深圳市白石塘水庫大壩安全評價

余雙

摘要：根據(jù)相關(guān)規(guī)定，需定期對水庫進(jìn)行安全鑒定與評價工作。白石塘水庫基于基礎(chǔ)資料和現(xiàn)場安全檢查，對防洪能力、滲流安全、結(jié)構(gòu)安全和金屬結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了復(fù)核評價。白石塘水庫大壩綜合評定為“二類壩”。

關(guān)鍵詞：安全鑒定;白石塘水庫

1 工程概況

白石塘水庫位于龍崗區(qū)坪地街道西北部，約2km處，距惠深公路約2km。該水庫由原寶安縣水電局于1963年負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，建成于1964年10月。工程任務(wù)原為農(nóng)田灌溉，1990年后轉(zhuǎn)軌為向城鎮(zhèn)供水。目前水庫運(yùn)行基本正常，隨著時代的發(fā)展，白石塘水庫目前主要作用為防洪。

2 安全鑒定

2.1工程質(zhì)量評價

2.1.1 壩肩壩基

壩址兩岸邊坡為第四系殘坡積土質(zhì)邊坡和少量強(qiáng)、中風(fēng)化花崗巖，邊坡平緩，殘坡積土上植被發(fā)育，沒有發(fā)現(xiàn)較大的分離巖體和危險(xiǎn)的滑動面，不具備邊坡失穩(wěn)的基本條件。難以形成大規(guī)模的邊坡坍塌或滑坡現(xiàn)象，可以認(rèn)為，壩肩邊坡的穩(wěn)定性較好。

2.1.2壩體填筑及壩基質(zhì)量

根據(jù)現(xiàn)場情況對大壩滲透系數(shù)進(jìn)行比較統(tǒng)計(jì)，壩體填土滲透系數(shù)平均值為4.36×10-5cm/s，強(qiáng)風(fēng)化層滲透系數(shù)為5.851×10-5cm/s，屬于弱透水性。

壩基巖性較簡單，由第四系殘坡積礫質(zhì)黏性土和塊狀花崗巖組成。殘坡積層屬中等壓縮性土，以弱透水性為主，壩基不存在滲漏破壞的可能性。

2.1.3輸水涵管及溢洪道

溢洪道位于大壩左側(cè)，距離左壩肩約50m。由進(jìn)口段、陡坡段、消力池、海漫等組成。溢洪道左右岸漿砌石擋墻依山體而建，現(xiàn)狀岸坡穩(wěn)定性較好，未見崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，溢洪道底板基礎(chǔ)主要為強(qiáng)風(fēng)化巖層，溢洪道底板抗沖刷能力較好。

輸水涵管運(yùn)行多年來未發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水，接觸滲漏等情況，運(yùn)行狀況良好，不存在隱患。

2.1.4工程質(zhì)量評價結(jié)論

工程質(zhì)量評價等級為基本合格。

2.2防洪能力復(fù)核

通過對水庫調(diào)洪演算和防洪能力復(fù)核，當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)有防浪墻時，壩頂超高可改為對防浪墻頂?shù)囊?。?jì)算結(jié)果見表1。

從上表可見，大壩防浪墻頂高程、壩頂高程均滿足規(guī)范要求。因溢洪邊墻高度不滿足1000年一遇校核洪水要求。防洪能力評為B級。

2.3滲流安全評價

滲流穩(wěn)定分析的目的是復(fù)核當(dāng)前的實(shí)際滲流狀態(tài)能否保證大壩安全運(yùn)行。

2.3.1計(jì)算結(jié)果

計(jì)算方法采用有限元法，計(jì)算工具采用河海大學(xué)AutoBank 軟件。根據(jù)地質(zhì)勘察、測量成果和現(xiàn)有的其他資料，大壩土層主要有：壩筑土、礫質(zhì)黏性土、風(fēng)化花崗巖。壩身、壩基計(jì)算土層資料根據(jù)地質(zhì)勘察資料確定，計(jì)算模型見圖1。

2.3.2計(jì)算結(jié)果分析與評價

依據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（SL258—2017），評定大壩滲流安全性為大壩防滲和下游排水設(shè)施較為完善，通過監(jiān)測資料分析和計(jì)算分析，大壩滲流壓力與滲流量變化規(guī)律基本正常，壩體浸潤線未超過設(shè)計(jì)值，運(yùn)行正常，大壩滲流性態(tài)安全，評為A級。

2.4結(jié)構(gòu)安全評價

2.4.1 計(jì)算結(jié)果

計(jì)算方法采用計(jì)及條塊間作用力的簡化畢肖普法，計(jì)算工具采用河海大學(xué)AutoBank 軟件，計(jì)算成果見表3。

2.4.2評價結(jié)論

大壩在各工況下，壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求;未發(fā)現(xiàn)壩體異常變形、裂縫等現(xiàn)象;近壩庫岸穩(wěn)定;輸水涵安全復(fù)核計(jì)算結(jié)果表明輸水涵管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;溢洪道邊墻漿砌石結(jié)構(gòu)砌體堅(jiān)實(shí)牢固，勾縫平順，無脫落、空鼓、貫穿性開裂等現(xiàn)象。溢洪道過流能力滿足設(shè)計(jì)要求，泄槽邊墻現(xiàn)有高度未能滿足1000年一遇校核工況復(fù)核計(jì)算成果，消力池池長及池深不能滿足30年一遇消能防沖標(biāo)準(zhǔn)，雖然近期運(yùn)用溢洪道不會存在安全性問題，但遠(yuǎn)期運(yùn)用其泄流存在安全隱患。白石塘水庫大壩結(jié)構(gòu)安全評為B級。

2.5抗震安全復(fù)核

計(jì)算工具采用“autobank7.07穩(wěn)定分析軟件”之“簡化Bishop法”。經(jīng)計(jì)算，在非常運(yùn)用條件II：正常蓄水位遭遇烈度7度地震的上、下游坡工況下的主坡穩(wěn)定安全計(jì)算模型成果見圖2。

上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)1.53，大于最小安全系數(shù)1.1，滿足規(guī)范要求。白石塘水庫大壩抗震安全性評價為A級。

2.6金屬結(jié)構(gòu)安全評價

白石塘水庫金屬結(jié)構(gòu)布置合理，設(shè)計(jì)與制造、安裝符合規(guī)范要求;安全檢測結(jié)果為“安全”，強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性復(fù)核計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求;閘門及攔污柵整體較重腐蝕;啟閉機(jī)減速器油位過低、齒輪副未潤滑、卷筒上鋼絲繩亂槽，且啟閉機(jī)無過載保護(hù)，接地電阻不滿足要求;啟閉機(jī)電動機(jī)接線盒內(nèi)線路絕緣層有燒焦情況;蝶閥部分螺栓螺母存在輕微腐蝕。白石塘水庫大壩金屬結(jié)構(gòu)安全性評價為B級。

2.7綜合評價結(jié)論

水庫大壩的工程質(zhì)量基本合格，大壩防洪能力滿足國家要求的洪水標(biāo)準(zhǔn)，滲流性態(tài)基本安全，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，金屬結(jié)構(gòu)基本安全，大壩抗震安全，水庫尚能正常運(yùn)行，綜合評定為二類壩。

3 結(jié)語

文章論述了工程質(zhì)量評價、復(fù)核防洪、滲流、結(jié)構(gòu)安全計(jì)算與評價，結(jié)合各分項(xiàng)評價得出水庫安全鑒定結(jié)論。同時應(yīng)依據(jù)評價結(jié)論和缺陷，對壩體及時開展后續(xù)的除險(xiǎn)加固工作。

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