90下游壩基處，各布設(shè)1個(gè)壩基滲流壓力觀測(cè)點(diǎn)，并在左右壩肩下游各設(shè)兩個(gè)繞壩滲流測(cè)點(diǎn)。攔河壩壩頂垂直位移觀測(cè)采用水準(zhǔn)測(cè)量，在溢洪道兩側(cè)臺(tái)階和中墩各設(shè)置1個(gè)垂直位移測(cè)點(diǎn)，攔河壩兩端各設(shè)1個(gè)起測(cè)基點(diǎn)，埋設(shè)在穩(wěn)固的基巖上；壩頂水平位移觀測(cè)采用前方交會(huì)法測(cè)量，測(cè)點(diǎn)布設(shè)同垂直位移測(cè)點(diǎn)，工作基點(diǎn)設(shè)兩個(gè)，校核基點(diǎn)設(shè)一個(gè)，布置在壩體下游兩岸岸坡基巖上；水位觀測(cè)采用水尺，分別在溢洪道左、右兩側(cè)各布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)。

5.5房屋建筑工程。包括水庫(kù)管理用房及放水洞出口閥門(mén)室。

放水洞出口閥門(mén)室建筑面積20m2，采用坡屋頂，新建管理用房建筑面積90m2，兼做防汛值班室。結(jié)構(gòu)類(lèi)型為一層磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，屋頂為油氈瓦混凝土現(xiàn)澆坡屋頂，墻體材料為承重頁(yè)巖磚，外飾面采用米黃和橙色的外墻涂料。

5.6電氣改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)。為滿(mǎn)足防洪度汛需要，針對(duì)水庫(kù)電氣設(shè)施存在的問(wèn)題，對(duì)新建管理房、放水洞出口閥門(mén)室和攔河壩壩頂進(jìn)行配電照明設(shè)計(jì)，防雷接地及過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足防洪度汛需要。

（1）照明設(shè)計(jì)

對(duì)于工程管理用房、閥門(mén)室和壩頂增設(shè)照明設(shè)計(jì), 壩頂和閥門(mén)室照明電源引自距管理處200m的0.4kV線(xiàn)路處引接至新建管理用房照明箱，再?gòu)恼彰飨湟?.4KV的電纜埋管線(xiàn)路引至壩上照明、以220V的電纜埋管線(xiàn)路引至閥門(mén)室。

（2）防雷接地及過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)

為防止雷電對(duì)電氣設(shè)備及對(duì)人身危害，在管理用房頂設(shè)防雷帶。為防護(hù)感應(yīng)雷進(jìn)襲波，在進(jìn)線(xiàn)終端桿上裝設(shè)氧化鋅避雷器。在管理用房等設(shè)有用電設(shè)備的建筑物內(nèi)，按照規(guī)程規(guī)范要求均作必要的室內(nèi)接地網(wǎng)，接地電阻不應(yīng)大于4Ω，應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求。

5.7金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)

改建后的放水洞結(jié)合攔河壩壩上游混凝土貼面，進(jìn)口埋設(shè)鋼管，將放水洞延長(zhǎng)，鋼管前端設(shè)攔污網(wǎng)，出口設(shè)置 1個(gè)暗桿手動(dòng)閘閥，閘閥直徑￠800mm，手動(dòng)操作，密封面材料為銅合金，閘閥自重1797kg。閘閥前端通過(guò)伸縮節(jié)、鋼管和放水洞原有鋼管相連，閘閥后通過(guò)伸縮節(jié)與一段鋼管相連，鋼管末端即為放水洞出口。鋼管總長(zhǎng)3.3m，直徑￠800mm，鋼管重約1.3t。

閘閥采用噴鋅+涂料進(jìn)行防腐，涂料采用環(huán)氧云鐵防銹底漆，面漆采用超厚漿型環(huán)氧瀝青防銹漆，以達(dá)到長(zhǎng)效防腐目的，防腐面積20m2。

6. 結(jié)論

通過(guò)分析該工程的隱患所在,依據(jù)規(guī)范對(duì)大壩壩坡穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，在攔河南工程、溢洪道工程、放水洞工程施工中嚴(yán)格按施工填筑參數(shù)控制壓實(shí)質(zhì)量、鋪筑厚度、材質(zhì)級(jí)配等各項(xiàng)指標(biāo)。工程加固后至今運(yùn)行良好,故實(shí)踐證明其所采取的除險(xiǎn)加固措施取得了較好效果，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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1、工程概況

煙崗水電站工程位于四川省涼山州木里縣境內(nèi)，是雅礱江中游右岸一級(jí)支流――鴨嘴河水電梯級(jí)的第二級(jí)水電站。首部樞紐工程位于煙崗峽谷進(jìn)口處，距木里縣公路里程76km，距西昌市公路里程330km，其上游約8km處為該河段水電梯級(jí)的第一級(jí)水電站―布西水電站。煙崗水電站廠房位于鴨嘴河河口上游的雅礱江的右岸山坡2515m高程處，其尾水接第三級(jí)水電站―跑馬坪水電站的前池，煙崗廠房距首部樞紐公路里程12km。本工程開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，兼顧環(huán)境生態(tài)用水。

工程由首部樞紐、引水發(fā)電洞、壓力埋管、電站廠房及尾水渠等主要建筑物組成。總工期36個(gè)月。工程靜態(tài)總投資82311.61萬(wàn)元，總投資91721.61萬(wàn)元。

煙崗水電站采用引水式開(kāi)發(fā)，裝機(jī)容量120MW，多年平均發(fā)電量5.32億kW.h。

電站主廠房全長(zhǎng)54.76m，寬21m，最大高度20.4m。廠房與開(kāi)關(guān)站結(jié)合地形條件布置，左側(cè)為安裝間，與主機(jī)間同寬；主廠房?jī)?nèi)2臺(tái)發(fā)電機(jī)組呈一字形排列。電站于2012年10月正式并網(wǎng)發(fā)電。

