5工程布置及建筑物

5工程布置及建筑物術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和可行性研究階段的審批、審查意見，是初xx水利樞紐工程是以防洪、供水、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電的多目標(biāo)開發(fā)綜合利用規(guī)劃灌溉面積9.92萬畝。依照GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》及SL252-2000《水利水電樞紐主要建筑物攔河土壩、溢洪道及引水建筑物進(jìn)水口為2級建筑物，引水隧洞和發(fā)電廠房、溢洪道進(jìn)水渠導(dǎo)墻及泄槽側(cè)墻等次要建筑物為3級建筑物，臨時建壩址設(shè)計洪水成果見表5-2；表5-1xx水庫壩址水位～流量關(guān)系成果表單位：H-56榆林m,Q-m3/sHQ04.3521.055.078.2HQ2082733864756269302160H20.0020.5021.0021.5022.0022.50Q264031403640416047005240579063907010H23.0023.5024.0024.5025.0025.5026.0026.50Q7650833090809830106001230013100各級頻率（%）設(shè)計值0.05123.3352050Qm(m3/s)15100907077206930592045903290P(%)水庫水位Z泄(m)庫容V(億m3)溢洪道下泄量Q泄(m3/s)壩下水位Z下(m)0.054.68885023.85170.734.05610021.76270.404.00589021.58570.003.93中國水利水電科學(xué)研究院對本樞紐進(jìn)行地震基本烈度復(fù)核，本工程的地震基本烈度仍定為6度。按照SL203-97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，本壩址覆蓋層為第四系松散堆積物，河床表層0～4.5m為松散的礫砂、礫石層。河床部位一般為弱風(fēng)化巖體。全強(qiáng)風(fēng)化帶沿斷層或局部基巖表層分布。兩岸風(fēng)化不表5-4(kPa)量Eo度C~~01:1.5~~~01:1.25~03~~擬采用xx溝砂礫料場的砂礫料作壩基振沖料，該料場砂的平均粒徑為0.60~長花崗巖，巖體完整性較差。溢洪道進(jìn)口及泄槽段風(fēng)化層厚，對高邊坡開挖段需進(jìn)行護(hù)坡處理?？刂贫伍l基巖體風(fēng)化較深，斷續(xù)有緩傾角裂隙發(fā)育，須進(jìn)行固結(jié)灌漿表5-5承力模量f1f1f~~~~~~~~~~///3/////類別殘坡積層全風(fēng)化帶強(qiáng)風(fēng)化帶弱風(fēng)化帶微風(fēng)化帶坡比1:1.5~1:1.75巖體內(nèi)通過，未發(fā)現(xiàn)大的斷層發(fā)育，多屬Ⅱ~Ⅲ類圍巖。但斷層破碎帶及節(jié)理裂隙電站廠房位于左岸引水隧洞出口的西側(cè)。基礎(chǔ)地層全、強(qiáng)風(fēng)化層較薄，基礎(chǔ)可利用弱風(fēng)化巖體，對斷層破碎帶進(jìn)行置換處理。廠房后邊坡地形坡角20°~25°,本工程選用土料場有叢毛、壩上、卡把、抱古、高村、大茅共六個土料場，均有簡易公路與壩址相通。初設(shè)階段重點(diǎn)對叢毛、壩上、卡把三個料場針對土料有用高程15m～55m，長條形分布，長約2km，以花崗巖風(fēng)化土為主，土層厚度均大于表5-7料場名稱距壩址距離（km）料場面積(萬m2）地面高程(m)無用層方量（萬m3）有用層儲量（萬m3）防滲料壩殼料叢毛4.6~6.7540.0515～5540.05壩上1.0~4.024.7814~3537.1772.1837.61211.0472.18卡把Ⅱ區(qū)2.065.9133.05176.2665.91合計96.80620.55215.31表5-9項目單位防滲土料強(qiáng)風(fēng)化料河床砂礫石石渣干密度g/cm3天然含水量%2.23最優(yōu)含水量%孔隙比e0.720.650.720.7孔隙率n%41.8639.3941.8641.18濕容重g/cm3飽和容量g/cm32.182.082.21浮容重g/cm3滲透系數(shù)k大值平均cm/s4.25×10－51.3×10－43×10－21×10－3小值平均cm/s2.83×10－6總應(yīng)力強(qiáng)度u°27.7CukPa53.575.0cu°33.1CcukPa26.3有效應(yīng)力強(qiáng)度cu°21.940.4C’cukPa卡把石料場位于壩址左岸的卡把村，為卡把土料場的西段，地面高程90m~取樣深度風(fēng)化程度密度(kg/cm)極限抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)彈模（105MPa）飽和（MPa）干燥（MPa）Z110.9～12.0弱風(fēng)化2.662.67201.5240.80.83Z210.77～12.3弱風(fēng)化2.672.67208.1249.70.83研究報告中曾進(jìn)行了土壩、面板堆石壩、碾壓砼重力壩等壩型的比選。根據(jù)可研階段的審批意見，明確以當(dāng)?shù)夭牧蠅螢榛緣涡?。本階段僅對土壩和砼面板堆石壩兩壩型進(jìn)一步論證。分別從地形地質(zhì)、工程布置、施工條件、工期、投資等方面進(jìn)行鋼筋砼面板壩屬Ⅱ級高壩，要求面板壩趾板建于弱風(fēng)化巖層上，趾板覆蓋層的開挖量大，對施工圍堰防滲及基坑抽排水等要求較高且對工期有一定的影響，同時石料場開采棄渣、堆渣及渣場占地均較多。雖然施工渡訊占有優(yōu)勢，但經(jīng)核算其投土壩屬Ⅱ級中壩，通過對地基及部分壩體采用填砂振沖筑壩，避免了壩基覆蓋層的大開挖。施工戧堤與土壩相結(jié)合，可不設(shè)防滲措施和基坑抽排水。土料大部分取自庫區(qū)淹沒線以下，對環(huán)境影響相對較小。雖然土壩施工渡訊有一定的難度，但沙洲，并且右岸距河邊150m～280m處有一天然埡口巖體風(fēng)化有面狀風(fēng)化和囊（槽）狀風(fēng)化。壩址兩岸風(fēng)化不均。河床一般為弱風(fēng)根據(jù)中國水利水電科學(xué)研究院抗震研究中心2001年7月編制的《海南省xx水根據(jù)庫區(qū)的構(gòu)造、地層巖性條件及水文地質(zhì)條件等特征，將整個庫區(qū)劃分為二個庫發(fā)地震的可能性，誘震類型及可能的震級上限。通過宏觀度，可能會對當(dāng)?shù)鼐用駧硪欢ǖ挠绊?，但?jīng)勘察及試驗(yàn)分析，壩址區(qū)工程地質(zhì)條件相對簡單，采用相應(yīng)工程措施后，具壩址附近天然建筑材料儲量豐富、質(zhì)量較好、交通方便，可滿足修建當(dāng)?shù)夭牧蠅涡偷囊?。溢洪道及?dǎo)流建筑物的開挖亦有大量的土石方量，部分可用于填筑壩了壩址上游左岸的叢毛、壩上、卡把和壩址下游的抱古、高村、大茅等六個土料場進(jìn)行了普查～詳查勘察工作。各土料場均有簡易公路與壩址相通。其中叢毛、壩上兩個土料場在水庫淹沒區(qū)范圍，應(yīng)優(yōu)先考慮使用。卡把料場在淹沒線以上，但距壩三個主料場的土料由階地沖積土、殘坡積土和全風(fēng)化土組成。叢毛及壩上料場位于庫區(qū)左岸；卡把料場位于左壩肩附近。各土料場的儲量及特性見表5-7；土料的三亞44km大部分為二、三級公路，對外交通方便。壩址范圍內(nèi)左岸沿河均有Ⅰ級階地，場地較開闊，土據(jù)地質(zhì)勘察，xx壩址附近土料充足，各料場土料的防滲指標(biāo)不均，滲透系數(shù)多在1×10-4cm/s～1×10-5cm/s之間，不適心墻，一需增加投資，二需增加工期，三不利于防洪渡汛斷面的施工。因此，均不予考慮。而采用了“土質(zhì)防滲體分區(qū)壩”方案，即壩的中部和上游為土質(zhì)防滲體，斜坡式排水道之后壩殼為透水性較大的填料。本階段在可研階段推薦的土壩方案基樞紐由擋水建筑物、泄水建筑物和引水建筑分是以花崗巖風(fēng)化土填筑為主的防滲體，壩體下游部分采用風(fēng)化巖和開挖石渣等透河床壩基處理方式：上下游圍堰需進(jìn)行防滲處理，基坑抽水后，振沖加密河床程以下是堆石排水棱體。壩體上游部分是以花崗巖風(fēng)化土填筑為主的防滲體，壩體下游部分采用風(fēng)化巖和開挖石渣等透水性較強(qiáng)的材料填筑。