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【干货】行业实例—某小型水库设计中存在的问题和处理意见

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湘潭市小型水库除险加固设计 1 水库存在的病险问题和处理意见 1 .1 挡水建筑物 1.1.1 坝体渗漏 渗透性的等级由地勘部门通过注水试验确定,当 时为中等透水,必须进行防渗处理;观测漏水的位置、范围、面积、流量、水的颜色等时应同时观测水库的水位和天气并及时如实记录。 1 、坝体外坡散浸。 2 、坝体外坡集中渗漏。

湘潭市小型水库除险加固设计


1 水库存在的病险问题和处理意见

1 .1 挡水建筑物

1.1.1 坝体渗漏

渗透性的等级由地勘部门通过注水试验确定,当 时为中等透水,必须进行防渗处理;观测漏水的位置、范围、面积、流量、水的颜色等时应同时观测水库的水位和天气并及时如实记录。

1 、坝体外坡散浸。

2 、坝体外坡集中渗漏。

3 、坝体管涌。

1.1.2 坝基坝肩渗漏

以地勘提供的压水试验成果 值来判断,当 时为中等透水,必须对坝基坝肩防渗处理。

1 、坝基渗漏:坝后有沼泽地,严重的水为黄色。

2 、坝肩渗漏:分散浸和集中渗漏;要注意其颜色;其大小与库水位有关;由于雨水可顺两岸山坡往下流,雨后观测的数据是不准确的。

1.1.3 无排水棱体或其失效

以业主或运行单位提供的调查资料为依据来判定,采取新建或翻修等措施解决。

1.1.4 大坝坝高、坝顶宽度、坝坡分别矮了、窄了、陡了

以测量数值为依据予以判定,必须按照有关规范、规定采取加高、加宽、培厚的措施予以处理。

1.1.5 坝内外坡及坝端两岸滑坡、塌陷、崩岸

由地勘报告提供,必须在认真分析其原因的基础上分别采取相应方案处理。

1.1.6 坝体整体滑动(大坝建基面严重倾向下游)

由地勘报告提供,需要对整个坝体滑动稳定进行科学分析,如达不到安全要求时,必须采取符合实际情况的加重固脚的措施予以处理。

1.2 输水建筑物

1.2.1 进口

以运行单位反映的问题为主,需要视其情况,分别采取维修、更新、改造、重建的办法解决。

1 、消力井损坏。

2 、闸门氧化、变形、破损和止水失效漏水等。

3 、启闭设施陈旧、老化、破损、过时、不便管理等。

1.2.2 涵(隧)洞

以运行单位提供反映的问题为主,采取维修或新建的方案解决;一般来说无压涵洞首部特别是靠近消力井段,由于内外水压力差较大,最容易产生横向穿壁漏水,要引起足够的注意。

1 、涵(隧)横向漏水:洞内散浸、洞内集中漏水、洞内射流。

2 、涵(隧)纵向漏水:整个涵洞外周边与土的结合部漏水、涵洞的首部或尾部洞外周边与土的结合部漏水。

3 、消力井与涵(隧)洞首部结合处漏水。

4 、洞身剥落、掉块、坍塌、变形、裂缝等。

1.2.3 出口

以运行单位反映的问题为主,采取防渗和加固措施处理。

1 、洞内壁漏水:要特别注意漏水的颜色和底板的沉淀物。

2 、洞壁外漏水:要特别注意漏水的颜色和底板的沉淀物。

3 、洞口崩塌:要分清是坝体崩塌还是岸坡崩塌。    

1.3 泄水建筑物

1.3.1 无溢洪道

由运行单位提供,新建溢洪道。

1.3.2 过洪能力低了

根据实测资料和国家有关规范的规定,经洪水计算及坝顶高程复核,现有坝顶高程达不到要求,必须结合工程实际情况,先采取加宽溢洪道、改变溢洪道的形式或降低溢洪道底板高程并设防洪限制水位等办法进行有关计算,如果再达不到的话就只有加高大坝了。

