金泉水库险加固工程竣工验收
工程设计工作报告
贵州省黔东南州水利电力勘察设计院
2005年5月10日
审定：
校审：
编写：刘家智
目 录
1 工程概况
11 工程现状工程建设必性
12 设计工作概况
13 工程范围建设容
2 工程规划设计点
21 设计
22 设计标准
23 工程布置建筑物
24 设计工程量
3 设计变更
31 重设计变更
32 非重设计变更
33 变更设计工程量
4 设计文件质量控制
41 设计成果质量控制
42 建设期设计文件质量控制
5 设计工程建设服务
51 服务组织机构
52 服务容
53 服务工作评价
6 验建议
81 验
82 建议
7 附件
71 设计机构设置工作员情况表
72 重设计变更原设计
73 工程设计事记
1 工程概况
11 工程建设必性
研初设报告相关容编写工程位置工程实施前貌工程现状工程务（技术济指标）等
111理位置
金泉水库位黔东南州府凯里市金井村老猫位金井河游距市中心29km
112工程现状
1121建设程
金泉水库1976年冬凯里镇组织兴建（未作设计）坝施工围堰全断面围堰法施工期洪水涵洞中排出坝清基填筑采工施工碾压采工机械碾压砼拌合振捣均采工拌合振捣浇筑1977年春耕前停工冬季复工时州水电局工程技术员现场确定建均质土坝施工中州县抽调施工机械员支援1980年基完成试蓄水
1122工程规模
工程枢纽坝正槽开敞式宽顶堰溢洪道等组成坝均质土坝坝高23m总库容104 ×104m3属（1）型蓄水工程工程城市防洪供水养鱼绿化旅游等水利资源综合开发水利工程
(1)拦河坝
坝均质土坝河床般高程71639m坝顶高程73939m坝高23m坝顶长120 m坝顶宽55 m游面设04m高砼防浪墙游坝面边坡系数：坝底马道（高程72700m）1278马道二马道(高程73363 m)1394二马道坝顶122游坝坡系数：排水棱体(高程72312)马道(高程72940m)1288 马道二马道(高程73448 m)130二马道坝顶1196坝游面二马道浆砌石护坡二马道砼预制块护坡游坝面草皮护坡
(2)溢洪道
溢洪道布置坝右岸距坝约5m工开挖成砼护面衬砌溢洪道岸坡正槽宽顶堰溢洪道总长121m溢流首部泄水渐变段泄水槽挑流段组成中首部高程73766 m长19 m宽10m泄水渐变段宽10 m坡缩8 m长12 m底坡降77泄水槽长93 m宽8 m底坡降95～244挑流段长55 m宽105 m挑流鼻坝高程71979 m洪水溢洪道泄已修建游泳池游泳池排游河道中溢洪道泄流量1466m3s单宽流量146m3sm
(3)放水涵洞
放水涵洞布置右段坝体城门型砌石涵洞净宽10 m 直墙净高09m部直径10m半园型拱水断面09 m2 设计流量08m3s涵洞进口砼竖井式圆形结构进口闸门园形斜拉转动式钢闸门进口直径10m钢闸门直径12m止水材料板式止水橡胶钢闸门设计工作水头133m右岸设卷扬式启闭机控制闸门开启关闭进口竖井式进口高程72559m涵洞进口底板高程72459m
⑷灌溉道
放水灌溉布置放水涵洞径04m钢壁厚6 mm长1030m放水进口底板高程72459 m放水流量03m3s控制闸阀（直径φ400mm）设置涵洞进口首部末端接灌溉渠道
1123存问题
坝建成运行方面原工程护措施较差处建库初期理模式工程理水库运行现状：
⑴坝安全监测设施水文监测设施
⑵理办公员固定办公场办公设施简陋通讯设施
⑶进坝公路处原修建坝时便道现基通行四轮川路车
⑷工程1980年蓄水发现渗漏1984年处理改善未彻底库水位控制低水位运行效益未充分发挥
⑸放水涵洞闸门未正常开启汛期防洪调度带困难
⑹放水涵洞线四周渗漏点达20处10处细砂析出处理明显改善影响坝安全问题
1124坝安全鉴定结
详查工程质量凯里市水电局1984年委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查1993年委托贵州省坝安全监测中心进行坝安全检查根水利部水［1995］86号文件关发布〈水库坝安全鉴定办法〉通知求凯里市水电局1998年委托院进行坝安全复核院1998年5月组织关专业技术员先开展检查观察电法勘探钻探补充测量现场质踏勘试验收集水文资料工程关资料等基础工作根水库坝安全评价导编写金泉水库水文复核坝施工质量复核质复核坝结构渗流稳定安全复核坝运行情况复核等五专题报告提出相关报告根专题报告编写坝安全鉴定总报告已通省级专家审查考虑工程功防洪城市供水协调城市防洪供水求2002年1月重新进行坝枢纽形测量统高程系统工程运行方便提供较条件叙述均新高程准
黔东南州水利局组织专家进行鉴定分析金泉水库安全鉴定结果三类坝坝抗洪力达现行防洪标准求坝体质量涵洞四周基础处理存较缺陷渗漏严重防浪墙已起防浪作放水闸门老化破坏启闭灵影响水库汛期泄洪等问题
112工程务建设必性
鉴金泉水库存述问题工程法正常运行水库防洪形虚设保护凯里市民生命财产安全充分发挥水库原功作工程险加固迫眉睫具特重意义
根原工程概况复核情况金泉水库工程特性表表示
工 程 特 性 表
指标 名 称
单位
数 量
备 注
水文特性
1流域面积
km2
26
坝址
2均年径流量
104m3
16083
3代表性流量
年均流量
m3s
0051
调查历史流量
m3s
283
1954年
设计洪水流量（P2）
m3s
276
复核367m3s
校核洪水流量（P02）
m3s
451
复核（P005）587m3s
枯水流量
m3s
00017
基 流 量
m3s
0004
4洪 量
设计洪量（P2）
104m3
1596
复核585×104m3
校核洪量（P02）
104m3
2470
复核(p005)1094×104m3
二水库特性
1水库水位
校核洪水位
m
73889
复核73861m
设计洪水位
m
73827
复核73826m
正常高水位
m
73766
死 水 位
m
72459
2水库面积
正常高水位时水面面积
104m2
81
总库容
104m3
10400
复核100×104m3
兴利库容
104m3
6638
死库容
104m3
301
4库容系数
6733
工 程 特 性 表
指 标 名 称
单 位
数 量
备 注
5调节性
三工程效益
1灌溉效益
灌溉保证率
80
灌溉面积
亩
800
2鱼塘养鱼
亩
1592
3游泳池供水
104m3
1440
四建筑物设备特性
1坝
坝 型
均质土坝
坝顶高程
m
73939
河床般高程
m
71639
坝高
m
2300
坝顶长度
m
102
坝顶宽度
m
55
２ 泄水建筑物
２－１ 溢洪道
开敞式宽顶堰正槽溢洪道
堰顶高程
m
73766
溢流前宽度
m
100
单宽流量
m3sm
197
2—2放水涵洞
（1）放水口
m2
07854
DN1000mm园盘式钢闸门控制放水
（2）放水通道
m2
12927
城门型涵洞
设计放水流量
m3s
08
（3）灌溉道
m2
00707
直径φ400mm钢布置涵洞中
放水流量
m3s
03
工 程 特 性 表
指 标 名 称
单 位
数 量
备 注
4放水砂隧洞（险加固新增项目）
压式圆形隧洞
进水口底板高程
m
72409
进口型式
岸坡塔式
闸门孔口尺寸
m×m
18 × 18
工作闸阀（DN2000）检修面钢闸门扇
启闭机
台
1
型号QPQ－5
隧洞洞径（净）
m
18
圆 形
隧洞长度
m
221
泄水力
m3s
2405
消方式
利游泳池消
五施工特性
指险加固容
（）工程量
1灌浆孔
88
钻孔总进尺
m
1444
灌浆进尺1246 m
2土石方开挖
m3
26072
3混凝土
m3
28682
4钢 材
T
714
5坝体细砂碾压
m3
1160
6土工复合膜防渗
m2
5800
7游坝面铺草皮
m2
3612
（二）工程总投资
万元
45943
12 设计工作概况
121工程设计委托情况
1984年凯里市水利局委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查
1993年凯里市水利局委托贵州省坝安全监测中心进行坝安全检查
1998年凯里市水利局委托贵州省黔东南州水利电力勘察设计院进行坝安全复核
122报告提出审批情况
1998年12月根水利部水［1995］86号文件关发布〈水库坝安全鉴定办法〉通知求院1998年5月组织关专业技术员先开展检查观察电法勘探钻探补充测量现场质踏勘试验收集水文资料工程关资料等基础工作根水库坝安全评价导编写五专题报告：
1）金泉水库水文复核
2）坝施工质量复核
3）质复核
4）坝结构渗流稳定安全复核
5）坝运行情况复核
根五专题报告院编写：
1）坝安全鉴定总报告(1998年12月)
2）金泉水库险加固初步设计报告(1998年12月)
3）金泉水库险加固实施方案设计报告(2002年3月)
通省级专家审查审批文件见批文
123施工图设计
审批文件意见凯里市水利局委托院进行施工图设计院根审批文件审查意见进行施工图设计受业委托2002年1月开始进行工程抢险部分设计根工程进度求施工图设计2003年3月全部结束
13 工程范围建设容
根实施方案设计审批文件意见金泉水库进行险加固建设容：
（1）坝游坝面险加固
（2）坝基险加固
（3）放水涵洞险加固
（4）溢洪道险加固
（5）增设观测设施
（6）防汛设施：
配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）［凯里市水利局委托单位设计］