壩體基巖防滲采用帷幕河床壩基處理方式：先填筑上下游圍堰至20.0m高程，圍堰內(nèi)填砂高出水面，進(jìn)行振沖加密。然后在干地上進(jìn)行壩體填筑，同時施工砼防滲墻和帷幕灌漿。該方案的主要特點(diǎn)是：壩基和部分壩體采用填砂振沖筑壩技術(shù)，土壩干地施工，圍堰與壩體結(jié)合，上下游圍堰均不需防滲處理，不需進(jìn)行基坑抽水，減少了防滲土料的用量；施工相對簡單，縮短了工期；雖增加了振沖和砼防滲墻的工程量，但總投資相單位本階段優(yōu)化的土壩方案可研推薦的土壩方案備注土石方開挖萬m324.05防滲土料填筑萬m3249.30273.0風(fēng)化巖及石渣填筑萬m3振沖加密樁萬m8.83砼防滲墻萬m20.620.44施工圍堰高噴板墻m2圍堰土石填筑萬m36.9433.62干砌塊石萬m30.413.61相對增加料場占地畝工期3年2個月臨時工程費(fèi)用萬元3763.86240擋水壩工程費(fèi)用萬元1863219807不適合采用砼防滲墻與面板壩趾板相連接的方式，其原因是河床砂礫石表層5m及與趾板連接的面板壩方案從投資到工期都遠(yuǎn)大于和長于趾板置于弱風(fēng)化巖上部的面板堆石壩方案。因此，選擇趾板布置在弱風(fēng)化巖上部的砼面板堆石壩方案為另一壩砼面板堆石壩方案的壩軸線位置與土壩方案相同，樞紐布置型式亦與土壩方案相似，由攔河壩、溢洪道、引水隧洞等建筑物組成。利用右岸埡口布置開敞式溢洪道，孔口尺寸、泄水道長度和寬度及下泄量與土壩方案相同。左岸引水道和電站廠跨越河床斷層部位設(shè)置砼塞。攔河壩以砼面板為防滲體，在其下游依次為墊層區(qū)、過渡層區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)和下游面大塊石護(hù)坡。墊層區(qū)和過渡層區(qū)的水平寬度分別為3m和4m。為減少河床砂礫層變形對面板的不利影響，趾板下游三分之面板壩方案施工采用一次斷流，采用上下游土石圍堰和高噴板板防滲的施工方法。圍堰不能與壩體結(jié)合，抽水及基坑開挖工作量較大，工期較長。圍堰防滲效果壩址右岸天然埡口地形同樣有利于土壩和面板堆石壩對溢洪道的布置，故二壩型方案工程布置大致相同。另外布置引水道、發(fā)電廠房和渠首的地形條件也近似相深覆蓋層及順河向斷層是本擋水壩主要工程地質(zhì)問題。壩址區(qū)最發(fā)育的順河斷本相同，均以帷幕灌漿為主。斷層處的壩基結(jié)構(gòu)處理二方案各不相同，土壩相對簡需對開挖面上的斷層進(jìn)行逐條處理，挖破碎帶和軟弱層置換砼，進(jìn)行固結(jié)灌漿，并挖除底部一半以上的覆蓋層。土壩壩基防滲采用砼防滲墻，遇軟弱巖層往下加深防滲墻即可，不用挖除斷層破碎帶，不需大開挖覆蓋層。土壩方案更易適應(yīng)本壩址的經(jīng)勘察，當(dāng)?shù)赝亮?、石料的?shù)量和質(zhì)量均可滿足土壩方案和面板壩方案的設(shè)計需要。本階段查明，庫區(qū)內(nèi)淹沒線70.0m以下的叢毛、壩上土料場防滲土料有用層土壩方案最大壩高為65.50m，屬中壩，本階段采用的施工方案結(jié)合壩基處理，不做圍堰防滲，不需進(jìn)行基坑抽水，不開挖基坑，上下游圍堰與土壩結(jié)合為一體，屬高壩，趾板基礎(chǔ)需要挖至弱風(fēng)化巖面下，需設(shè)上下游防滲圍堰，進(jìn)行基坑開挖并需基坑抽水，上游圍堰無法與壩體結(jié)合，鋼筋砼面板及趾板施工較為復(fù)雜，施工費(fèi)用相對大于土壩。雖然面板壩在施工渡汛方面優(yōu)于土壩方案，但土壩方案可利用溢洪道控制段基底高程較低的特點(diǎn)，提前開挖溢洪道和引水隧洞并進(jìn)行局部襯砌，這樣溢洪道、引水隧洞、導(dǎo)流洞可同時進(jìn)行汛期導(dǎo)流，渡汛土壩方案由于上下游圍堰大部分可與壩體相結(jié)合，下游壩體利用部分導(dǎo)流洞、輸水洞和溢洪道等的棄渣，壩基覆蓋層不需挖除，節(jié)省圍堰防滲及基坑抽水費(fèi)用，土壩方案的大壩工程投資為18632萬元。鋼筋砼面板堆石壩方案上游圍堰無法與壩體結(jié)合，趾板基礎(chǔ)需開挖至弱風(fēng)化巖面，開挖量較大，隧洞及溢洪道棄渣可用于上壩的料較少；由于壩頂增高溢洪道控制段和引水道進(jìn)水口相應(yīng)加高，工程量也有增土壩方案防滲料多數(shù)可采自庫區(qū)淹沒線以下的叢毛、壩上土料場，壩后風(fēng)化料亦可大部分取自庫區(qū)。沿庫區(qū)左岸已有簡易公路連接叢毛、壩址料場至壩址，土料開采運(yùn)輸方便，料場表層棄渣可直接堆放于庫內(nèi)稍作保護(hù)，不需另找渣場占用耕地和林地，土壩方案對環(huán)境影響較小；面板壩方案石料取自左岸的卡把石料場，料場經(jīng)以上方案綜合比較，土壩方案土料多數(shù)可在庫區(qū)淹沒線以下取得；由于石料時需另設(shè)棄渣場；二者施工條件各有優(yōu)劣，雖然施工渡汛上面板壩占優(yōu)，但工期和施工費(fèi)用上土壩方案優(yōu)勢較多；從工程投資上比，土壩方案少于鋼筋砼面板堆石壩從環(huán)境影響上比，土壩料源多來自庫區(qū)，對環(huán)境影響較小，面板壩料位于林區(qū)，并有大量棄渣，需征用耕地或林地用作棄渣場，面板壩對環(huán)境不利影響較土壩大。因壩型土壩方案面板堆石壩方案備注地形地質(zhì)右岸埡口地形有利于布置泄洪建筑物，河床覆蓋層6.5～19.5m。深覆蓋層對土壩基礎(chǔ)無大影響。地形條件對布置有利但深覆蓋層對趾板基礎(chǔ)有較大影響。工程布置及基礎(chǔ)處理左岸引水洞，右岸溢洪道，布置合理。采用砼防滲墻方案，壩基覆蓋層僅作表層振沖處理。布置同土壩方案。趾板基礎(chǔ)需置于弱風(fēng)化巖面，并需對斷層進(jìn)行處理，較復(fù)雜。天然建材當(dāng)?shù)赝亮腺|(zhì)量及數(shù)量均可滿足設(shè)計要求，70%的土料來自庫區(qū)。當(dāng)?shù)厥腺|(zhì)量及數(shù)量均能滿足設(shè)計要求，石料剝離層110萬m3施工條件施工簡單，土料運(yùn)距較近，開采方便，圍堰不防滲施工布置方便，施工技術(shù)難度大于土壩方案。需設(shè)防滲圍堰，并進(jìn)行基坑抽水工期3年2個月臨時工程費(fèi)3763.8(萬元)6728.2（萬元）大壩主體工程費(fèi)18632（萬元）21663（萬元）結(jié)論推薦土壩方案項目單位土壩方案面板堆石壩方案備注土壩溢洪道引水道、面板壩溢洪道明挖土石方萬m35.485.50洞挖石方萬m3//0.57//0.58混凝土澆筑萬m35.25土方填筑萬m34145.3705.37土石方填筑萬m3//250//鋼筋、鋼材t522.726741998.72674金屬結(jié)構(gòu)t/323/323反濾、墊層萬m2/25.4/棄渣量萬m333.15.48240.355.15.5工程投資萬元18632.38603812.421663.38603812.4其它略略略略略略略靜態(tài)總投資萬元7884581876可行性研究階段曾在xx下游峽谷河段選擇了xx村和紅河連部兩河谷，分別定為上壩址和下壩址進(jìn)行比較。按水利部有關(guān)審批下壩址右壩肩地形較窄，受地形條件限制，壩線調(diào)整變化的余地不多。主要是壩線Ⅰ控制坐標(biāo)為：左端x=39296.053異，可視為相同；兩方案的溢洪道、引水道、電站廠房位置均完全相同，樞紐布置節(jié)省；壩線Ⅱ的特點(diǎn)是：壩軸線退后布置，增大了上游左右兩側(cè)壩坡腳線到引水道進(jìn)口距離和到溢洪道進(jìn)口的距離，相對減少它們相互施工干擾，但同時使下游坡腳線緊靠電站廠房，增加了廠房的施工干擾，延長了防滲從壩線方案布置圖可知，兩壩線從地形、地質(zhì)、樞紐布置、施工及運(yùn)行條件、施工期限等方面均無實(shí)質(zhì)性差異，僅土壩壩體和基礎(chǔ)防滲軸線長度的工程量略有差明挖土石方萬m3混凝土澆筑萬m3土石方填筑萬m3425.6432.2鋼筋、鋼材t522.7522.7金屬結(jié)構(gòu)t土壩工程投資萬元18653.618852.8帷幕灌漿造孔/灌漿m24129/1858525576/19700其它略略相同不列出根據(jù)以上選定的壩型壩線，初擬不同的堰頂高程和堰寬，與相應(yīng)的壩高進(jìn)行綜合比較，分析工程量、投資及運(yùn)行條件，選擇合理且較經(jīng)濟(jì)的溢流堰頂高程、堰寬本樞紐的泄水建筑物布置在右岸埡口，溢流堰及泄槽結(jié)合埡口鞍部地形以弱風(fēng)化巖為建基面進(jìn)行布置，以盡量減少溢洪道巖石開挖及砼量，相應(yīng)泄洪對壩頂高程根據(jù)選定壩址的地形地質(zhì)條件，右岸埡口天然地形是布置開敞式溢洪道的理想場地。