电站双曲浆砌石拱坝水库蓄水安全鉴定终稿非常好的.doc

报告编号：***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告****院二○○七年四月 *水电站大坝上游全景*水电站大坝下游侧面 *大坝右坝肩水库进水口 *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告目录1蓄水安全鉴定工作概况及工程建设概况11.1工作任务和工作范围11.1.1工作任务11.1.2工作范围11.2工程概况11.3工程特性表11.4工程等级与建筑物级别41.5工程进度41.6重大设计变更42工程地质52.1坝址地质概况52.1.1地形地貌52.1.2地层岩性52.1.3地质构造52.1.4岩体风化72.1.5水文地质72.1.6坝址工程地质评价82.2隧洞进水口82.2.1地层岩性82.2.2地质构造82.3结论83防洪标准复核93.1流域概况及水文气象特征93.2洪水复核93.2.1设计暴雨计算93.2.2设计洪水10—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告3.2.3洪水调节计算113.3挑流消能复核123.4坝顶高程复核134坝体应力分析154.1拱坝基本情况154.1.1大坝等级和设计标准154.1.2拱坝轴线及拱坝体型设计154.1.3计算采用的参数164.2拱坝设计应力分析174.2.1拱坝应力分析方法174.2.2设计计算工况组合174.2.3拱坝应力计算成果174.3蓄水安全鉴定拱坝应力分析174.3.1拱坝应力分析方法174.3.2蓄水安全鉴定拱坝应力复核计算运行工况组合184.3.3运行工况线性计算数据成果184.3.4应力计算成果分析214.3.5拱坝封拱温度244.4评价245拱座稳定分析255.1拱座稳定分析方法255.2荷载及组合255.2.1荷载计算255.2.2荷载组合255.3抗滑稳定计算公式255.3.1抗滑稳定计算公式255.3.2允许抗滑稳定安全系数265.4.1蓄水安全鉴定复核计算方法及结果265.4.2拱座稳定分析结论27—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告6坝体质量情况286.1基础开挖及处理286.1.1坝基开挖286.1.2坝基基础处理措施286.1.3坝基帷幕灌浆处理296.1.4坝基固结灌浆处理296.1.5断层破碎带处理306.1.6基础开挖及处理施工质量评价306.2坝体砌筑316.2.1原材料质量316.2.2坝面砌筑316.2.3坝身砌筑316.2.4溢流堰砼浇筑326.2.5大坝砌体挖坑试验成果326.2.6坝体砌筑的温度控制326.2.7坝体外观质量336.3坝体施工期间受台风影响情况336.4坝体工程质量评价337现场检查情况347.1大坝结构347.1.1大坝检查情况347.1.2坝顶溢洪道347.1.3引水系统348金属结构358.1大坝排砂放空钢管358.2发电输水隧洞进水口359蓄水安全鉴定结论及建议369.1蓄水安全鉴定结论369.2建议36—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告1蓄水安全鉴定工作概况及工程建设概况1.1工作任务和工作范围1.1.1工作任务受**水电开发公司的委托，由***省***院负责并组织专家组对**水电站工程进行蓄水安全鉴定，为水库蓄水验收提供依据。1.1.2工作范围本次蓄水安全鉴定的工作范围为浆砌石拱坝、发电输水隧洞进水口、导流底孔等。1.2工程概况*市**水电站位于***市*镇*村，为引水式水电站，坝址位于*村上游约1km的*村溪谷，经过3.595km引水隧洞至*镇**村下游约500m的厂房发电，电站装机容量2×2500kw，工程枢纽由拦河坝、引水系统、发电厂房及升压开关站等组成，**水电站以发电为主，坝址距***市区23km。　**水电站水库坝址以上控制流域面积39km2，主流长度7.85km，水库总库容543.0万m3,正常蓄水位290.0m，库容421万m3，死库容22万m3。拦河坝采用双曲浆砌石拱坝，最大坝高46.7m，上下游面为M10水泥砂浆砌条石，坝基开挖高程248.50m，拱冠梁底厚度11.02m,厚高比0.24；溢流段设在坝顶中部，采用坝顶开敞式自由溢流，鼻坎挑流消能，溢流堰顶高程290.0m，放空孔设在高程261.0m处由闸阀控制，导流底孔布置采用2.5×3.0m的城门型断面。1.3工程特性表**水电站工程特性见表2-1。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告表1-1**水电站工程特性表序号名称单位数量备注一、流域特性1流域面积坝址以上km239厂址以下km2482多年平均径流总量万m35850多年平均流量m3/s1.86水库设计洪水（P=3.33%）m3/s663水库校核洪水（P=0.5%）m3/s990电站厂址设计洪水（P=3.33%）m3/s673电站厂址校核洪水（P=2%）m3/s763施工导流标准及量（P=3.33%）m3/s26011月—4月二、水库特性1水库水位校核洪水位m294.51设计洪水位m293.43正常蓄水位m290.00发电死水位m278.00淤沙水位m261.002水库容积总库容104m3543正常库容104m3421死库容104m322—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告表1-1**水电站工程特性续表序号项目单位数量备注三、大坝1拦河坝坝型浆砌石拱坝最大坝高m46.7坝顶弧长m158序号项目单位数量备注坝顶厚度m2.693拱冠梁坝底厚m11.022泄水建筑物堰顶高程m290消能方式挑流3进水口型式斜卧式底板高程m261.7闸门型式：尺寸及数量定轮钢闸门四引水系统型式：圆形长度m3595.066圆形铸铁门断面直径m2.6最大流量m5.15衬砌型式不衬砌—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告1.4工程等级与建筑物级别**水电站水库属小（一）型水库，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，确定**水电站工程为Ⅳ等工程，大坝为4级建筑物，输水隧洞、发电厂房及施工导流等建筑物均为5级建筑物。大坝按三十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度，根据《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073—2000），本工程建筑物不进行抗震设计复核。1.5工程进度大坝工程与2003年11月2日破土动工，2004年2月22日，大坝一期基础开挖到位并通过验收。2004年5月11日一期导流明渠位置的开挖完成并通过验收。2004年11月15日大坝砌至268.5m高程，坝基270-285m高程的基础开挖工作，2005年1月9日通过验收。2005年7月25日大坝砌至283.5高程时，坝基进行285-295m高程的基础开挖工作，2005年8月20日通过验收。至2006年6月30日工程完工。1.6重大设计变更**水电站原设计为浆砌石双曲拱坝，坝顶高程295.0，最大坝高50m拱冠梁底厚11.022m，坝顶厚度2.693m，厚高比0.24，溢流堰高度40m，在坝基开挖过程中，根据***水利局**水（2002）458号文（初设技术审查文件）的精神及施工单位开挖的实际情况，设计单位采用了单心园等厚方案，二心园等厚方案，和对数螺旋线变厚方案的不同线型分别进行计算和优化，最后采用二心园变厚砌石拱坝方案，经过优化后的坝基开挖高程为248.0m,垫层高程248.50m，最大坝高46.7m，溢流堰净宽度48m。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告2工程地质2.1坝址地质概况2.1.1地形地貌坝址位于*溪河段，溪流两岸，山高谷深，河床多见基岩裸露，植被较好。沟谷纵横，河流坡降大。地形相对高差常达150～200m，整个河谷地形呈现不对称“U”形谷，属构造侵蚀低山区。2.1.2地层岩性坝址地层为上侏罗系南园组晶玻屑凝灰岩，第四系地层为坡残积层和冲洪积层。(1)流纹质晶玻屑凝灰岩（J3nb）：岩性均一，呈浅灰色致密坚硬，由少量晶屑。玻屑和大量火山灰物质组成。该岩在地表多数呈坚硬的弱风化状态，岩体完整性较好。遭受风化和区域动力作用均较弱，岩体抗压强度高。(2)坡残积层（dlQ-elQ）：广泛分布岸坡，为含碎石砂质粘土，一般厚1-2.5m,左岸坡下半部的坡积和残积层厚度较大，可达4-6m，残积层下伏全、强、弱风化凝灰岩。(3)冲洪积层（alQ-plQ）：分布河底，由漂、卵石和少量砂砾组成，漂石和卵石大小常达0.15-1.0m，厚度0.5-2.5m。2.1.3地质构造本区域地质构造形式主要表现为小断层和裂隙，沿河两岸坡下部卸荷裂隙发育。小断层（f）：规模不大，断层宽度在0.01～0.35m之间，长度15～46m不等，挤压破碎不甚强烈，近似破碎型裂隙，由破裂岩，压碎岩等组成，结构较为紧密，坚实，呈舒缓波状或折曲状，走向主要有北东向与北西向两组，倾角多数直立。裂隙：节理，裂隙不甚发育。裂隙多数短小，闭合，呈舒缓波状，主要两组，以SN－NNE一组为主，EW向一组为次，倾角均很大。