（7）设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
2 工程规划设计点
21 设计
211工程实施方案设计报告确定建设容
工程实施方案设计报告确定建设容
⑴坝游坝面险加固
⑵坝基险加固
⑶放水涵洞封堵
⑷坝右岸增设坝放空砂隧洞
⑸溢洪道险加固
⑹水库增设观测设施防汛设施具体：
①增设观测设施：坝表面沉降位移渗流量渗水浑浊度观测设施观测
②防汛设施：配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监测系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）
③设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
212批文确定建设容
2002年8月实施方案报告省计委省水利厅组织专家进行审查
审查结建设容：
⑴意坝游坝面险加固
⑵意坝基险加固
⑶意放水涵洞封堵
⑷意坝左右岸较选择确定增设坝放空砂隧洞
⑸意溢洪道险加固
⑹意水库增设观测设施防汛设施具体：
①增设观测设施：坝表面沉降位移渗流量渗水浑浊度观测设施观测
②防汛设施：配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监测系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）
③设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
⑺工程总投资450万元
具体批文容见贵州省水利厅文件黔水［2004］34号
213水文气象资料
金泉水库处凯里市郊金井村老猫位清水江支流金井河游河段洞庭湖水系属亚热带季风湿润气候区冬严寒夏酷暑年均气温157℃年高气温37℃年低气温97℃年均降雨量12345mm年均蒸发量610mm均日时数12734h占时数29全年雾日数197天雷暴雨日数33天均相湿度78均降雪日数51天积雪日数273天年均风速18 ms风速286ms全年盛行东南风均霜期287天
坝址流域面积26km2年均径流总量16083×104m3均径流量0051m3s调查历史流量283m3s（1954年）
214形质勘测成果
水库位凯里山盆南角高山前缘坝址中低山低山环绕称河谷属裸露半裸露型剥蚀岩溶山区坝区侵蚀堆积渡型阶坝游较开阔溶蚀浅山坡状缓丘属覆盖型岩溶貌
水库处构造属江南古陆西部边缘王司背斜东北角寨瓦背斜西侧脚里斜南西端陕班逆断层蔓洞道断层间断块缓倾角单斜构成
坝区出露层寒武系统炉山组中部岩性浅色灰色白云岩孔白云岩夹黑色硅质白云岩岩层走N81°E～N90°W倾SESW坝址处河床斜交倾游倾角15°～22°厚度100m岩石节理裂隙发育表层1～5m风化破碎呈沙糖状碎块状透水性强
第四系层黄色褐黄色粘土亚粘土厚度0～10m等坝区游零星分布坝区游缓丘广分布
复查资料坝区四条河方断层分布中F1断层位坝址左岸走N50°～30°E倾SE倾角70°断层破碎带3～5m张扭性断层分布高程正常高水位水库渗漏影响F2断层库左岸穿坝基中部坝游泳池方延伸走 N10°～25°E倾SE倾角80°左右破碎带宽度5m局部见方解石脉充填具水擦痕张扭性断层F3断层F2断层行产状基相张扭性断层F2断层相距约10余米库延伸库外F4断层位坝址右岸坝前沟坝沟走N30°～40°E倾SE倾角80°破碎带宽5m较明显构造角砾岩摩棱岩风化呈沙糖状白云砂局部断层泥张扭性断层
述断层构造中F1断层分布正常高水位渗径长水库蓄水影响F2F3断层位坝基河床部位两断层仅相距10余米两断层间附岩石受构造影响较 F4断层位坝址右岸破碎带宽5m胶结较差风化较深透水性强水库蓄水定影响
坝基作4钻孔补充勘探资料表明坝基0～10m范围存着强～全风化层压力试验结果单位吸水率ω值01～064Lmin·m·m该坝允许值5～10倍属强渗透带施钻程中钻进坝体基础接触部分供水量17Ls循环水突然消失返孔口说明坝体基础接触带透水性强4号钻孔资料知河床部位尚14米砂砾石层未清透水性较强
库蓄水位约72818m时坝游坝脚处挖探槽道槽长30m挖基岩约18m基岩覆盖层接触面普遍水渗出渗透量约3×10－3m3s左右
坝填筑质量进行计12组钻探取样工取样试验中钻探取样测试值：摩擦角均值75°凝聚力均值036kgcm2工挖坑取样测试值：摩擦角均值1025°凝聚力均值0372kgcm2干容量均值117Tm3
钻孔取样6组中五件距坝顶0～61m件151～153m范围工取样仅背水坡暴露部位代表性差试验分析表明距坝顶35～4m层土均抗剪强度C039kgcm2Φ75°55～61m层土均抗剪强度C＝024kgcm2Φ65°土层土质均匀含水量高取样代表性总趋势：中部部坝填土碾压质量较部质量较差1994 年省坝监测中心坝体进行检测发现河床坝体含水量偏高
215参规程规范
设计采关规范标准：
水利水电工程等级划分洪水标准（SL252——2000）
防洪标准(GB5020194)
水利水电工程设计洪水计算规范（SL44——93）
水利水电工程水文计算规范（SDLJ214——83）
水利工程水利计算规范（SL104——95）
碾压式土石坝设计规范（SDJ218——84）
溢洪道设计规范（SL253——2000）
水工隧洞设计规范(SD134——84)
水工砼结构设计规范(SLT19996)
水工钢筋混凝土结构设计规范（SDJ20——78）
水工建筑抗震设计规范(SL20397)
水利水电工程钢闸门设计规范（SL74——95）
水利水电工程启闭机设计规范(SL4193)
水利水电工程环境影响评价规范[SDJ30288(试行)]
设计项目环境保护设计规定[(87)国保字002号]
开发建设项目水土保持方案技术规范(SL20498)
水利水电施工组织设计规范[SDJ33889(试行)]
水利水电工程初步设计概算编制办法
参考资料：土石坝加固技术张启岳编1999年中国水利水电出版社
水力计算手册（武汉水利电力学院水力学教研室编）
水工设计手册(水利电力出版社)
22 设计标准
221设计频率（重现期）
根审批文件坝洪水标准采50年遇（P2）设计2000年遇（P005）
222工程等级
金泉水库坝高23m总库容104 ×104m3属（1）型蓄水工程规范标准审批文件金泉水库Ⅳ等（1）型工程规模建筑物坝溢洪道隧洞3级次建筑物4级
223设计水位
根设计复核审批文件水库特征水位：
游校核洪水位：73889m
游设计洪水位：73827m
游正常高水位：73766m
死水位：72459m
224设计流量
根设计复核审批文件
新增隧洞设计泄洪流量：2405m3s
溢洪道泄流量：2174 m3s
23 工程布置建筑物
总体工程代表性单位工程布置形式建筑物结构型式设计参数建筑物设计成果等
工程险加固原工程建筑物进行中新增放水隧洞布置右岸山体中险加固建筑物设计情况：
231坝基础险加固设计
2311方案较
方案：坝轴线钻孔进行帷幕灌浆
方案二：游坝面周边设15～2m宽2～3m深截水防渗墙进行基础帷幕灌浆
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二工程施工已完成80左右次推荐方案二坝基险加固方案设计
2312坝基两岸坡防渗加固设计
⑴截水防渗墙
该工程筑坝清基彻底坝体基岩接触带0～10m范围存着强渗透带设计考虑迎水面坝基两岸正常水位高程设150#砼截水墙道坝基截水墙高度考虑2～3m两岸坡考虑2m高度便帷幕浆施工土工复合膜周边连接施工截水墙宽度确定15m宽
⑵坝基防渗帷幕灌浆设计
坝址区出露寒武系炉山组层岩性浅灰色灰色白云岩白云岩中见晶孔岩体中节理裂隙发育角砾化表层岩体尤显破碎河床部位出现两条行断层相距10余米走10°～25°倾SE倾角80°左右库库外延伸断层破碎带宽5m局部见方解石脉充填张扭性断层1983年黔东南州水电设计院坝区进行钻孔勘探压水试验检查表10余米范围岩体渗漏性强 10～20余米范围渗透漏性相减弱超规范允许值坝游发现处渗漏点量均45～50Ls左右防止坝基渗漏确保坝运行安全特作帷幕灌浆处理
①帷幕线确定：配合坝坝体防渗采柔性复合土工膜铺盖截流防渗墙周边联接防渗帷幕线布设坝周边截水墙两肩延伸正常高水位封闭
②帷幕深度确定：根坝高建筑物等级防渗帷幕标准定ω值005Lmmm参勘探压水试验资料定般深度15m左右达20m
③灌注次序：帷幕孔单排布置孔距3m采两序次进行施灌
灌浆条件灌浆压力：坝周边截水墙防渗土工复合膜起浇筑（时复合土工膜坝面防渗复合土工膜铺盖尚未连接）龄期28天孔施灌灌浆压力02～05MPa
④灌注材料：采425#普通硅酸盐水泥细度4000目cm2
造孔灌浆：造孔采100型回转式钻机开孔孔径76mm终孔孔径53mm灌浆段长般5m特殊情况超8m次成孔分段灌注孔底循环灌浆前作简易压水试验
⑤浆液配：水灰81512111081071061048级遵循稀浓原逐级改变
质量检查：灌浆结束检查孔（低总进尺10）作压水试验查单位吸水量度ω值005Lmimmm视合格
⑥帷幕灌浆工程量：灌浆钻孔总进尺1444m中：基岩钻进1278m150#砼钻进166m基岩灌浆段总长1246m单灰耗量200kgm耗水泥249T
232坝游坝面险加固设计
2321方案较
方案：原坝面直接加层粘土防渗
方案二：清原坝面干砌块石复合土工膜防渗处理