為此，擋水與泄水建筑物規(guī)模選擇初步以天然埡口為溢洪道基本尺寸，再分在此基礎(chǔ)上進(jìn)行等溢流寬度不同堰頂高程的方案比較，最終選定合理的溢洪道規(guī)模尺寸及相應(yīng)壩高。方案1～方案6主要參數(shù)詳見表5－15。堰頂高程56.0m，閘孔尺寸4×14.0m的方案2，進(jìn)行下一輪溢洪道寬度及閘孔數(shù)不從工程量、投資、單寬流量綜合分析，閘孔尺寸4×14.0m，堰頂高程56.0m，壩頂4×14m方案相對合理。當(dāng)壩頂高程76.5m不變，堰頂和閘孔尺寸同時變化時，相對合理并節(jié)省的方案根據(jù)本階段初步擬定的水庫調(diào)度運(yùn)行方式，6月～9月的防洪限制水位是修。6～9月汛期無論來任何洪水，均可不必操作閘門，節(jié)省人力，方便調(diào)度。故提方案2多出1千萬以上，而換來的僅僅是理論上的運(yùn)行檢修方便（隨著水情測報能單位方案1方案2方案3方案4方案5方案6堰頂高程m56.056.056.055.057.058.5孔口尺寸（孔數(shù)×單孔寬度）m4×144×144×144×16校核洪水位m74.1674.5875.6074.0375.1775.66壩頂高程m76.1076.5077.5175.9077.1077.60溢洪道土石方開挖萬m3砼萬m3鋼筋、鋼材t29612674.32650.6273027622807.7金屬結(jié)構(gòu)t其它略略略略略略擋水壩土方開挖萬m3土石方填筑萬m3418.6425.6453.9418.0448.1454.2振沖樁萬m引水道現(xiàn)澆砼萬m3洞挖石方萬m30.450.450.470.450.460.47明挖土石方萬m32.622.622.662.602.652.66金屬結(jié)構(gòu)t鋼筋t322323328328328328其它略略略略略略靜態(tài)總投資萬元789067879378802795737886180369溢洪道單寬流量P=0.05%m3/sm3/s87.993.998.192.081.1P=2%m3/s84.690.696.293.188.378天然埡口，充分考慮其地形地質(zhì)條件布置開敞式溢洪道，是經(jīng)濟(jì)合理的。進(jìn)一步說在可行性研究階段，對本工程的泄洪方式已進(jìn)行了論證比較。由于利用導(dǎo)流洞改建來泄洪其泄流量僅為樞紐總泄流量的5從泄洪量分析沒有必要改導(dǎo)流洞為泄啟閉房、人行橋等，約增加1千多萬投資，另外還需增加運(yùn)行成本；從運(yùn)行上看，施工時間較長。因此，本階段采用單獨(dú)溢洪道不足于對下游造成較大危害。故采用輸水洞兼作放空設(shè)施。一般情況下檢修工作可引水洞放空時段分析：水庫放水高程按死水位33.0m考慮（相當(dāng)于降至壩高的本工程擋水建筑物采用土壩，泄水建筑物為開敞式溢洪道，引水道為壓力隧洞接壓力鋼管，壓力鋼管分岔后接發(fā)電廠的水輪發(fā)電機(jī)組。由于供水，灌溉渠首在左壩軸線位置與壩型、壩址比較采用的方案相同，布置型式也基本一致。土壩壩壩軸線位置與右岸溢洪道方案相同，攔河壩溢洪道設(shè)在左岸壩肩，孔口數(shù)量、尺寸、下泄流量與右岸溢洪道方案相同。泄由于供水，灌溉渠首在左岸，引水渠需布置在左岸，此時需把引水道布置在溢左岸溢洪道挑射水流落水點(diǎn)距下游壩腳較近，且在沖坑下游左岸邊有山脊向河中突出，因而易在沖坑范圍內(nèi)形成回流，淘刷下游壩腳。在河床覆蓋層較深的情況匯入河床，不會影響壩的安全。因而從泄洪消能的條件及對主壩的影響看，右岸溢左岸溢洪道方案泄洪與引水建筑物布置在一岸，相距較近，具有渣料利用方便和運(yùn)用管理集中等優(yōu)點(diǎn)，但二建筑物施工期間和運(yùn)行期間都相互干擾大干擾大，高邊坡處理難度大。右岸溢洪道方案則反之，分設(shè)在兩岸的泄洪和引水建筑物、施工表5-16方案左岸溢洪道方案右岸溢洪道方案施工管理左岸溢洪道方案泄洪與引水建筑物布置在一岸，施工有一定干擾溢洪道及引水洞相互施工干擾較小運(yùn)行條件運(yùn)行管理有一定干擾運(yùn)行管理干擾較小對主壩影響泄洪時挑射水流落點(diǎn)距下游壩腳較近，易形成回流，因河床覆蓋層較深，對大壩安全影響較大。泄洪時利用埡口下游山谷將水流送的較遠(yuǎn)，消能條件好，不會沖刷下游壩腳，比左岸溢洪道方案可靠投資80937（萬元）78845（萬元）結(jié)論推薦右岸溢洪道，左岸引水洞布置方案表5-17單位右岸溢洪道方案左岸溢洪道方案明挖土石方萬m3洞挖石方萬m30.50.77砼澆筑萬m3土石方填筑萬m3476489鋼筋鋼材t37464204金屬結(jié)構(gòu)t帷幕灌漿m2944730290固結(jié)灌漿m60076824其它略略略靜態(tài)總投資萬元7884580937經(jīng)以上初步比較論證，選定左岸引水道接電站供水渠首，右岸利用埡口布置開在此基礎(chǔ)上，根據(jù)本階段增加的地形、地質(zhì)、水工模型試驗(yàn)資料，進(jìn)一步對工址已是壩頂長度最短壩線。從地形地質(zhì)條件及其與泄水、引水、導(dǎo)流建筑物的關(guān)系溢洪道軸線布置是根據(jù)本階段勘測的地形地質(zhì)條件，以過流順暢、開挖最少、運(yùn)行管理方便并減少下游沖刷為原則布置的，經(jīng)水工模型驗(yàn)證，初設(shè)總布置選擇的溢洪道軸線是相對合理的，由進(jìn)口至閘孔、泄槽和消能設(shè)施均能滿足使用功能和安全要求。施工圖階段根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形進(jìn)一步分析研究進(jìn)口引渠段右岸高邊坡處理方案，在保證水流平順前提下，盡可能調(diào)整引渠右邊線，以減少右岸邊坡開挖，減在設(shè)計工況下泄6105m3/s流量時，據(jù)水工模型試驗(yàn)報告，下游水流紊亂，水面消減大半，其對左岸的沖刷影響程度減小?？紤]到左岸引水渠和公路的重要性，為保證該區(qū)段的岸坡穩(wěn)定，本階段初步考慮受沖刷影響段200m～350m范圍內(nèi)對有塌引水隧洞軸線在布置過程中已作了多方案比選，推薦方案的洞線上游段處于左岸壩坡腳線與沖溝的中間，等高線與軸線基本垂直，進(jìn)口段巖體較完整，地質(zhì)條件相對較好。出口段無論如何布置地形地質(zhì)條件均無明顯差別，唯一應(yīng)注意出口與電因此，本工程樞紐三大建筑物布置是相對較合理的，并滿足規(guī)范的有關(guān)要求。施工圖階段可根據(jù)相應(yīng)精度的地形圖進(jìn)一步微調(diào)溢洪道軸線，以求得最節(jié)省最合理5.5.2推薦方案總體布置土壩修建于河床，右岸埡口布置溢洪道，左岸有引水隧洞，下游出口接發(fā)電廠道，由進(jìn)水渠、控制段，泄槽、挑流鼻坎和泄水渠五部分組成。溢洪道軸線與壩軸壓啟閉機(jī)控制，溢流堰頂高程56.0m。陡槽段總長為130m，陡槽末端設(shè)有挑角20y=81035.816。采用豎井式進(jìn)水口，進(jìn)口底板高程為27.0m，事內(nèi)，廠房主機(jī)間布置三臺容量為2300KW的水輪發(fā)電機(jī)組，電站尾水接供水渠首。平臺，連接樞紐上下游交通。右岸溢洪道控制閘交通橋本工程樞紐布置具有以下特點(diǎn)：泄水渠出口遠(yuǎn)離壩坡腳；泄水、引水建筑物施工互不干擾，施工及運(yùn)行方便；左岸布置電站及渠首管理和交通方便；總體布置較本工程擋水建筑物采用以花崗風(fēng)化土為防滲體的碾壓式分區(qū)土壩，壩軸線與河根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001，壩頂高程等于其各種運(yùn)行工況下式中R為計算最大波浪爬高，e為最大風(fēng)壅水面高度，A為安全加高。本工程設(shè)防浪墻，壩頂高程的取值可按防浪墻頂高程考慮。但需滿足正常運(yùn)用在正常運(yùn)用條件下，設(shè)計風(fēng)速的取值按多年平均最大風(fēng)速的1.5～2.0倍取，考非常運(yùn)用條件下，本工程設(shè)計風(fēng)速按多年平均最大風(fēng)速取值，主要處于以下方面考慮：1）工程級別較高，xx水利樞紐位為Ⅱ等工程大（2）型規(guī)模，2級土壩，調(diào)水位計算校核洪水位是75.95m；3）xx水利樞紐是三亞市乃至海南省西南部重要的水資源調(diào)配工程。