1.3.3 无消力池

由运行单位提供,新建消力池。

1.3.4 堰顶、泄槽底板漏水

由运行单位和地勘部门提供,采取防渗处理。

1.3.5 底板及侧墙损坏

由运行单位、设计单位提供,采取加固或重建措施。

1.3.6 溢洪道山岸滑坡

由地勘单位提供,采取加固措施。

1.4 管理设施

1.4.1 无观测、通信设施、设备

由运行单位提供,小 Ⅱ型水库仅安排水尺、量水堰和通信报警设施设备。

1.4.2 无管理用房或其严重损坏

由运行单位提供,适当安排或对其修善。

1.4.3 无防汛公路或防汛公路又窄又烂无法通汽车

由运行单位提供,从严控制其内容。

2 除险加固设计中存在的问题和意见

2.1 综合说明

2.1.1 部分没有按“指导意见”的要求编写报告

意见:一定要按 “指导意见”的要求编写报告。

2.1.2 工程存在的病险问题介绍不清不全不准

意见:进一步加强对病险水库的勘查和安全鉴定工作。

2.2 水文

2.2.1 集雨面积

一是集雨面积不对;二是没有将本身与外引集雨面积分开;三是将外引集雨面积纳入洪水和调洪计算。

意见:一定要利用万分之一地形图认真分别复核本身集雨面积与外引集雨面积;在暴雨、洪水和调洪演算中不考虑外引面积。

2.2.2 干流坡降

不是采用的加权平均值,计算公式:


式中: —— 加权平均坡降

             -- 第一段的高差

             -- 段的高差

             --- 第一段的水平长度

             -- 段的水平长度)

2.2.3 干流长度

数值明显不对。(意见:干流长度为流域最远点到出口断面的流程长度,以 计。)

2.2.4 暴雨计算

主要是一些參数选定不符合实际和查表有误。(意见:要细心认真查表。)

2.2.5 洪水过程线的推求

查表所得的径流分配系数未作适当调整,造成峰值偏低。(意见:最大径流分配系数取计算成果值,其后相应调回,以求平衡。)

2.2.6 成果合理性的分析

部分工程没有对设计洪水成果进行合理性的分析。(意见:选邻近相似工程或水文站进行成果合理性的分析。)

2.2.7 调洪演算

没有复核库容曲线和泄流曲线,调洪结果错误。(意见:由于小型水库集雨面积较小,洪水陡涨陡落,历时很短,可用近似公式法复核调洪成果,若出入较大时,再在核实有关数据和曲线的基础上重新进行计算。

  近似公式:


    式中     --- 水库调洪时溢洪道的最大下泄流量

          设计洪水的洪峰流量

          ---- 防洪库容,即溢洪道坎顶以上至设计洪水位之间的库容

          --- 设计洪水的洪水总量。)

2.2.8 分期洪水计算

部分工程没有进行分期洪水的计算或计算结果偏大。(意见:按照施工组织设计确定的工期计划 ---- 对于小型水库除险加固工程一般是先年的 9 月至来年的 3 月为施工期,求得相应施工期的设计暴雨和设计雨型,采用推理公式计算施工期设计洪水;也可利用附近或县雨量站施工期内年日最大降雨量进行排频计算,求得相应频率的日降雨量,换算成 24 小时降雨量,通过计算可知相应洪水总量,查库容曲线—从死水位算起,可以得到相应施工期的洪水位,在此基础上设计围堰。)

有引水的水库洪水调度原则中没有注明当水库蓄满了以后要及时打开引水渠泄洪闸、关闭引水闸。

3 地质

3.1 钻孔的数量和实验的组数未达到规范的要求

3.2 提供的參数满足不了渗流、稳定和结构计算的要求

3.3 提供的不少參数值不正确

3.4 对坝体原施工质量、现状调查存在的工程质量问题阐述不全不准

4 除险加固设计

4.1 工程等级及防洪标准

主要是没有考虑大坝高度低于 15m, 且上下游最大水头差小于 10m 时,其水库防洪标准的确定问题。(意见:根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》( SL252-2000 3.1.2 的要求,可按平原、滨海标准确定 --10 年一遇设计、 50-20 一遇校核。)

4.2 挡水建筑物

1 、没有对主要处理方案进行认真细致的技术经济比选,比选结果与实际不符;个别工程坝体和坝基应该连成整体防渗墙的而没有形成整体防渗墙。

1 )坝体渗漏主要处理方案:

一是冲抓回填 --- 其特点是效果较好、造价较低、技术比较成熟、填土土质要求较高、对环境影响较大、施工受天气影响也较大、当坝高大于 15m 时造价较低的优势逐渐消除、孔深不宜超过 30m 、特别是死水位较高下部冲抓难以施工;

二是高喷灌浆 --- 其特点是效果较好、施工不受死水位也不受孔深的影响、施工进度较快、造价较高、施工处最好是有动力电源;

三是复合土工膜 --- 其特点是效果较好、造价低廉、周边处理难、使用寿命短、增加了坝基处理的施工量和困难;