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告卸荷裂隙：发育于河床及两岸坡，裂面一般粗糙，干净或充填少量泥质，部分裂面渗水，一般沿走向延伸10-25m长度即尖灭，个别断续延伸长达44m与50m。表2-1断层特征表编号充填物特征宽度（m）产状备注F1全、强风化岩、碎裂岩及泥质0.4-1.5N40-46°W、NE∠82°右岸坝肩F2碎裂岩及泥质0.4-0.8N40°-65°W、NE∠75°河床F3全、强风化岩、碎裂岩及泥质0.4-1.5N40-46°W、NE∠82°右岸坝肩f1碎裂岩及铁锰质染0.05-0.08N25°W、NE∠85°右岸坝肩f2碎裂岩及铁锰质染0.04-0.08N45°E、SW∠68°河床f3碎裂岩及方解石0.05-0.1N15°E、NE∠74°左岸坝肩f4碎裂岩及泥土0.05N22°E、直立左岸坝肩f5碎裂岩0.05-0.08N43°E、NE∠79°左岸坝肩f6碎裂岩0.04-0.08N2°E、直立左岸坝肩f7碎裂岩及铁锰质染0.05-0.07N51°E、NE∠79°左岸坝肩表2-2裂隙特征表编号充填物特征宽度（cm）产状备注J1无2N58°W、NEE∠72°右岸坝肩J2无闭合N35°W、NE∠81°右岸坝肩J3泥质及铁锰质染闭合N5E°、直立右岸坝肩J4泥质及铁锰质染1-2N40°W、NE∠73°右岸坝肩J5碎裂岩及铁锰质染2-4N42°W、直立右岸坝肩J6铁锰质染0.5-1N37°W、NE∠75°右岸坝肩J7无基本闭合N20°W、直立右岸坝肩J8无闭合N28°W、直立右岸坝肩J9碎裂岩1-2N45W°、NE∠86°右岸坝肩J10无闭合N8°W、直立左岸坝肩J11无闭合N15°W、NE∠74°左岸坝肩J12无闭合N18°W、NW∠83°左岸坝肩J13无闭合N49°E、SW∠76°左岸坝肩—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告J14铁锰质染0.5N61°W、SW∠77°左岸坝肩J15泥土2-3N24°E、SE∠72°左岸坝肩J16无闭合N18°W、直立右岸坝肩J17无闭合N6°E、SE∠55°左岸坝肩J18无闭合N57°W、NE∠75°右岸坝肩J19无闭合N51°W、NE∠72°右岸坝肩J20无闭合N67°W、NE∠78°右岸坝肩J21无闭合N59°W、NE∠77°右岸坝肩J22铁锰质染0.5N71°W、NE∠69°右岸坝肩J23碎裂岩1-2N56°W、NE∠71°右岸坝肩J24碎裂岩2-3N28°W、NE∠81°右岸坝肩J25泥土2-3N47°E、NE∠75°左岸坝肩J26碎裂岩1.5-2.5N38°E、NE∠75°左岸坝肩J27碎裂岩2-3N40°W、NE∠82°左岸坝肩J28碎裂岩1-2N62°W、NE∠85°左岸坝肩L1铁锰质染0.5N74°W、NE∠5°-10°右岸坝肩L2铁锰质染0.5N28°E、SE∠5°-10°左岸坝肩L3碎裂岩1-2N55°E、SE∠10°-15°左岸坝肩2.1.4岩体风化坝区岩体风化受地形和构造断裂的控制，强风化带一般埋深右岸为0.5～3.0m，左岸为3.0～9.0m；弱风化带一般埋深右岸为0.5～5.0m,左岸为3.0-9.0m；弱风化带一般埋深右岸为0.5～5.0m，左岸为4.0～11.0m,河床为弱风化基岩，局部有第四系覆盖层。2.1.5水文地质地表松散堆积物薄，坝基地下水主要为基岩裂隙水，受大气降雨补给，循环与岩石裂隙，排泄于溪中，也有从卸荷裂隙渗出地表。由于地形，地貌和地质构造原因，地表松散堆积层富水性差，而透水性和排泄条件良好。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告2.1.6坝址工程地质评价坝址区处于火山基座隆起而相对稳定的地带，火山岩层单一，没有侵入岩体岩脉，没有大断裂构造，区内完整性好抗压强度高。没有不稳定滑坡，冲沟等不良物理地质现象，库岸边坡稳定。区内岩性单一，为上侏罗系南园组第二段晶玻屑凝灰岩，岩石致密坚硬，断裂构造一般规模不大，倾角较陡。水库无永久性渗漏之忧，库岸稳定无大量固体径流来源，没有侵没问题，水库坝址工程地址条件良好。2.2隧洞进水口2.2.1地层岩性引水隧洞洞线穿越侏罗系上统南园组第三段英安流纹质熔结凝灰岩，侵入岩为辉绿岩岩脉。2.2.2地质构造洞内进水口段无断层，节理裂隙较不发育，大多数为闭合，无充填或钙膜充填，贯穿性结构面一般为钙质、硅质，岩屑等充填。整体结构为灰绿色熔结凝灰岩，岩石坚硬，围岩稳定，洞壁基本干燥。2.3结论(1)工程区区域稳定性较好。地震动反应谱周期0.35s；地震动峰值加速度为0.05g，对应地震烈度为Ⅵ度，建筑物不做抗震复核。(2)水库无永久性渗漏之忧，库岸稳定无大量固体径流来源，没有侵没问题，水库坝址工程地址条件良好(3)隧洞进水口段节理裂隙较不发育，大多数为闭合，无充填，整体结构为灰绿色熔结凝灰岩，岩石坚硬，围岩稳定。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告3防洪标准复核3.1流域概况及水文气象特征**水电站位于*溪流域*溪水库上游的*溪支流河段，坝址位于***市**峰村溪*村下游约200m处，电站厂址位于**村下游约500m处的**溪左岸，坝址以上控制流域面积39km2，河流长度7.85km，主河道坡降40.12‰，多年平均流量为1.86m3/s，多年平均径流总量为5850万m，多年平均径流深为1500mm。本工程所在区域属亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，湿度大，本工程流域面积内有**溪雨量站及邻近**雨量站，观测年限为1964～1993年，有30年资料，多年平均降雨量分别为2148.7mm、1985.3mm。3、4月份期间约占17-20%；5、6份约占全年25-28%；7～9月份受台风雨影响降水占全年31-39%；10-2月占全年的18.21%。降雨量在年际变化受大气环流影响，呈4-5年丰、枯周期波动，两站年降水量CV值均为0.20，*溪雨量站实测最大降水量为最小年降水量2.32倍。表3-1主要气象要素表平均气温℃18.5最大风速m/s34绝对湿度hpa18.4最高温度℃40.6平均最大风速m/s14相对湿度%79最低温度℃-4.3年平均风速m/s16平均蒸发量mm11573.2洪水复核3.2.1设计暴雨计算由于设计流域内业主无法提供实测水文观测资料，本次复核为采用部分设计结果，并评价其合理性，并采用***省***市暴雨等值线图集推求设计洪水，并据此复核大坝防洪标准。**水电站坝址以上流域面积F=39km2，小于200km2，成洪暴雨历时采用24h，设计暴雨分别采用查算暴雨等值线图集方法计算。查暴雨等值线图集得流域各历时暴雨参数见下表。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告表3-2**水电站各历时暴雨参数项目H24CV24H6CV6H60/CV60/数值2090.601100.55500.50备注CS=3.5CV由以上参数推求各频率设计雨量见表3-3。表3-3各频率24小时暴雨量推算表设计频率P（%）0.20.5123.331050实测资料H24P853.1747665.2583.4534.5391.2185.6查算图表H24P877.8756.6668.8576.8525.0369.9169.33.2.2设计洪水（1）采用实测资料试算根据流域条件因素，估计流域汇流时间在1～24h，n2值取0.5，经各参数计算，并进行洪峰流量试算，各频率设计洪峰流量见表3-4。表3-4坝址设计洪水成果（推理公式）断面流域面积（km2）设计频率P（%）0.53.33坝址391100745（2）采用查***市暴雨等值线图集试算坝址以上集雨面积39km2，属小流域，本次采用推理公式法进行计算。推理公式如下：——①式中：τ—汇流时间（h）；ht—某时段净雨量（mm）；F—库区范围集雨面积（km2）；Qm—某时段洪峰流量（m3/s）。汇流时间τ采用试算确定，公式如下：τ＝——②—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告本工程设计洪水采用推理公式方法进行复核。表3-5**坝址设计洪水成果表断面各频率P（%）设计洪水0.53.33洪峰流量(m3/s)990663洪水模数（m3/s/km2）25.417.0因查***市暴雨等值线图集试算法计入雨型分配及地下、地表组合，并考虑到暴雨高值区等因素，故最终采用复核洪水成果见表3-5。3.2.3洪水调节计算(1)设计标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定：**水电站水库总库容543万m3，坝高46.7m，为小（一）型水库，大坝为四级建筑物，设计防洪标准按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，符合规范要求。(2)调洪演算基本资料库容曲线根据实测库区地形图量绘，成果见表3-9。表3-6**水库库容曲线表Z(m)285286287288289290291292293294295296297V(万m3)310.8330.8352.5374.2397.6421446.2471.3498.4525.5554.7583.8615.1本工程采用坝顶溢流和挑流消能的泄流型式，溢洪道布置在河床中部，为坝顶自由溢流，堰顶高程290.0m，溢流堰宽48m，堰面曲线采用WES堰型。