雖然未考慮季節(jié)、風(fēng)向偏差，非常運(yùn)用工況設(shè)計風(fēng)速直接采用多年平均最大風(fēng)速是偏大的，但鑒于上述幾方面原因，本工程適當(dāng)偏安全考慮是穩(wěn)按規(guī)范SL274-2001附錄A算得各工況下波浪爬高及壩頂高程見5-18洪水工況與校核洪水工況計算值相差約2m。當(dāng)設(shè)計風(fēng)速采用2倍的多年平均最大風(fēng)表5-18計算情況壩前水位ReA壩前水位+y設(shè)計洪水位70.733.860.02175.61校核洪水位74.582.460.010.577.55注：壩區(qū)多年平均最大風(fēng)速20.1m/s；吹程5.6km。校核洪水位74.58m是以防洪限制水位58.47m為起調(diào)水位經(jīng)調(diào)洪演算確定的。上游壩體以花崗巖風(fēng)化土為防滲體，下游壩體采用石渣及風(fēng)化巖等透水性較強(qiáng)的材料填筑。二者之間以1.0m厚中砂夾2.0m厚級配砂礫石為過土壩壩頂寬度9.0m，壩頂長度535m，壩頂公路左端經(jīng)左岸回車平臺聯(lián)接進(jìn)出xx庫區(qū)的主要公路，右端經(jīng)壩頂通往溢洪道控制室平臺，路面按三級砼路面設(shè)計。上游護(hù)坡形式選擇：xx水庫位于海南省西南部，下距出?？谳^近，屬多臺風(fēng)地區(qū)，風(fēng)浪及暴雨強(qiáng)度較大。工程受臺風(fēng)及其產(chǎn)生的洪水影響最為嚴(yán)重，護(hù)坡形式的干砌石護(hù)坡在風(fēng)浪較大地區(qū)屢遭破壞，防臺風(fēng)效果較差不宜采用；拋石護(hù)坡雖在海南大廣壩有成功經(jīng)驗(yàn)，但工程量巨大且采石料對環(huán)境破壞較多，不美觀，雖然施工方便，防浪效果較好，但從投資、美觀、環(huán)境等方面考慮拋石護(hù)坡亦不適合于漿砌石護(hù)坡與現(xiàn)澆砼板護(hù)坡都具有較好的抗風(fēng)浪沖刷作用，但現(xiàn)澆砼更優(yōu)；據(jù)砼護(hù)坡遠(yuǎn)快于漿砌石護(hù)坡；從抗沖擊能力比，砼整體性好，也比漿砌石占優(yōu)；從美觀看，二者相差無幾；從對環(huán)境影響分析，大量開采石料增加棄渣量，增加林地征用，砼優(yōu)于漿砌石；在運(yùn)行管理方面，現(xiàn)澆砼要遠(yuǎn)優(yōu)于漿砌石，每逢大臺風(fēng)，漿砌石護(hù)坡塊石之間填縫的小石被淘松動或沖刷掉之后，必須盡快及時修補(bǔ)，現(xiàn)澆砼一般不易被沖刷破壞。據(jù)統(tǒng)計世界上多臺風(fēng)地區(qū)，一般采用大塊現(xiàn)澆砼護(hù)坡型式的要多于漿砌石護(hù)坡，國內(nèi)亦有不少工程使用現(xiàn)澆砼鋼筋相連護(hù)坡型式，抗臺風(fēng)效果較沿壩坡方向每8m分縫，每塊之間相互用φ10鋼筋相連。η—計算參數(shù)，取1.0；hp—累積頻率為1%的波高，m；b—沿壩坡向板長，m；上游壩坡采用厚度為25cm的砼護(hù)坡沿壩軸線方向分縫寬度分縫長度8~10m，砼護(hù)坡，縫間用鋼筋連接，頂部與防壩頂防浪墻型式選擇：在前面壩頂高程計算中，防浪墻頂視為計算壩頂高程的取值，因此，本工程防浪墻必須堅固不透水，結(jié)構(gòu)上安全可靠，利于設(shè)置伸縮縫和止水。由于本工程防浪墻工程量不大（僅占大壩投資的1.8采用漿砌石和鋼筋墻頂又可布置照明并易于美化環(huán)境相結(jié)合，且砼防浪墻結(jié)構(gòu)可靠，易于結(jié)構(gòu)分縫止壩頂公路：初步考慮按三級公路砼路面設(shè)計，砼面層對超標(biāo)非常洪水和短時風(fēng)浪過頂?shù)目箾_刷能力較強(qiáng)，劃小分縫分塊面積可基本適應(yīng)壩體變形，較進(jìn)口改性瀝青砼路面經(jīng)濟(jì)，且施工方便。缺點(diǎn)是壩頂砼層覆蓋之后，小的壩體裂縫不易發(fā)現(xiàn)，大的壩體裂縫會使剛性砼路面出現(xiàn)裂縫。若采用進(jìn)口改性瀝青砼可以適應(yīng)壩體變形，但造價較貴，大壩出現(xiàn)裂縫更不易發(fā)現(xiàn)。因此，本階段初定壩頂公路采用砼路本工程壩后選擇堆石棱體排水，是鑒于下游壩坡腳之外無施工圍堰，堆石排水棱體是未做清基振沖戧堤的結(jié)合體，其作用除與壩內(nèi)排水道連接降低浸潤線之外，還增加下游坡腳的穩(wěn)定性。根據(jù)大壩填筑施工布置，棱體頂具有交通要求，取頂寬由于壩體內(nèi)斜坡式排水下部直接連至排水棱體底部，下游壩基砂礫層排水效果較好。因此，排水棱體頂部高程按校核洪水位23.85m加1.0m超高，或校核洪水位地質(zhì)勘察結(jié)果表明，兩岸風(fēng)化土層為弱透水層。壩體與兩岸坡連接只需清除草了壩址上游左岸的叢毛、壩上、卡把和壩址下游的抱古、高村、大茅等六個土料場進(jìn)行了普查～詳查勘察工作。各土料場均有簡易公路與壩址相通。其中叢毛、壩上兩個土料場在水庫淹沒區(qū)范圍，應(yīng)優(yōu)先考慮使用?？ò蚜蠄鲈谘蜎]線以上，但距壩三個主料場的土料均以花崗巖風(fēng)化土為主，部分為殘坡積土和沖積土。叢毛及地沖積土、殘坡積土及全風(fēng)化土主要質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，如粘粒含量、塑性指數(shù)、滲透系數(shù)（部分殘坡積土滲透系數(shù)略大可采用與全風(fēng)化土混合后上壩）等均滿足均質(zhì)土壩土料質(zhì)量技術(shù)要求，壓實(shí)性能較好，可作為壩體土料填筑使用。強(qiáng)風(fēng)化土滲透系各料場質(zhì)量差異不大，但叢毛料場和壩上料場位于水庫淹沒范圍內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先考踏勘分析，下階段具有擴(kuò)大開采范圍的可能，其強(qiáng)風(fēng)化料指標(biāo)較好。另外在機(jī)械設(shè)備能直接開挖的前提下，盡可能開采壩上料場的強(qiáng)風(fēng)化巖作壩后填料。加大壩上料場用量，以減少卡把土料場的開采量，對生態(tài)環(huán)壩體結(jié)構(gòu)根據(jù)當(dāng)?shù)赝亮?、性質(zhì)、功能及施工技術(shù)條件等按6個區(qū)進(jìn)行設(shè)計分區(qū)土壩上游防滲土料填筑區(qū)用量為249m3。根據(jù)土料儲量計算成果匯總表（表3-21）和土工試驗(yàn)建議值表（表3-23擬優(yōu)先采用的料場儲量較多的分區(qū)有叢毛料料中相對不利的指標(biāo)為設(shè)計計算采用值。對于滲透系數(shù)取值，是通過分析各料場的儲量和代表性，在計算滲流量時取各分區(qū)土料的大值平均值中相對較大的值，計算均可選用壩上全風(fēng)化料為代表，其值分別為4.25×10-5cm/s和2.83×10-6cm/s；抗剪強(qiáng)度取值，按小值平均值取用，不排水剪指標(biāo)φu、Cu采用壩上全風(fēng)化取值有小值平均值、大值平均值、平均值和保證率四種取值方法，本工程按平均值％，％，筑物的開挖棄土。根據(jù)試驗(yàn)指標(biāo)，花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層碾壓后仍可視為土，以壩上料場強(qiáng)風(fēng)化土的物理力學(xué)參數(shù)作為設(shè)計采用值，取值方法相同于上游土料。該土料擊實(shí)溢洪道開挖及石料場開采產(chǎn)生大量的石渣料，盡可能利用其填筑于壩后風(fēng)化巖C’=15kPa，φ’=40.8°。本區(qū)為施工圍堰結(jié)合體，以堆石料為主，本階段初定其孔隙率為20％~28％。較好塊石料。其孔隙率初選25％。排水棱體采用卡把石料場的弱風(fēng)化巖塊填筑。來自上下游的xx和高村砂礫料場。要求本工程防滲體和壩殼料源來自不同料場，試驗(yàn)參數(shù)表明，其主要質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求。施工時應(yīng)根據(jù)不同料源不同部位，進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)，以確定滿足壩基河床砂礫石覆蓋層和順河向斷層的滲漏及穩(wěn)定是本屬強(qiáng)透水層。