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二次推荐方案二坝面险加固方案设计
2322险加固设计
金泉水库坝已投入运行20年坝年久失修游坝面明显变形部分护坡出现塌陷加坝体填筑质量较差方案较选定清游坝面原干砌块石夯实填筑10cm厚细砂垫层求细砂粒径4mm铺筑复合土工膜防渗层50cm厚粘土作保护（夯实）坝体表层15cm厚150#砼预制块铺砌预制块规格b×L50×50cm正方形
233游坝面险加固设计
金泉水库已成凯里市民公园水利工程综合开发项目保护坝游坝面稳定美观求设计考虑清游坝面杂草整铺筑绿化草皮
234涵洞封堵险加固设计
涵洞进口10m周边工毛C15混凝土埋块石全断面进行期回填封堵游端钢筋混凝土堵头二期封堵低压回填灌水泥浆防止渗漏水径涵洞周边渗漏原涵洞进口井（原引水阀门井）夯实回填土（涵洞回填灌浆进行）
234溢洪道险加固设计
全长130m溢洪道砼原浇筑厚仅10cm洪水刷原砼浇筑质量较差现已出现开裂部份脱壳表层砼疏松等现象提高抗力破坏溢洪设施必须进行加固处理鉴原基础弱风化基岩基础较稳定采工硬全部清原砼护面清部分基础重新浇筑200#钢筋砼新浇筑200#钢筋砼底板侧墙厚20cm设锚固筋伸缩缝间距6～12m横伸缩缝分缝间距15～20m锚固孔布置成梅花状横间距均60cm孔径25～30cm孔予埋Φ12钢筋孔长50cm12水泥砂浆压入孔固结钢筋溢洪道加固起安全泄洪作
235放水砂隧洞设计
封堵原放水涵洞坝放水底孔坝检修砂留患加水库位凯里市城区确保凯里市民财产安全预防发生暴雨洪水保证坝安全设放空兼泄洪砂隧洞座隧洞出口底板高程游泳池台高1m）出口消已建成游泳池增设消措施
2351隧洞位置方案较
⑴方案较
方案：布置坝右岸
方案二：布置坝左岸
⑵左右岸工程质情况
①质形概况：坝区出露层寒武系统炉山组细晶白云岩岩层产状倾120°倾角15°倾游偏右岩坝区较断裂通受构造应力影响岩体较破碎呈碎裂结构岩溶发育微弱
坝左岸形较缓缓坡带分布右幢民房表高程相较低高出坝顶仅3～6米左岸布置隧洞进口位缓坡位置易成洞出口位置幢民房岩体较右岸破碎左岸质形条件较差宜布置隧洞
坝右岸山体较雄厚岩体完整性稍左岸民房质形条件隧洞宜布置右岸
②隧洞围岩工程质条件
右岸未见较断裂构造发育岩体呈破碎结构结构面张开度岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩中硬岩质类型参类似工程验提供岩体力学参数：
名 称
单 位
数 量
备 注
岩体弹模
Mpa
3000
泊松
025
抗力系数
Mpam
300
摩擦角
度
35
凝聚力
kpa
300
饱抗压强度
Mpa
35
天然重度
KNm3
23
③岩体较破碎渗透系数较水位受库水位游水位控制洞线处季节变动带水属低矿化度重碳酸根钙镁型水混凝土影响
④结建议：
㈠较左右岸质形条件建议隧洞布置右岸
㈡考虑围岩呈碎裂结构围岩压力采压力拱理计算
㈢隧洞施工中应时支护防止洞顶松动掉块引起较规模塌落发生
㈣混凝土骨料隧洞开挖弃碴轧制注意少量弃碴含泥量利
⑶推荐方案：质分析隧洞位置选择方案确定隧洞位置布置坝右岸
2352隧洞结构型式选择
方案：压洞设计：隧洞进口设检修闸门出口设电手动闸阀
方案二：压洞设计：隧洞进口设检修闸门工作闸门
⑴方案较
①方案优缺点优点：隧洞断面工程投资少运行方便时游金井河放等流量水洗河道水量时调整便保持游河道生态环境水浪费水资源缺点：隧洞处压流隧洞围岩质处较破碎白云岩体中压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道隧洞施工质量解决问题关键隧洞施工处施工质量容易控制
②方案二优缺点优点：渗漏通道长容易隧洞开挖运行引发水库渗漏通道检修工作门集中隧洞进口运行理较方便缺点：隧洞断面工程投资隧洞压变成压洞消段水力学公式计算求断面高度压洞宽高度3～5倍断面高度较高加工程质较差结构受力复杂施工困难常规求作试验确定断面高度需定时间作试验研究工程险加固求短时间完工突闸门工作情况原放水流量容易控制会造成游河道常水流影响流凯里市区金井河生态环境水
⑵推荐方案：根述优缺点较方案方案二较利弊根工程具体特点推荐方案阶段设计方案采压洞设计理：隧洞断面工程投资少工程设计工期短控制放水方便利游金井河生态环境水压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道控制施工质量检修闸门常工作门等方法控制解决加金泉水库隧洞正常工作水头仅1357m～1659m水压隧洞质结构单断裂构造发育岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩岩质较硬隧洞结构处6度设防区基震情况造成隧洞衬砌破坏压隧洞中般容易引发渗漏通道
2353隧洞断面型式尺寸设计
⑴隧洞断面型式设计
根隧洞工程质情况隧洞围岩呈破碎结构结构面张开度根般隧洞受力特点根隧洞围堰岩情况确定采受力条件较圆形结构隧洞工作断面
⑵尺寸确定
金泉水库新建隧洞功放水砂隧洞断面隧洞施工求施工断面进行设计确定隧洞净直径18米
2354隧洞总体布置
根形情况金泉水库放水砂隧洞进口段洞身段出口段等组成结合实际情况隧洞部分布置：
⑴进口段
隧洞进口段方形结构进口喇叭段闸门井段渐变衔接圆形洞身段组成进口喇叭段根国量工程实践验试验总结提出合宜体形进行设计根提高改善该段压力增加闸门孔口尺寸保持泄流力体形布置设计：
进口顶部椭圆曲线侧曲线采14椭圆闸槽段闸槽型式合宜宽深WD005～008斜坡△x110—112圆角半径取RD01便动水中关闭检修门时迅速利水柱门扩散渐变段扩散角（边线中线夹角）取6°收缩渐变段收缩角取9°长度般均匀段洞径2倍
①进口门井工作桥设计：
根形条件隧洞进口门井设计岸塔式形式确定圆形塔门井部设计布置框架式闸门启闭台连接岸边工作桥设计排架式简支板桥桥宽2m栏杆钢筋混凝土栏杆
②进口门井金属结构电气设计
㈠检修闸门设计：
进口检修闸门出口闸阀失效闸门需动水启闭事门设计闸门金属板门根隧洞设计情况门槽孔口尺寸2×3m根设计结果需门体83T配重块重6T埋件重67吨启闭机选型号QPQ—250kN卷扬式启闭机台
㈡电气设计
启动检修门电源接理动力电源动力启动柜启动卷扬式启闭机电机启闭台屋面设置防雷接装置
⑵洞身段
隧洞洞身段直线段转弯段组成面采直线受条件限制隧洞必须转弯保持良流态转弯半径设计控制5倍洞径洞宽确定转角60°曲线段首尾直线长度5倍洞径确定竖直面布置成直线根砼抗流速出口情况等素确定隧洞底坡
⑶出口段
隧洞出口工作闸阀段扩散段组成隧洞出口流速较高设计扩散段水流先行扩散减少单宽流量出口采底流消联结形式联结段扩散角a取6°斜坡段采1：3直线连接出口消接原游泳池具体布置见设计图
⑷闸门井通气面积设计
根隧洞工作情况检修门设置通气孔便正常泄流充水泄空等情况担负充气排气作改善洞流态避免气蚀闸门振动等利情况
通气孔设计充气量确定通气孔面积校核洪水位时闸门全开情况计算确定
通气孔断面面积两公式中计算结果值确定：
公式：
a——通气孔断面面积
ω——闸门道断面面积
Vω——闸门孔口处流速
Vα——通气孔允许风速取50ms
公式二：
式中：Qω——泄水流量
Va——通气孔允许风速取50ms
Fr——门水流弗汝德数取闸门收缩断面处计算：FrVc(ghc)12
Cb——均系数根该工程情况c0014b14
⑸隧洞放空泄流力计算
金泉水库放空沙隧洞压洞进口喇叭口型式隧洞出口方形结构尺寸18×16m底板高程72107m洞长度2214m水库正常蓄水位73766m设计洪水位73826m校核洪水位73861m根水工设计手册隧洞泄流力计算公式：
式中：μB——末端断面AB流量系数
AB——末端断面面积
HI——效水头
公式计算水位情况（闸阀全开）隧洞泄流力表示
泄流力曲线见页图中
隧洞水位情况泄流力计算结果表
工作水头
库前水位高程（m）
泄流力Q（m3s）
备注
0
72409
0
出口底板高程72107m
6
72707
1407
8
72907
1624
10
73107
1816
12
73307
1989
14
73507
2149
1659
73766
2339
正常蓄水位
1719
73827
2381
复核设计洪水位
1754
73889
2405
复核校核洪水位
24 设计工程量
施工图设计原实施方案设计工程量列表：
工程施工图设计实施方案设计工程量表
序号
工程部位
项目名称
单位
数量
数量增减情况
备注
施工图
实施方案
增
减
坝游坝面险加固
坝基险加固
放水涵洞封堵
增设坝放空砂隧洞
槽挖石方
m3
47078
槽挖土方
m3
40549
洞C20砼衬砌
m3
82107
铁皮麻丝沥青止水
m3
12642
C25砼栏杆制安
m3
259
C20砼底墩
m3
1927
C20砼侧墙
m3
7255
C20砼梁板柱
m3
1444
C20砼梯步
m3
12
C10砼底板
m3
1997
C10砼侧墙
m3
2508
M50砂浆砌砖
m3
1893
干砌块石面勾缝
m2
806
塑钢玻璃窗
m2
3118
竖井柱油漆
m2
4735
天棚砂浆抹面
m2
17142
墙面砂浆抹面
m2
8806
天棚石灰涂料
m2
17142
墙面石灰涂料
m2
8806
竖井面砖
m2
28113
蘑菇石面砖
m2
10054
铁锈面砖
m2
5076
镶板门制安
m2
189
窗安钢条
m2
81
墙搓砂
m2
2611
水泥电杆
根
1
16mm2皮线
m2
