某水库除险加固工程初步设计

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1、XX水库除险加固工程初步设计2002年，省水利水电勘测设计院编制完成《XX水库除险加固工程初步设计》，经淮委审查通过。一、综述XX水库于1954年11月建成，，地处霍山县境内，位于淠河东源东淠河中游，距下游霍山县城17公里，坝址以上控制流域面积1840平方公里，水库总库容4.91亿立方米，是以防洪、灌溉为主结合发电的大（2）型水利水电枢纽工程。水库大坝为钢筋混凝土连拱坝,由21个拱、20个垛及两端的重力坝段组成，坝顶全长510米，最大坝高75.9米（含1982年加高的1.5米）。该水库目前防洪标准低，用新的设计洪水成果复核，如按原设计确

2、定的汛限水位122.56米运行，只能达到400年一遇；为满足千年一遇的防洪标准，汛限水位须降至117.56以下，降低了工程效益。连拱坝坝体裂缝严重，削弱了大坝的整体性和承载力，影响大坝安全。大坝基础复杂，9＃、11＃、13＃、14＃等垛垛基下有软弱岩体，溢洪道下游泄槽出口右侧山脊单薄且有不稳定岩体，形成安全隐患。存在金属设备老化，闸门启闭机启闭力不足，管理设施落后等问题。该水库近期需通过除险加固，以消除连拱坝自身的结构缺陷，保证大坝运行安全，在水库防洪标准1000年一遇的情况下，适当抬高水库的汛限水位，增加工程效益。远期，可通过兴建百莲

3、崖水库，将佛自岭水库的防洪能力提高到5000年一遇，汛限水位恢复到原设计的122.56米，汛后蓄水位相应恢复到125.56米，使XX水库充分发挥出防洪、灌溉、供水、发电等方面的巨大效益。二、大坝加固工程设计1、2＃与22＃拱加固。2＃、22＃拱分别位于大坝两端部，拱上有一系列的斜向叉缝、竖直缝、拱端缝、拱台缝等裂缝。本次除险加固确定采用喷射钢钎维混凝土并增设受力钢筋的方案，拱的上游面喷射钢钎维混凝土厚0.15米，下游面喷射钢纤维混凝土厚0.10米，与其相连的拱垛及东、西重力坝相关部位喷射钢钎维混凝土厚0.15—0.10米，喷射范围均自原

4、结构的基础至坝顶127.46米高程。2、垛墙加固。采用在坝垛下部回填混凝土和垛头侧墙及上游面坡贴钢筋混凝土板的措施，以增加重量来满足抗滑稳定安全要求，以加厚结构厚度来改善垛头高应力区的受力状态。结合裂缝处理，借鉴美国欢乐湖连拱坝加固采用的措施，在垛墙内喷高强钢钎维混凝土。此外，考虑用保温材料对大坝进行保温加固，以改善裂缝发生的条件。3、裂缝处理。根据1996年4月《XX水电站大坝裂缝分布图》，拱上各类裂缝200条、总长1595米，垛上各类裂缝253条、总长1022米。以上尚不包括收缩缝裂缝。加固设计对渗水裂缝采用“塞伯斯”、“凯顿百森”

5、等新材料进行补缝处理；对危及结构安全的裂缝采取补强措施。重点处理使垛墙整体性受到削弱的裂缝，在垛内上游两侧垛墙及上游面板喷钢钎维混凝土并在裂缝处增加补强钢筋网，增加4—5道水平向隔墙；对垛内其他位置的脱开1.0毫米以上的收缩缝和较严重的垛尾缝，亦用增加补强钢筋网、喷钢钎维混凝土的措施加以解决。4、坝、垛基础处理。对两坝头坝段的帷幕进行检查及加固补强，西岸的帷幕补强范围自4＃拱向西延伸至左岸下游小山脊处，封闭库水向下游及岸坡的渗漏通道。用水平排水孔降低岸坡地下水。5＃—21＃拱的垛台中心布置1个帷幕检查孔，对检查不合格的坝段进行帷幕补强灌

6、浆。2＃、3＃垛整个垛基范围的基础进行加固处理；9＃、11＃、13＃、14＃、19＃垛的垛基进行局部加固处理。三、溢洪道加固设计溢洪道的闸门和启闭机均不满足现行规范要求，予以全面更新。将原露顶式双扉门改建为弧形门，并将闸墩在下游方向加长6.5米。溢洪道左侧导墙原遗留的小山嘴予以挖除，开挖线全长35米，其中20米衬砌段采用C20混凝土，衬砌厚0.3米。原导水墙与山坡间凹坑用石渣回填至129.20米高程，后浇混凝土至129.56米高程。在0＃孔左边墙除新建一公路须进行边坡开挖，设计在原启闭机房控制室基础上、下游10米范围内布置预应力锚杆，并

7、采用C20混凝土护砌，护砌厚0.2米。对泄槽右侧出口段进行混凝土护砌处理，护砌段长90米；对泄槽出口左岸上部变质岩风化破碎体予以挖除并予以护砌，护砌段长50米，两处护砌均从泄槽底面护砌至90.0米高程，衬砌采用C20混凝土，锚筋Φ32@2.5米梅花形布置，深入基岩3.0米。四、电气及金属结构（1）电气设计。XX水库坝区现有的电气设备大部分使用年限已久，通信系统可靠性差，电缆（电线）老化，存在严重的安全隐患，危及水库安全运行。因此，本次除险加固设计电气部分的主要内容为更新坝区的配电与控制系统，完善水库防汛通信系统，以及设置闸门自动监控系统

8、和电视监视系统，对闸门的启闭和运行情况实施远距离集中控制。（2）金属结构。XX水库目前正在运用的金属结构有6扇拦污栅、28扇闸门，以及相应的启闭设备。本次加固除泄洪钢管出口和新发电洞出口的高压门、油压启闭机