依据《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)，过流能力公式为：m－流量系数，计入水流向心的影响；ε－侧收缩系数；σm－淹没系数，取1；B－堰顶宽度，m；H0－堰上水头，m。按照上式计算溢洪道泄流能力，成果见表3-10。表3-7**溢流堰水位泄量关系—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告Z(m)290290.5291291.5292292.5293293.5294294.5295295.5Q(m3/s)0349617627137849762776691310701234(3)调洪原则溢洪道为无闸门自由溢流，洪水调节时不考虑预报预泄和发电下泄流量，起调水位即为正常蓄水位290m，当库水位超过此水位时，水库开始溢流，自然消减下泄流量。(4)调洪计算成果根据基本资料及调洪原则，经调洪演算**水库设计洪水调洪计算成果见表3-7。表3-8洪水调节成果表频率P（%）设计（P=3.3%）校核（P=0.5%）洪峰（m3/s）663990库水位（m）293.43294.51下泄流量（m3/s）610915相应库容（万m3）5105403.3挑流消能复核挑流消能的水力要素计算按照《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中的水舌挑距估算公式复核：（委托方未提供下游水位流量关系曲线，在挑流计算时下游水深取值为5m。）式中：L′—冲坑最深点到坝下游垂直面的水平距离（m）：L—坝下游垂直面到挑流水舌外缘进入下游水面后与河床面交点的水平距离（m）：—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告ΔL—水舌外缘与河床交点到冲坑最深处的水平距离（m）；V—坎顶水面流速（m/s）,按鼻坎处平均流速v的1.1倍计；H0—水库水位至坎顶的落差（m）；θ—鼻坎的挑脚；h1—坎顶平均水深；h—坎顶平均水深；h2—坎顶至床面高河差（m）；φ—堰面流速系数；T—最大冲坑深度，由河床面至坑底（m）；β—水舌外缘与下游水面的夹角；最大冲坑水垫厚度按下式计算：式中：tk—最大冲坑水垫厚度（m）,由水面算至坑底，若换算为最大冲坑深度，则应由河床面算至坑底；Q—出口断面单宽流量（m3/s/m）；H—上下游水位差（m）；K—冲坑系数，取1.1；表3-9溢洪道挑流消能复核计算成果表洪水标准单宽流量q（m3/s/m）挑流射程L（m）冲坑水深tk（m）冲坑深度T（m）L/T设计洪水位12.724.79.72.79.1校核洪水位19.138.512.05.07.7根据我国实践经验，**拱坝挑流消能冲坑不会影响坝趾基岩及岸坡稳定，溢洪道消能设施满足规范要求。3.4坝顶高程复核依据《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)，坝顶应不低于校核洪水位，坝顶上游侧防浪墙顶高程与水库正常蓄水位的高差或与校核洪水位的高差，可按下式计算，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为最终选定高程。△h=hb+hz+hc—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告△h——防浪墙顶与水库正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；hb——波高（m）；hz——波浪中心线至水库正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；hc——安全超高（m）。浪高、波长按官厅水库公式计算，公式如下：此处，D——风区长度，取300m；V0——多年平均最大风速，取14m/s；hb——当gD/v02=20～250时，为累积频率5％的波高，m；当gD/v02=250～1000时，为累积频率10％的波高；Lm——平均波长（m）；波浪中心线至水库静水位的高差hz按下式计算：H1——坝前水深。坝顶高程计算详见表3-9。表3-10坝顶高程计算成果比较表项目工况工况项目设计洪水位(正常运用)校核洪水位(非常运用)静水位(m)293.43294.51坝顶超高波高hb(m)0.500.30波浪中心线至静水位高差hz(m)0.130.07安全超高hc(m)0.30.2地震安全超高(m)0.000.00合计超高(m)0.930.57要求坝顶高程(m)294.42295.08现状坝顶高程(m)295.00—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告根据上表计算结果，设计及校核频率洪水位加相应超高，要求坝顶高程295.08m，比现状坝顶高程295.0m略高0.08m，可认为现状坝顶高程防洪能力基本满足现状规范要求。建议增设防浪墙。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告4坝体应力分析4.1拱坝基本情况4.1.1大坝等级和设计标准**水电站浆砌石拱坝最大设计坝高50m，总库容为543.0万m3，属小（一）型水库，根据《防洪标准》（CB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，确定**水电站工程为Ⅳ等工程，大坝为4级建筑物，大坝按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。4.1.2拱坝轴线及拱坝体型设计**水电站大坝为浆砌石双曲拱坝拱坝体形几何尺寸见表4-1表4-1拱坝体形几何尺寸表高程（m）拱冠梁上游面坐标（m）拱冠上游面坐标（m）拱端厚度（m）拱冠曲率半径(m)半中心角度(。)左岸右岸左岸右岸左岸右岸295.000.0002.0002.0002.00084.00086.00056.77950.101290.000.0002.5002.5002.50083.75085.75052.28446.310285.00-1.3332.9052.9052.90577.65079.03651.97746.605280.00-2.4243.3023.4673.46771.77972.59351.15446.696275.00-3.2483.7724.1494.14966.13366.41549.91746.525270.00-3.7804.3974.8364.83660.70660.49448.20646.023265.00-3.9965.2585.7845.78455.49454.82045.96444.133260.00-3.8726.4377.0817.08150.49249.38743.13141.621255.00-3.3828.0168.8188.81845.69644.18637.92035.981251.50-2.8099.40310.34310.34342.45840.68033.87731.125248.50-2.16010.80011.34011.34039.76037.76025.48224.419注：拱冠梁上游面参数为相对于坝踵水平距离，坝顶处为0，指向下游为正—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告4.1.3计算采用的参数(1)气温据***市气象资料分析：多年平均气温18.5℃，多年月平均气温见表4-2表4-2***市多年月平均气温月份123456789101112年平均气温8.79.112.016.921.024.928.227.825.220.515.911.018.5(2)坝区基岩物理力学参数坝区基岩物理力学参数见表4-3，表4-4。表4-3物理力学参数：基岩坝体弹性模量1.5×104MPa1.25×104MPa泊松比0.20.22容重/2.4KN/m3热线胀系数/8×10-6/℃抗剪断摩擦系数1.1/抗剪断凝聚力1.3Mpa/表4-4特征水位及特征高程最大坝高50.0m正常蓄水位290.0m坝底高程245.0m校核洪水位294.51m坝顶高程295.0m设计洪水位293.43m溢流堰顶高程290.0m死水位267.0m淤沙高程261.0m(3)温度参数多年平均气温＋日照影响：　　　　　　　　　18.5℃气温年变幅（温降）＋日照影响：　　　　　　10.0℃气温年变幅（温升）＋日照影响：　　　　　　11.0℃库底温度　　　　　　　　　　　　　　　　　12.0℃计算封拱温度：16.0℃（施工时控制温度＜16.0℃）—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告(4)允许应力（拱梁分载法）按照《砌石坝设计规范》（SL25-2006）附录A.0.7选用,允许压应力：基本荷载组合4.1MPa，特殊荷载组合4.8MPa。4.2拱坝设计应力分析4.2.1拱坝应力分析方法拱坝应力分析方法采用拱梁分载法计算，计算程序采用*水电勘测设计院开发的拱坝计算程序。