434
4mm2胶直线
m
55
25mm2胶直线
m
13
横担
根
4
龙门架
3
瓷砰
28
日光灯
座
2
电开关
2
闸刀
2
电表
1
弹子锁
1
钢栏杆护栏制安
m
1172
脚手架
m2
69457
砼拆
m3
3322
围堰拆
76113
PVC制安
DN80
m
213
DN40
m
213
DN25
m
10
金属结构设备安装工程
启闭机（QPQ25）
台
1
电动闸阀（DN200）
套
1
旁通手动闸阀（DN30）
钢制安
t
7972
闸门制安
t
19527
电动闸阀（DN200）
套
1
旁通手动闸阀（DN30）
钢制安
t
7972
溢洪道险加固
砼毛
m3
121703
砼钻孔
m
1619
沥青伸缩缝
m
17322
C15砼底板
m3
3294
M75浆砌块石
m3
2754
老预制块安砌
m3
69
清运淤泥
m3
736
砼拆
m3
294
土方回填
m3
1341
DN25PVC埋设
m
702
钢筋制安
t
77028
3 设计变更
31 重设计变更
32 非重设计变更
根批文审查求补充勘测设计工作优化设计情况
工程实施程中根实际情况进行变更设计优化情况
33 变更设计工程量
列出初设批准施工图设计变更设计工程量表
4 设计文件质量控制
41 设计成果质量控制
叙述设计质量体系文件设计文件质量控制求
黄县两岔河水库工程总库容6320万m3中型水库功防洪保护置首位必须确保方案设计优化结构安全院规划勘察设计施工全程十分重视设计质量院长持两岔河水库勘察设计成立专门班子建立专门质量保证体系院务会议确定副总工程师担项目负责勘察设计领导组院长组长副院长总工程师组成员
专门质量保证体系规定：重技术问题决策必须领导组研讨根规程规范现场踏勘中决定建立费保证专业技术员优化组合保证新技术学培训技术保证设计必须进行试验保证规程规范中未作出确切规定参数取定应咨询专家根国外验试验成果现场研讨类报省厅批准保证施工中贯彻设计意图控制工程质量派驻工设计代表组保证
开始非常重视勘察设计质量控制座国际国少贵州第坝——钢筋混凝土面板碾压砂砾石坝贵州省水电厅领导专家非常重视工作质量设计质量施工质量常深入设计施工现场督促指导工作帮助解决重技术难题设计善美工程质量保证96年7月渡汛方案汛前请省水电厅领导知名专家中国水利水电科学研究院水利部咨询中心华源水利水电咨询公司中国水利水电工程总公司四位知名专家院设计领导组设计代表组现场咨询研讨报省水电厅批准实施百年遇洪水考验取胜利保证工期
述院采取面具体保证措施开始工作费十分困难情况派项目负责首建设方参加设计骨干赴青海学面板砂砾石坝设计施工类工程青海沟水库失事吸取教训派员湖北宜昌学西北口面板堆石坝设计施工宜昌参加面板设计施工学班月增强实感开拓视野丰富知识提高技术业务水见学溶两岔河钢筋混凝土面板碾压砾石坝设计施工中
1992年6月底省州县关单位负责工程技术员参加两岔河水库工程初步设计审查会议听取 设计单位汇报现场踏勘形成纪精神院做精益求精万失院设计领导组研究决定成立两岔河水库工程专家咨询组聘请贵州省水电厅贵州省水利水电设计院中国水利水电科学研究院中国水利水电工程总公司水利部咨询中心华源水利水电咨询公司等16位专家现场咨询省水电厅批准院根专家意见验深化完善设计工作设计质量保证
设计施工中常常遇技术难题做法：查资料查规范然握确定参数做法参国外少已建工程实例参实验报告结果听取专家意见综合证分析研究提出初步意见报省厅领导专家审查批准垫层砂砾石料堆体砂砾石料级配左岸坝基处理跨年度施工渡汛方案趾板良质处理面板钢筋配置面板分缝止水等重技术问题程序进行
42 建设期文件理
设计文件表现形式关参建方文处理设计变更处理现场设计文件等
5 设计工程建设服务
51 服务组织机构
52 服务容
53 服务工作评价
6 验建议
61 验
62 建议
7 附件
71 设计机构设置工作员情况表
72重设计变更原设计
73工程设计事记
22坝险加固设计
221坝基础险加固设计
2211方案较
方案：坝轴线钻孔进行帷幕灌浆
方案二：游坝面周边设15～2m宽2～3m深截水防渗墙进行基础帷幕灌浆
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二工程施工已完成80左右次推荐方案二坝基险加固方案设计
2212坝基两岸坡防渗加固设计
⑴截水防渗墙
该工程筑坝清基彻底坝体基岩接触带0～10m范围存着强渗透带设计考虑迎水面坝基两岸正常水位高程设150#砼截水墙道坝基截水墙高度考虑2～3m两岸坡考虑2m高度便帷幕浆施工土工复合膜周边连接施工截水墙宽度确定15m宽
⑵坝基防渗帷幕灌浆设计
坝址区出露寒武系炉山组层岩性浅灰色灰色白云岩白云岩中见晶孔岩体中节理裂隙发育角砾化表层岩体尤显破碎河床部位出现两条行断层相距10余米走10°～25°倾SE倾角80°左右库库外延伸断层破碎带宽5m局部见方解石脉充填张扭性断层1983年黔东南州水电设计院坝区进行钻孔勘探压水试验检查表10余米范围岩体渗漏性强 10～20余米范围渗透漏性相减弱超规范允许值坝游发现处渗漏点量均45～50Ls左右防止坝基渗漏确保坝运行安全特作帷幕灌浆处理
①帷幕线确定：配合坝坝体防渗采柔性复合土工膜铺盖截流防渗墙周边联接防渗帷幕线布设坝周边截水墙两肩延伸正常高水位封闭
②帷幕深度确定：根坝高建筑物等级防渗帷幕标准定ω值005Lmmm参勘探压水试验资料定般深度15m左右达20m
③灌注次序：帷幕孔单排布置孔距3m采两序次进行施灌
灌浆条件灌浆压力：坝周边截水墙防渗土工复合膜起浇筑（时复合土工膜坝面防渗复合土工膜铺盖尚未连接）龄期28天孔施灌灌浆压力02～05MPa
④灌注材料：采425#普通硅酸盐水泥细度4000目cm2
造孔灌浆：造孔采100型回转式钻机开孔孔径76mm终孔孔径53mm灌浆段长般5m特殊情况超8m次成孔分段灌注孔底循环灌浆前作简易压水试验
⑤浆液配：水灰81512111081071061048级遵循稀浓原逐级改变
质量检查：灌浆结束检查孔（低总进尺10）作压水试验查单位吸水量度ω值005Lmimmm视合格
⑥帷幕灌浆工程量：灌浆钻孔总进尺1444m中：基岩钻进1278m150#砼钻进166m基岩灌浆段总长1246m单灰耗量200kgm耗水泥249T
222坝游坝面险加固设计
2221方案较
方案：原坝面直接加层粘土防渗
方案二：清原坝面干砌块石复合土工膜防渗处理
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二次推荐方案二坝面险加固方案设计
2222险加固设计
金泉水库坝已投入运行20年坝年久失修游坝面明显变形部分护坡出现塌陷加坝体填筑质量较差方案较选定清游坝面原干砌块石夯实填筑10cm厚细砂垫层求细砂粒径4mm铺筑复合土工膜防渗层50cm厚粘土作保护（夯实）坝体表层15cm厚150#砼预制块铺砌预制块规格b×L50×50cm正方形
223游坝面险加固设计
金泉水库已成凯里市民公园水利工程综合开发项目保护坝游坝面稳定美观求设计考虑清游坝面杂草整铺筑绿化草皮
23涵洞封堵险加固设计
涵洞周边工毛混凝土埋块石全断面进行期回填封堵二期封堵低压回填灌水泥浆防止渗漏水径砌筑密实长期渗水渗水点达20余处涵洞周边渗漏起封堵渗漏途径保证坝体安全作
24溢洪道险加固设计
全长130m溢洪道砼原浇筑厚仅10cm洪水刷原砼浇筑质量较差现已出现开裂部份脱壳表层砼疏松等现象提高抗力破坏溢洪设施必须进行加固处理鉴原基础弱风化基岩基础较稳定采工硬全部清原砼护面清部分基础重新浇筑200#钢筋砼新浇筑200#钢筋砼底板侧墙厚50cm设锚固筋伸缩缝间距6～12m横伸缩缝分缝间距15～20m锚固孔布置成梅花状横间距均50cm孔径25～30cm孔予埋Φ12钢筋孔长50cm12水泥砂浆压入孔固结钢筋溢洪道加固起安全泄洪作
25放水砂隧洞设计
封堵原放水涵洞坝放水底孔坝检修砂留患加水库位凯里市城区确保凯里市民财产安全预防发生暴雨洪水保证坝安全设放空兼泄洪砂隧洞座隧洞出口底板高程71983m（游泳池台高）出口消已建成游泳池增设消措施
251隧洞位置方案较
⑴方案较
方案：布置坝右岸
方案二：布置坝左岸
⑵左右岸工程质情况
①质形概况：坝区出露层寒武系统炉山组细晶白云岩岩层产状倾120°倾角15°倾游偏右岩坝区较断裂通受构造应力影响岩体较破碎呈碎裂结构岩溶发育微弱
坝左岸形较缓缓坡带分布右幢民房表高程相较低高出坝顶仅3～6米左岸布置隧洞进口位缓坡位置易成洞出口位置幢民房岩体较右岸破碎左岸质形条件较差宜布置隧洞
坝右岸山体较雄厚岩体完整性稍左岸民房质形条件隧洞宜布置右岸
②隧洞围岩工程质条件
右岸未见较断裂构造发育岩体呈破碎结构结构面张开度岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩中硬岩质类型参类似工程验提供岩体力学参数：
名 称
单 位
数 量
备 注
岩体弹模
Mpa
3000
泊松
025
抗力系数
Mpam
300
摩擦角
度
35
凝聚力
kpa
300
饱抗压强度
Mpa
35
天然重度
KNm3
23
③岩体较破碎渗透系数较水位受库水位游水位控制洞线处季节变动带水属低矿化度重碳酸根钙镁型水混凝土影响
④结建议：㈠较左右岸质形条件建议隧洞布置右岸㈡考虑围岩呈碎裂结构围岩压力采压力拱理计算㈢隧洞施工中应时支护防止洞顶松动掉块引起较规模塌落发生㈣混凝土骨料隧洞开挖弃碴轧制注意少量弃碴含泥量利