2、主廠房屋頂設(shè)計(jì)方案比選

2.1鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案

鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，施工速度快，安裝、維修容易，安全系數(shù)高，且可以解決機(jī)電安裝急需保溫的困難。鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較固定，一般由三部分組成：廠頂網(wǎng)架、網(wǎng)架支撐以及屋面。在材料選擇上，屋面采用彩鋼夾芯板，檁條采用冷彎溥壁型鋼。

2.2鋼筋混凝土方案

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，其主要優(yōu)點(diǎn)是作為承重構(gòu)件，其承載力大，施工技術(shù)成熟，抗震和防火等方面的性能優(yōu)越。采用鋼筋混凝士框架結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性可以得到很好的保證。鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了兩個(gè)階段，傳統(tǒng)的做法是薄腹梁或混凝土屋架加大型槽型板，后來(lái)隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟，一些技術(shù)公司開(kāi)發(fā)出雁型板項(xiàng)目。值得強(qiáng)調(diào)的是屋面板要有保溫層、防水以及保護(hù)等功能。

2.3房屋方案的比選

為了選出更為合理的方案，應(yīng)對(duì)兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。筆者根據(jù)工程 的實(shí)際情況，主要對(duì)以下幾個(gè)方面做了比較：

施工工期：鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工工期短，且不受天氣的影響，即使是在寒冷的冬季，混凝土無(wú)法施工的情況下，鋼網(wǎng)仍可進(jìn)行。且預(yù)制構(gòu)件的施工周期長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)。

施工人員費(fèi)用：鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要的構(gòu)件廠家已經(jīng)事先設(shè)計(jì)好了，電站只需要安裝即可，施工時(shí)間大大縮短，因此，施工人員費(fèi)用也比混凝土結(jié)構(gòu)便宜。

工程造價(jià)：施工以及裝修等工作完成以后，按實(shí)際的覆蓋廠房面積，經(jīng)過(guò)計(jì)算知鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)每平米綜合造價(jià)比混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)省投資30-40%。

構(gòu)件制作：鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)所需的鋼管、螺栓、錐頭、板材以及檁條等構(gòu)件均由設(shè)計(jì)廠家按要求制作，只需將構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝即可完成；混凝土結(jié)構(gòu)方案需要澆注梁以及面板，為了保證預(yù)制施工質(zhì)量，需要事先平整夯實(shí)及硬化預(yù)制場(chǎng)地[2]，特別是在場(chǎng)地受限的水電站工程中，場(chǎng)地條件有時(shí)無(wú)法保證。

影響因素：鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工非常簡(jiǎn)便，吊裝安全并且工作量小，混凝土用量也很少，質(zhì)量控制比較容易。混凝土結(jié)構(gòu)材料較多，施工受外界條件影響大，尤其冬季施工，加大了施工難度，混凝土質(zhì)量因而不能很好的保障，準(zhǔn)備工作量也非常大。

綜合以上幾個(gè)重要因素的考慮，鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)非常明顯，同時(shí)為避免梁板吊裝對(duì)機(jī)電安裝造成較大的干擾，確保機(jī)組可以按期投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計(jì)最終采用空間鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案。

3、鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 結(jié)構(gòu)形式

鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用正放四角錐網(wǎng)架。支撐形式：下弦支承。節(jié)點(diǎn)類(lèi)型：螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架。平面尺寸大小為38.42m×17m，投影面積共計(jì)653.14m2。

3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上弦恒載為0.30kN/ m2，上弦活載為0.50k N/ m2，下弦恒載為0.1kN/ m2，基本風(fēng)壓為0.35kN kN/ m2，抗雪壓載荷為0.50k N/ m2。設(shè)防抗震烈度為6度，場(chǎng)地屬于Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地。

3.3 材料選擇

選用Q235B鋼制作的鋼管，采用高頻焊接鋼管的焊接方式。螺栓螺釘選用40Cr鋼，材質(zhì)應(yīng)符合《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》GB3077要求，高強(qiáng)螺栓應(yīng)滿(mǎn)足《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》GB1288的規(guī)定，其性能等級(jí)為10.90s。選用45號(hào)鋼制作的螺栓球，材質(zhì)應(yīng)符合《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)及一般技術(shù)條件》GB699的規(guī)定。選用Q235B鋼制作的封板錐頭，鋼管直徑超過(guò)76時(shí)必須采用錐頭，連接焊縫海外錐頭的任意截面與連接的鋼管強(qiáng)度要等同，厚度應(yīng)保證變形以及強(qiáng)度的要求。選用Q235鋼制作的套筒，桿件與截面等同。選用E43焊條對(duì)Q235鋼與Q235鋼進(jìn)行焊接，選用E50焊條對(duì)Q235鋼與45號(hào)鋼進(jìn)行焊接。采用75mm厚彩鋼夾芯板作為屋面板材，采用冷彎薄壁型鋼制作檁條。

3.4 加工技術(shù)要求

網(wǎng)架桿件需要對(duì)氧化皮以及銹蝕等污物進(jìn)行清除后才可加工。網(wǎng)架的構(gòu)件（包括桿件、螺栓球、、支座高強(qiáng)螺栓等）需要在專(zhuān)業(yè)的廠家定制，并且還得有檢驗(yàn)合格證明，對(duì)于球以及螺栓的加工，則由廠家按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選購(gòu)或自行加工，但要滿(mǎn)足受力和材質(zhì)要求。焊縫需滿(mǎn)足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件焊接要達(dá)到同等強(qiáng)度，。

3.5 安裝以及涂裝技術(shù)