4.2.2设计计算工况组合基本组合一（工况1）：正常水位+坝体自重+淤沙压力+温降基本组合二（工况2）：校核洪水位+淤沙压力+坝体自重+温升基本组合三（工况3）：死水位+淤沙压力+坝体自重+温降特殊组合一（工况4）：死水位+淤沙压力+坝体自重+温升4.2.3拱坝应力计算成果表4-5各工况应力计算成果汇总表计算工况主拉应力主压应力拱冠梁底其他部位11.13（上游面）0.87（拱冠251.50m，上游面）3.18（拱冠248.50m,下游面）21.12（上游面）0.89（拱冠251.50m，上游面）4.18（拱冠290.00m,下游面）30.17（上游面）0.66（左岸265.00m，下游面）1.44（拱冠265.50m,下游面）40.30（上游面）1.11（左岸270.00m，下游面）1.83（拱冠265.50m,下游面）4.3蓄水安全鉴定拱坝应力分析4.3.1拱坝应力分析方法拱坝应力分析方法采用拱梁分载法计算，计算程序采用***大学开发的***拱坝计算程序。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告4.3.2蓄水安全鉴定拱坝应力复核计算运行工况组合第一工况：正常蓄水位＋自重+泥沙压力＋温降（基本荷载组合）第二工况：死水位＋自重＋泥沙压力＋温升（基本荷载组合）第三工况：校核洪水位＋自重＋泥沙压力＋温升（特殊荷载组合）4.3.3运行工况线性计算数据成果封拱高程295.0米，第1种荷载组合下单位拱圈高度（对于河床结点为单位宽度）作用于坝基上的力每一行上的七个数分别表示:从左岸顶拱拱端起的基础节点序号径向力单位：吨／米(沿半径方向朝下游为正)切向力吨／米(沿拱圈轴线朝右岸为正)绕竖向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝下为正)绕切向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝右岸为正)竖向力吨／米(朝下为正)岸坡角度1.1921E+01.7652E+02-.3257E+01.0000E+00.0000E+0053.562.4571E+01.4293E+02-.1322E+01-.7410E+01.2459E+0251.933-.6273E+01-.7536E+02.3259E+01.2945E+02.9754E+0252.354-.4360E+01-.1824E+03-.4054E+02.1067E+03.1484E+0352.855.2859E+02-.2839E+03-.1618E+03.1273E+03.1847E+0352.216.8542E+02-.4651E+03-.4164E+03.3278E+02.2284E+0351.887.1767E+03-.4311E+03-.7853E+03-.1629E+03.2794E+0349.538.2855E+03-.5934E+03-.1324E+04-.4981E+03.3838E+0352.949.4965E+03-.2937E+03-.1879E+04-.1156E+04.4855E+0352.4710.5968E+03-.1587E+03-.2332E+04-.1790E+04.5465E+0359.9411.3172E+03.6477E+01-.6308E+03-.1489E+04.2436E+0390.0012.5201E+03-.1766E+02.4887E+02-.2863E+04.3345E+0390.0013.3286E+03.1705E+03.6177E+03-.6017E+03.6401E+0390.0014.6148E+03.3617E+03.2044E+04-.1601E+04.9102E+0358.5315.5229E+03.4773E+03.1870E+04-.1320E+04.5648E+0355.6516.3268E+03.2526E+03.1280E+04-.5201E+03.4183E+0352.1717.2093E+03.3837E+03.8565E+03-.2977E+03.2822E+0347.6318.1129E+03.2231E+03.4828E+03-.6673E+02.2085E+0347.1419.5063E+02.2021E+03.2573E+03-.2231E+02.1446E+0343.5820.1200E+02.1084E+03.1090E+03.2909E+01.1107E+0345.0021-.6241E+00.3302E+02.3598E+02-.1148E+02.7163E+0244.3722.4063E+01-.3609E+02.1501E+02-.1510E+02.2865E+0246.1323.2668E+01-.1006E+03.4751E+01.0000E+00.0000E+0048.99封拱高程295.0米，第2种荷载组合每个结点上的六个数分别表示:上游坝面第一主应力│应力单位:（ＭＰa）第二主应力│角度单位:（°）主应力方向│受压(+)受拉(-)下游坝面第一主应力││(-)第二主应力│第一应力方向:├→0主应力方向││(+)--左岸----右岸--↑高程(米)|-.46-.40-.26-.14-.09-.05-.02.00.00.00.00.00.00.00.00.00-.03-.09-.17-.23-.36-.48-.63|.00.00.00.00.00.00.00.00.01.00.00.00.00.00.05.03.00.00.00.00.00.00.00|.0.0.0.0.0.0.0-90.090.0.0.0.0.0.0-90.090.0.0.0.0.0.0.0.0+295.0-.37-.37-.24-.12.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00-.01-.07-.13-.21-.32-.44|.00.00.00.00.02.14.20.18.06.00.00.00.00.00.06.06.04.00.00.00.00.00.00|.0.0.0.090.090.090.0-90.090.0.0.0.0.0.0-90.0-90.0-90.0.0.0.0.0.0.0|-.40-.32-.22-.18-.12-.14-.05-.02-.04.02.01-.01-.07.01-.15-.11-.23-.24-.35-.44-.55|-.05-.03-.01.05.01.05.01.05.12.20.24.20.23.09.14.03.05.00-.02-.05-.13|-11.311.512.028.712.031.4-27.263.4-60.678.688.7-89.8-69.3-79.7-41.2-15.7-23.8-2.4-9.64.44.3+290.0-.29-.33-.18-.08-.02-.03-.04-.01-.06-.09-.02-.01.02-.03-.04-.03-.06-.12-.24-.32-.37|.16.11.05.09.13.18.18.09.06.00.01.18.09.05.03.01.02.05.09.14.22|14.119.622.351.0-85.283.7-73.4-86.6-47.45.2-60.677.869.358.860.469.8-43.1-34.7-29.7-25.2-25.2|-.21-.19-.21-.12-.09.04.05.04.09.07.04-.05.05-.11-.13-.23-.30-.33-.36—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告|.22.17.18.14.16.10.17.27.35.39.27.34.20.21.13.12.10.07.09|8.313.921.913.024.9-5.572.6-68.175.886.8-86.3-54.8-49.3-34.1-16.2-17.6-10.6-6.42.3+285.0-.20-.18-.10.03.03.06.09.07.05.12.08.06.05.04.05-.02-.10-.18-.16|.18.20.21.22.28.27.21.20.21.16.19.17.14.13.11.19.23.31.33|29.832.048.073.877.5-80.488.4-49.58.8-15.663.6-33.910.3-29.0-31.3-43.7-38.2-35.1-32.8|-.03-.15-.12-.03.11.16.16.19.13.10.03.09-.05-.13-.25-.29-.26|.70.47.41.34.28.30.39.48.52.38.44.35.33.30.29.33.44|4.89.411.915.610.767.1-75.381.884.0-75.0-49.6-35.1-25.0-11.3-9.6-2.43.7+280.0-.32-.22-.12-.05.04.10.17.18.21.12.05.09.07.05-.05-.15-.16|.18.31.36.41.37.33.30.36.29.20.26.23.22.25.31.43.39|62.062.269.377.787.483.6-64.27.818.4-66.4-34.9-15.1-41.9-54.5-58.0-52.6-52.4|-.01-.08.00.16.36.41.43.29.21.21.15.03-.16-.30-.32|1.05.81.65.59.45.50.61.63.54.54.58.55.