⑶推荐方案：质分析隧洞位置选择方案确定隧洞位置布置坝右岸
252隧洞结构型式选择
方案：压洞设计：隧洞进口设检修闸门出口设电手动闸阀
方案二：压洞设计：隧洞进口设检修闸门工作闸门
⑴方案较
①方案优缺点优点：隧洞断面工程投资少运行方便时游金井河放等流量水洗河道水量时调整便保持游河道生态环境水浪费水资源缺点：隧洞处压流隧洞围岩质处较破碎白云岩体中压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道隧洞施工质量解决问题关键隧洞施工处施工质量容易控制
②方案二优缺点优点：渗漏通道长容易隧洞开挖运行引发水库渗漏通道检修工作门集中隧洞进口运行理较方便缺点：隧洞断面工程投资隧洞压变成压洞消段水力学公式计算求断面高度压洞宽高度3～5倍断面高度较高加工程质较差结构受力复杂施工困难常规求作试验确定断面高度需定时间作试验研究工程险加固求短时间完工突闸门工作情况原放水流量容易控制会造成游河道常水流影响流凯里市区金井河生态环境水
⑵推荐方案：根述优缺点较方案方案二较利弊根工程具体特点推荐方案阶段设计方案采压洞设计理：隧洞断面工程投资少工程设计工期短控制放水方便利游金井河生态环境水压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道控制施工质量检修闸门常工作门等方法控制解决加金泉水库隧洞正常工作水头仅1357m～1659m水压隧洞质结构单断裂构造发育岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩岩质较硬隧洞结构处6度设防区基震情况造成隧洞衬砌破坏压隧洞中般容易引发渗漏通道
253隧洞断面型式尺寸设计
⑴隧洞断面型式设计
根隧洞工程质情况隧洞围岩呈破碎结构结构面张开度根般隧洞受力特点根隧洞围堰岩情况确定采受力条件较圆形结构隧洞工作断面
⑵尺寸确定
金泉水库新建隧洞功放水砂隧洞断面隧洞施工求施工断面进行设计确定隧洞净直径18米
254隧洞总体布置
根形情况金泉水库放水砂隧洞进口段洞身段出口段等组成结合实际情况隧洞部分布置：
⑴进口段
隧洞进口段方形结构进口喇叭段闸门井段渐变衔接圆形洞身段组成进口喇叭段根国量工程实践验试验总结提出合宜体形进行设计根提高改善该段压力增加闸门孔口尺寸保持泄流力体形布置设计：
进口顶部椭圆曲线侧曲线采14椭圆闸槽段闸槽型式合宜宽深WD005～008斜坡△x110—112圆角半径取RD01便动水中关闭检修门时迅速利水柱门扩散渐变段扩散角（边线中线夹角）取6°收缩渐变段收缩角取9°长度般均匀段洞径2倍
①进口门井工作桥设计：
根形条件隧洞进口门井设计岸塔式形式初步确定方形塔（具体实施时根工程环境设计成圆形）门井部设计布置框架式闸门启闭台连接岸边工作桥设计排架式简支板桥桥宽2m栏杆钢筋栏杆（具体实施时根工程环境调整具体实施时根工程环境设计结构外观）
②进口门井金属结构电气设计
㈠检修闸门设计：
进口检修闸门金属板门根隧洞设计情况门槽孔口尺寸18×18m根计算需闸门埋件重65吨启闭机选型号QPQ5卷扬式启闭机台
㈡电气设计
启动检修门电源接理动力电源动力启动柜启动卷扬式启闭机电机启闭台屋面设置防雷接装置
⑵洞身段
隧洞洞身段直线段转弯段组成面采直线受条件限制隧洞必须转弯保持良流态转弯半径设计控制5倍洞径洞宽确定转角60°曲线段首尾直线长度5倍洞径确定竖直面布置成直线根砼抗流速出口情况等素确定隧洞底坡
⑶出口段
隧洞出口工作闸阀段扩散段组成隧洞出口流速较高设计扩散段水流先行扩散减少单宽流量出口采底流消联结形式联结段扩散角a取6°斜坡段采1：3直线连接出口消接原游泳池具体布置见设计图
⑷闸门井通气面积设计
根隧洞工作情况检修门设置通气孔便正常泄流充水泄空等情况担负充气排气作改善洞流态避免气蚀闸门振动等利情况
通气孔设计充气量确定通气孔面积校核洪水位时闸门全开情况计算确定
通气孔断面面积两公式中计算结果值确定：
公式：
a——通气孔断面面积
ω——闸门道断面面积
Vω——闸门孔口处流速
Vα——通气孔允许风速取50ms
公式二：
式中：Qω——泄水流量
Va——通气孔允许风速取50ms
Fr——门水流弗汝德数取闸门收缩断面处计算：FrVc(ghc)12
Cb——均系数根该工程情况c0014b14
⑸隧洞放空泄流力计算
金泉水库放空沙隧洞压洞进口喇叭口型式隧洞出口方形结构尺寸18×16m底板高程72107m洞长度2214m水库正常蓄水位73766m设计洪水位73826m校核洪水位73861m根水工设计手册隧洞泄流力计算公式：
式中：μB——末端断面AB流量系数
AB——末端断面面积
HI——效水头
公式计算水位情况（闸阀全开）隧洞泄流力表示
泄流力曲线见页图中
隧洞水位情况泄流力计算结果表
工作水头
库前水位高程（m）
泄流力Q（m3s）
备注
0
72409
0
出口底板高程72107m
6
72707
1407
8
72907
1624
10
73107
1816
12
73307
1989
14
73507
2149
1659
73766
2339
正常蓄水位
1719
73827
2381
复核设计洪水位
1754
73889
2405
复核校核洪水位
— END —
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金泉水库险加固工程竣工验收
工程设计工作报告
贵州省黔东南州水利电力勘察设计院
2005年5月10日
审定：
校审：
编写：刘家智
目 录
1 工程概况
11 工程现状工程建设必性
12 设计工作概况
13 工程范围建设容
2 工程规划设计点
21 设计
22 设计标准
23 工程布置建筑物
24 设计工程量
3 设计变更
31 重设计变更
32 非重设计变更
33 变更设计工程量
4 设计文件质量控制
41 设计成果质量控制
42 建设期设计文件质量控制
5 设计工程建设服务
51 服务组织机构
52 服务容
53 服务工作评价
6 验建议
81 验
82 建议
7 附件
71 设计机构设置工作员情况表
72 重设计变更原设计
73 工程设计事记
1 工程概况
11 工程建设必性
研初设报告相关容编写工程位置工程实施前貌工程现状工程务（技术济指标）等
111理位置
金泉水库位黔东南州府凯里市金井村老猫位金井河游距市中心29km
112工程现状
1121建设程
金泉水库1976年冬凯里镇组织兴建（未作设计）坝施工围堰全断面围堰法施工期洪水涵洞中排出坝清基填筑采工施工碾压采工机械碾压砼拌合振捣均采工拌合振捣浇筑1977年春耕前停工冬季复工时州水电局工程技术员现场确定建均质土坝施工中州县抽调施工机械员支援1980年基完成试蓄水
1122工程规模
工程枢纽坝正槽开敞式宽顶堰溢洪道等组成坝均质土坝坝高23m总库容104 ×104m3属（1）型蓄水工程工程城市防洪供水养鱼绿化旅游等水利资源综合开发水利工程
(1)拦河坝
坝均质土坝河床般高程71639m坝顶高程73939m坝高23m坝顶长120 m坝顶宽55 m游面设04m高砼防浪墙游坝面边坡系数：坝底马道（高程72700m）1278马道二马道(高程73363 m)1394二马道坝顶122游坝坡系数：排水棱体(高程72312)马道(高程72940m)1288 马道二马道(高程73448 m)130二马道坝顶1196坝游面二马道浆砌石护坡二马道砼预制块护坡游坝面草皮护坡
(2)溢洪道
溢洪道布置坝右岸距坝约5m工开挖成砼护面衬砌溢洪道岸坡正槽宽顶堰溢洪道总长121m溢流首部泄水渐变段泄水槽挑流段组成中首部高程73766 m长19 m宽10m泄水渐变段宽10 m坡缩8 m长12 m底坡降77泄水槽长93 m宽8 m底坡降95～244挑流段长55 m宽105 m挑流鼻坝高程71979 m洪水溢洪道泄已修建游泳池游泳池排游河道中溢洪道泄流量1466m3s单宽流量146m3sm
(3)放水涵洞
放水涵洞布置右段坝体城门型砌石涵洞净宽10 m 直墙净高09m部直径10m半园型拱水断面09 m2 设计流量08m3s涵洞进口砼竖井式圆形结构进口闸门园形斜拉转动式钢闸门进口直径10m钢闸门直径12m止水材料板式止水橡胶钢闸门设计工作水头133m右岸设卷扬式启闭机控制闸门开启关闭进口竖井式进口高程72559m涵洞进口底板高程72459m
⑷灌溉道
放水灌溉布置放水涵洞径04m钢壁厚6 mm长1030m放水进口底板高程72459 m放水流量03m3s控制闸阀（直径φ400mm）设置涵洞进口首部末端接灌溉渠道
1123存问题
坝建成运行方面原工程护措施较差处建库初期理模式工程理水库运行现状：
⑴坝安全监测设施水文监测设施
⑵理办公员固定办公场办公设施简陋通讯设施
⑶进坝公路处原修建坝时便道现基通行四轮川路车
⑷工程1980年蓄水发现渗漏1984年处理改善未彻底库水位控制低水位运行效益未充分发挥
⑸放水涵洞闸门未正常开启汛期防洪调度带困难
⑹放水涵洞线四周渗漏点达20处10处细砂析出处理明显改善影响坝安全问题
1124坝安全鉴定结