要求支承面預(yù)埋鋼板必須保持水平，安裝位置準(zhǔn)確。，相鄰支座高差不超過(guò)5mm，最高與最低高差不超過(guò)10mm，位移量不超過(guò)5mm。對(duì)所有構(gòu)件須都需要作防銹處理，出廠前以及安裝后都要涂灰色防銹漆。為了保證使用年限，涂裝前需要進(jìn)行除銹，除銹參考《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等極》GB8923中的Sa2等級(jí)，不能低于這個(gè)除銹等級(jí)。涂裝時(shí)的環(huán)境濕度以及溫度，除其產(chǎn)品的特殊要求外，相對(duì)濕度不應(yīng)超過(guò)85%，溫度應(yīng)在5D38℃之間。不應(yīng)在涂裝構(gòu)件的表面出現(xiàn)結(jié)露，涂裝后4小時(shí)內(nèi)應(yīng)避免雨淋。荷載必須作用在節(jié)點(diǎn)（螺栓球）上，嚴(yán)禁在桿件上懸掛重物，桿件不承受橫向荷載。

4、結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的組成比較規(guī)則，施工起來(lái)方便，廠房屋面結(jié)構(gòu)采用鋼網(wǎng)架比采用鋼筋混凝土梁、板結(jié)構(gòu)費(fèi)用小，建設(shè)工期短，質(zhì)量更易于控制，并且對(duì)周?chē)h(huán)境影響小。因此，在水電站工程中應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

篇12

0前言

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日益繁榮，對(duì)電力資源的需求日趨緊張，中小型水電資源的開(kāi)發(fā)利用，對(duì)緩解我國(guó)電力資源的需求緊張局面起到了不可替帶的重要作用。為此加強(qiáng)對(duì)水電工程建設(shè)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作，更加科學(xué)、合理、有效地開(kāi)發(fā)利用水利資源，更好地保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境，有著至關(guān)重要的作用。本文以遼寧省鳳城市石橋水電站工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估為例，淺談一下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估在水電工程建設(shè)中的應(yīng)用。

1工程建設(shè)概況

石橋水電站工程是一座無(wú)調(diào)節(jié)的徑流式水電站，采用水力自控翻板閘壩型，壩址以上控制流域面積為4839km2，水電站正常蓄水位46m，總庫(kù)容4001萬(wàn)m3，電站總裝機(jī)容量9600kW，電站多年平均發(fā)電量為2136萬(wàn)kw.h，年利用小時(shí)數(shù)為2225h，工程建設(shè)永久占地8.1095hm2。工程樞紐建筑物由左岸電站廠房、沖沙閘、水力自控翻板閘等組成。樞紐工程等別為Ⅲ等，永久性水工主要建筑物（攔河壩、沖沙閘、電站廠房等）的級(jí)別為3級(jí)，永久次要水工建筑物級(jí)別為4級(jí)，臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別為5級(jí)，屬較重要建設(shè)項(xiàng)目。

2　工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

2.1水文氣象

工程建設(shè)區(qū)氣候?qū)俦睖貛駶?rùn)的季風(fēng)型大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。所處愛(ài)河流域多年平均氣溫8.1℃，12月至翌年2月平均氣溫在0℃以下，1月最冷。區(qū)內(nèi)降水量充沛，多年平均降水量1021.3mm，降水量年際變化較大，降雨量在年內(nèi)分配極不均勻，雨量多集中在夏季7、8兩月，占全年57%左右。流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量1237.2mm，5月份相對(duì)濕度小，氣溫上升快，風(fēng)速大，是蒸發(fā)量最大時(shí)期，11-3月為結(jié)冰期，蒸發(fā)量最小。流域內(nèi)冬季受西伯利亞冷空氣南下及地形影響，最多風(fēng)向?yàn)镹NW，初霜期一般在9月下旬，終霜期一般在5月上旬。流域內(nèi)降雪期長(zhǎng)，初雪期最早在10月21日，最晚終雪日在4月29日。流域內(nèi)累年極端最高地面溫度63.7℃，累年極端最低地面溫度-37.5℃，最大凍土深度為138cm。

壩址區(qū)多年平均徑流總量為25.35億m3，多年平均流量為80.38m3/s。20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為11400　m3/s，100年一遇校核洪峰流量為16700　m3/s。

愛(ài)河流域植被覆蓋情況較好，上游森林覆蓋率達(dá)80%以上，水土保持狀況良好，是遼寧省的少沙河流，年均入庫(kù)泥沙體積為63.7萬(wàn)立方米。

2.2地形地貌

工程建設(shè)區(qū)地貌屬遼東低山丘陵區(qū)，壩址位于草河與愛(ài)河匯合口下游2.6km左右峽谷段上，周?chē)角鸶叱叹?00m以下，地形坡度一般在17°左右。左岸地形較完整，山丘多北東向展布，最高丘頂約為230m～262m，右岸地形較破碎，除近岸地段見(jiàn)有293m兩山丘連綿成帳外，其它地帶最高僅121m，多為高50m～70m，寬3km～4km的破碎分水嶺。兩河匯合處地表平坦開(kāi)闊，階地有兩級(jí)，漫灘多存留于堆積岸，其后為丘陵，兩側(cè)山體多北東向延展（見(jiàn)照片1）。

2.3地層巖性

工程建設(shè)區(qū)內(nèi)地層除新生界第四系外，侵入巖大面積分布，是構(gòu)成庫(kù)區(qū)與壩址區(qū)的唯一地層。

第四系主要分布于水系兩側(cè)、山間洼地和山麓地帶，呈條帶狀展布，厚度不等，主要有砂卵石、粉質(zhì)土、耕植土及局部崩積物等；侵入巖主要有前震旦紀(jì)輝長(zhǎng)巖、燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖、晚侏羅系花崗斑巖及晚侏羅系花崗巖。前震旦紀(jì)輝長(zhǎng)巖主要分布于壩址兩側(cè)壩端；燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖主要分布于庫(kù)區(qū)上游右岸處；晚侏羅系花崗斑巖主要分布于庫(kù)區(qū)上游右岸處；晚侏羅系花崗巖主要分布于庫(kù)區(qū)上游。