61.64.73|.43.85.19.124.9-88.1-79.775.7-55.5-35.4-22.2-7.1-8.04.94.1+275.0-.54-.46-.30-.15-.06.08.29.19-.04.00.01-.02-.16-.26-.39|.46.62.54.53.44.39.31.35.29.27.31.28.44.49.63|75.570.878.978.883.288.2.451.6-56.4-45.5-43.6-67.8-63.1-67.9-66.6|-.12-.09.10.39.52.50.37.22.32.16-.05-.19-.39|1.05.95.85.67.66.80.70.68.62.77.78.881.10|-2.0-8.58.2-12.723.3-47.760.7-43.7-9.4-15.16.02.611.4+270.0-.75-.53-.39-.21-.08.19.11-.20-.04-.17-.16-.45-.32|.88.75.72.52.46.32.39.44.27.46.40.81.87|72.875.471.781.675.5-77.352.1-49.0-47.8-49.1-74.1-63.6-73.2|-.28.02.20.44.35.26.18.27.08-.32-.58|1.19.95.79.69.91.68.69.65.79.97.82|-15.1-4.7-20.17.8-43.054.2-40.215.4-11.017.710.4+265.0-.39-.57-.22-.18.17.11-.29-.02-.33-.27-.60|1.221.06.57.55.22.44.67.35.70.611.21|74.166.175.062.1-67.233.0-39.5-38.9-47.9-66.5-65.5|-.43-.23.18.09.04.16.03-.01-.52|.81.89.60.85.51.55.65.701.18|-13.7-25.9-6.8-44.855.9-34.424.99.121.7+260.0-.60-.22-.28.06.06-.35.00-.40-.04|1.33.74.74.30.68.96.541.051.16|64.760.049.912.012.1-31.4-31.4-48.3-65.5|-.52-.14-.19-.19.10-.27-.51|.98.65.61.25.45.70.56|-26.5-25.5-43.764.1-10.026.520.4+255.0.03-.26-.11-.02-.34-.09-.36|1.21.96.561.101.16.831.23|55.745.715.03.6-26.8-32.8-50.5|-.44-.25-.35.07-.28|.73.40.01.52.81|-28.3-42.577.09.226.6+251.5-.21-.11-.12-.15.05|.93.811.541.161.12|44.215.4.6-24.9-39.2|-.23-.52.03|.25-.05.58|-44.486.615.3+248.5-.06-.05-.07|.991.891.03|14.0-.1-21.3|封拱高程295.0米，第2种荷载组合下单位拱圈高度（对于河床结点为单位宽度）作用于坝基上的力每一行上的七个数分别表示:从左岸顶拱拱端起的基础节点序号径向力单位：吨／米(沿半径方向朝下游为正)切向力吨／米(沿拱圈轴线朝右岸为正)绕竖向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝下为正)绕切向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝右岸为正)竖向力吨／米(朝下为正)岸坡角度1.2018E+01.8474E+02-.3046E+01.0000E+00.0000E+0053.562.8380E+01.7680E+02-.1824E+02-.2128E+02.1512E+0251.933.5064E+01.2910E+01-.1605E+02.3591E+01.8396E+0252.354-.3199E+01-.6675E+02-.2522E+02.8816E+02.1468E+0352.855.1315E+01-.1345E+03-.8416E+02.1901E+03.1896E+0352.216.3861E+02-.2524E+03-.2438E+03.2296E+03.2308E+0351.887.1136E+03-.2486E+03-.5185E+03.1630E+03.2711E+0349.53—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告8.2095E+03-.3715E+03-.9382E+03.5611E+02.3745E+0352.949.3825E+03-.1801E+03-.1396E+04-.3217E+03.4773E+0352.4710.4757E+03-.9892E+02-.1752E+04-.4566E+03.6034E+0359.9411.2598E+03.8305E+01-.4811E+03-.5015E+03.3218E+0390.0012.4143E+03-.1414E+02.3433E+02-.1642E+04.3862E+0390.0013.2642E+03.1159E+03.4757E+03.8241E+02.5931E+0390.0014.4909E+03.2216E+03.1568E+04-.4574E+03.8301E+0358.5315.4072E+03.2985E+03.1399E+04-.4158E+03.5430E+0355.6516.2374E+03.1341E+03.9123E+03.6398E+01.3904E+0352.1717.1360E+03.2106E+03.5700E+03.3423E+02.2653E+0347.6318.5890E+02.9998E+02.2906E+03.1103E+03.2028E+0347.1419.1755E+02.8111E+02.1443E+03.5032E+02.1467E+0343.5820.5018E+01.2250E+02.6957E+02.7134E+01.1146E+0345.0021.7126E+01-.2620E+02.4158E+02-.2344E+02.6839E+0244.3722.8898E+01-.7833E+02.2931E+02-.2673E+02.2156E+0246.1323.2878E+01-.1091E+03.6291E+01.0000E+00.0000E+0048.99封拱高程295.0米，第3种荷载组合每个结点上的六个数分别表示:上游坝面第一主应力│应力单位:（ＭＰa）第二主应力│角度单位:（°）主应力方向│受压(+)受拉(-)下游坝面第一主应力││(-)第二主应力│第一应力方向:├→0主应力方向││(+)--左岸----右岸--↑高程(米)|.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00|.811.021.09.90.77.60.56.49.38.00.00.00.00.00.50.57.53.57.66.831.121.351.09|90.0-90.090.0-90.0-90.0-90.090.090.090.0.0.0.0.0.0-90.090.090.0-90.090.0-90.090.090.090.0+295.0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00|.66.55.931.221.351.261.05.78.32.00.00.00.00.00.42.72.941.201.301.271.06.84.63|90.0-90.090.0-90.090.090.090.090.090.0.0.0.0.0.0-90.0-90.090.090.0-90.0-90.090.090.090.0|.21.02.21.13.17.19.04.11-.04.22.12.08.16.18.20.21.17.20.11.16-.05|1.401.361.00.86.75.72.88.811.111.361.331.361.26.98.82.69.65.66.941.191.60|66.364.681.969.8-73.680.3-66.389.0-65.485.8-87.485.0-87.478.5-76.977.7-73.6-88.2-72.3-77.3-66.2+290.0-.42-.34-.33-.26-.26-.23-.23-.20-.25-.11-.12-.13-.13-.22-.21-.24-.22-.26-.26-.37-.53|.74.911.291.431.451.281.08.82.79.76.961.271.06.84.951.181.341.441.321.09.60|-69.5-83.5-79.3-87.3-82.289.1-82.688.4-77.384.5-86.286.0-88.880.789.880.685.280.182.276.675.8|.33.67.66.74.74.61.59.55.73.65.57.61