详查工程质量凯里市水电局1984年委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查1993年委托贵州省坝安全监测中心进行坝安全检查根水利部水［1995］86号文件关发布〈水库坝安全鉴定办法〉通知求凯里市水电局1998年委托院进行坝安全复核院1998年5月组织关专业技术员先开展检查观察电法勘探钻探补充测量现场质踏勘试验收集水文资料工程关资料等基础工作根水库坝安全评价导编写金泉水库水文复核坝施工质量复核质复核坝结构渗流稳定安全复核坝运行情况复核等五专题报告提出相关报告根专题报告编写坝安全鉴定总报告已通省级专家审查考虑工程功防洪城市供水协调城市防洪供水求2002年1月重新进行坝枢纽形测量统高程系统工程运行方便提供较条件叙述均新高程准
黔东南州水利局组织专家进行鉴定分析金泉水库安全鉴定结果三类坝坝抗洪力达现行防洪标准求坝体质量涵洞四周基础处理存较缺陷渗漏严重防浪墙已起防浪作放水闸门老化破坏启闭灵影响水库汛期泄洪等问题
112工程务建设必性
鉴金泉水库存述问题工程法正常运行水库防洪形虚设保护凯里市民生命财产安全充分发挥水库原功作工程险加固迫眉睫具特重意义
根原工程概况复核情况金泉水库工程特性表表示
工 程 特 性 表
指标 名 称
单位
数 量
备 注
水文特性
1流域面积
km2
26
坝址
2均年径流量
104m3
16083
3代表性流量
年均流量
m3s
0051
调查历史流量
m3s
283
1954年
设计洪水流量（P2）
m3s
276
复核367m3s
校核洪水流量（P02）
m3s
451
复核（P005）587m3s
枯水流量
m3s
00017
基 流 量
m3s
0004
4洪 量
设计洪量（P2）
104m3
1596
复核585×104m3
校核洪量（P02）
104m3
2470
复核(p005)1094×104m3
二水库特性
1水库水位
校核洪水位
m
73889
复核73861m
设计洪水位
m
73827
复核73826m
正常高水位
m
73766
死 水 位
m
72459
2水库面积
正常高水位时水面面积
104m2
81
总库容
104m3
10400
复核100×104m3
兴利库容
104m3
6638
死库容
104m3
301
4库容系数
6733
工 程 特 性 表
指 标 名 称
单 位
数 量
备 注
5调节性
三工程效益
1灌溉效益
灌溉保证率
80
灌溉面积
亩
800
2鱼塘养鱼
亩
1592
3游泳池供水
104m3
1440
四建筑物设备特性
1坝
坝 型
均质土坝
坝顶高程
m
73939
河床般高程
m
71639
坝高
m
2300
坝顶长度
m
102
坝顶宽度
m
55
２ 泄水建筑物
２－１ 溢洪道
开敞式宽顶堰正槽溢洪道
堰顶高程
m
73766
溢流前宽度
m
100
单宽流量
m3sm
197
2—2放水涵洞
（1）放水口
m2
07854
DN1000mm园盘式钢闸门控制放水
（2）放水通道
m2
12927
城门型涵洞
设计放水流量
m3s
08
（3）灌溉道
m2
00707
直径φ400mm钢布置涵洞中
放水流量
m3s
03
工 程 特 性 表
指 标 名 称
单 位
数 量
备 注
4放水砂隧洞（险加固新增项目）
压式圆形隧洞
进水口底板高程
m
72409
进口型式
岸坡塔式
闸门孔口尺寸
m×m
18 × 18
工作闸阀（DN2000）检修面钢闸门扇
启闭机
台
1
型号QPQ－5
隧洞洞径（净）
m
18
圆 形
隧洞长度
m
221
泄水力
m3s
2405
消方式
利游泳池消
五施工特性
指险加固容
（）工程量
1灌浆孔
88
钻孔总进尺
m
1444
灌浆进尺1246 m
2土石方开挖
m3
26072
3混凝土
m3
28682
4钢 材
T
714
5坝体细砂碾压
m3
1160
6土工复合膜防渗
m2
5800
7游坝面铺草皮
m2
3612
（二）工程总投资
万元
45943
12 设计工作概况
121工程设计委托情况
1984年凯里市水利局委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查
1993年凯里市水利局委托贵州省坝安全监测中心进行坝安全检查
1998年凯里市水利局委托贵州省黔东南州水利电力勘察设计院进行坝安全复核
122报告提出审批情况
1998年12月根水利部水［1995］86号文件关发布〈水库坝安全鉴定办法〉通知求院1998年5月组织关专业技术员先开展检查观察电法勘探钻探补充测量现场质踏勘试验收集水文资料工程关资料等基础工作根水库坝安全评价导编写五专题报告：
1）金泉水库水文复核
2）坝施工质量复核
3）质复核
4）坝结构渗流稳定安全复核
5）坝运行情况复核
根五专题报告院编写：
1）坝安全鉴定总报告(1998年12月)
2）金泉水库险加固初步设计报告(1998年12月)
3）金泉水库险加固实施方案设计报告(2002年3月)
通省级专家审查审批文件见批文
123施工图设计
审批文件意见凯里市水利局委托院进行施工图设计院根审批文件审查意见进行施工图设计受业委托2002年1月开始进行工程抢险部分设计根工程进度求施工图设计2003年3月全部结束
13 工程范围建设容
根实施方案设计审批文件意见金泉水库进行险加固建设容：
（1）坝游坝面险加固
（2）坝基险加固
（3）放水涵洞险加固
（4）溢洪道险加固
（5）增设观测设施
（6）防汛设施：
配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）［凯里市水利局委托单位设计］
（7）设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
2 工程规划设计点
21 设计
211工程实施方案设计报告确定建设容
工程实施方案设计报告确定建设容
⑴坝游坝面险加固
⑵坝基险加固
⑶放水涵洞封堵
⑷坝右岸增设坝放空砂隧洞
⑸溢洪道险加固
⑹水库增设观测设施防汛设施具体：
①增设观测设施：坝表面沉降位移渗流量渗水浑浊度观测设施观测
②防汛设施：配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监测系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）
③设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
212批文确定建设容
2002年8月实施方案报告省计委省水利厅组织专家进行审查
审查结建设容：
⑴意坝游坝面险加固
⑵意坝基险加固
⑶意放水涵洞封堵
⑷意坝左右岸较选择确定增设坝放空砂隧洞
⑸意溢洪道险加固
⑹意水库增设观测设施防汛设施具体：
①增设观测设施：坝表面沉降位移渗流量渗水浑浊度观测设施观测
②防汛设施：配套防汛调度设施（工程车防汛配套通讯设施防汛配套监测系统：水情动化监测系统防汛调度动化系统等）
③设施：新建办公防汛调度综合楼进坝公路维修建立日常通讯设施库面水质监测设施（水质监测船）
⑺工程总投资450万元
具体批文容见贵州省水利厅文件黔水［2004］34号
213水文气象资料
金泉水库处凯里市郊金井村老猫位清水江支流金井河游河段洞庭湖水系属亚热带季风湿润气候区冬严寒夏酷暑年均气温157℃年高气温37℃年低气温97℃年均降雨量12345mm年均蒸发量610mm均日时数12734h占时数29全年雾日数197天雷暴雨日数33天均相湿度78均降雪日数51天积雪日数273天年均风速18 ms风速286ms全年盛行东南风均霜期287天
坝址流域面积26km2年均径流总量16083×104m3均径流量0051m3s调查历史流量283m3s（1954年）
214形质勘测成果
水库位凯里山盆南角高山前缘坝址中低山低山环绕称河谷属裸露半裸露型剥蚀岩溶山区坝区侵蚀堆积渡型阶坝游较开阔溶蚀浅山坡状缓丘属覆盖型岩溶貌
水库处构造属江南古陆西部边缘王司背斜东北角寨瓦背斜西侧脚里斜南西端陕班逆断层蔓洞道断层间断块缓倾角单斜构成
坝区出露层寒武系统炉山组中部岩性浅色灰色白云岩孔白云岩夹黑色硅质白云岩岩层走N81°E～N90°W倾SESW坝址处河床斜交倾游倾角15°～22°厚度100m岩石节理裂隙发育表层1～5m风化破碎呈沙糖状碎块状透水性强
第四系层黄色褐黄色粘土亚粘土厚度0～10m等坝区游零星分布坝区游缓丘广分布
复查资料坝区四条河方断层分布中F1断层位坝址左岸走N50°～30°E倾SE倾角70°断层破碎带3～5m张扭性断层分布高程正常高水位水库渗漏影响F2断层库左岸穿坝基中部坝游泳池方延伸走 N10°～25°E倾SE倾角80°左右破碎带宽度5m局部见方解石脉充填具水擦痕张扭性断层F3断层F2断层行产状基相张扭性断层F2断层相距约10余米库延伸库外F4断层位坝址右岸坝前沟坝沟走N30°～40°E倾SE倾角80°破碎带宽5m较明显构造角砾岩摩棱岩风化呈沙糖状白云砂局部断层泥张扭性断层
述断层构造中F1断层分布正常高水位渗径长水库蓄水影响F2F3断层位坝基河床部位两断层仅相距10余米两断层间附岩石受构造影响较 F4断层位坝址右岸破碎带宽5m胶结较差风化较深透水性强水库蓄水定影响
坝基作4钻孔补充勘探资料表明坝基0～10m范围存着强～全风化层压力试验结果单位吸水率ω值01～064Lmin·m·m该坝允许值5～10倍属强渗透带施钻程中钻进坝体基础接触部分供水量17Ls循环水突然消失返孔口说明坝体基础接触带透水性强4号钻孔资料知河床部位尚14米砂砾石层未清透水性较强
库蓄水位约72818m时坝游坝脚处挖探槽道槽长30m挖基岩约18m基岩覆盖层接触面普遍水渗出渗透量约3×10－3m3s左右