壩址河床及左岸高地順河向斷層發(fā)育，構(gòu)造巖以裂巖為主，有糜棱巖化、高嶺土化、絹云母化現(xiàn)象，泥、鈣質(zhì)分布在弱風(fēng)化帶上部及膠結(jié)差的斷層破碎帶。經(jīng)現(xiàn)場及室內(nèi)試壩址處河床寬度210～240m，砂礫石覆蓋層厚度7.3m～21m，為滿足滲透穩(wěn)定和控制滲流量，壩基必須采取可靠的工程措施進(jìn)行處理。據(jù)勘察資料，河床壩基砂礫石層粒徑大于150mm的僅占2％，擬采用砼防滲墻在砂礫石覆蓋層做垂直截防滲墻布置于壩軸線上游45m處，此處既是壩底寬度距上游壩腳的1/3處，也慮了墻體與上游防滲壩體施工期間連接形成整體防洪渡汛斷面，以保證汛期全年施層破碎帶墻體往下加深5～10m。防滲墻厚度設(shè)計：根加大防滲墻厚度有利于減少滲透比降和溶蝕速度、延長使用年限。此外，考慮槽孔防滲墻采用C25砼，抗?jié)B標(biāo)號S8；砼配合比參考《地下連續(xù)墻的設(shè)計施工與應(yīng)用》（中國水利水電出版社水泥：350～400kg/m3，石子粒徑Dma%~40％，水灰比0.5～0.6，塌落度18±2cm。下階段再根據(jù)各種材料性質(zhì)最終確定防滲墻以下河床巖基用帷幕灌漿控制滲流，帷幕灌漿采用在防滲墻中預(yù)埋灌漿管的方法進(jìn)行，帷幕底線控制在3～5呂容之間。根據(jù)勘察資料，帷幕深度一般為據(jù)連續(xù)性重Ⅱ型動力觸探對河床覆蓋層的試驗(yàn)：礫砂按N<5為松散狀，N=5~中密，N>20擊為密實(shí)判別：左河床覆蓋層：0m～2.40m為松散狀，2.40～3.30m為局部為9.00m為稍密～中密，以下到基巖面為密實(shí)；右河床覆蓋層：0m～1.90m為聲波測試結(jié)果表明：覆蓋層0m～4.34m的剪切速度較低，為102～243m/s；要和覆蓋層的組成結(jié)構(gòu)和密實(shí)度有關(guān)，據(jù)此分析，0m～4.34m為松散的砂礫石層，其孔隙比e>0.85；4.34m～基巖為稍密～中密的砂礫石b）河床壩基和部分壩體填砂振沖擠密處理方案設(shè)計內(nèi)容：①根據(jù)地形地質(zhì)條件主體施工方案，確定振沖范圍和深度；②復(fù)合地基的設(shè)計參數(shù)；③進(jìn)行原位試驗(yàn)后提出最終技術(shù)參數(shù)；④施工階段提出檢測要求處理方法：采用圍堰布置結(jié)合壩基填砂振沖擠密砂礫石基礎(chǔ)的方式。先填筑上表層共8m～13m深的松散砂礫層同時進(jìn)行強(qiáng)力振沖，具體詳見“壩基振沖擠密加固振沖樁孔深度：河床壩基砂礫石松散層平均深5m，壩基填料：擬采用中粗砂以上，有一定級配且含泥量較少的砂礫作為填料，據(jù)地勘資料，可采用xx溝或高村砂料場的砂礫料直接使用。要求適宜數(shù)Sn小于20。 控制指標(biāo)：相對密度Dr>0.73，P≤1.88gk/cm3，αv100~200≤0.04Mpa-1，Es≥際控制指標(biāo)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場所采用填料、設(shè)備、振沖深度、工作條件等因素，進(jìn)行現(xiàn)場本工程推薦采用圍堰布置結(jié)合砂基振沖擠密的基礎(chǔ)處理方案，上下游圍堰完全與壩體結(jié)合為一體，堰體不做防滲處理，免去了高噴板墻等工程量和工序，不用抽防止可能存在的局部澆滲，左岸防滲帷幕向山一側(cè)延伸70m至公路邊。右壩肩與控制閘邊墻之間小山體巖石破碎，施工階段可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加密布孔?？刂崎l至右岸靠山一側(cè)延至相對隔水層頂板線相交處，按根據(jù)實(shí)地確定。據(jù)地勘資料，壩址河床左側(cè)局部有范圍不大的透鏡體狀含淤泥質(zhì)粉采用軟腦軟件（北京）有限公司軟件2D－flow及土石壩計算中的DQB進(jìn)行滲表5-19滲透系數(shù)K（cm/s）備注防滲土料4.25×10-5大值平均值防滲土料小值平均值壩殼料-4河床砂礫石及砂填料-2排水反濾層-3排水棱體-2砼防滲墻-9-8基巖-5石渣及戧堤-3有土砂混合根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》及有關(guān)防滲墻設(shè)計資料，砼防滲墻目前國內(nèi)一般的允許滲透比降以80～100為控制上限。下游壩基砂礫石出口允許滲透比降根據(jù)表5-20上游水位（m）下游水位（m）正常蓄水位70.0設(shè)計洪水位70.7321.76校核洪水位74.5823.85驟降70.0降至56.021.58驟降74.58降至58.4523.85滲透比降單寬滲流量(m3/s.m)壩體滲流量(m3/s)砼防滲墻壩基出口正常蓄水位380.042.19E-040.088設(shè)計洪水位330.0372.17E-040.085根據(jù)規(guī)范及水工設(shè)計手冊，本工程土壩按三個工況分別采用北京水科院編制的本區(qū)地震設(shè)計裂度Ⅵ度，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》SL203-97，可不進(jìn)行抗震計算。按《碾壓土石壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，Ⅱ級工程確定抗剪強(qiáng)度應(yīng)分別用有效應(yīng)力法和總應(yīng)力法兩種方法進(jìn)行，以其較小的安全因素作為依據(jù)。計算方法應(yīng)同時用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法和計及條塊間作用力的簡化畢肖普法進(jìn)行。經(jīng)表5-22位74.58//////壩基為砂礫石基礎(chǔ)，竣工時沉降量已達(dá)到最終沉降S∞Ei——第i層計算土層的變形模量。場址。利用該埡口地形布置開敞式溢洪道以避免高邊坡開挖，也可以避免泄洪時沖在可研階段工作的基礎(chǔ)上，本階段進(jìn)一步對溢洪道軸線、閘室布置、挑坎結(jié)構(gòu)可研階段初定溢洪道軸線，高邊坡土石方的開挖較大，本階段將軸線調(diào)整并作溢洪道軸線布置在右岸天然埡口內(nèi)，與壩軸線夾角約70°,軸線坐標(biāo)A點(diǎn)：岸山體，離右壩肩小山包較遠(yuǎn)，溢洪道右岸開挖邊坡較高，土石方開挖量較大。小山包與控制段之間仍需填土，滲徑較短，此處擋水b）方案Ⅱ（優(yōu)化方案溢洪道軸線仍布置在天然埡口內(nèi)，軸線方向與水流條件基本未變，與壩軸線夾控制閘左邊墩可以與右壩肩小山巖體直接相高邊坡處理，加強(qiáng)了控制閘邊墩與小山體的可靠連接；并可減少一定土石開挖量。表5-23m3m3m3m2m經(jīng)水工模型試驗(yàn)觀測，方案①水流條件順暢，但開挖量較大，高邊坡開挖和保護(hù)較困難；方案②開挖量小，但靠山一側(cè)邊孔過流能力影響較大；方案③介于①②方案經(jīng)方案比選并進(jìn)一點(diǎn)優(yōu)化后，本工程推薦的溢洪道方案為：于右壩肩埡口地形溢洪道進(jìn)口段根據(jù)地形采用不對稱布置，其左邊扭曲面與控制段右邊墩相接。為控制進(jìn)水渠的流速，對進(jìn)形地質(zhì)條件，左導(dǎo)墻13＃段基礎(chǔ)座在弱風(fēng)化巖層，采用衡重式導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)墻4＃段因地形和巖面略低，用半重力導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)形式，采取適當(dāng)加大底板面寬度，1:0.75坡，扭變段采用C15砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化巖面。扭變段與右岸坡采用轉(zhuǎn)溢流堰型采用WES實(shí)用堰，堰頂高程56.0m，堰體上游面直立，堰頂與上游面閘門，采用2×400kW單向門機(jī)啟閉?？刂贫雾敻叱膛c壩頂相同為76.5m，設(shè)4跨公形梁組成。門機(jī)梁布置于上游檢修門槽兩側(cè)，采用疊合梁型式。每個墩頂中間布置液壓啟閉機(jī)房，動力電纜通過壩頂電纜溝槽經(jīng)每個閘墩分線后進(jìn)入機(jī)房。