.80.75.73.69.69.56.45|1.521.091.05.991.031.281.371.611.691.741.531.541.331.10.96.80.78.951.34|56.561.361.1-61.087.2-66.6-88.2-72.880.4-86.682.0-69.385.1-73.561.3-62.3-89.9-71.0-70.4+285.0-.82-.76-.70-.63-.59-.58-.58-.49-.22-.39-.53-.45-.42-.45-.48-.52-.54-.58-.59|.711.281.551.661.621.501.391.311.191.321.301.231.171.251.401.521.541.34.85|-89.8-86.4-87.7-85.5-89.4-85.389.5-85.584.1-86.386.2-83.386.5-90.084.186.383.085.782.7|.60.961.111.091.02.90.911.08.98.90.981.171.101.01.88.79.51|1.321.131.161.251.501.701.881.961.991.731.691.491.261.151.00.95.86|54.243.6-35.9-82.4-71.3-88.7-79.285.488.5-86.9-67.7-79.1-70.030.315.638.1-72.9+280.0-.87-.99-.85-.82-.73-.73-.55-.21-.50-.79-.58-.43-.53-.54-.64-.63-.49|1.281.671.861.871.801.701.641.531.531.411.341.331.441.561.691.641.46|88.988.8-88.7-89.9-88.389.3-88.187.3-89.5-88.5-84.8-88.9-89.788.086.8-89.689.6|.731.031.031.10.93.981.11.96.841.081.161.081.02.50.28|.911.181.361.501.811.962.082.061.831.641.551.331.131.17.63|-89.6-48.8-62.7-85.1-84.4-88.8-83.082.5-75.5-80.5-67.758.211.538.746.5+275.0-.65-.84-.74-.60-.59-.41-.07-.35-.65-.38-.25-.35-.38-.49-.44|1.882.052.011.931.811.761.631.571.441.331.401.511.711.792.01|83.483.189.586.889.288.3-89.386.4-81.4-84.7-81.6-89.2-85.4-86.4-79.8|.30.46.90.70.79.81.63.50.82.92.62.63-.11|.691.361.321.721.842.071.941.761.521.411.391.081.14|-64.9-51.088.3-76.686.3-74.078.6-71.882.1-69.750.739.337.3+270.0-.62-.47-.33-.24-.13.16.02-.25.07-.01-.03-.29.00|2.392.092.041.771.691.471.431.461.221.451.562.072.30|74.182.679.487.481.9-86.080.8-69.4-81.7-69.0-88.0-73.1-77.3|-.16.54.31.51.33.15.17.39.61-.09-.38|1.171.061.501.491.881.641.511.371.111.33.47|-44.4-63.9-66.489.6-69.577.0-72.873.5-78.044.938.2+265.0.12-.23.17.15.45.50.07.54.10.19-.35|2.592.321.631.561.121.211.621.111.671.592.54|73.969.482.369.4-83.868.4-51.3-66.7-56.3-74.5-65.8|-.32-.23.21-.17-.34.02.02.27-.49|.501.211.001.551.251.131.13.821.25—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告|-43.5-52.9-77.9-67.677.5-76.065.368.739.5+260.0-.27.34.23.71.72.10.72.05.52|2.471.621.61.841.271.931.262.062.17|63.063.553.024.321.2-35.2-37.0-50.5-63.3|-.62-.21-.52-.73.10-.24-.49|.94.791.06.82.73.81.35|-43.6-57.5-67.180.6-81.952.246.0+255.0.49.17.40.53.07.41-.11|2.081.751.231.842.111.562.11|52.144.215.44.1-27.8-31.5-48.6|-.58-.59-.98.23-.26|.63.60.56.49.71|-45.5-68.886.080.742.6+251.5.07.22.39.14.35|1.651.562.412.031.90|38.514.8.5-24.3-34.6|-.60-1.18.25|.40.42.47|-75.188.759.5+248.5.23.41.19|1.762.811.78|14.6-.2-22.1封拱高程295.0米，第3种荷载组合下单位拱圈高度（对于河床结点为单位宽度）作用于坝基上的力每一行上的七个数分别表示:从左岸顶拱拱端起的基础节点序号径向力单位：吨／米(沿半径方向朝下游为正)切向力吨／米(沿拱圈轴线朝右岸为正)绕竖向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝下为正)绕切向弯矩吨·米／米(按右手法则,朝右岸为正)竖向力吨／米(朝下为正)岸坡角度1-.2970E+01-.1500E+03.4847E+01.0000E+00.0000E+0053.562-.2658E+02-.2409E+03.8769E+02.8640E+02.2838E+0251.933-.3679E+02-.3820E+03.8443E+02.1648E+03.6659E+0252.354-.1024E+02-.4813E+03.1851E+02.2162E+03.7148E+0252.855.4047E+02-.5983E+03-.1582E+03.1531E+03.9369E+0252.216.1050E+03-.7966E+03-.4463E+03-.1354E+02.1509E+0351.887.1941E+03-.7520E+03-.8147E+03-.2382E+03.2288E+0349.538.2959E+03-.9120E+03-.1330E+04-.5777E+03.3688E+0352.949.5014E+03-.5905E+03-.1844E+04-.1206E+04.4954E+0352.4710.6027E+03-.4160E+03-.2254E+04-.1796E+04.6239E+0359.9411.3202E+03-.5459E+02-.5969E+03-.1480E+04.2794E+0390.0012.5134E+03-.1546E+02.4930E+02-.2883E+04.3470E+0390.0013.3335E+03.2384E+03.5847E+03-.5413E+03.6956E+0390.0014.6181E+03.6293E+03.1942E+04-.1560E+04.1004E+0458.5315.5261E+03.7972E+03.1822E+04-.1352E+04.5876E+0355.6516.3410E+03.5566E+03.1268E+04-.5669E+03.4247E+0352.1717.2283E+03.7064E+03.8713E+03-.3409E+03.2506E+0347.6318.1334E+03.5298E+03.4958E+03-.7849E+02.1558E+0347.1419.6481E+02.5009E+03.2458E+03.1352E+02.6768E+0243.5820.9613E+01.3987E+03.4809E+02.1001E+03.2633E+0245.0021-.2619E+02.3214E+03-.6199E+02.1071E+03.1607E+0244.3722-.3098E+02.2837E+03-.9116E+02.8256E+02.1292E+0246.1323-.4857E+01.1753E+03-.1564E+02.0000E+00.0000E+0048.99封拱阶段工况上游坝面最大主拉应力最大主压应力下游坝面最大主拉应力最大主压应力111.18MPa[11R0C]1.30MPa[6R-1C]0.66MPa[6R-6C]2.78MPa[11R0C]120.63MPa[1R11C]1.19MPa[7R-5C]0.75MPa[6R-6C]1.89MPa[11R0C]131.18MPa[11R0C]2.08MPa[5R-1C]0.99MPa[4R-7C]2.81MPa[11R0C]4.3.4应力计算成果分析从拱梁分载法应力计成果可以看出：见表4-6—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告工况一：坝体主应力表现为压应力，应力最大值为2.78MPa，坝体的主拉应力发生在下游坝面第十一层拱圈拱冠梁上，最大应力值为1.18MPa。