石塘罗水库除险加过初步设计

第①-2层：重粉质壤土夹碎石，层厚2.3m，层地标高84.23～81.72m。杂色，软塑、软可塑，湿，夹少量碎石，该层分布于坝顶4＃、5＃孔上部附近及周边。
第②层：重粉质壤土，层厚0.8～5.5m，层地标高79.03～70.84。棕褐、棕褐夹灰色，软可塑、可塑，湿，该层分布于大坝坝身上部及下部，分布有一定。
第③层：粉质粘土，层厚1.0～3.8m，层地标高79.06～74.90m。棕褐、棕褐夹灰色，软可塑、可塑，湿，该层分布于大坝坝身中部，层厚分布较均匀。
第④-1层：中粉质壤土，层厚1.4m，层地标高78.06～76.66m。棕褐夹灰色，软塑，湿，该层仅分布于1#孔中上部，层厚较薄，呈局部状分布。
第④-2层：中粉质壤土，层厚1.4m，层地标高78.72～75.07m。棕褐色夹灰色，可塑，湿，该层分布于5#孔中上部及6#孔中下部，呈局部状分布于2层及3层中。
主放水涵
灌溉面积
万亩
0.85
有效
设计流量
m³/s
1.3
涵底高程
m
75.5
涵洞长度
m
48
涵洞型式
钢筋砼
孔径
m
0.7
主闸门
1.0*1.0
铸铁闸门
启闭机台数
台套
1
手动螺杆式，2t
3.2
副放水涵
灌溉面积
万亩
0.15
设计流量
m³/s
0.3
涵底高程
m
77.0
涵洞长度
m
30
涵洞型式
钢筋砼
孔径
m
0.3
主闸门
m
0.5*0.5
3.3.2主坝坝基地层
第⑤层：淤泥质重粉质壤土，层厚0.3～2.9m，层地标高74.56～68.14m。褐灰色、软塑，湿，除4#孔底部未探及该层外，其余均探及，老河槽段该层分布较厚，其老河槽段两侧分布较薄。
第⑥层：石灰岩强风化，探及厚度0.02～0.4m，层地标高74.16～67.74m。浅灰色，坚硬，除4#孔底部未探及该层外，其余均探及基岩顶面。
2.3工程特性表
石塘罗水库集水面积7.14km²，正常蓄水位83.5m，原按50年一遇设计，设计防洪水位84.65m，按500年一遇校核，校核洪水位85.25m，总库容为345万m³。经复核后，石塘罗水库按50年一遇设计，设计防洪水位84.64m，按500年一遇校核，校核洪水位85.26m，总库容为353万m³。水库工程特性表如下：
3
水库容积
总库容
万m³
353
正常蓄水位下库容
万m³
230
滞洪库容
万m³
123
调节库容
万m³
218
死库容
万m³
12
4
库容系数
0.95
三
主要建筑物
1
大坝工程
坝型
均质坝
地震基本烈度
度
6
主坝坝顶高程
m
85.7
防浪墙顶高程
m
86.2
主坝坝顶宽度
m
3.0
主坝最大坝高
m
12.0
主坝坝顶长度
m
180
主坝上游坝坡坡比
校核洪峰流量
m³/s
215
6
洪量
设计洪水洪量
万m³
179.9
校核洪水洪量
万m³
292.7
二
水库
1
水库水位
校核洪水位
m
85.26
原设计500年一遇85.25m
设计洪水位
m
84.64
原设计50年一遇84.65m
正常蓄水位
m
83.5
汛期限制水位
m
83.5
死水位
m
76.5
2
正常蓄水位时水库面积
Km²
0.60
石塘罗水库除险加过初步设计
摘要
关键词
Abstract:The design introduces the project’s overview of Shitangluo reservoir, andquotesthe conclusion of Shitangluo Dam’ssafety appraisalandsummarizesthe dam existing problems,including poor qualityofDamfilling, causes dam leakage too serious and influences the dam’s safety. The downstream spillway dose not set stilling basin, whichendangers the safety of Dam’s foot.Aiming at these problems, we put forward some solution, and compare the various solutions, thenselect the best solution. The measures ofseepage control select fracture grouting.We must redesign the spillway and we need to reviewthe seepage stability of dam and slope stability review, to ensure the safety of dam.