四是粘土斜墙、砼防渗墙 --- 其特点是效果较好、施工难度大、造价较高。

2 )坝基坝肩渗漏主要处理方案:

一是帷幕灌浆 --- 主要特点是技术比较成熟、效果较好、施工进度快、造价较高、较适宜清基不彻底或断层破碎带的情况;

二是坝前粘土铺盖 --- 主要特点是造价较低、水库有水无法施工;

三是坝后透水盖重 --- 主要特点是造价较低、施工方便、较适宜坝后沼泽化和坝基有承压水的情况。

3) 大坝坝体排水设施主要处理方案: 

一是排水棱体 --- 主要特点是能降低浸润线、工程造价高、适宜均质坝;

二是贴坡排水 --- 主要特点是不能降低浸润线、工程造价低、适宜心墙坝;

三是冲抓导渗槽 --- 主要特点是工程造价低、有一定的施工环境的要求、适宜于有排水棱体但已失效的工程。

2 具体设计计算中存在的问题和意见。

1 )大坝渗流、稳定计算:

一是分区不合理;(意见:原则上有不同物理力学性质的土体均要分区。)

二是计算工况不对;(意见:按稳定渗流期和非稳定渗流期两种状态及其要求的各种水位工况分别进行计算。)

三是采用参数不合理或错误;

(意见:渗流和稳定计算参数采用地质报告提供的土的物理力学指标推荐值,如没有的话可根据有关规范、资料和经验从安全的角度出发选定或计算确定,推荐值是根据大坝工程地质条件进行调整后的标准值。

土的物理性质参数 --- 的标准值为试验的算术平均值。

渗透系数标准值 --- 稳定渗流期取试验大值平均值;

                     非稳定渗流期取试验小值平均值 --- 如用于水位降落和排水计算。

抗剪强度标准值采用试验值的小值平均值,具体采用何种剪切强度视其土层的情况和分析方式确定。)

四是计算错误;(意见:加强复核。)

五是应该计算骤降界限值的没有计算;

(意见:水库水面面积小而大坝又高、大坝内坡陡、坝体土内摩擦角小的水库应该计算骤降界限值,为水库的运行管理提供科学依据。

水库骤降的界限值计算参考经验公式:

     





式中     ----- 骤降的界限值 , 单位为 m/d


             k------ 渗流系数,单位为 m/d

             -----  坝体排水系数

                   = ------ 别申斯基经验公式

要求:实际骤降速度要小于骤降界限值。)

六是个别应该核算坝体整体稳定的而未进行。(意见:凡土石坝建基面倾向下游的角度超过 11 度时均要复核坝体整体稳定。)

2 )冲抓回填设计:

一是没有对土质提出全面要求;(意见:采用粘土,粘粒含量为 35 -50 %,小粒径石子含量不能超过 10 %,渗透系数不大于 1 × 10 ,土的含水量控制在塑性附近,土的干容重一般为 1.55 。)

二是没有全面正确设计计算布孔、孔深、防渗墙厚度、排数、排距、孔距;(意见如下:

布孔 --- 按主套井相间布置,一主一套相接连成井墙,套井为整园,主井被套井切割,呈对称蚀园,墙轴线靠坝轴线上游侧。

  孔深 ---- 一般到基岩面或到坝体弱透水层面以下 1-2 ;经渗流安全计算,防渗墙也可设计成悬挂式的,其高度由设计计算确定;如果水库死水位很高而孔深必须到基岩面时,需要在孔的上游打降水孔或采取其他办法;若孔深超过 30 时,需要采取其他防渗措施,如高喷灌浆。

冲抓套井回填防渗墙厚度设计计算公式:

   

    式中     --- 防渗墙的最小设计厚度

           -- 防渗墙承担的最大水头,可根据工程后渗流计算成果确定

           -- 允许渗透比降,一般取 6-8

           --- 有效设计厚度

  排数、排距、孔距、有效厚度计算见下表:

防渗墙 设计排数、排距、孔距、有效厚度的计算表

排数

最优α值

排距 S i

孔距 L i

有效设计厚度 T i

1

45 o


L 1 =2Rcos α

T 1 =2Rsin α

2

38 o 57'

S 2 =R(1+sin α )

L 2 =2Rcos α

T 2 =R(1+3sin α )

3

30 o

S 3 =R(1+sin α )

L 3 =2Rcos α

T 3 =R(1+4sin α)

    表中     α --- 主井园心、主套切割点的连线与主套井园心连线的夹角

          R---- 井的半径。 )