為減小泄洪時閘墩震動，各閘孔76.5m高程墩尾處各設(shè)一簡支梁，該梁亦可兼作下游人行橋溢洪道泄水槽采用矩形斷面，寬度取與控制段內(nèi)側(cè)相同，即為65m，沿泄槽等%)計算和模型試驗(yàn)水面仍不超過泄槽墻頂，據(jù)此確定泄槽墻頂為7m～11m。泄槽底板置于弱風(fēng)化巖面上，局部強(qiáng)風(fēng)化較深部位給予挖除并用C15砼置換。底板設(shè)錨筋與基巖錨固。槽側(cè)墻每13m設(shè)一結(jié)構(gòu)縫，墻背填風(fēng)化土開挖邊坡用草皮護(hù)坡。泄槽底板按13m×13m分縫，底板結(jié)構(gòu)縫處設(shè)縱橫排水系統(tǒng)被淘刷的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理方式，以保證其穩(wěn)定和不受沖刷。為減少小于起跳流量泄水對鼻坎基礎(chǔ)的沖刷，在挑坎后布置20m長的砼護(hù)面板。于鼻坎后設(shè)泄水渠將洪水排入河道，泄水渠寬65m，長約600m。于樁號溢0+溢洪道建基面多置于弱風(fēng)化基巖，部分位于在強(qiáng)風(fēng)化巖或斷層破碎帶上的建基型實(shí)用堰泄流能力計算公式Q=cmεBJ2gH/2,在校核洪水位74水位流量系數(shù)流量水位流量系數(shù)流量570.40597670.4673881580.41281680.4744456590.415521690.4785026600.42807700.4825618610.425710.4866283620.43720.4896969630.438730.4927680640.4462356740.4958413650.4552844750.4979161660.4603344760.4989914h，取ζ=1.0。表5-25工況表5-26工況)水設(shè)計。挑流鼻坎單寬流量90.6m3/s。按規(guī)范中附錄A有關(guān)挑流消能公式計算其結(jié)表5-27庫水位溢洪道總泄量m3/s鼻坎處單寬流量m3/s/m坎頂流速m/s挑距m沖坑水墊深度m沖坑底部高程m校核洪水位74.58m885026.578.329.2-6.2設(shè)計洪水位70.73m610093.825.370.926.8-1.470.0m（P=2%）588790.625.270.226.1-1.1本階段閘室縱向結(jié)構(gòu)縫布置于各孔口中心線處，以兩結(jié)構(gòu)縫間閘墩及堰體為單在設(shè)計洪水、校核洪水工況下，閘門全部開啟，水平推力較小，不作控制。本門全部關(guān)閉和檢修閘門關(guān)閉計算工況。按抗剪斷強(qiáng)荷載計算情況f’c’(MPa)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)k1備注允許值計算值基本組合正常蓄水0.90.63.05.9控制設(shè)計洪水位0.90.63.09.8特殊組合檢修工況0.90.63.0控制校核洪水位0.90.63.0溢洪道進(jìn)水渠左導(dǎo)墻分四個結(jié)構(gòu)段，分別按完建期、設(shè)計工況、校核工況驗(yàn)算泄水槽側(cè)墻根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)斷面進(jìn)行穩(wěn)定和基底應(yīng)力計算。泄水槽側(cè)墻最不利長花崗巖。除進(jìn)水渠左導(dǎo)墻第4段處于強(qiáng)風(fēng)化巖外，其余導(dǎo)墻和泄槽側(cè)墻均置于弱風(fēng)化巖面上，結(jié)構(gòu)型式除進(jìn)水渠左導(dǎo)墻第4段采用半重力式外，其余均采用衡重式表5-29巖石類別允許承載力(kpa)巖石/混凝土摩擦系數(shù)f弱風(fēng)化花崗巖20000.6強(qiáng)風(fēng)化花崗巖6000.5表5-30建筑物級別巖石地基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值Kc抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)允許值K0基本荷載組合特殊荷載組合基本荷載組合特殊荷載組合3荷載組合計算工況荷載人群荷載水重靜水壓力土壓力淤沙壓力風(fēng)浪壓力基本組合完建期工況√√√設(shè)計洪水位工況√√√√√√特殊組合校核洪水位工況√√√√√√Kc——沿基底的抗滑穩(wěn)定系數(shù),；ΣW——作用在擋土墻上全部垂直于基底面的荷載（kNK0——擋土墻繞墻趾的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；ΣMV——擋土墻基底前趾的抗傾覆力矩（kN.mΣMH——擋土墻基底前趾的傾覆力矩（kN.m）。σmax——分別為擋土墻最大、最小的地基的應(yīng)力值（kPaminminΣM——作用在擋土墻上的全部荷載對于基底面平行前墻墻面方向形心軸的W——擋土墻基底面對于基底面平行前墻墻面方向形心軸的截面矩（m溢洪道泄水槽側(cè)墻墻各種工況計算結(jié)果詳見表5-32～5-34。溢洪道進(jìn)水渠導(dǎo)墻各種工況計算結(jié)果詳見表5-35～5-37。根據(jù)計算結(jié)果，溢洪道導(dǎo)墻和泄槽側(cè)墻在各種工況下其抗滑、抗傾及基底應(yīng)力泄槽①段泄槽⑦~⑩段泄槽挑坎段墻身總高（m）/構(gòu)造材料/C15砼C15砼C15砼墻后填土/石渣石渣石渣基礎(chǔ)條件/滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc傾覆穩(wěn)定性K0驗(yàn)算σmax（kPa）σmin（kPa）0各擋土墻截面的應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)均滿足要求值（計算剖面詳見溢洪道布置圖）表5-33計算斷面墻身總高（m）/構(gòu)造材料/墻后填土/石渣石渣石渣基礎(chǔ)條件/滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc傾覆穩(wěn)定性K0地基應(yīng)力驗(yàn)算σmax（kPa）σmin（kPa）0備注各擋土墻截面的應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)均滿足要求值（計算剖面詳見溢洪道布置圖）表5-34計算斷面衡重式9-9右墻身總高（m）/構(gòu)造材料/墻后填土/石渣石渣石渣基礎(chǔ)條件/滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc傾覆穩(wěn)定性K0地基應(yīng)力驗(yàn)算σmin（kPa）0備注各擋土墻截面的應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)均滿足要求值（計算剖面詳見溢洪道布置圖）表5-35左導(dǎo)1段左導(dǎo)2段左導(dǎo)3段左導(dǎo)4段///粘土粘土石渣石渣粘土/σmax（kPa）σmin（kPa）0備注表5-36左導(dǎo)1段左導(dǎo)2段左導(dǎo)3段左導(dǎo)4段///粘土粘土石渣石渣粘土/σmax（kPa）σmin（kPa）0備注表5-37左導(dǎo)1段左導(dǎo)2段左導(dǎo)3段左導(dǎo)4段///粘土粘土石渣石渣粘土/σmax（kPa）σmin（kPa）0備注為驗(yàn)證樞紐溢洪道布置方案的進(jìn)水條件、泄洪能力、挑流消能效果及沖坑范圍經(jīng)水工模型驗(yàn)證，溢洪道泄流能力、水面線及消能工的水力學(xué)計算成果與模型試驗(yàn)中，對進(jìn)水口左導(dǎo)墻的兩圓弧移半徑，局部渦流消失，流態(tài)平穩(wěn)。又通過調(diào)整泄水槽末端鼻坎的高度和挑角，增大了射程使沖坑遠(yuǎn)離挑坎，同時使起挑流量慣性作用與墩尾邊界脫離，墩尾水流呈現(xiàn)出低水深、低溢洪道開始泄洪時形成挑射水流，溢洪道泄流量必須大于起挑流量。泄洪過程中為保持挑射水流的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)挑坎處水流貼壁現(xiàn)象，溢洪道泄流量必須大于縮挑8）溢洪道各部位水深大致沿程遞減，受菱形沖擊波的影響，6＃斷面處的水深壓力高程均高于其測點(diǎn)高程，不會出現(xiàn)負(fù)壓，其中挑流鼻坎末端水壓力值最低。試驗(yàn)中觀測到的堰頂水深、流速、壓力值表明，WES堰在大流量、高流速值較大，發(fā)生空化的可能性不大，空蝕破壞的可能性就不大。