2.4構(gòu)造

工程建設(shè)區(qū)主要構(gòu)造為新華夏系壓性斷裂，大部分在早元古代混合巖、印支期花崗巖及燕山期花崗巖中通過(guò)，總體走向北東約20°～30°，傾向南東。總體上工程建設(shè)區(qū)從區(qū)域上看庫(kù)區(qū)及壩址區(qū)沒(méi)有大的斷裂構(gòu)造通過(guò)，從斷裂的走向看，局部斷裂構(gòu)造從深部有可能通過(guò)庫(kù)區(qū)，因此工程建設(shè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造不甚發(fā)育，未見(jiàn)有大的斷裂構(gòu)造存在，工程建設(shè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。

2.5地震

工程建設(shè)區(qū)地震區(qū)劃屬華北地震區(qū)，海城-丹東-朝鮮西海岸北西向地震帶和鴨綠江北東向次級(jí)地震帶交匯處，重力梯度和地殼厚度有一定變化，區(qū)域地震活動(dòng)主要受鴨綠江斷裂帶活動(dòng)影響。據(jù)現(xiàn)有地震資料記載，工程建設(shè)區(qū)內(nèi)沒(méi)有發(fā)生過(guò)破壞性地震，地震活動(dòng)性微弱。工程建設(shè)區(qū)基本地震加速度值為0.05g，動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好，屬于區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。

2.6水文地質(zhì)特征

工程建設(shè)區(qū)地表水系較發(fā)育，根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水的賦存形式和運(yùn)移特點(diǎn)等因素，將工程建設(shè)區(qū)內(nèi)地下水分為兩種類(lèi)型，即第四系松散層類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水。

第四系松散層類(lèi)孔隙水，主要分布于河谷、漫灘、坡麓及溝谷地帶，賦存于第四紀(jì)松散堆積物中，受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，徑流、排泄條件好，水交替作用強(qiáng)烈。地下水位隨季節(jié)變化及大氣降水變化顯著，含水層厚度不均變化較大，由坡頂至溝谷厚度逐漸增大。

基巖裂隙水，主要賦存于燕山晚期二長(zhǎng)花崗巖及晚侏羅系花崗斑巖和花崗巖等基巖裂隙和風(fēng)化裂隙中，其含水性受巖石的風(fēng)化程度及成巖時(shí)的孔隙、裂隙的空間大小所控制，主要受季節(jié)性降水及松散含水層補(bǔ)給，含水性較弱，富水性不均，受出露部位、地形切割程度的影響，往往以短途徑流、點(diǎn)狀泉等方式排匯。

2.7巖土工程地質(zhì)特征

工程建設(shè)區(qū)內(nèi)巖土工程地質(zhì)特征主要按庫(kù)區(qū)、壩址工程區(qū)、電廠尾水渠工程區(qū)進(jìn)行說(shuō)明。

（1）庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)特征

石橋水電站庫(kù)區(qū)河谷成U字型，兩側(cè)階地有兩級(jí)，山體多南北向延展。左岸壩址線(xiàn)地勢(shì)陡峭，巖石面積較大；右岸壩址線(xiàn)為低緩丘陵區(qū)，植被發(fā)育，覆蓋層較厚。

庫(kù)區(qū)基巖均為侵入巖，其中二長(zhǎng)花崗巖主要分布于壩址兩端；花崗斑巖主要分布于庫(kù)區(qū)上游右岸處；花崗巖主要分布于庫(kù)區(qū)上游右側(cè)低山處；少量輝長(zhǎng)巖分布于壩址兩側(cè)壩端。

庫(kù)區(qū)第四系地層以粉土、粉細(xì)砂、砂卵石為主，主要分布于河床兩側(cè)河漫灘與溝谷及Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地上。砂卵石厚度一般為5.0m左右；粉細(xì)砂一般在3.0-4.0m左右。

庫(kù)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大的斷裂構(gòu)造，右岸及左岸均未見(jiàn)通往庫(kù)外的斷層。

庫(kù)區(qū)兩岸，新鮮巖石堅(jiān)硬完整穩(wěn)固，但溝谷沖蝕地帶及表層巖石風(fēng)化較強(qiáng)烈，其承載力相對(duì)較低，巖土體工程參數(shù)與壩址工程區(qū)基本一致。

（2）壩址工程區(qū)工程地質(zhì)特征

壩址區(qū)第四系松散堆積物分為耕植土層，分布于右壩端；細(xì)砂層分布于河床左側(cè)與左岸山丘之間的臺(tái)地上；卵石層主要分布于河床右側(cè)河漫灘，巖石成分為花崗巖、石英巖等，磨圓度較好。

壩址區(qū)基巖均為侵入巖，主要為二長(zhǎng)花崗巖，分兩期侵入，廣泛出露于壩址區(qū)，是壩基的主要巖體。壩址區(qū)未見(jiàn)斷層通過(guò)，壩基巖體二長(zhǎng)花崗巖發(fā)育有三組節(jié)理，節(jié)理面大多閉合-微張，泥質(zhì)-巖屑充填，結(jié)構(gòu)面起伏粗糙。

壩址區(qū)強(qiáng)風(fēng)化巖層較薄，多為弱風(fēng)化巖石，兩岸壩端巖層風(fēng)化淺，河漫灘處風(fēng)化較深。第四系以下基巖頂面為強(qiáng)風(fēng)化巖，其中最大厚度2.3m，最小厚度0.5m。壩址左壩端巖石為弱透水，河漫灘段巖石為中等透水，右壩端巖石透水性為弱透水-中等透水，應(yīng)對(duì)整個(gè)壩基巖體尤其河漫灘段壩基基礎(chǔ)進(jìn)行帷幕防滲處理。