三是没有进行夯实方式和夯击功能设计计算;(意见如下 ---

夯实方式:夯锤的落距;夯击的次数;一次夯击时间 1-2

夯击功能计算参考公式:利用此一公式结合设备提供的性能要素可计算确定夯实方式和造孔、填土有关施工参数

    标准夯击能

    式中     --- 夯击功能,单位为

           --- 夯锤重量,直径为 0.9 、高为 1.0 的砼锤其重量为 1.24

           -- 夯锤落距,一般为 2-4

           --- 夯击次数,一般为 25 次左右

           --- 填土厚度,一般为 0.5---0.7

           - 压缩系数,由试验确定,一般可取 0.3-0.6

           标准夯击能 ---86

  单位冲量计算参考公式:据此可计算确定夯锤落距

   

式中     --- 单位静压力( ),

        -- 夯锤与土层的接触面积(

         -- 单位冲量(

        单位冲量极限值

            粉粘土 =0.11-0.12

            粘土 =0.20-0.27 。)

四是施工工艺技术要求不全面。(意见:特别是要补造孔顺序和施工顺序 ---- 造孔顺序是先主孔,后套孔,按 1 3 2 5 4 7 6 9 8 ……孔号顺序造孔;施工顺序是先上游排,后下游排,由大坝的一端往另一端施工。)

高喷灌浆设计

一是没有对孔距进行设计计算或复核;(意见如下 ---

参考经验公式:

   摆喷 --- cos

          式中:    ---- 孔距

                  ---- 单孔有效喷射长度,由现场试验和工程类比确定,它与高喷的形式、灌浆方法、土的类别、密实的程度等有关,如摆喷、三管、粉粘土、中密程度时 1.65 2.25 ,具体见下表及说明

                  --- 防渗板墙最大深度

                  ---- 最大允许孔斜率为 1

                  ---- 喷射中心线与喷灌轴连线的夹角

高压旋喷单孔有效喷射长度表

土的类名

标准击实N(次)

灌浆方法

单管(

双管(

三管(

粉土(粉粘土)

0﹤N﹤10

0.7--1.1

0.9--1.5

1.5--1.9

10≦N﹤20

0.5--0.9

0.9--1.3

1.1--1.5

20≦N﹤30

0.3--0.7

0.7--1.1

0.9--1.3

砂土

0﹤N﹤10

0.8--1.2

1.2--1.6

1.6--2.0

10≦N﹤20

0.6--1.0

1.0--1.4

1.2--1.6

20≦N﹤30

0.4--0.8

0.8--1.2

1.0--1.4

砂砾石

20﹤N﹤30

0.4--0.8

0.8--1.2

1.0--1.4

说明: 1 此表各数值是由现场试验和工程类比确定的;

      2 由于高压旋喷单孔有效喷射长度所涉变量因子不只以上三个,因此,上表数据只能作为参考,最后还是根据试验定;

3 摆喷的单孔有效喷射长度为旋喷的 1.5 倍。   

旋喷 --- 参照冲抓套井回填孔距计算方法。)

二是没有对防渗墙的厚度、抗压强度、渗透系数进行设计和计算;(意见如下 ---

防渗板墙的厚度:

设计厚度计算公式:


         式中:    --- 防渗墙设计厚度

                ---- 板墙最大深度

               ---- 允许比降,水泥墙为

      实际有效厚度:

         摆喷 ---- 一般来说土层的平均厚度 0.20 ,砂层的平均厚度 0.30 卵石的平均厚度 0.6-1.0

         旋喷 ---- 参照冲抓回填防渗墙有效厚度计算方法

      注意:一般土坝设计洪水位以下最大深度超过 16--20 时,必须采取旋喷的方法

  抗压强度:一般不低于 8.0

  渗透系数:一般达到 。)

三是施工工艺参数和技术措施设计不全不合理;

(意见:灌浆方法 ------------- 三管法

         灌浆顺序 ------------- 一般分两序进行,单数孔号为 1 序孔,双数孔号为 2 序孔

高压喷射的压力 ------ 粘土层采用 40-45

                           砂土层采用 35-40

                           砂卵石层采用 30-35

                           说明 --- 以上密实程度为中密或中密以上者根据设备能力最好取上限值

         压缩空气压力 --------- 一般选用 0.15-0.20

         灌浆压力 --------------- 一般选用 0.4 0.6 (通过试验最后确定)

