水库蓄水安全鉴定报告(6)

P——底板上水重在垂直砼底板方向的分力； ΔP——底板上水流的脉动水压力； Pf——渗漏引起的扬压力； T——水流对底板的拖拽力； K——抗滑稳定安全系数；

f——砼板与地基的磨擦系数，泄槽底板为粉质砂页岩，f取0.50。 A）、设计情况下K值计算

取最不利的一块砼（0+080.00～0+093.75段）计算，计算块板厚δ＝0.9m，水平长L

水平

＝13.75m，斜长L

斜长

＝14.02m，宽度B＝10.7m，相应断面平均水深h＝1.21m，

相应断面平均流速V＝16.07m/s。

作用于该砼板的力有：分块砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脉动压力ΔP、水流对底板的拖拽力T、渗透引起的扬压力Pf ，经计算得

K设＝1.16＞1.05（规范要求设计情况下K值大于1.05） 满足安全要求。 B）、校核情况下K值计算

取最不利的一块砼（0+080.00～0+093.75段）计算，计算块板厚δ＝0.9m，水平长 L

水平

＝13.75m，斜长L

斜长

＝14.02m，宽度B＝10.7m，相应断面平均水深h＝1.46m，

相应断面平均流速V＝16.56m/s。

作用于该砼板的力同样为：分块砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脉动压力ΔP、水流对底板的拖拽力T、渗透引起的扬压力Pf ，经计算得

K校＝1.24＞1.00（规范要求校核情况下K值大于1.00） 满足安全要求。 ⑤ 陡坡尾坎基础置砌高程复核

计算基本资料：溢洪道闸底高程24.00m，溢洪道陡槽坡降为1:5，陡槽宽22.0m，挑流鼻坎顶高程9.55m，挑流鼻坎下游地面高程－2.27m，挑流鼻坎挑角θ＝21.5°，尾坎基础置砌高程－6.00m。

设计工况：上游水位29.11m，泄流量Q设＝367 m3/s，单宽流量q设＝16.68 m3/s·m，相应下游水位7.95m；

校核工况：上游水位29.90m，泄流量Q校＝453 m3/s，单宽流量q校＝20.59 m3/s·m，

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相应下游水位8.00m。

A、设计情况

（a）冲坑水深T值计算

按《溢洪道设计规范》（SL253－2000）附录A式（A.4.2）计算：

T＝kq1/2Z1/4 （A.4.2）

式中T——自下游水面至坑底最大水垫深度，m；

q——鼻坎末端断面单宽流量，m3/s·m； Z——上、下游水位差，m；

k——综合冲刷系数，由表A.4.2查得，k＝1.50。

T设＝kq1/2Z1/4＝1.50×16.681/2×（29.11－7.95）1/4＝13.14（m） 则冲坑最深处高程为7.95－13.14＝－5.19m 冲坑深t设＝－2.27－（－5.19）＝2.92（m） （b）计算冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值

冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值按（A.4.1－1）计算：

L?1v12sin?cos?＋v1cos?v12sin2?＋2g(h1cos?＋h2) （A.4.1－1） g??式中L——自挑流鼻坎末端算起至冲刷坑最深点的距离，m；

θ——挑流水舌水面出射角，近似取用鼻坎挑角，θ＝21.5°； h1——挑流鼻坎末端法向水深，m； h2——鼻坎坎顶至冲坑最深点高程差，m；

v1——鼻坎坎顶水面流速，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计，m/s。 鼻坎末端水深近似采用泄槽末端断面（0+101.56）水深，见表5－3－1。

h1设＝1.14cos?＝1.14?cos21.5?＝1.06（m）

h2设＝9.55－（－5.19）＝14.74（m）

q16.68v1设＝1.1＝1.1?＝16.09（m/s）

h1.141?[16.092?sin21.5??cos21.5?＋16.09?cos21.5?? ∴L设＝9.8116.092?sin221.5?＋2?9.81?(1.06?cos21.5?＋14.74)]

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＝37.27（m）

（c）验算齿墙深度

根据规范要求，冲刷坑上游坡度根据地质情况确定，在1:3～1:6之间选用。 现冲刷坑上游坡度i＝t/L＝2.92/37.27＝0.078＜ic＝1/4（取安全冲刷上游坡值ic为1:4）

考虑齿墙埋深1.5m，

则齿墙底高程＝冲坑最深处高程＋i L－1.5

＝－5.19＋0.078×37.27－1.5＝－3.77m

而实际齿墙底高程为－6.00m低于－3.77m，故齿墙底埋深满足安全要求。 B、校核情况

（a）冲坑水深T值计算

T校＝kq1/2Z1/4＝1.50×20.591/2×（29.90－8.00）1/4＝14.72（m） 则冲坑最深处高程为8.00－14.72＝－6.72m 冲坑深t校＝－2.27－（－6.72）＝4.45（m） （b）计算冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值

h1校＝1.37cos?＝1.37?cos21.5?＝1.27（m）

h2校＝9.55－（－6.72）＝16.27（m）

q20.59v1校＝1.1＝1.1?＝16.53（m/s）

h1.371?[16.532?sin21.5??cos21.5?＋16.53?cos21.5?? ∴L校＝9.8116.532?sin221.5?＋2?9.81?(1.27?cos21.5?＋16.27)]