反之，當(dāng)槽底和槽壁平整度得不到嚴(yán)格控制時，發(fā)生空化的可能性很大。為安全起見，除了嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保壁面平整外還宜采用適當(dāng)?shù)夭捎酶邩?biāo)號混凝土。尤其陡槽末端、反弧11）從水流的平面擴(kuò)散要求考慮，溢洪道運(yùn)行時應(yīng)避免集中開放少數(shù)閘孔，盡溢洪道弧形工作閘門平時處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)汛期需要泄洪時，可先根據(jù)水庫洪水調(diào)度原則確定溢洪道的下泄流量，然后再根據(jù)上游水位和下泄流量來定弧形工作閘門的開度。在弧門開啟階段時，采取均衡開啟，逐步加大開度的原則。根據(jù)模型試驗(yàn)觀察，先開啟邊孔時溢洪道泄槽高速水流產(chǎn)生的沖擊波對邊墻影響較小，具體應(yīng)用時可按每次增加的開度不超過1.0m為原則在技施階段可結(jié)合模型試驗(yàn)和理論計算，編制出溢洪道的上游水位～弧門開度～下泄流量的關(guān)系曲線組，以便泄洪時用以確定弧形工作閘門的開度。盡可能控由于供水渠系布置在左岸，故引水線路也布置在左岸。引水建筑物由進(jìn)水口和接壓力鋼管，分設(shè)3條岔管引入發(fā)電廠房，并設(shè)一條旁通管放水入尾水配水池，旁可研階段已對洞線布置進(jìn)行了方案比選，經(jīng)本階段進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，引水洞線由原來333m縮短為270.5m，70％的洞線位于微風(fēng)化巖層，其余均穿行于弱風(fēng)化巖層之中，無大斷層通過，除局部節(jié)理裂隙發(fā)育地段外多為Ⅱ-Ⅲ類圍巖。隧洞進(jìn)出口與坡面基本正交，洞身于巖體中埋深為30～80m。調(diào)整后的隧洞出口更有利于廠區(qū)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，進(jìn)水口可布置豎井式方案和塔式方案。由于本水庫風(fēng)浪壓力較大，采用豎井式只設(shè)一跨工作橋，井筒受風(fēng)浪影響也小，運(yùn)行管理方便。經(jīng)單位方案洞徑Dm3.03.33.54.04.5引水隧洞投資萬元782840888827985洞內(nèi)流速V設(shè)/Vmaxm/s2.8/4.522.31/3.742.06/3.321.58/2.541.25/2.01水頭損失m3.302.60發(fā)電量萬kW?h26832719272827382746調(diào)壓閥個33300加一定的發(fā)電效益，有利于前期導(dǎo)流渡訊。因此本工程引水隧洞布置于左岸，從擋水壩上游橫穿左壩肩山體，至下游水電站壓引水隧洞由進(jìn)口明渠段、進(jìn)口攔污柵、閘門堅井段、漸變段、洞身段、鋼管襯×高）與水平線夾角68度的攔污柵，攔污柵平臺（高程為76.5m）與閘門井連為一采取用旁通管放水。根據(jù)下游供水和灌溉的用水需要，水庫水位在38.0m以上時，為便于消能，旁通管出水口采用了扁寬型斷面，經(jīng)計算和試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)旁通管在正常蓄水位70.0m工況，對旁通管通過設(shè)計供水流量19.8m3/s進(jìn)行水工模型試驗(yàn)滿足消能要求，方案一效果最好，方案二適中，方案三較差于其它方案。加齒坎后消能效果明顯，但易發(fā)生空蝕，考慮到消力池有檢修條件，因此采用加三排齒坎交表明，僅方案二不加齒坎已能基本解決消能問題。增加齒坎、加長池長、延長聯(lián)接段三者都是為遇不利工況時加強(qiáng)消能措施并留本階段進(jìn)行了不同工況下旁通管的過流能力實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計算成果基本吻選擇了扁寬形出嘴口形式，并在出水口消力池內(nèi)設(shè)兩排消力墩，以減少旁通管放水矩形出口尺寸3.0m×0.7m（長×高過流面積為2.10m2，旁通管出口方成30o夾角。上游保持70.0m正常高水位，下游渠道水位30.0m時，放水流量能夠消力池及下游渠道的水面波動情況和消力池下游斷面流速分布情況來判斷消力池的斜坡與渠底相接，消力池中間布置三排截面為梯形的消力墩。控制工況下消力池中從消力池消能效果方面考慮，擬將該布置方均勻擴(kuò)散，即容易形成折沖水流，此時水流集中，左沖右撞，蜿蜓蛇行，容易淘刷池底和岸坡，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，處，接內(nèi)徑2.3m的輸水旁通管。廠區(qū)壓力鋼管在28.8m高程以C15電站廠房由主機(jī)間、安裝間、副廠房組成。安裝間位于主機(jī)間左端，靠近進(jìn)廠根據(jù)電站廠房的布置和地形特點(diǎn)，在廠房左側(cè)安裝間前設(shè)廠區(qū)平臺，廠區(qū)平臺根據(jù)機(jī)組氣蝕最不利工況及尾水管出口最小淹沒深度，機(jī)組安裝高程定為廠房與外界聯(lián)系有兩條通道：一條為位于安裝間左側(cè)的進(jìn)廠大門，既作設(shè)備運(yùn)輸通道，也是人行通道；第二條在安裝場上游繼保及控制室主機(jī)間兩側(cè)各設(shè)一道樓梯，同時每層都設(shè)有貫通性通道，以通發(fā)電機(jī)層、水輪b）廠內(nèi)排水廠內(nèi)通風(fēng)采用自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式。運(yùn)行層四周及水輪機(jī)層上下游側(cè)均設(shè)有窗戶，可以自然通風(fēng)。同時，在上游副廠房右側(cè)設(shè)風(fēng)機(jī)室，以向蝸殼層整體穩(wěn)定和應(yīng)力分析時，只計算建筑物與基巖接觸面的穩(wěn)定和應(yīng)力?；A(chǔ)面計算截面積取廠房平面投影面積，穩(wěn)定和應(yīng)力表5-39部位計算情況下游水位靜水壓力揚(yáng)壓力側(cè)壓力水重流道水重自重備注主機(jī)間基本組合正常運(yùn)行30.00√√√√√√特殊組合機(jī)組檢修30.00√√√√√√√安裝間基本組合正常運(yùn)行30.00√√√√特殊組合√√部位計算抗剪斷K’主機(jī)間正常運(yùn)行760.1780.1860.1570.163機(jī)組檢修680.1670.1730.1460.1500.1870.1980.1670.176安裝間正常運(yùn)行370.0380.0490.0820.093390.0420.0440.0860.088根據(jù)電站在系統(tǒng)中作用及所具規(guī)模,電站采用110kV接線，經(jīng)比較采用變壓器變電站分為升壓站和開關(guān)站。升壓站和開關(guān)站均布置在副廠房上游回填土上,高電站廠房主機(jī)間與安裝間均建在弱風(fēng)化基巖上，基礎(chǔ)開挖至建基面后，須清除導(dǎo)水。表層軟弱夾層、局部緩傾角層面應(yīng)采用槽挖、設(shè)抗滑齒槽等處理措施，挖除建筑物地基有斷層通過時，采用開挖后回填混凝土塞的處理措施，其開挖深度范圍基巖巖體中節(jié)理以陡傾角發(fā)育為主，自然邊坡穩(wěn)定條件好，覆蓋層厚度僅0.5~坡腳漿砌石護(hù)坡布置，部分地段設(shè)漿砌石擋當(dāng)發(fā)電流量大于供水和灌溉引用流量時，需在配水池設(shè)泄槽把多余的尾水排入置。泄槽上段部分座在填方上，中下段順地形布置，座在原狀土上。泄槽末端設(shè)消力池，并在消力池出口附近設(shè)塊石鋼筋籠保護(hù)，以防止對河床的沖刷。泄槽側(cè)墻高樞紐主要建筑物由碾壓式分區(qū)土壩、溢洪道和引水建筑物等組成，最大壩高監(jiān)測項目布置力求少而精，同時選擇對監(jiān)測安全運(yùn)行較為重要、技術(shù)上又切實(shí)可行變形觀測是大壩運(yùn)行管理的主要內(nèi)容，通過對大壩的觀測，了解大壩在運(yùn)行中b）采用適當(dāng)?shù)挠^測方法，選擇精度可靠穩(wěn)定耐久的儀器設(shè)備，初期采用人工c）設(shè)計的觀測項目能較全面反映大壩安全運(yùn)行工作狀況，觀測重點(diǎn)放在地質(zhì)設(shè)計變形監(jiān)測網(wǎng)的主要目的是為工程整個監(jiān)測系統(tǒng)提供統(tǒng)一的基準(zhǔn)。