56____寺庙水库结构安全评价报告.doc

PAGE

千口寺水库大坝

安全评价专题报告之四

千口寺水库

结构安全评价报告

武汉大学

二○一四年七月

目录

TOC\o1-2\h\z\u1大坝 1

1.1工程概况 1

1.2坝基地质 1

1.3坝体 1

1.4坝坡稳定分析 1

1.5结论 5

2溢洪道安全评价 6

2.1工程概况 6

2.2复核依据及标准 6

2.3存在问题及除险加固建议 7

2.4溢洪道安全评价 7

3输水涵管安全评价 7

3.1工程概况 7

3.2存在问题及除险加固建议 7

3.3输水涵管安全评价 7

4结构安全综合评价 8

PAGE8

1大坝

1.1工程概况

千口寺水库大坝为粘土心墙坝，坝顶高程124.70m，最大坝高12.6m，坝顶宽4m，坝顶长88m；心墙顶部高程123.70m，顶部宽2m；上游坝坡有干砌石护坡，在高程120.35m处设一马道，宽度为1.7m，其上下坡比均为1:2.5；下游坝坡为草皮护坡，坡比为1:1.95；反滤坝顶部高程114.20m，坡比为1:0.5，反滤坝高2.1m；大坝无纵横排水系统，基础防渗为截水槽型式。

1.2坝基地质

坝址区出露基岩岩性主要为白云钠长片麻岩，大坝坝基及坝肩岩体表层均见强风化层，岩体较破碎，岩心呈3~4cm的碎块状，其下中风化层较完整、坚硬，岩芯呈10~13cm长柱状，可见少量裂隙发育。

通过前期岩石抗压样进行单轴抗压强度试验，岩石饱和单轴抗压强度Rb为40~55MPa，系较硬岩石。

1.3坝体

坝壳代料的主要成份为角砾、砾砂，含砂壤土、中粗砂、壤土，坝壳料中夹少量的碎石、角砾主要为母岩风化岩块。目前上游坡面干砌块石松动，下游坡面以杂草为主，上、下游的外观质量较差。坝壳代料砾石、砂粒含量较高，粉粒、粘粒含量偏低，坝壳代料的颗分组成满足要求，但坝壳代料级配较差，不易压实。

探坑揭示，心墙填料的物质成分不均一，主要为黄褐色粉质粘土、粉质壤土，可见砂壤土、含砾壤土。心墙料中砾石、砂粒含量较低，粉粒、粘料含量相对较高，心墙填料颗粒组成满足有关规范的要求。由于心墙料含水量（一般最优含水量为19~21%）和干密度（一般最大干密度为1.65~1.70）与经验值接近，坝体心墙料回填时易压实、压密，填筑质量较好，心墙料的压实度满足《碾压式土石坝设计规范》对心墙料压实度的要求。

1.4坝坡稳定分析

千口寺水库建成于1981年，修建时勘测资料不足、建筑材料缺乏，施工质量差，后又经过30多年运行，暴露出严重的问题。

1.4.1资料的选用

本次安全鉴定使用的参数均取自武汉市丰达地质工程有限公司编制的《湖北省红安县千口寺水库除险加固初步设计工程地质勘察报告》，坝坡稳定计算时选取的具体物理力学指标如表1-1所示。

表1-1坝坡稳定计算采用的物理力学指标

项目

湿重度

（kN/m3）

饱和重度

（kN/m3）

粘聚力

（kPa）

内摩擦角

（°）

坝壳代料

19.82

21.58

1

31

粘土心墙

19.62

20.11

22

14

强风化层

21.20

22.07

500

39

弱风化层

25.50

26.09

1000

49

排水棱体

23.60

24.20

1

35

1.4.2坝坡稳定分析计算工况

坝坡稳定按稳定渗流期和水库水位降落期进行复核，各工况下的水位参数如表1-2所示。

表1-2千口寺水库坝坡稳定计算工况

工况

上游水位（m）

下游水位(m)

备注

稳定渗流期

正常蓄水位

122.67

112.10

计算下游坡

设计洪水位

124.19

112.10

校核洪水位

124.60

112.10

正常蓄水位

122.67

112.10

计算上游坡

设计洪水位

124.19

112.10

校核洪水位

124.60

112.10

水库水位

降落期

从校核洪水位降至正常蓄水位

124.60~122.67

112.10

1.4.3计算结果

坝坡稳定分析采用瑞典圆弧法，土料强度采用饱和固结快剪小值平均值。

计算公式如下：

式中：

—土条重量；

、—分别为水平和垂直地震惯性力；

—作用于土条底面的孔隙压力；

—条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角；

—土条宽度；

、—土条底面的有效应力抗剪强度指标；

—水平地震惯性力对圆心的力矩；

—圆弧半径；

大坝结构安全最小安全系数复核成果见表1-3，抗滑稳定计算结果如图1-1~图1-7所示。

表1-3大坝稳定安全分析成果表

工况

计算值

规范值

备注

稳定渗流期

正常蓄水位

1.164

1.15

计算下游坡

设计洪水位

1.021

校核洪水位

0.965

1