工况二：坝体主应力主要表现为压应力，应力最大值为1.89MPa，坝体的主拉应力出现在下游坝面第六层拱圈左侧第六根拱梁上，最大应力值为0.75MPa。工况三：坝体主应力表现为压应力，应力最大值为2.81MPa，坝体的主拉应力出现在下游坝面右侧第十一层拱圈拱冠梁上，最大应力值为1.18MPa。在各种工况下坝体应力主要表现为压应力，压应力满足材料的抗压强度。主拉应力值一般不大，满足规范要求。应力分布情况基本符合拱坝应力分布的一般规律。表4-6　　　　　　　　　　坝体应力计算成果表工况上游坝面下游坝面允许压应力值(MPa)最大主拉应力(Mpa)部位最大主压应力(Mpa)部位最大主拉应力(Mpa)部位最大主压应力(Mpa)部位一1.1811R0C1.306R-1C0.666R-6C2.7811R0C4.1二0.631R11C1.197R-5C0.756R-6C1.8911R0C4.1三1.1811R0C2.085R-1C0.994R-7C2.8111R0C4.1注：表中´R代表最大主应力出现在第´层拱圈，拱圈序号以顶拱为1向下编排，´C代表最大主应力出现在第´条梁，梁的序号以拱冠梁为0，左岸侧为负、右岸侧为正依次编排。图4-1平面图—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告图4-2梁图图4-3中面展视图—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告4.3.5拱坝封拱温度设计要求坝体封拱温度控制在16℃以下，施工单位采用早晚施工来控制封拱温度。计算是是取每个拱圈封拱平均温度。4.4评价(1)坝体设计符合《砌石坝设计规范》（SL25-2006）的要求和常规做法，总体布置合理。(2)各种计算参数取值基本符合砌石拱坝材料参数，荷载组合符合《砌石坝设计规范》（SL25-2006）。(3)根据设计成果及本次复核应力计算分析结果。在各种荷载组合下其应力控制标准基本符合《砌石坝设计规范》（SL25-2006）要求。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告5拱座稳定分析5.1拱座稳定分析方法根据本工程实际情况，坝肩稳定分析为刚体极限平衡法。5.2荷载及组合5.2.1荷载计算坝体推力：采用拱梁分载法计算成果。岩体自重：可能滑动的岩体自重，从安全考虑，不计强风化岩体部分的自重。渗透压力：渗透压力计算假定为：在滑动面上，上游点的渗压水头取其作用水头，下游出露点的渗压强度取零（下游无水）。在上游点和下游点之间按线性分布取值，并将计算的渗透压力为100%渗压值，记为Umax，类比工程设计经验，可取Umax值的40%。5.2.2荷载组合正常水位＋温升荷载（基本组合）：坝体推力＋岩体自重＋渗透压力校核水位＋温升荷载（特殊组合）：坝体推力＋岩体自重＋渗透压力5.3抗滑稳定计算公式　5.3.1抗滑稳定计算公式根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006），采用的抗滑稳定计算公式为：式中：K－抗滑稳定安全系数；N－垂直滑裂面的作用力；A-计算滑裂面的面积；f1－抗剪断摩擦系数；C1-抗剪断凝聚力.KPa；W-作用与计算截面以上坝体的荷载对滑裂面的法向分值；P-作用与计算截面以上坝体全部荷载对滑裂面的切向分值；—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告5.3.2允许抗滑稳定安全系数根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006），本工程的拱座稳定分析中，允许抗滑稳定安全系数采用值：基本荷载组合下为3.0，特殊荷载组合下为2.50。5.4.1蓄水安全鉴定复核计算方法及结果拱座稳定分析方法与设计一致，按抗剪公式计算。对每一组数据，取不同θ及对应的岩体长度L进行试算，取K最小值,θ为滑裂面与坝中轴线水平方向的夹角。计算成果见表5-1。表5-1　　　　　　　　拱座抗滑稳定安全系数成果表左岸高程工况一工况二KK290.04.66.2285.06.55.4280.05.64.2275.04.55.4270.03.9.4.6265.04.34.7260.05.15.6255.05.95.8251.54.65.4248.58.18.4右岸290.05.35.4285.05.45.3280.06.14.7275.04.75.2270.03.84.3265.04.85.3260.06.14.7255.05.75.8251.54.95.7248.55.66.1允许安全系数3.02.5由计算结果可知，拱座稳安全系数在工况一、工况二条件下均能满足规范要求。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告5.4.2拱座稳定分析结论在拱座稳定计算中采用分层稳定分析，属偏安全计算，可以认为大坝拱座是稳定的。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告6坝体质量情况6.1基础开挖及处理6.1.1坝基开挖大坝基础开挖分二期完成，采用“分层作业，从上而下逐层开挖”的方法，采用风动凿岩机打孔爆破，尽量减少爆破裂隙，控制炮眼深度与装药量，深度控制在2-3m范围，装药量控制在60%-70%的炮眼深度。周边及临近基础的1.5m范围内采用浅孔密布，小炮爆破，0.5m的范围内，用人工撬挖方法，尽可能采用周边预裂爆破。坝肩均按径向开挖。坝基面岩石岩性为侏罗纪上统南园组第三段英安流纹质熔结凝灰岩，坝基岩体满足设计规范要求。(1)坝基270m高程以下坝基基坑岩体工程地质条件总体较好。但有断层及贯穿性节理裂隙发育，在右岸坝肩255～257m高程为F1断层，宽约0.4～1.5m，充填物为断层泥、碎块、构造透镜及夹有全、强风化岩体；在河床中央为F2断层，断层宽约0.5～0.8m，充填物为断层泥、碎块、构造透镜，河床中部上游面岩体受其影响局部为强风化状态。(2)坝基270m-290m高程段基坑岩体工程质条件除了F3断层较差外，其他较好，左岸岩体新鲜完整，右岸岩体新鲜较完整。6.1.2坝基基础处理措施(1)对拱坝坝基右岸F1断层沿252.5m高程与F1断层的下盘对坝基岩体进行撬挖清除，设置C20砼三角垫块拱座；对F1断层按断层宽度的1.5倍进行深挖，回填C20砼塞；于C20砼三角垫块拱座与坝基岩体接触部位，设置锚筋和挂钢筋网处理。锚筋孔按梅花型布置，间距1.5m，孔深2.0m，单根锚筋φ25长2.5m；钢筋网采用φ20钢筋，间距0.3m。锚筋与钢筋网采用焊接连接；加强F1断层位置的帷幕灌浆处理，于右岸坝基252.0m-260.0m高程之间，帷幕孔间距按2.0m布置，孔深25m，灌浆压力：孔口段控制在0.4MPa,孔底段控制在1.2MPa。(2)河床中央F2断层按水工常规方法进行刻槽和回填C20砼塞处理。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告拦河坝285m高程以上F3断层的地质构造作以下设计处理采用按断层宽度的2倍对F3断层进行深挖，回填C20砼塞；加强其部位是帷幕灌浆处理，于断层上下盘附近各布置一孔帷幕孔，孔深20.0m，灌浆压力0.3MPa;由断层影响造成的坝基超挖，设置C20埋石砼三角垫块拱座，与坝基岩体接触部位作接触灌浆处理。(3)f断层和贯穿性节理裂隙，按水工常规方法进行进行刻槽和作回填C20砼塞处理。6.1.3坝基帷幕灌浆处理坝基设置帷幕孔，270m高程以下及河床帷幕灌浆为单排管，帷幕线距上游坝趾2.0m，孔距3.0m，孔距3.0m，孔深25.0m，帷幕灌浆压力：孔口段控制在0.4MPa，孔底段控制在1.2MPa；270m高程以上帷幕灌浆为单排孔，帷幕线距上游坝趾1.5m，孔距3.0m,孔距3.0m，孔深16.0m，帷幕灌浆压力：孔口段控制在0.3MPa，孔底段控制在0.8MPa。对帷幕灌浆采用单点法进行压水试验，试验结果均小于3Lu。满足设计和规范要求，试验结果见表6-1。表6-1帷幕灌浆压水试验统计表孔编号孔深（m）水泥量（kg）漏水量(L)稳定后延续时间（min）单位时间平均漏水量（L/min）透水率（Lu）检查孔133.015.1544.0301.460.15检查孔225.09.1938.0301.271.00检查孔325.012.5040.0301.350.226.1.4坝基固结灌浆处理坝基全断面进行固结灌浆，灌浆孔呈梅花型布置，固结灌浆压力采用0.3MPa。灌浆孔为梅花形布置：排距2.2m、孔距2.2m，孔深4m。固结灌浆的孔距、孔深、孔位等符合设计要求。采用循环式灌浆法。本工程共布置228孔912m，其中河床77孔308m；左岸71孔284m;右岸85孔340m，进行灌浆。对固结灌浆采用单点法进行压水试验，试验结果均小于3LU。