2.2.2副坝
坝为均质土坝，坝顶全长90m，坝顶高程85.7m，其右岸长30m，顶高程85.2m。
2.2.3正常溢洪道
正常溢洪道位于主坝南侧，为开敞式实用堰，堰顶宽30m，底高程83.5m，溢洪道上建有1座5孔石拱交通桥，年久失修，为减少水流对桥墩的冲刷，2003年大水后在交通桥下游10m处建有围水挡墙，墙体为浆砌块石结构，长21m、宽1m、高1.8m，顶高程83.2m。泄槽顺水流向呈阶梯型，跌坎跌幅分别为1.0m、2.0m。一次跌坎前端为过渡段，长41.0m，底坡约1:15，宽度由30.0m渐缩至7.0m，槽深5～6m；一次跌坎后段长13.5m，底坡约1:12；二次跌坎后段长21.0m，底坡约1：8。泄槽末端未设消能设施，为自然冲刷的冲坑。泄槽底部及边坡均为自然风化石岩基，未进行护砌，冲刷损坏严重。
1.04E-05
③
粉质粘土
8.6
6.15
30.0
12.5
1.62E-05
④-1
中粉质壤土
/
4.67
68.0
14.0
2.50E-05
④-2
中粉质壤土
9.0
7.39
45.0
13.0
1:2.5
主坝下游坝坡坡比
1:2
副坝坝顶高程
m
85.7
副坝坝顶宽度
m
2.5
副坝最大坝高
m
12.0
副坝坝顶长度
m
90
2
溢洪道工程
设计流量
m³/s
56
校核流量
m³/s
105
消能防冲洪水标准
%
5
Q=34 m³/s
消能型式
底流式
侧墙结构形式
浆砌石
堰流型式
实用堰
堰顶高程
m
83.50
堰顶宽度
m
30.0
3
放水涵
3.1
铸铁闸门
启闭机台数
台套
1
手动螺杆式，2t
3地质条件
石塘罗水库无建库前的地质资料，受来安县水利局委托，滁州市水利勘测队于2002年11月对石塘罗水库主坝地质进行勘察，勘察的目的为：（1）检查坝体填土质量；（2）查明坝基岩层分布及坝基工程地质条件；（3）了解放水涵洞填土质量。石塘罗水库地质勘察工作自2002年11月15日开始，至11月19日结束。根据勘察任务和要求，本次地质勘察共完成钻孔9个，取得原状土样47个，进行标准贯入试验64次，钻探总进尺95.64m。
石塘罗水库地理位置图：
图2.1石塘罗水库工程位置图
2.2工程主要建筑物
石塘罗水库工程由主坝、副坝、正常溢洪道、放水涵洞等组成。
2.2.1主坝
主坝为均质土坝，于1955年10月兴建，1956年5月竣工并投入运行。坝顶全长180m，坝顶高程85.7m，坝顶宽度3.0m，最大坝高12.0m。上游坝坡坡比为1:2.5，采用干砌石护坡，护砌顶高程为85.2m，83.7m以上为浆砌石结构挡土墙，宽0.5m，墙顶兼做防浪墙，顶高程为86.2m。下游坝坡坡比为1:2，坝脚在0+075～0+125老河槽段采用干砌石贴坡护砌，平均宽4.5m，顶高程约77.0m，其余为草皮护坡。
石塘罗水库下游为来安至明光公路，同时还包括舜山、双塘等乡镇，地理位置重要，防洪责任重大，水库下游保护耕地1.5万亩，人口0.1万人。水库设计灌溉面积1万亩。石塘罗水库溢洪道出口下接五加河，经平阳水库后汇入新来安河。经过现场检查结果，目前，石塘罗水库现病险症状主要表现为：主坝上游护坡普遍塌陷、松动，并有明显滑动迹象；防浪墙倾斜；下游左坝肩侧向绕渗明显，坝肩集中渗漏，溢洪道冲刷严重及交通桥损坏；放水涵洞存在安全隐患。副坝坝顶高程达不到设计要求，上游护坡上下高程不足，块石松动，坝身渗漏严重等问题。
Keyword：Reinforcement Stability Analysisfracture grouting spillway
1绪论
我国已建水库85200多座，居世界第一位，这些水库大坝在防洪、灌溉、发电、供水、改善生态环境等方面发挥着巨大作用，是我国防洪工程体系的重要组成部分，也是保障国民经济可持续性发展的重要基础设施。我国的大坝大多建于20世纪50～70年代，90％以上为土石坝，建设标准偏低，工程质量差，其中存在不同程度病险的大坝总数超过3万座。这些带病运行的大坝，不仅难以发挥应有的工程效益，而且容易酿成溃坝灾难，严重威胁着下游人民的生命财产、基础设施及生态安全。由于设计、施工和管理等多方面的原因，许多大坝都存在不同程度的裂缝、渗漏、滑坡、护坡破坏、动物破坏(洞穴)等隐患，严重影响水库的正常运行、效益的发挥并对下游人民群众的生命财产构成严重威胁，成为病险水库。准确、及时地评价土石坝的隐患和病害，及时采取处理和加固措施，是当前水利工程管理中亟待解决的一项重要课题。本文以石塘罗水库为例，对土石坝存在的问题进行分析并加固处理。