         提升速度 --------------- 土层 12

                           砂层 9

                           卵石层 6  

         灌浆材料 ---------------425 325 普通硅酸盐水泥,孔深超过 20 宜采用 425 普通硅酸盐水泥

水泥浆比重 ------------1.65-1.70

防渗板连接形式 ------ 人字形,连接可靠,可改善防渗板墙的应力分布,宜于深孔作业;一字形,宜于孔深 20 以下的作业

造孔倾斜度 ------------ 一般不超过 1

喷嘴的选择 -------- 一般使用清水喷嘴为园锥形、嘴径为 1.9-2.5 ,具体参考其喷射压力和喷射流量确定

说明 -- 坝体的平面和垂直位置的变化其土质的种类、密实的程度、地下水流的状态等都发生了明显的差异,严格地说设计者应在不同的位置根据地勘提供的试验成果选择不同的施工参数和措施。)

四是没有对防渗板墙进行渗流分析和结构分析。(意见:一般需要用有限差分法、初参数法或有限单元法对高喷防渗墙板进行渗流分析和结构分析,但是,由于小型水库防渗板墙不高,因此除较大的小一型水库、坝又较高、坝体土质较差、坝基比较复杂外,其他小型水库可不对防渗板墙进行渗流分析和结构分析。)

帷幕灌浆设计

一是没有计算设计灌浆压力;

(意见:灌浆压力是帷幕灌浆的一个非常重要的参数,目前最好的办法是由试验和工程类比确定,对于小型水库一般取 2 倍坝高水柱压力,这里介绍另一参考公式:

   

       式中     --- 基岩表层允许灌浆压力

              ---- 灌浆段以上岩石厚度

              ---- 系数,取 2

              ----- 盖板密度

              ----- 盖板厚

              ----- 孔段灌浆压力。)

二是没有进行帷幕的厚度、排距、孔距和长度的设计计算,深度的确定欠合理;(意见如下:

帷幕的深度:一般到相对不透水层以下 3 ,最好还是以地勘报告的建议值为准 介绍二个浆液扩散半径的计算参考公式:

    常用参考公式 ,

   

       式中     - 浆液扩散半径

              --- 灌浆前岩层的渗透系数

              ----- 灌浆的延续时间

              --- 灌浆压力,以水柱高度计算

              ----- 钻孔半径

              --- 水与浆液的粘滞系数

              ----- 岩石的有效孔隙率

    隆巴迪公式

   

        式中    -- 浆液最大扩散半径

              -- 最大灌浆压力

              ----- 浆液的内聚力

               -----  缝宽的一半

帷幕厚度设计计算公式:参照高喷水泥灌浆防渗墙厚度计算公式。

帷幕向两岸延伸的长度原则:

      第一延伸至正常高水位与相对不透水岩层标准范围线在两岸的相交处;

      第二延伸至正常高水位与水库蓄水前两岸的地下水位线相交处;

第三无相对不透岩层或地下水位较深时帷幕延伸的范围应通过渗流计算,并类比已建工程经验确定。

介绍一个经验公式


    式中     --- 为自岸边至帷幕终点的距离

           -- 为承受水头

           --- 经验值,根据我市水库的坝高可取 8 。)

三是施工方法、工艺技术要求不对不全不准。

(施工方法:根据本地坝基的实际,最好还是采用自上而下的灌浆方法。)

排水棱体设计

一是没有考虑坝基排水未将排水棱体沉入建基面以下;(意见:按清华大学《农田水利工程》一书图 7 44 设计。)

二是没有进行反滤层设计。(意见:按《碾压式土石坝设计规范》附录 B 计算设计。)

贴坡排水设计

一是没有进行反虑层设计;(意见:按《碾压式土石坝设计规范》附录 B 计算设计。)

二是没有伸入到建基面以下。 ( 意见:按清华大学《农田水利工程》一书图 7 43 设计。 )

冲抓导渗槽设计 :没有进行设计计算。

(冲抓导渗竖井孔距计算参考公式:克尔贝基斯公式

   

    式中     --- 影响半径,单位以

--- 井内最大设计水深,单位以

           --- 渗透系数,单位以

           ----- 时间,单位以

--- 给水度

               粘土为 0.1-0.15

               砂壤土为 0.07-0.10

    说明:孔距要小于两倍影响半径。)

8 )、 迎水面混凝土预制块护坡脚基座设计 :对死水位较高、基脚较深、内坡较陡、坝体填筑较差的情况考虑不周,护坡脚基座设计不合理,甚至根本无法施工。(意见:要根据实际情况,经有关计算或类比确定其断面尺寸和基础处理设计。)