坝填筑质量进行计12组钻探取样工取样试验中钻探取样测试值：摩擦角均值75°凝聚力均值036kgcm2工挖坑取样测试值：摩擦角均值1025°凝聚力均值0372kgcm2干容量均值117Tm3
钻孔取样6组中五件距坝顶0～61m件151～153m范围工取样仅背水坡暴露部位代表性差试验分析表明距坝顶35～4m层土均抗剪强度C039kgcm2Φ75°55～61m层土均抗剪强度C＝024kgcm2Φ65°土层土质均匀含水量高取样代表性总趋势：中部部坝填土碾压质量较部质量较差1994 年省坝监测中心坝体进行检测发现河床坝体含水量偏高
215参规程规范
设计采关规范标准：
水利水电工程等级划分洪水标准（SL252——2000）
防洪标准(GB5020194)
水利水电工程设计洪水计算规范（SL44——93）
水利水电工程水文计算规范（SDLJ214——83）
水利工程水利计算规范（SL104——95）
碾压式土石坝设计规范（SDJ218——84）
溢洪道设计规范（SL253——2000）
水工隧洞设计规范(SD134——84)
水工砼结构设计规范(SLT19996)
水工钢筋混凝土结构设计规范（SDJ20——78）
水工建筑抗震设计规范(SL20397)
水利水电工程钢闸门设计规范（SL74——95）
水利水电工程启闭机设计规范(SL4193)
水利水电工程环境影响评价规范[SDJ30288(试行)]
设计项目环境保护设计规定[(87)国保字002号]
开发建设项目水土保持方案技术规范(SL20498)
水利水电施工组织设计规范[SDJ33889(试行)]
水利水电工程初步设计概算编制办法
参考资料：土石坝加固技术张启岳编1999年中国水利水电出版社
水力计算手册（武汉水利电力学院水力学教研室编）
水工设计手册(水利电力出版社)
22 设计标准
221设计频率（重现期）
根审批文件坝洪水标准采50年遇（P2）设计2000年遇（P005）
222工程等级
金泉水库坝高23m总库容104 ×104m3属（1）型蓄水工程规范标准审批文件金泉水库Ⅳ等（1）型工程规模建筑物坝溢洪道隧洞3级次建筑物4级
223设计水位
根设计复核审批文件水库特征水位：
游校核洪水位：73889m
游设计洪水位：73827m
游正常高水位：73766m
死水位：72459m
224设计流量
根设计复核审批文件
新增隧洞设计泄洪流量：2405m3s
溢洪道泄流量：2174 m3s
23 工程布置建筑物
总体工程代表性单位工程布置形式建筑物结构型式设计参数建筑物设计成果等
工程险加固原工程建筑物进行中新增放水隧洞布置右岸山体中险加固建筑物设计情况：
231坝基础险加固设计
2311方案较
方案：坝轴线钻孔进行帷幕灌浆
方案二：游坝面周边设15～2m宽2～3m深截水防渗墙进行基础帷幕灌浆
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二工程施工已完成80左右次推荐方案二坝基险加固方案设计
2312坝基两岸坡防渗加固设计
⑴截水防渗墙
该工程筑坝清基彻底坝体基岩接触带0～10m范围存着强渗透带设计考虑迎水面坝基两岸正常水位高程设150#砼截水墙道坝基截水墙高度考虑2～3m两岸坡考虑2m高度便帷幕浆施工土工复合膜周边连接施工截水墙宽度确定15m宽
⑵坝基防渗帷幕灌浆设计
坝址区出露寒武系炉山组层岩性浅灰色灰色白云岩白云岩中见晶孔岩体中节理裂隙发育角砾化表层岩体尤显破碎河床部位出现两条行断层相距10余米走10°～25°倾SE倾角80°左右库库外延伸断层破碎带宽5m局部见方解石脉充填张扭性断层1983年黔东南州水电设计院坝区进行钻孔勘探压水试验检查表10余米范围岩体渗漏性强 10～20余米范围渗透漏性相减弱超规范允许值坝游发现处渗漏点量均45～50Ls左右防止坝基渗漏确保坝运行安全特作帷幕灌浆处理
①帷幕线确定：配合坝坝体防渗采柔性复合土工膜铺盖截流防渗墙周边联接防渗帷幕线布设坝周边截水墙两肩延伸正常高水位封闭
②帷幕深度确定：根坝高建筑物等级防渗帷幕标准定ω值005Lmmm参勘探压水试验资料定般深度15m左右达20m
③灌注次序：帷幕孔单排布置孔距3m采两序次进行施灌
灌浆条件灌浆压力：坝周边截水墙防渗土工复合膜起浇筑（时复合土工膜坝面防渗复合土工膜铺盖尚未连接）龄期28天孔施灌灌浆压力02～05MPa
④灌注材料：采425#普通硅酸盐水泥细度4000目cm2
造孔灌浆：造孔采100型回转式钻机开孔孔径76mm终孔孔径53mm灌浆段长般5m特殊情况超8m次成孔分段灌注孔底循环灌浆前作简易压水试验
⑤浆液配：水灰81512111081071061048级遵循稀浓原逐级改变
质量检查：灌浆结束检查孔（低总进尺10）作压水试验查单位吸水量度ω值005Lmimmm视合格
⑥帷幕灌浆工程量：灌浆钻孔总进尺1444m中：基岩钻进1278m150#砼钻进166m基岩灌浆段总长1246m单灰耗量200kgm耗水泥249T
232坝游坝面险加固设计
2321方案较
方案：原坝面直接加层粘土防渗
方案二：清原坝面干砌块石复合土工膜防渗处理
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二次推荐方案二坝面险加固方案设计
2322险加固设计
金泉水库坝已投入运行20年坝年久失修游坝面明显变形部分护坡出现塌陷加坝体填筑质量较差方案较选定清游坝面原干砌块石夯实填筑10cm厚细砂垫层求细砂粒径4mm铺筑复合土工膜防渗层50cm厚粘土作保护（夯实）坝体表层15cm厚150#砼预制块铺砌预制块规格b×L50×50cm正方形
233游坝面险加固设计
金泉水库已成凯里市民公园水利工程综合开发项目保护坝游坝面稳定美观求设计考虑清游坝面杂草整铺筑绿化草皮
234涵洞封堵险加固设计
涵洞进口10m周边工毛C15混凝土埋块石全断面进行期回填封堵游端钢筋混凝土堵头二期封堵低压回填灌水泥浆防止渗漏水径涵洞周边渗漏原涵洞进口井（原引水阀门井）夯实回填土（涵洞回填灌浆进行）
234溢洪道险加固设计
全长130m溢洪道砼原浇筑厚仅10cm洪水刷原砼浇筑质量较差现已出现开裂部份脱壳表层砼疏松等现象提高抗力破坏溢洪设施必须进行加固处理鉴原基础弱风化基岩基础较稳定采工硬全部清原砼护面清部分基础重新浇筑200#钢筋砼新浇筑200#钢筋砼底板侧墙厚20cm设锚固筋伸缩缝间距6～12m横伸缩缝分缝间距15～20m锚固孔布置成梅花状横间距均60cm孔径25～30cm孔予埋Φ12钢筋孔长50cm12水泥砂浆压入孔固结钢筋溢洪道加固起安全泄洪作
235放水砂隧洞设计
封堵原放水涵洞坝放水底孔坝检修砂留患加水库位凯里市城区确保凯里市民财产安全预防发生暴雨洪水保证坝安全设放空兼泄洪砂隧洞座隧洞出口底板高程游泳池台高1m）出口消已建成游泳池增设消措施
2351隧洞位置方案较
⑴方案较
方案：布置坝右岸
方案二：布置坝左岸
⑵左右岸工程质情况
①质形概况：坝区出露层寒武系统炉山组细晶白云岩岩层产状倾120°倾角15°倾游偏右岩坝区较断裂通受构造应力影响岩体较破碎呈碎裂结构岩溶发育微弱
坝左岸形较缓缓坡带分布右幢民房表高程相较低高出坝顶仅3～6米左岸布置隧洞进口位缓坡位置易成洞出口位置幢民房岩体较右岸破碎左岸质形条件较差宜布置隧洞
坝右岸山体较雄厚岩体完整性稍左岸民房质形条件隧洞宜布置右岸
②隧洞围岩工程质条件
右岸未见较断裂构造发育岩体呈破碎结构结构面张开度岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩中硬岩质类型参类似工程验提供岩体力学参数：
名 称
单 位
数 量
备 注
岩体弹模
Mpa
3000
泊松
025
抗力系数
Mpam
300
摩擦角
度
35
凝聚力
kpa
300
饱抗压强度
Mpa
35
天然重度
KNm3
23
③岩体较破碎渗透系数较水位受库水位游水位控制洞线处季节变动带水属低矿化度重碳酸根钙镁型水混凝土影响
④结建议：
㈠较左右岸质形条件建议隧洞布置右岸
㈡考虑围岩呈碎裂结构围岩压力采压力拱理计算
㈢隧洞施工中应时支护防止洞顶松动掉块引起较规模塌落发生
㈣混凝土骨料隧洞开挖弃碴轧制注意少量弃碴含泥量利
⑶推荐方案：质分析隧洞位置选择方案确定隧洞位置布置坝右岸
2352隧洞结构型式选择
方案：压洞设计：隧洞进口设检修闸门出口设电手动闸阀
方案二：压洞设计：隧洞进口设检修闸门工作闸门
⑴方案较
①方案优缺点优点：隧洞断面工程投资少运行方便时游金井河放等流量水洗河道水量时调整便保持游河道生态环境水浪费水资源缺点：隧洞处压流隧洞围岩质处较破碎白云岩体中压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道隧洞施工质量解决问题关键隧洞施工处施工质量容易控制
②方案二优缺点优点：渗漏通道长容易隧洞开挖运行引发水库渗漏通道检修工作门集中隧洞进口运行理较方便缺点：隧洞断面工程投资隧洞压变成压洞消段水力学公式计算求断面高度压洞宽高度3～5倍断面高度较高加工程质较差结构受力复杂施工困难常规求作试验确定断面高度需定时间作试验研究工程险加固求短时间完工突闸门工作情况原放水流量容易控制会造成游河道常水流影响流凯里市区金井河生态环境水