＝40.02（m）

（c）验算齿墙深度

现冲刷坑上游坡度i＝t/L＝4.45/40.02＝0.111＜ic＝1/4（取安全冲刷上游坡值ic为1:4）

考虑齿墙埋深1.5m，

则齿墙底高程＝冲坑最深处高程＋i L－1.5

＝－6.72＋0.111×40.02－1.5＝－3.77m

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而实际齿墙底高程为－6.00m低于－3.77m，故齿墙底埋深满足安全要求。 ⑤ 交通桥强度安全复核

第一溢洪道上游侧交通桥强度安全复核内容包括验算主梁和桥面板结构的安全。 计算采用规范及参考资料：

《公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)》（人民交通出版社1990年出版）

《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》（人民交通出版社1990年出版）

《梁桥(上册)》（人民交通出版社2000年出版）。 计算基本资料：

桥梁计算跨度L＝10.5m，桥宽5.0m，主梁为两根“T”形钢筋砼梁，砼为C15，梁高h＝120cm，梁宽40cm；汽车荷载为汽－10级、不带拖车，前轴重30kN，后轴重70kN。

ⅰ）、交通桥主梁结构安全复核 A、计算主梁跨中弯矩M中

主梁跨中弯矩M中＝1.2×（M中栏+ M中自）+1.4×（M中汽+ M中人） 经计算M中＝820.4 （kN·m） B、主梁受力筋复核计算

梁高h＝120cm，梁宽b＝40cm， 砼为C15（Ra＝8.5N/mm2），

钢筋为Ⅰ级钢（Rg ＝240N/mm2），主筋排三排，ag＝9cm。

根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》第4.1.6条规定：砼和钢筋的安全系数均为1.25。

计算主梁受拉钢筋Ag值，得Ag＝39.1cm2

而原主梁受力筋为15φ25（Ag＝73.6 cm2）满足要求。 （ⅱ）、交通桥桥面板结构安全复核

由于交通桥加宽后桥面挑板外边缘承受到汽车轮子的压力，故按汽车轮子压在桥面挑板外边缘上即为最危险情况。

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A、计算桥面挑板固端支座上弯矩M支值 M支＝ 1.2×M支自+1.4×M支汽 经计算M支＝21 （kN·m） B、桥面挑板配筋复核计算 M支＝21 （kN·m）， h＝24cm，

b＝100cm，翼缘板厚度hi＝15cm， 砼为C15（Ra＝8.5N/mm2），

钢筋为Ⅰ级钢（Rg ＝240N/mm2）， ag＝3cm。

根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》第4.1.6条规定：砼和钢筋的安全系数均为1.25。

计算挑板受力筋Ag值，得Ag＝5.46cm2

原挑板受力筋为φ9@12cm，即1m板宽配筋Ag＝5.29 cm2＜5.46 cm2

5.46?5.29?100%?3.1%＜5%，故能满足安全要求。 但

5.46

（2）加固设计

闸室：在闸室两侧0+007.3处设厚50cm的 C15砼截水刺墙，底部和靠边墩侧与砼边墩连接，侧边刺入原开挖基岩0.5m，顶高程30.40m。边墩两侧和底板进行帷幕防渗，帷幕灌浆孔距1.60m，灌浆采用由上往下灌，分段应≤5m，在刺墙与基岩接触处应不大于2m，应先进行接触灌浆，再往下帷幕灌浆；帷幕深度下限至单位吸水率≤5Lu线以下3m；灌浆压力为0.3～0.6MPa。灌浆后要求吸水率≤0.05L/(min-m·m)，即5Lu。闸室底板拆除后重建，即拆除原素砼底板，重新浇筑C20钢筋砼底板厚80cm；闸室及闸后护坦所有分缝均增设橡胶止水。

陡槽：将底板原砼面充分凿毛，并在原陡槽底板上新浇筑一层30cm厚C30钢筋砼，φ16锚筋锚固，锚筋伸入原底板（60cm），锚筋双向间距1.0m；新增板面配温度钢筋φ14@20cm，分缝同原底板，板宽为10.70m、长13.75m，分缝处设橡胶止水，沥青分缝，缝宽2cm。对0+019～0+38.75段边墙采用C15砼加高处理。在边墙两侧设置M7.5浆砌石人行交通步级，步级外侧铺设草皮。

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