(三)输水建筑物

1 没有对主要处理方案进行认真细致的技术经济比选,比选结果与实际不符。

封堵老涵洞新开输水隧洞 --- 主要特点是可从根本上解决渗漏等问题、造价高、工期长。

在原涵洞基础上除险加固 --- 主要特点是造价较低、不一定从根本上解决问题。可采用翻修涵洞进口部分、内衬钢管或钢筋混凝土管(在原涵洞较直的情况下)、在涵洞里进行除险加固(原涵洞较大)等办法。

封堵老涵新建倒虹吸管 --- 主要特点是一次投资较少、维修管理费高且难度大、水头损失大、减少有效库容或减少灌溉面积、仅适宜水库海拔高灌区海拔低或原涵洞进出口水位差大的情况。

2 具体设计中存在的问题和意见。

进水部分

一是少数仍采用铸铁闸门;(意见:按照省里的要求闸门一律不用铸铁质的。)

二是进口流量计算公式部分错误;

(意见:消力井或卧管进水孔流量计算公式:

   

       式中   Q 从水孔下泄的流量

             -- 流量系数, 一般为 0.62

             -- 进水孔出流面积

             -- 孔口上的水深。)

三是少数没有消力井的内尺寸设计计算;

(意见:可按如下步骤设计确定 ---

根据水体容积消杀水能的原理计算消力井内水体积

  

     式中    --- 设计流量

--- 作用水头

           ---- 消力井内水体积

计算消力井水深

   

     式中    ------ 放水孔孔口直径

           -- 孔口以上最大水头

           ------ 经验系数,取 =1.25

           ------ 消力井水深

计算消力井深度

   

     式中    --- 涵隧洞正常水深

           --- 安全水垫,一般为 0.3-0.5

计算消力井的宽度

   

     式中   B---- 消力井的宽度

计算消力井的长度

      

     式中    --- 消力井的长度

消力井高度的确定     根据涵隧洞顶的高度等因素确定。)

四是消力井的壁厚过大、没有设支托(贴角)或其高度太大;(意见:壁厚可按箱涵五分之一净跨确定;为了解决四角应力集中的问题,应该在井内四角设置支托 , 其高度按 0.5 0.8 倍壁厚确定。)   

五是消力井的内力计算基本没有进行;

(意见:先要判定箱涵的类别,再进行荷载及内力计算,若是按上款确定的壁厚,就可直接按结构力学的方法计算内力了。

  箱涵类别的确定和计算:  ---- 普通箱涵,按结构力学方法计算内力

                         ---- 非普通箱涵,按弹性理论方法计算内力

                         式中     --- 箱涵壁厚

                                --- 箱涵净跨。)

六是部分消力井没有设海底涵;(意见:凡是采用活塞式钢闸门的或其他闸门而提高了死水位的应该设海底涵,以维持原有有效库容,保证原有自流灌溉面积不减少,可设计为台阶、拍门、钢盖板等形式,但必须确保其安全和不漏水。)

七是部分配筋不符合规范的要求;

(箱涵配筋意见:经内力计算后,箱涵四角外侧和四边中点内侧受拉,除按受力大小合理配筋外,四角外侧钢筋还要按《水工混凝土结构设计规范》( 191 2008 )中“当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋伸入支座的锚固长度不小于表 9.3.2 中规定的数值”配筋,当钢筋种类为 级,混凝土强度等级为 时,锚固长度取 35 为钢筋的直径。)

八是部分消力井与隧涵洞进口结合处为橡皮止水;(意见:消力井与隧涵洞进口结合处一定要用 ”型紫铜片止水、双组份聚硫密封胶嵌缝。)

九是应该设通气孔的没有设;(意见:断面小的涵洞,不管采用何种闸门,均须设通气孔,一般孔径 10 0㎜就可以了。

十是部分翻修涵洞没有设截水环。( ( 意见:一般设 1 2 道截水环,第二道设在与老涵洞结合部,要将结合处的老涵洞外部凿毛,确保新老涵洞结合良好整体坚固不漏水。 )

隧洞部分

一是过流能力及水面曲线计算时没有先判别流态;(意见:按《灌溉与排水工程设计规范》附录 有关公式判别计算。)

二是凡是进行了隧洞衬砌计算的工程其地质参数均是一样的( -- 坚固系数 =3 -- 垂直山岩压力强度系数 =0.158 -- 岩石抗力系数 = ),这绝对是不可能的,是错误的;(意见:要加强地勘工作,地勘部门应该实事求是、负责准确地提供其参数。)

三是部分没有进行内力配筋计算;(意见:按《水工隧洞设计规范》设计计算。)