（3）電廠、尾水渠工程區(qū)工程地質(zhì)特征

電廠區(qū)第四系主要為沖洪積細(xì)砂和山麓堆積物，電廠廠基巖性有輝長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖，強(qiáng)風(fēng)化巖體破碎，弱風(fēng)化巖體較為完整，廠區(qū)內(nèi)無(wú)斷層，地基承載力為3000～1000KPa；尾水渠區(qū)第四系主要為沖洪積細(xì)砂，基巖有輝長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖，上游段有弱風(fēng)化巖，下游段有強(qiáng)風(fēng)化巖。整個(gè)電廠、尾水渠巖體透水性均為弱透水。

2.8人為工程活動(dòng)的影響

工程建設(shè)區(qū)原始地貌保持較好，地表植被較發(fā)育，人為工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為河谷區(qū)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地的農(nóng)業(yè)種植，縣鄉(xiāng)間便道的建設(shè)、引水工程的建設(shè)、村居民區(qū)建設(shè)及小規(guī)模的采石、采砂活動(dòng)，人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響較小，工程建設(shè)區(qū)人為工程活動(dòng)一般。

3　地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀

經(jīng)實(shí)地調(diào)查，工程建設(shè)區(qū)內(nèi)潛在地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型主要有崩塌、滑塌、滑坡、泥石流。

3.1崩塌、滑塌

在庫(kù)區(qū)左岸壩址工程區(qū)、電廠尾水渠工程區(qū)邊坡多見(jiàn)巖體，坡腳見(jiàn)有倒石堆及崩落塊石，由于地形坡度較陡，巖體長(zhǎng)期遭受自然風(fēng)化剝蝕，在強(qiáng)降水入滲、地震、人工不合理削坡等激發(fā)因素的作用下或某一主導(dǎo)因素的作用下，均存在傾倒式或滑落式崩塌的危險(xiǎn)隱患，其危險(xiǎn)性小。

3.2滑坡、泥石流

在庫(kù)區(qū)兩岸邊坡地帶，小型溪流溝谷較為發(fā)育，河谷階地及山坡農(nóng)業(yè)耕作地帶植被破壞較重，坡面水土流失現(xiàn)象較多，加上區(qū)內(nèi)其它工程建設(shè)切坡擾動(dòng)土體現(xiàn)象，使得本區(qū)在雨季特別是暴雨季節(jié)，沿河兩岸部分溝谷、斜坡地段有小型滑坡、泥石流的發(fā)生，給工程建設(shè)帶來(lái)潛在危險(xiǎn)，因此，在豐水期洪水的沖擊下，區(qū)內(nèi)有滑坡、泥石流的危險(xiǎn)隱患，其危險(xiǎn)性小。

4　地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)

工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，將對(duì)庫(kù)區(qū)及周邊地帶內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件產(chǎn)生影響，特別是水文地質(zhì)條件、巖土體原有的力學(xué)平衡狀態(tài)將發(fā)生改變，可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害，主要表現(xiàn)為崩塌、滑坡、泥石流、庫(kù)岸坍塌、滑塌、浸沒(méi)、水庫(kù)滲漏、壩基壩肩滲漏等問(wèn)題。

4.1樞紐建筑區(qū)

（1）崩塌、滑塌

在壩址左右兩岸的樞紐建筑工程區(qū)，由于工程建設(shè)人工開(kāi)挖邊坡，形成高陡邊坡，尤其在左側(cè)壩肩樞紐工程切坡地帶可能引發(fā)小型巖土體崩塌、滑塌，給工程建設(shè)帶來(lái)危險(xiǎn)，并對(duì)本區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和自然生態(tài)環(huán)境造成不同程度的破壞，隨著工程建設(shè)的實(shí)施，人類(lèi)工程活動(dòng)的增強(qiáng)，在自然及人為等因素激發(fā)下，兩側(cè)邊坡及人工切坡地帶均有可能發(fā)生小面積的崩塌、滑塌，其發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性中等。

（2）壩基滲漏、壩肩繞壩滲漏

在壩址區(qū)，由于壩基巖體透水率多以中等透水為主，局部巖段較為破碎，巖體完整性較差，可能發(fā)生壩基滲漏；在右壩肩由于工程地質(zhì)條件、地形、地貌相對(duì)左岸較差，可能發(fā)生壩肩繞壩滲漏，應(yīng)根據(jù)壩基及壩肩透水性分帶特征及基巖透水性特點(diǎn)，在大壩施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)壩基深厚覆蓋層及下伏巖體做防滲墻和防滲帷幕，否則水庫(kù)蓄水后易產(chǎn)生壩基滲漏、壩肩繞壩滲漏，其發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性中等。

4.2庫(kù)區(qū)

（1）庫(kù)岸坍塌、滑坡

水庫(kù)蓄水后，水位抬升，水文地質(zhì)條件發(fā)生改變，地表及地下水徑流條件發(fā)生變化，并對(duì)庫(kù)區(qū)兩岸邊坡地帶的巖土體進(jìn)行浸潤(rùn)，在靜水壓力、動(dòng)水壓力、坡體自重應(yīng)力、強(qiáng)降水等自然和人為工程活動(dòng)因素的作用下，庫(kù)區(qū)兩岸邊坡地帶可能發(fā)生庫(kù)岸坍塌、滑坡，其發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性中等。

（2）泥石流

庫(kù)區(qū)所處流域水系較發(fā)育，庫(kù)區(qū)周邊有多條溪流溝谷、沖溝存在，溝谷、坡麓及坡谷地帶多為農(nóng)業(yè)耕地，對(duì)地表植被造成一定破壞，尤其在庫(kù)區(qū)左岸壩肩上游有一較大沖溝存在，溝內(nèi)有人工擾動(dòng)土體及多處水塘存在，該溝區(qū)亦是工程建設(shè)的砂石骨料加工區(qū)，工程施工勢(shì)必加大對(duì)溝內(nèi)巖土體的擾動(dòng)，增加松散物源，在雨季強(qiáng)降水入滲、沖溝水流的沖刷及自身重力和暴雨突發(fā)引發(fā)山洪等人為和自然因素的激發(fā)作用下，在溝谷中均可能引發(fā)小型坡面泥石流和溪溝泥石流，其發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性中等。