满足设计和规范要求，试验结果见表6-2—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告表6-2固结灌浆压水试验统计表孔编号孔深（m）注入水泥量（kg）稳定后总共漏水量（L）稳定后试验总的延续时间（min）单位时间平均漏水量（L/min）透水率（LU）检13.800.966.00300.200.1检23.801.288.00300.270.1检34.002.8818.00300.600.3检44.000.583.60300.120.1检54.001.288.00300.270.1检64.001.9212.00300.400.2检74.005.7636.00301.200.5检83.401.157.20300.240.2检93.702.5616.00300.530.3检104.001.526.00300.320.2检114.002.1010.90300.380.1检124.003.3013.00300.450.26.1.5断层破碎带处理对断层交汇处的破碎带，清理破碎岩石，挖至较完整岩石，并做砼垫层处理。对断层沿走向挖槽沟，清除松软物质，回填水泥砂浆及砼处理。符合施工规范要求。6.1.6基础开挖及处理施工质量评价(1)建基面均为微风化—新鲜岩石，致密坚硬。松动岩石已撬除，岩石完整性较好。(2)对通过坝基及岸坡的断层，均作了加深开挖处理，并进行补强灌浆，特别对断层带及其影响带的处理较彻底，满足设计和规范要求。(3)坝体固结灌浆及帷幕灌浆，灌浆质量均达到合格，满足设计要求。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告6.2坝体砌筑6.2.1原材料质量①钢材和水泥：钢材采用**钢集团有限公司生产的钢材，施工过程中进行了两次复检，各项性能指标均达到国家标准要求。水泥采用**牌32.5级普通硅酸盐水泥，每批均有出厂检验合格证，同时经过*县*工程质量监督站检测后各项性能指标均达到国家标准要求。整个施工过程，未发现有不合格的材料。②砂石料：砂料人工砂用量占70%，天然砂用量占30%。砂料进场均进行了检验，含泥量小于5%；细度模数属中砂。施工过程中施工单位和业主对砂质量不定期进行抽检，结果均符合规范要求。粗骨料由库区开采的料石加工而成，加工时选择新鲜、无风化的片石，加工的碎石符合二级配的要求，对不符合质量要求的实行弃料。施工过程中业主对碎石质量进行了多次抽检，结果均符合规范要求。③条石料：条石料从离库区30km料场开采，选用新鲜、无风化的条石，施工过程中指挥部对条石进行了抽检结果符合施工规范要求。6.2.2坝面砌筑大坝上下游坝面采用M10水泥砂浆砌条石。砌筑程序为：先铺好座浆-安放面石-用锤子敲击，使面石底部座浆结合良好～竖浆灌缝砂浆，用插扦捣实。符合设计施工规范要求。6.2.3坝身砌筑坝腹采用C15细石砼砌块石，在迎背水面砌体达到一定强度后再进行坝腹块石砌筑。坝腹块石砌筑采用竖向摆放分层下料，预留三角缝分层振捣的施工方法。施工方法符合实际施工规范要求。采用单点法进行压水试验，试验结果均小于设计要求3Lu。满足规范设计要求。试验结果见表6-3—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告表6-3检查孔成果表孔号部位单位吸水率（Lu）试验孔深检1248.3-252.50.504.2m检2252.3-258.50.204.2m检3258.5-263.50.204.2m检4263.5-267.50.304.2m检5267.5-271.50.304.2m检6271.5-275.50.904.2m检7275.5-279.50.104.2m检8279.5-283.50.504.2m检9283.5.3-287.50.104.2m施工中对砌筑用的砂浆进行了质量控制,砂浆设计等级为M10,施工期间共制作砂浆试块22组，其中Rm=11.51Mpa,Cv=0.16,P=81.0%。符合设计标准。6.2.4溢流堰砼浇筑坝体砌筑至溢流面板高程时，根据溢流面的设计尺寸，进行立模现浇，挑梁悬出坝外部分利用砌坝时间预埋的螺栓锁定支撑木。溢流面砼分块跳块浇筑，每块三次浇筑成型，依次为挑流反弧段、曲线段和堰顶前缘段。施工过程符合施工规范要求。施工过程中对浇筑的混凝土强度进行控制,混凝土设计等级C15。施工期间共制作试块46组，其中Mfcu=18.28Mpa,Sfcn=1.60Mpa,t=2.04,P=97.5%。符合设计标准。6.2.5大坝砌体挖坑试验成果对高程261.5大坝砌体挖坑试验，试验采用灌水法。试坑高程261.5m，平面位置位于大坝右岸；距坝轴线4.5m，距下游面2.0m。试验成果如下：G砼干=1419.5kg；G石干=1254.5kg；砌体容重：2.497t/m3,石料占砌体的比例：46.9%；砼占砌体的比例：53.1%。6.2.6坝体砌筑的温度控制高温季节当气温超过28℃，坝体停止砌筑。待温度降至28℃—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告以下时，允许砌筑，砌筑前对碎石、块石用水进行冷却。冬天气温低于3℃时间停砌，对白天砌筑的部位当晚采取塑料膜覆盖等保温措施。6.2.7坝体外观质量坝体外部尺寸满足设计要求，轮廓线顺直，表面平整度符合设计要求；立面垂直，大角方正，曲面与平面连接平顺。6.3坝体施工期间受台风影响情况大坝在施工过程中先后四次经历了大的台风，坝顶曾四次过水。在洪水过坝期间，大坝值班人员对大坝进行了观测，末发现大坝有渗漏及其他异常现象。过水情况见表6-4表6-4大坝施工过程中受台风影响情况表台风名称时间坝体砌筑高程（m）溢流水深（m）下泄流量（m3/s）**2004.8257.5m0.85103**2005.7282.5m1.55517**2005.9284.5m3.2015426.4坝体工程质量评价①基础开挖及基础处理符合设计要求。对基础存在的特殊地质问题如断层等均作了特殊的工程处理，且处理措施基本符合拱坝坝基处理的一般规定。②坝体浆砌块石的施工总体符合有关规范要求，坝面平整勾缝密实。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告7现场检查情况7.1大坝结构7.1.1大坝检查情况(1)库区两岸山体稳定，未发现有滑移的迹象，未发现变形移位、裂缝等现象。(2)大坝上、下游坝面勾缝比较完整，未发现裂缝或明显突出变形等异常现象。下游坝面在原温度裂缝处有灌浆过的痕迹，未发现有重新开裂的迹象。(3)大坝背水坡右岸280m高程处和左岸279m高程处及冲沙孔附近260.5m高程处存在着漏水点。后经施工对三个漏水点进行灌浆处理，蓄水安全鉴定技术人员对渗水点进行再次检查的时坝体渗水经灌浆处理效果明显。(4)大坝安全监测中观测项目和观测设施不完善，未设有变形监测设施。仅设有库水位观测设施。7.1.2坝顶溢洪道根据现场检查，坝顶溢洪道外观比较完整，溢流面无明显变形、开裂、气蚀、磨损等现象，溢洪道下游河道岸坡稳定，冲刷坑尚未形成。7.1.3引水系统引水隧洞进口位于大坝右岸山体，为有压式进水口，根据现场检查，进水口处岸坡稳定，进水口运行正常。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告8金属结构8.1大坝排砂放空钢管坝体排砂放水钢管布置靠坝中心高程261m处，孔径为0.6m，采用闸阀进行控制。从现场检查情况看，钢管和闸阀外露部分已有锈蚀，钢管与坝体接触处有渗水。8.2发电输水隧洞进水口进水口设置在距坝轴线上游260m处的左岸，岸坡角约为50°，岩石裸露，进洞条件好。进水口采用斜卧式结构，进水口由拦污栅，喇叭口和闸门段组成，拦污栅与工作闸门采用斜面平行布置，水平夹角为55°，闸门室为2.2×2.2m的正方形断面渐变内径2.4m的圆形钢筋砼断面，闸门后设置通气孔，孔口尺寸为1.4×1.0，闸门选用QPQ25启闭机。—36— *省**院***水电站水库工程蓄水安全鉴定报告9蓄水安全鉴定结论及建议9.1蓄水安全鉴定结论本次蓄水安全鉴定主要参照了《砌石坝设计规范》（SL25-2006）、《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的要求，对防洪标准、坝体结构应力及拱座稳定进行计算复核，并根据基础处理和工程施工质量，得出如下的分析评价结论。(1)水文复核结果，防洪标准基本符合规范要求。建议增设防浪墙，以策安全。(2)在复核计算的各种工况荷载组合下，坝体最大压应力均小于允许压应力，满足规范要求。(3)拱座稳定抗滑稳定安全系数满足规范要求。(4)根据施工质量评价及现场检查，**水库大坝工程质量基本达到设计要求。(5)坝体渗水经灌浆处理效果明显。综合以上关于大坝坝体的应力分析、拱座稳定复核计算、洪水标准评价以及大坝施工质量的分析评价，大坝整体结构情况基本正常，满足规范及设计要求，大坝可以蓄水。9.2建议在蓄水过程中，建议业主单位安排完成以下工作，以避免给大坝留下隐患，确保大坝安全。(1)按照设计以及行政主管部门的要求，建立必要的大坝安全监测设施以及雨水情观测设施，及时掌握水库水情，确保大坝安全。(2)在运行过程中加强泄洪挑流的观察，若冲刷坝趾，应采取消能防冲措施，溢流堰下坝趾下凹处应回填。(3)大坝的管理部门应加强大坝日常巡视检查和安全监测工作，特别是要对低温枯水期（温降）对原渗漏灌浆部位进行观测，及时发现问题，便于处理。—37—