四是与消力井结合部没有大样图;(意见:注意按《水工混凝土结构设计规范》 10.1.10 的规定配置附加筋。)

五是封堵老涵洞的设计还不太科学、不太过细和不太切合实际。(意见:建议深度 20 以下采用挖竖井、 20 以上采取冲抓套井的办法;挖竖井的办法要护壁保安全,挖深要到位,要拆除护壁后填水泥土密实;冲抓套井的办法,采用先涵洞的两边再中间的冲抓回填顺序施工,还可在下游侧打二排孔,一般两个孔为宜。)

倒虹吸管

一是没有进行水力计算;(意见:按《水力学》有关章节的公式计算过水能力和水头损失,若水头损失大于原进出口水位差时,原倒虹吸管的方案必须重新进行论证。)

二是有的虽然计算了整个水头损失(比原明渠要大得多),但在死水位不变的情况下,图纸中的出口水位却维持不变;(意见:应该是出口水位相应降低了,势必减少灌溉面积,必须采取其他加固方案。)

三是没有进行结构计算。(意见:按照不同的工况对管道、法兰、镇墩等进行强度计算和复核。)

(四)泄水建筑物

(除个别原来没有泄洪设施而新建溢洪道外,一般都是在原有溢洪道的基础上进行除险加固的,因此就不作新建与改建二个方案比选了。)

1 控制段溢流断面不是采用实用堰,过流能力低;(意见:设计时尽量缩短堰顶长度,使之成为实用堰,以增大其泄洪能力。)

2 泄流计算前没有判别堰型;

  (意见:按如下公式判别 ---

     --------- 薄壁堰,常用于流量的测量

    --- 实用堰,常用于挡水和泄水建筑物

---- 宽顶堰,广泛用于渠首建筑物

    式中:    --- 堰顶长度

            -- 堰顶水深。)

3 泄槽水面曲线计算少数不是采用能量方程分段求和法计算的;(意见:按《溢洪道设计规范》 式计算。)

4 不少泄槽水面曲线计算的起始断面位置及其水深的确定是不对的;(意见:泄槽上游连接实用堰、陡坡明渠时,其起始断面的位置分别在堰下收缩断面、泄槽首端以下 处,起始断面水深 要比 小并按《溢洪道设计规范》 式计算。)

5 没有进行泄槽收缩段的收缩角计算;(意见:按《溢洪道设计规范》 式计算。)

6 对于收缩角大于 时也没有进行急流冲击波验算;(意见:按《溢洪道设计规范》 式计算。)

7 泄槽弯曲段的曲率半径均没有达到规范要求;(意见:弯曲段的曲率半径按 6-10 倍泄槽宽度设计。)

8 泄槽段底坡变化处没有采取曲线连接;(意见:底坡由缓变陡时采用抛物线连接,由陡变缓时采用园弧连接。)

9 泄槽弯道段没有进行横向水位差计算;(意见:按《溢洪道设计规范》 式计算。)

10 设有弯道段的泄槽,在直线段和弯道段之间没有设置缓和过渡段;(意见:经计算设置缓和过渡段。)

11 部分泄槽底板下的纵横排水系统设计不完善,部分纵横排水沟(管)的间距与底板纵横缝对应但不应该成骑缝布置;(意见:纵横排水系统设计按清华编的《农田水利工程》图 7 87 的要求进行。)

12 没有优化侧墙设计;(意见:从受力的角度出发尽量采用仰斜式挡墙或直立式挡墙,少用或不用俯斜式挡墙。)

13 基底设计应力计算公式均错了;

(意见:正确的计算公式是 ---

=

另外要求(土基):

    



     粘土    

     砂土    

    

      式中: --- 分别是基础底面边缘处的最大最小压应力

            ------- 平均基底应力

           B------   墙底宽度

           e------   荷载作用于基础底面上的偏心距

            -----  自重

            -----  主动土压力的垂直分力

            ------  地基允许承载应力)

            

14 侧墙的高度计算有相当部分错了;

( 意见:侧墙的高度 = 掺气后的水深 + 超高

计算公式:


式中     --- 修正系数,取 1.2

---- 不参气情况下泄槽计算断面的流速

--- 不参气情况下泄槽计算断面的水深

---- 侧墙的高度。)

15 过坝工作(交通 桥厚度太厚、没有进行内力计算、配筋也不合理;(意见:一般采用板式交通桥,其厚度按( )倍桥计算跨度拟定;如果采用整体式肋形结构的 ”形梁,整体梁高度按 倍桥计算跨度拟定,翼板高度按( )倍整体梁有效高度拟定,翼板计算宽度的确定 --- 当翼高大于十分之一梁高时,应不大于计算梁跨的三分之一,同时翼板每边伸出的计算宽度不大于梁肋与梁肋间净距的一半;交通桥先要进行等代荷载计算后再计算内力,注意斜截面强度计算,再结合规范构造要求进行配筋。)