（3）水庫(kù)滲漏

庫(kù)區(qū)巖性單一，均為侵入巖，沒(méi)有碳酸鹽巖分布，巖體透水性弱，水庫(kù)兩側(cè)與鄰谷分水嶺山體寬厚，無(wú)低矮單薄分水嶺和低鄰谷，地下水分水嶺高程遠(yuǎn)大于正常蓄水位，無(wú)穿越庫(kù)區(qū)分水嶺通向庫(kù)外的斷裂構(gòu)造，水庫(kù)封閉條件較好，不存在向鄰谷產(chǎn)生永久性滲漏問(wèn)題，故水庫(kù)滲漏發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性小。

（4）水庫(kù)泥沙淤積

庫(kù)區(qū)所處流域植被覆蓋情況較好，上游森林覆蓋率達(dá)到80%以上，水土保持狀況良好，但流域懸移質(zhì)輸沙量年際間變化較大，年內(nèi)分配極不均勻，主要集中在汛期，約占全年的99%。由于庫(kù)區(qū)所處流域上游，山地面積大，流域內(nèi)山高坡陡，河道比降較大，屬于少沙河流中推移質(zhì)沙量高產(chǎn)區(qū)，因此推移質(zhì)及庫(kù)區(qū)塌岸和泥石流等所產(chǎn)生沙量占懸移質(zhì)的比值較一般地區(qū)高，年均入庫(kù)泥沙體積約為63.7萬(wàn)m3，故水庫(kù)發(fā)生泥沙淤積可能性和危險(xiǎn)性中等。

（5）水庫(kù)淹沒(méi)及浸沒(méi)

電站正常蓄水后，庫(kù)區(qū)及周邊地下水位抬高，對(duì)位于正常蓄水位附近的第四系松散堆積層如一、二級(jí)階地等，可能產(chǎn)生浸沒(méi)問(wèn)題，但因庫(kù)區(qū)周邊松散堆積物質(zhì)多為砂土、碎塊石土、卵礫石土等，透水性較好，庫(kù)區(qū)周邊階地上的耕地，因庫(kù)水抬升受毛細(xì)管作用，局部可能產(chǎn)生浸沒(méi)現(xiàn)象，但分布范圍較小，受水庫(kù)浸沒(méi)影響不大，庫(kù)區(qū)發(fā)生淹沒(méi)及浸沒(méi)的可能性和危險(xiǎn)性中等。

（6）水庫(kù)誘發(fā)地震

工程建設(shè)區(qū)地震活動(dòng)微弱，庫(kù)區(qū)及周邊無(wú)可溶巖分布，不存在規(guī)模宏大的活動(dòng)性斷裂構(gòu)造，局部斷裂未與庫(kù)區(qū)發(fā)生直接的水力聯(lián)系，電站水庫(kù)蓄水后存在水庫(kù)誘發(fā)地震的可能性和危險(xiǎn)性小，但應(yīng)對(duì)壩址工程區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)設(shè)置，確保壩體等樞紐工程與水庫(kù)的安全。

5　地質(zhì)災(zāi)害防治措施

5.1崩塌、危巖、落石等災(zāi)害防治措施

工程建設(shè)中應(yīng)采取如繞避、刷坡清除、鑲補(bǔ)勾縫、加固支檔、修筑攔石墻、排水溝、預(yù)應(yīng)力錨索、架設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)、采用安全坡率法施工等有效安全防護(hù)措施，應(yīng)嚴(yán)格控制爆破用藥量，采取預(yù)爆破措施來(lái)保護(hù)基巖不受損害，發(fā)現(xiàn)危石應(yīng)及時(shí)清除或支撐加固，對(duì)影響斜坡穩(wěn)定性的巖體空洞、裂隙應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鑲補(bǔ)勾縫，要攔截疏導(dǎo)斜坡地表水和地下水，作好邊坡及其以外集水面積內(nèi)的排水和防滲體系。對(duì)區(qū)內(nèi)的永久性邊坡地帶，尤其是左岸樞紐工程區(qū)的巖質(zhì)邊坡，必須修筑永久性安全防護(hù)治理設(shè)施，保證邊坡安全穩(wěn)定，雨季應(yīng)加強(qiáng)坡體穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，采取科學(xué)防護(hù)措施，保證人員和財(cái)產(chǎn)不受損失。

5.2邊坡失穩(wěn)、滑坡的防治措施

工程建設(shè)中及工程建成后，區(qū)內(nèi)高邊坡段應(yīng)采用臺(tái)階及適當(dāng)放緩邊坡坡度、全斷面邊坡防護(hù)，或采用下?lián)跎献o(hù)措施，必要時(shí)可采用預(yù)應(yīng)力錨索加固手段；低邊坡段，可采用坡面防護(hù)，下設(shè)擋墻、腳墻的防護(hù)措施；同時(shí)上述地段尚應(yīng)做好防、排水工程，避免地表水滲入巖土體內(nèi)。斜坡地帶，在坡積層上填方加載時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致坡積層沿下伏基巖面滑動(dòng)，可采取路堤擋土墻、路肩墻進(jìn)行防治，擋墻基礎(chǔ)宜置于基巖中一定深度，確保坡體穩(wěn)定而不危害工程，并做好坡體穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作。

