土石坝除险加固开题报告

华北水利水电大学本科生毕业设计开题报告姓名学号专业水利水电工程题目名称香店水库除险加固设计课题来源河南省商城县香店水库实际工程主要内容香店水库位于商城县冯店乡李冲村，距县城约39km。水库总库容10.85万m3（除险加固后），工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。水库位于丘陵山区，且地理位置重要，按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，控制流域面积0.87km2。大坝为粘土心墙坝，坝顶高程282.00m，最大坝高15.00m，坝长72m，坝顶宽度3.5m。上游坝坡混凝土护坡，坡比1:2.5；坝顶混凝土路面，上游侧混凝土栏杆，下游侧现浇路缘石；下游草皮护坡，坡比1:2.0，续建排水棱体，顶高程269.42m，外坡为1:1.5。根据安全鉴定结论及核查意见，结合现场查勘，水库存在主要问题如下：1、心墙顶高程不足，水库防洪能力不满足规范要求；2、坝体及接触带渗漏，坝体渗透坡降不满足要求；3、上游坝坡未护砌，不规则；4、坝顶为土路，坑洼不平；5、下游坝坡不规则，排水棱体陡直；6、大坝存在白蚁危害；7、溢洪道右岸浆砌石裹头坍塌，左岸无护砌，滑塌严重；无溢洪道生产桥；8、输水洞进出口损坏，无法正常使用；9、无管理观测设施。本次设计的内容包括：1、水文计算（设计洪水复核、洪峰流量以及溢洪道最大泄洪能力复核）；2、工程水力计算；3、安全评价；4、除险加固的设计（大坝渗流稳定分析除险加固方案的设计）；5、施工组织设计；6、工程概算等。采取的主要技术路线或方法一、水文计算可采用推理公式法、经验公式法、综合单位线法、相近工程类比发及水文模型等方法，根据本工程特点及流域情况，采用推理公式法进行水文计算。根据四川省暴雨图集以及水科院推荐的推理公式FSQn278.0求该水系关刀岭水库20年一遇和200年一遇的洪峰流量。再根据洪峰流量进行洪水调节计算，试算出设计和校核洪水位，最后进行溢洪道最大泄洪能力校核。二、工程水力计算其中主要包括大坝的构造计算、护砌计算、防浪墙高度计算等，溢洪道的过流能力、泄槽边墙稳定计算等等。三、安全评价本工程根据《防洪标准》（GB50201-94）和《水库大坝安全评价导则》（SL258-20008），对该水库进行防洪标准、渗流安全、结构安全及抗震安全等进行计算及评价。四、除险加固方案的设计除险加固，就是对大坝进行水文、渗流分析、结构稳定分析等一系列的计算，看大坝是否满足安全要求，如果不满足，给出几种不同的方案对大坝进行除险加固，然后根据几种不同的方案进行比选，选择出合理的方案。具体的分析方法如下：1、大坝的渗流分析根据原坝体渗流稳定评价结论对渗流问题可以采用上堵下排等措施。具体有上游防渗面板及铺盖、心墙、帷幕，下游排水设施有棱体式排水、贴坡式排水等。2、上下游坝坡的稳定分析工程上采用的土坡稳定分析方法，主要是建立在极限平衡理论基础之上的。假设达到极限平衡状态时，土条将沿某一滑裂面产生剪切破坏而失稳。滑裂面上的各点，土体均处于极限平衡状态，满足摩尔——库仑强度条件。稳定分析的方法有瑞典圆弧法、简化毕肖普条分法、杨布条分法以及其他方法。本设计采用简化毕肖普条分法，分别计算正常蓄水位、设计水位、校核水位边坡稳定渗流期，正常蓄水位突降至死水位上、下游边坡稳定分析，以及计入地震力以后各水位的边坡稳定。正常蓄水位、设计水位边坡稳定渗流期属于正常运用情况，正常蓄水位突降死水位上游边坡稳定渗流期和校核水位边坡稳定分析属于非常运用条件Ⅰ，计入地震力各水位边坡稳定属于非常运用条件Ⅱ，根据规范查的不同运用条件的最小安全稳定抗滑系数[K]值，与计算的坝坡稳定安全系数比较，若大于最小安全稳定抗滑系数则坝坡稳定，若小于最小安全稳定抗滑系数则坝坡不稳定，需要进行剖坡处理。3、除险加固方案设计根据上述的原理，针对火石沟水库的具体情况分析可能出现的问题。除险加固的选择受多种因素的影响。一个合理的除险加固方案必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能的方案，并进行技术经济比较，从中选择技术经济优越的方案。大坝：结合坝体防渗措施进行内坡干砌石防护处理；外坡整修，清除草皮，修建贴坡反滤排水体及排水沟；坝顶以泥结碎石硬化，上游侧增设0.50m高防浪墙。溢洪道：整治溢洪道，对溢洪道渐变段及陡槽段进行全断面衬护，新建排洪沟。放水设施：改建为折悬臂铸铁闸门斜卧管。其它：白蚁调查防治，新建防汛道路及管理房。五、施工组织设计施工组织设计要考虑具体的施工条件，根据当地的气候环境条件制定相应的施工方案和施工场规划布置施工方案的选定应大致包括以下几方面的内容:1、坝坡修整；2、垫层铺设；3、内坝脚堆石体施工；4、坝坡干砌石及浆砌石边墙压顶施工；5、下游坝坡整治及贴坡排水施工；6、排水沟施工等。对于施工场规划布置应综合分析水利枢纽布置、主体建筑物规模、形式、施工条件和工程所在地社会、自然条件等因素，处理好环境保护和水土保持与施工场地布局的关系，合理确定并统筹规划为工程施工服务的各种临时设施。六、工程概算本设计依据的概算编制原则和依据：1、本工程设计概算按2016年第二季度的价格水平编制。2、水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》。3、河南省水利厅川水函〔2008〕620号颁发的“四川省水利厅关于印发震损水库除险加固编制大纲及若干技术问题的通知”。4、水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》。5、水利部水总[2005]389号文颁发的《关于发布水利工程概预算补充定额的通知》。6、水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。7、国家计委计价格[2002]10号文颁发的《工程勘察设计收费管理规定》。8、设计文件及图纸。预期的成果及形式设计成果包括：1．纸质成果，设计说明书1份，设计图纸4张（A1）2．电子成果，设计说明书及全套设计图纸。时间安排第1周熟悉资料、作出设计说明书和开题报告第2、3周水文计算第4周渗流稳定分析计算第5、6周除险加固设计方案第7、8周施工组织设计方案第9周施工概算第10周外文翻译、整理报告第11周手绘设计图纸第12周打印CAD全套图纸指导教师意见签名：年月日备注