16 泄槽底板和消力池配筋大多偏多;(意见:除为了抗浮抗冲经计算需要配筋外,其余底板可配点温度筋,直径 6 8㎜ ,间距 20 0㎜,单层双向)

17 部分消力池底板经计算需要设了锚筋,但是泄槽底板在消力池最高水位以下部分没有设,这是不对的。(意见:在消力池最高水位以下部分的泄槽底板均要设锚筋。)

五)、 “施工组织设计”

(一)施工方案不大切合工程实际;

(二)大部分没有进行施工导流设计;

(三)有的没有按控制性主要矛盾线项目做进度计划;

(四)施工工厂、水、电、路的布置很多是不合理的。

六) “概算编制”

(一)未完全按编制大纲及有关要求办,项目划分不合理;

(二)材料的采购价和运输距离未提供原始资料及其认证;

(三)存在不少漏项问题;

(四)工程计量与实际相差很大;

(五)有的报告图纸与概算根本对不上号;

(六)不少概算没有按施工方案进行编制;

(七)不少单价分析没有按施工工艺流程进行。

七) “水土保持及环境保护”(从略)

八)工程制图    

主要问题是不符合《水利水电工程制图标准》的要求,请详阅《水利水电工程制图标准》。

(一)目录 ---- 注意按规定的顺序编齐;

(二)图幅 一般蓝图选 号、白图选 号或相应的加长幅面;

(三)图标(标题栏) --- 注意各责任人的字要签齐;

(四)比例 ---- 注意在图标内注明或在图名下注写;

(五)字体 ---- 一般中文采用一种型式简化仿宋体;分七种号数 ( 20 14 10 7 5 3.5 2.5 ),号数系指字高,字宽约为零点七倍字高,一般图纸名称取 10 、说明文字标题取 5 、标注和说明文字取 3.5

(六)图线 ---- 图线分粗实线、虚线、细实线、点划线、双点划线、波浪线、折断线七种;图线宽度值推荐 0.18 0.25 0.35 0.5 0.7 1.0 1.4 2.0 ㎜八种,粗实线选 0.5-2.0 ㎜,同一图中同类图线宽度应基本一致;

(七)图层 ---- 要层次分明,主体突出;

(八)尺寸标注 --- 要准确、简单、明了、齐全;

(九)图样画法 - 从略。

九)、文字数据     

由于所有的文字报告均是利用某一模板(有的还不一定相似)而编写的,带有 “填充”性质,加上模板本身也不完善,因此存在的问题就很多:一是张冠李戴,把湘潭某县某工程说成外地的某县某工程了;二是文字凌乱,表述不清,层次不明,词不达意;三是数字不统一,前后矛盾,图文不一,叫人无所适从;四是语句语法错误多,错别字多,多次重复的多。我认为要解决这些问题唯一办法就是丢开模板按大纲的要求结合实际认认真真地编写报告,一丝不苟地校核报告。

三、需要研究和探讨的几个问题

一)、水库病险隐患的勘探测量的方法、手段、设备和仪器有待进一步研究开发。如进不了人的涵洞的病险隐患无法探测。

二)、水库除险加固的量化设计计算有待进一步试验研究。如高喷灌浆、冲抓回填和帷幕灌浆的结构和工艺参数的量化设计计算部分无理论或经验计算公式。

三)、水库的现代管理体制机制、设施设备和资金渠道等问题有待进一步探讨研究。如大多水库特别是小(二)型水库的人员无编制、管理无场所、监控无网络、经费无来源等问题。

 

主要参考资料:

一、《防洪标准》( )、《碾压式土石坝设计规范》( )、《溢洪道设计规范》( )、《水工隧洞设计规范》( )、《水利水电工程制图标准》、《灌溉与排水工程设计规范》( 等有关规范规定)、《水工隧洞设计规范》( );

二、清华大学编的《农田水利工程》、天津大学等编的《地基与基础》、武汉水利电力学院编的《水力学》、《土力学》、《工程力学与工程结构》等;

三、湖南省水利厅编的《湖南省小型水库除险加固工程初步设计报告编制提纲》、《湖南省病险土石坝治理研究》;

四、《湖南省暴雨洪水查算手册》等其他有关资料。

谭清渭

2012 2

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