5.3泥石流災(zāi)害防護(hù)措施

加強(qiáng)對(duì)區(qū)內(nèi)溝谷溪流、河流的綜合治理，工程建設(shè)所需砂石料要科學(xué)合理堆放，禁止隨意亂堆亂棄，特別是嚴(yán)禁在主溝槽內(nèi)堆積存放，盡量少占?jí)汉哟玻⒓訌?qiáng)導(dǎo)流工程設(shè)施建設(shè)，采用恰當(dāng)?shù)墓こ谭雷o(hù)措施如固穩(wěn)、擋儲(chǔ)、排導(dǎo)等，生物防治措施如封山育林等方法，控制地表徑流，防止坡面侵蝕，消除泥石流災(zāi)害的發(fā)生，在雨季強(qiáng)降水期應(yīng)加強(qiáng)對(duì)可能發(fā)生泥石流溝谷的監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作。

5.4水庫(kù)坍岸的防護(hù)措施

石橋水電站蓄水后，將對(duì)庫(kù)區(qū)兩岸分布的巖土質(zhì)坡體及松散坡積物堆積體產(chǎn)生浸潤(rùn)剝蝕，在邊坡防護(hù)中，應(yīng)采用干砌片石護(hù)坡、擋墻、拋石或干砌片石與擋墻相結(jié)合的庫(kù)岸防護(hù)或路基防護(hù)措施，同時(shí)對(duì)抬高農(nóng)田分布的地段采取永久防護(hù)堤等工程措施和種草、植樹(shù)等生物措施，嚴(yán)格禁止一切破壞岸坡的人類(lèi)工程活動(dòng)。

5.5壩基滲漏、壩肩繞壩滲漏的防治措施

壩基工程建設(shè)基面為弱風(fēng)化二長(zhǎng)花崗巖，對(duì)壩址、壩肩區(qū)引起壩基滲漏、壩肩繞壩滲漏的透水巖段，建議采用帷幕灌漿至隔水巖層的方式處理，確保壩基及樞紐工程的絕對(duì)安全。

6　結(jié)論與建議

6.1結(jié)論

工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度中等。現(xiàn)狀條件下的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型有崩塌、滑塌、滑坡、泥石流。人類(lèi)工程活動(dòng)一般，對(duì)本區(qū)自然地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境造成的破壞程度較小。現(xiàn)狀條件下地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度屬弱發(fā)育，危險(xiǎn)性小。

隨著工程建設(shè)區(qū)樞紐工程、庫(kù)區(qū)等各項(xiàng)人為工程活動(dòng)的實(shí)施及自然激發(fā)因素的影響下，將破壞該區(qū)現(xiàn)有巖土體的穩(wěn)定平衡條件及地表植被等自然生態(tài)環(huán)境，可能引發(fā)崩塌、滑塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，其發(fā)生的可能性中等，危險(xiǎn)性中等。工程建設(shè)本身可能遭受崩塌、滑塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性中等。

6.2建議

（1）加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防治，科學(xué)合理規(guī)劃，提高思想認(rèn)識(shí)，做到以預(yù)防為主，"防"、"治"相結(jié)合的方針，加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，盡量減輕工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的不利影響，盡可能避免引發(fā)和加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

（2）壩基及邊坡開(kāi)挖中要注意施工方法，做好安全防護(hù)，邊坡要控制在安全坡角內(nèi)，全面進(jìn)行壩基及壩肩防滲帷幕灌漿，施工時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)雨季，以防突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

（3）電站主體工程施工開(kāi)挖，要采取工程防護(hù)措施，在壩基、壩肩高邊坡開(kāi)挖地段，應(yīng)確定合理的開(kāi)挖坡比，進(jìn)行邊坡防護(hù)及布設(shè)截排水設(shè)施等，防止邊坡發(fā)生滲透變形與滑塌，保證施工安全，同時(shí)布置必要的邊坡變形監(jiān)測(cè)措施。

（4）工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)采取工程措施和生物措施相結(jié)合的原則，做好施工區(qū)、庫(kù)區(qū)及周邊地區(qū)的水土流失防治工程，對(duì)庫(kù)區(qū)及沖溝、河道進(jìn)行治理，避免滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)庫(kù)區(qū)及周邊地區(qū)要進(jìn)行綠化、美化工作。

（5）工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)期，應(yīng)"統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局"，體現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一，最大限度地減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞和影響，堅(jiān)決做到"誰(shuí)開(kāi)發(fā)誰(shuí)保護(hù)，誰(shuí)破壞誰(shuí)治理"，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。

7結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速蓬勃發(fā)展，我們更應(yīng)著力強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用，確保電力工程建設(shè)安全可靠運(yùn)行，保證國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)不受損失，做到人與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。因此，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，要有充分的前瞻性，既要認(rèn)識(shí)歷史災(zāi)害過(guò)程，又要充分考慮地質(zhì)災(zāi)害的潛在危險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

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［5］《地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐》[M]，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)資料，2006.

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［7］《鳳城市石橋水電站工程可行性研究報(bào)告》[R]，遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2011.

篇13

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)450個(gè)城市中有3/4處于地震區(qū)，而其中大中城市的4/5以上均在地震區(qū)。以此，為了抗御和減輕地震災(zāi)害，有必要進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震分析與設(shè)計(jì)。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）中明確規(guī)定：抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

地震時(shí)由于地面運(yùn)動(dòng)使原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)受到動(dòng)力作用，產(chǎn)生強(qiáng)迫震動(dòng)。我們將地震時(shí)地面加速度振動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的慣性力稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的地震作用。結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)是一種動(dòng)力反應(yīng)，其大小不僅與地面運(yùn)動(dòng)有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)自身動(dòng)力特性如：自振周期、振型和阻尼等有關(guān)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)著重研究結(jié)構(gòu)對(duì)于動(dòng)荷載的響應(yīng)（如速度、位移、加速度、內(nèi)力等時(shí)間的歷程），以便確定結(jié)構(gòu)的承載能力和動(dòng)力學(xué)特性，或?yàn)楦纳平Y(jié)構(gòu)的性能提供依據(jù)。因此，在房屋抗震減震方面，結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)既是抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，又是減震隔振的理論依據(jù)。