基于這個水平位移監(jiān)測網(wǎng)為邊角網(wǎng)，由6個網(wǎng)點(diǎn)組成，其中TN1和TN2為基點(diǎn)，設(shè)于大壩下游約0.8km的河流兩岸穩(wěn)定的山體上。TN5和TN6分別設(shè)于大壩壩頂兩端。水平位移監(jiān)測網(wǎng)采用TCRA型全站儀觀測，儀器測角精度為0.5,測距標(biāo)稱精度為1mm+10-6。作業(yè)時角度觀測執(zhí)行《國家三角測量及精密導(dǎo)線測量規(guī)范》二等三角測量的精度要求，邊長測量按《中短程光電測距規(guī)范》二等邊長測量要求作業(yè)。經(jīng)最b）精密水準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)有視準(zhǔn)線測量。垂直位移觀測設(shè)有精密水準(zhǔn)測由于大壩壩頂較長，上游又有防浪墻，為了保證水平位移觀測精度，在壩頂設(shè)b）垂直位移觀測壩頂視準(zhǔn)線端點(diǎn)，下游壩坡視準(zhǔn)線端點(diǎn)、近壩巖體、高邊坡及其它重要部位測點(diǎn)的水平位移均采用TCRA全站儀進(jìn)行邊角交會測量。表5-41序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1全站儀TCA2003套2包括棱鏡、腳架、電源等2精密水準(zhǔn)儀Ni002套1包括3m因瓦水準(zhǔn)尺等3普通經(jīng)緯儀J2套1包括標(biāo)尺4普通水準(zhǔn)儀套15固定覘牌臺26活動覘牌臺37微機(jī)臺28便攜式計算機(jī)臺19打印機(jī)臺1檢測系統(tǒng)套1機(jī)房設(shè)備套1照相器材套1集線箱臺3通訊設(shè)備套1包括電話、調(diào)制、調(diào)解器對講機(jī)臺3強(qiáng)制對中裝置個50包括標(biāo)蓋km通風(fēng)溫度計個1不銹鋼絲kg其中φ1.6mm2kg20雙金屬標(biāo)裝置套1表5-42序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1觀測房7.5m2座42水平位移測墩座453水準(zhǔn)點(diǎn)座454自動化檢測系統(tǒng)安裝套15監(jiān)測網(wǎng)建立包括平面網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)6雙金屬標(biāo)鉆孔、安裝套17全站儀標(biāo)墩座2根據(jù)本工程的具體情況，在土壩段設(shè)3個典型觀測斷面，觀測項目主要為變形右岸山坡較陡，為了解該部位壩體的工作狀況，在高程63.00m和73.00m分別b）滲透觀測為了觀測壩體浸潤線，在3個典型觀測斷面各布置3支測壓管。在左、右岸岸序號儀器設(shè)備名稱數(shù)量單位1沉降儀1套2測斜儀1套3225/3個4沉降板塊5滑線電阻式位移計6套6數(shù)字繁用表1臺7滲壓計25個8頻率測定儀1臺9電纜（四芯屏蔽）10000m截水環(huán)個硫化器1臺穩(wěn)壓器4臺集線箱9個測壓管支土工布30m2測深鐘1個觀測房4/30個/m2量水堰1座在溢洪道每個閘墩頂部設(shè)1個測點(diǎn)，用TCRA全站儀同時進(jìn)行水平位移和垂直沿溢洪道軸線在閘室底板砼與基礎(chǔ)接觸設(shè)3個滲壓計，兩邊閘墻底部各1個滲局以整體功能性設(shè)計為原則，強(qiáng)調(diào)景觀效益和生產(chǎn)功能，使水利樞紐的建設(shè)與其所在的地域特征密切結(jié)合，使其形成為具有旅游景觀風(fēng)貌，環(huán)境優(yōu)美，條件舒適的水水利樞紐建筑物總體布局主要由3種類形的生產(chǎn)空間及實(shí)體組成，總平面呈匚形，以535米長擋水土壩及管理設(shè)施居中，這種平面布置方式表現(xiàn)為開放聯(lián)系的片段式的群體組合，穿插于樞紐之中。根據(jù)樞紐內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行流線系統(tǒng)形成的序引水建筑物、渠首電站、附屬管理設(shè)施和防洪調(diào)度中心管理區(qū)布置在左岸階地。區(qū)內(nèi)建筑物均為南北向。樞紐區(qū)內(nèi)交通干線隨著起伏的地形布置，由東向西從壩前經(jīng)流運(yùn)輸，滿足安裝運(yùn)行、檢修和維護(hù)等要求，很好地該建筑物供泄水建筑物的操作值班之用。建筑占地面積180m2，總建筑面積為確保工程安全、科學(xué)地運(yùn)行，綜合解決工作生產(chǎn)與管理的矛盾和關(guān)系，擬建白鋁白玻窗。首層為車庫，二層布置行政辦公室、管理室等，頂層布置局領(lǐng)導(dǎo)辦公室和技術(shù)室等。平面布局以滿足使用功能要求為主。室內(nèi)裝修光潔明快，混凝土天花板抹平，掃白樹脂漆，局部為輕鋼龍骨吊頂石膏板天花；墻面涂白色乳膠漆；地這是一棟為及時掌握水情、雨情，做好工程的調(diào)度運(yùn)用和工程防汛工作而建的辦公室、管理室等，二層布置技術(shù)辦公室和智能計算機(jī)系統(tǒng)室等。平面布局以滿足使用功能要求為主。智能計算機(jī)室設(shè)備重要和敏感，在熱工、聲、光等方面要求環(huán)境舒適，因此室內(nèi)裝修的吊頂、墻面和地面均為防靜電裝修，其余室內(nèi)裝修與管理樓同。該建筑可考慮結(jié)合施工管理，提早起建并根據(jù)施工管理需要適當(dāng)增大建筑面西臨xx，交通運(yùn)輸方便，區(qū)內(nèi)建筑布置遵循簡xx水利樞紐所在的場地是河水與森林的交界處，大片的水面和周圍群山疊翠，建筑環(huán)境幽靜美麗。本樞紐各建筑物是為滿足生產(chǎn)設(shè)備和室內(nèi)生產(chǎn)活動需要所建造的，受生產(chǎn)功能、基地狀況等制約。各建筑造型滿足功能，與原有的山形水勢等自然形態(tài)有機(jī)結(jié)合，注重水利文化的形象和環(huán)境的設(shè)計，對已建成的建筑環(huán)境積極的xx的水利設(shè)施、山和水與三亞市是景觀的連接和群體的連系。庫區(qū)的綠首先是保護(hù)原生的自然景觀格局，根據(jù)生態(tài)原則，滿足所在區(qū)域的生態(tài)需要和物種綠化景觀用地主要是因建設(shè)而引起綠地形態(tài)變化的管理區(qū)范圍內(nèi)水利樞紐建筑外的空地、xx兩岸和交通路兩側(cè)的綠地，重新綠化地面積約7.5畝。景觀綠化是水與原生的自然環(huán)境具有良好的連接，以達(dá)到美化環(huán)境，改善視覺景觀，使建筑和自然融為一體的目的。通過生態(tài)綠化和景觀綠化相互搭配，點(diǎn)、線、面相結(jié)合，追求自組織的、最大限度地保持原地形地貌和保持原有綠化的設(shè)計特點(diǎn)。道路兩邊的條壩頂和水邊欄桿的設(shè)計均帶有曲線、弧線和仿生色彩，使用自然語匯。區(qū)內(nèi)各種護(hù)有簡易公路布線，經(jīng)實(shí)地勘查選線并進(jìn)行多方案比較最后定線，實(shí)際進(jìn)場公路長度（JTJ064-99）等交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)xx水利樞紐是海南省西部重要的水資源調(diào)配工程，樞紐是以防洪、供水、灌溉為主并結(jié)合發(fā)電的大（2）型水利工程。工程場址至南濱農(nóng)場10多公里區(qū)間的土地肥沃，人口密集，有大型良種基地和高效農(nóng)業(yè)基地，工程建成后將大大促進(jìn)該地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。xx工程進(jìn)場公路的建成不但直接服務(wù)于樞紐工程建設(shè)，而且將為水利部門和南濱農(nóng)場等有關(guān)專家及領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行評審后，同意進(jìn)場公路采用三級公路標(biāo)采用8.5米，行車道寬度2×3.5米，土路肩寬度2×0.75米。橋涵與路基同寬。公路農(nóng)場總部附近的鐵路交叉口為起點(diǎn)，途經(jīng)南濱農(nóng)場勝利隊、吉林農(nóng)作物種子基地、南濱農(nóng)場豐收隊、抱古小學(xué)、抱古三隊新村、抱