一、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)遵循以下原則：

1. 一般情況下，可在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各個(gè)方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)；

2. 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用；

3. 質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，其他情況，可采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響；

4. 8度和9度時(shí)的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。

為了貫徹實(shí)現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)，抗震規(guī)范規(guī)定進(jìn)行下列內(nèi)容的抗震驗(yàn)算：

1. 對(duì)各類(lèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算；

2. 對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下強(qiáng)度驗(yàn)算，以防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。

3. 對(duì)甲類(lèi)建筑、位于高烈度區(qū)和場(chǎng)地條件較差的建筑、超過(guò)一定高度的高層建筑、特別不規(guī)則建筑、采用隔震消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。

在多遇地震作用下，滿(mǎn)足抗震承載力要求的結(jié)構(gòu)一般處于彈性工作階段，不受損壞，但如果彈性變形過(guò)大，將會(huì)導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。因此，規(guī)范對(duì)除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的各類(lèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行多遇地政作用下的彈性變形驗(yàn)算，對(duì)其樓層間的最大彈性層間位移要求符合下式：

式中

――多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；計(jì)算時(shí)，除以彎曲變形為主的高層建筑外，可不扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形；應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度；

h――計(jì)算樓層層高；

――彈性層間位移角限值。

除部分符合條件的單廠建筑、6度區(qū)的建筑（建造于IV類(lèi)場(chǎng)地上較高的高層建筑除外）記憶生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋外，其他建筑結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗(yàn)算。驗(yàn)算公式為：

式中

S――結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值；

R――結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；

γRE――承載力抗震調(diào)整系數(shù)。

在罕遇地震作用下，地面運(yùn)動(dòng)加速度峰值是多遇地震的4～6倍。因此，多遇地震下處于彈性階段的結(jié)構(gòu)，在罕遇地震烈度下將進(jìn)入彈塑性階段，結(jié)構(gòu)構(gòu)件接近或達(dá)到屈服，此時(shí)，結(jié)構(gòu)已沒(méi)有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備。為抵抗地震的持續(xù)作用，要求結(jié)構(gòu)有較好的延性，通過(guò)發(fā)展塑性變形來(lái)消耗地震能量。因此，對(duì)某些處于特殊條件下的結(jié)構(gòu)，還需要驗(yàn)算其在罕遇地震作用下的彈塑性變形。

二、多層和高層鋼筋混凝土房屋的抗震

多層和高層鋼筋混凝土房屋是我國(guó)工業(yè)和民用建筑中最常用的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)建筑功能要求不同，其常用的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、框架抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等形式。與砌體結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般具有較好的抗震性能。

多層和高層鋼筋混凝土建筑不同的抗震結(jié)構(gòu)體系具有不同的性能特點(diǎn)，在確定結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑使用功能要求和抗震要求進(jìn)行合理選擇。一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度是選擇抗震結(jié)構(gòu)體系要考慮的重要因素，特別是高層建筑的設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)往往起控制作用。

框架―抗震墻結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)是克服了純框架結(jié)構(gòu)剛度小和純抗震墻結(jié)構(gòu)自重大的缺點(diǎn)，發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)處。具有抗側(cè)剛度較大，自重較輕，結(jié)構(gòu)布置較靈活，結(jié)構(gòu)的水平位移較小的優(yōu)點(diǎn)，抗震性能較好。該結(jié)構(gòu)適用于辦公寫(xiě)字樓、賓館、高層住宅等。抗震墻結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)是自重大，側(cè)向剛度大，地震作用大，空間整體性好，但布置不靈活。抗震墻結(jié)構(gòu)適合于住宅等建筑。

三、多層砌體結(jié)構(gòu)抗震

砌體結(jié)構(gòu)的主要承重及抗側(cè)力構(gòu)件是墻體，砌體結(jié)構(gòu)的承重體系應(yīng)優(yōu)先選用橫墻或縱橫墻共同承重方案。結(jié)構(gòu)承重體系中縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ(chēng)，沿平面內(nèi)宜對(duì)齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)，同一軸線(xiàn)上窗間墻寬度宜均勻。房屋的平、立面布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、規(guī)則，避免由于不規(guī)則使結(jié)構(gòu)各部分的質(zhì)量和剛度分布不均是質(zhì)量中心與剛度中心不重合而導(dǎo)致震害加重。

多層砌體建筑隨著層數(shù)和高度的增加，房屋的破壞程度加重，倒塌率增加。因此對(duì)房屋的層數(shù)和總高度都有規(guī)范限制。房屋高寬比指房屋總高度與建筑平面最小總寬度之比，隨著高寬比的增大，房屋易發(fā)生整體彎曲破壞。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋不作整體彎曲驗(yàn)算。因此，對(duì)于房屋的高寬比也應(yīng)根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)，還有砌體抗震橫墻的間距，房屋局部尺寸以及結(jié)構(gòu)材料都要符合規(guī)范。

四、小結(jié)

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》適用于抗震設(shè)防烈度為6、7、8、9度地區(qū)的建筑工程的抗震設(shè)計(jì)及隔震消能減震設(shè)計(jì)，目標(biāo)為“小震不壞，中震可修，大震不倒”，而且根據(jù)建筑物使用功能的不同，建筑物的結(jié)構(gòu)不同，多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、多層砌體結(jié)構(gòu)等，對(duì)建筑物的抗震設(shè)防類(lèi)別及其設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了劃分。但設(shè)計(jì)規(guī)范的科學(xué)依據(jù)只能是現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和資料，目前對(duì)地震規(guī)律性的認(rèn)識(shí)還很不足，隨著科學(xué)水平的提高，地震可能不再是威脅。■

參考文獻(xiàn)

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[2] 張耀軍，莊金釗.《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》. 中國(guó)水利水電出版社. 北京，2013