⑵推荐方案：根述优缺点较方案方案二较利弊根工程具体特点推荐方案阶段设计方案采压洞设计理：隧洞断面工程投资少工程设计工期短控制放水方便利游金井河生态环境水压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道控制施工质量检修闸门常工作门等方法控制解决加金泉水库隧洞正常工作水头仅1357m～1659m水压隧洞质结构单断裂构造发育岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩岩质较硬隧洞结构处6度设防区基震情况造成隧洞衬砌破坏压隧洞中般容易引发渗漏通道
2353隧洞断面型式尺寸设计
⑴隧洞断面型式设计
根隧洞工程质情况隧洞围岩呈破碎结构结构面张开度根般隧洞受力特点根隧洞围堰岩情况确定采受力条件较圆形结构隧洞工作断面
⑵尺寸确定
金泉水库新建隧洞功放水砂隧洞断面隧洞施工求施工断面进行设计确定隧洞净直径18米
2354隧洞总体布置
根形情况金泉水库放水砂隧洞进口段洞身段出口段等组成结合实际情况隧洞部分布置：
⑴进口段
隧洞进口段方形结构进口喇叭段闸门井段渐变衔接圆形洞身段组成进口喇叭段根国量工程实践验试验总结提出合宜体形进行设计根提高改善该段压力增加闸门孔口尺寸保持泄流力体形布置设计：
进口顶部椭圆曲线侧曲线采14椭圆闸槽段闸槽型式合宜宽深WD005～008斜坡△x110—112圆角半径取RD01便动水中关闭检修门时迅速利水柱门扩散渐变段扩散角（边线中线夹角）取6°收缩渐变段收缩角取9°长度般均匀段洞径2倍
①进口门井工作桥设计：
根形条件隧洞进口门井设计岸塔式形式确定圆形塔门井部设计布置框架式闸门启闭台连接岸边工作桥设计排架式简支板桥桥宽2m栏杆钢筋混凝土栏杆
②进口门井金属结构电气设计
㈠检修闸门设计：
进口检修闸门出口闸阀失效闸门需动水启闭事门设计闸门金属板门根隧洞设计情况门槽孔口尺寸2×3m根设计结果需门体83T配重块重6T埋件重67吨启闭机选型号QPQ—250kN卷扬式启闭机台
㈡电气设计
启动检修门电源接理动力电源动力启动柜启动卷扬式启闭机电机启闭台屋面设置防雷接装置
⑵洞身段
隧洞洞身段直线段转弯段组成面采直线受条件限制隧洞必须转弯保持良流态转弯半径设计控制5倍洞径洞宽确定转角60°曲线段首尾直线长度5倍洞径确定竖直面布置成直线根砼抗流速出口情况等素确定隧洞底坡
⑶出口段
隧洞出口工作闸阀段扩散段组成隧洞出口流速较高设计扩散段水流先行扩散减少单宽流量出口采底流消联结形式联结段扩散角a取6°斜坡段采1：3直线连接出口消接原游泳池具体布置见设计图
⑷闸门井通气面积设计
根隧洞工作情况检修门设置通气孔便正常泄流充水泄空等情况担负充气排气作改善洞流态避免气蚀闸门振动等利情况
通气孔设计充气量确定通气孔面积校核洪水位时闸门全开情况计算确定
通气孔断面面积两公式中计算结果值确定：
公式：
a——通气孔断面面积
ω——闸门道断面面积
Vω——闸门孔口处流速
Vα——通气孔允许风速取50ms
公式二：
式中：Qω——泄水流量
Va——通气孔允许风速取50ms
Fr——门水流弗汝德数取闸门收缩断面处计算：FrVc(ghc)12
Cb——均系数根该工程情况c0014b14
⑸隧洞放空泄流力计算
金泉水库放空沙隧洞压洞进口喇叭口型式隧洞出口方形结构尺寸18×16m底板高程72107m洞长度2214m水库正常蓄水位73766m设计洪水位73826m校核洪水位73861m根水工设计手册隧洞泄流力计算公式：
式中：μB——末端断面AB流量系数
AB——末端断面面积
HI——效水头
公式计算水位情况（闸阀全开）隧洞泄流力表示
泄流力曲线见页图中
隧洞水位情况泄流力计算结果表
工作水头
库前水位高程（m）
泄流力Q（m3s）
备注
0
72409
0
出口底板高程72107m
6
72707
1407
8
72907
1624
10
73107
1816
12
73307
1989
14
73507
2149
1659
73766
2339
正常蓄水位
1719
73827
2381
复核设计洪水位
1754
73889
2405
复核校核洪水位
24 设计工程量
施工图设计原实施方案设计工程量列表：
工程施工图设计实施方案设计工程量表
序号
工程部位
项目名称
单位
数量
数量增减情况
备注
施工图
实施方案
增
减
坝游坝面险加固
坝基险加固
放水涵洞封堵
增设坝放空砂隧洞
槽挖石方
m3
47078
槽挖土方
m3
40549
洞C20砼衬砌
m3
82107
铁皮麻丝沥青止水
m3
12642
C25砼栏杆制安
m3
259
C20砼底墩
m3
1927
C20砼侧墙
m3
7255
C20砼梁板柱
m3
1444
C20砼梯步
m3
12
C10砼底板
m3
1997
C10砼侧墙
m3
2508
M50砂浆砌砖
m3
1893
干砌块石面勾缝
m2
806
塑钢玻璃窗
m2
3118
竖井柱油漆
m2
4735
天棚砂浆抹面
m2
17142
墙面砂浆抹面
m2
8806
天棚石灰涂料
m2
17142
墙面石灰涂料
m2
8806
竖井面砖
m2
28113
蘑菇石面砖
m2
10054
铁锈面砖
m2
5076
镶板门制安
m2
189
窗安钢条
m2
81
墙搓砂
m2
2611
水泥电杆
根
1
16mm2皮线
m2
434
4mm2胶直线
m
55
25mm2胶直线
m
13
横担
根
4
龙门架
3
瓷砰
28
日光灯
座
2
电开关
2
闸刀
2
电表
1
弹子锁
1
钢栏杆护栏制安
m
1172
脚手架
m2
69457
砼拆
m3
3322
围堰拆
76113
PVC制安
DN80
m
213
DN40
m
213
DN25
m
10
金属结构设备安装工程
启闭机（QPQ25）
台
1
电动闸阀（DN200）
套
1
旁通手动闸阀（DN30）
钢制安
t
7972
闸门制安
t
19527
电动闸阀（DN200）
套
1
旁通手动闸阀（DN30）
钢制安
t
7972
溢洪道险加固
砼毛
m3
121703
砼钻孔
m
1619
沥青伸缩缝
m
17322
C15砼底板
m3
3294
M75浆砌块石
m3
2754
老预制块安砌
m3
69
清运淤泥
m3
736
砼拆
m3
294
土方回填
m3
1341
DN25PVC埋设
m
702
钢筋制安
t
77028
3 设计变更
31 重设计变更
32 非重设计变更
根批文审查求补充勘测设计工作优化设计情况
工程实施程中根实际情况进行变更设计优化情况
33 变更设计工程量
列出初设批准施工图设计变更设计工程量表
4 设计文件质量控制
41 设计成果质量控制
叙述设计质量体系文件设计文件质量控制求
黄县两岔河水库工程总库容6320万m3中型水库功防洪保护置首位必须确保方案设计优化结构安全院规划勘察设计施工全程十分重视设计质量院长持两岔河水库勘察设计成立专门班子建立专门质量保证体系院务会议确定副总工程师担项目负责勘察设计领导组院长组长副院长总工程师组成员
专门质量保证体系规定：重技术问题决策必须领导组研讨根规程规范现场踏勘中决定建立费保证专业技术员优化组合保证新技术学培训技术保证设计必须进行试验保证规程规范中未作出确切规定参数取定应咨询专家根国外验试验成果现场研讨类报省厅批准保证施工中贯彻设计意图控制工程质量派驻工设计代表组保证
开始非常重视勘察设计质量控制座国际国少贵州第坝——钢筋混凝土面板碾压砂砾石坝贵州省水电厅领导专家非常重视工作质量设计质量施工质量常深入设计施工现场督促指导工作帮助解决重技术难题设计善美工程质量保证96年7月渡汛方案汛前请省水电厅领导知名专家中国水利水电科学研究院水利部咨询中心华源水利水电咨询公司中国水利水电工程总公司四位知名专家院设计领导组设计代表组现场咨询研讨报省水电厅批准实施百年遇洪水考验取胜利保证工期
述院采取面具体保证措施开始工作费十分困难情况派项目负责首建设方参加设计骨干赴青海学面板砂砾石坝设计施工类工程青海沟水库失事吸取教训派员湖北宜昌学西北口面板堆石坝设计施工宜昌参加面板设计施工学班月增强实感开拓视野丰富知识提高技术业务水见学溶两岔河钢筋混凝土面板碾压砾石坝设计施工中
1992年6月底省州县关单位负责工程技术员参加两岔河水库工程初步设计审查会议听取 设计单位汇报现场踏勘形成纪精神院做精益求精万失院设计领导组研究决定成立两岔河水库工程专家咨询组聘请贵州省水电厅贵州省水利水电设计院中国水利水电科学研究院中国水利水电工程总公司水利部咨询中心华源水利水电咨询公司等16位专家现场咨询省水电厅批准院根专家意见验深化完善设计工作设计质量保证
设计施工中常常遇技术难题做法：查资料查规范然握确定参数做法参国外少已建工程实例参实验报告结果听取专家意见综合证分析研究提出初步意见报省厅领导专家审查批准垫层砂砾石料堆体砂砾石料级配左岸坝基处理跨年度施工渡汛方案趾板良质处理面板钢筋配置面板分缝止水等重技术问题程序进行
42 建设期文件理
设计文件表现形式关参建方文处理设计变更处理现场设计文件等
5 设计工程建设服务
51 服务组织机构
52 服务容
53 服务工作评价
6 验建议
61 验
62 建议
7 附件
71 设计机构设置工作员情况表
72重设计变更原设计
73工程设计事记
22坝险加固设计
221坝基础险加固设计
2211方案较
方案：坝轴线钻孔进行帷幕灌浆
方案二：游坝面周边设15～2m宽2～3m深截水防渗墙进行基础帷幕灌浆
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二工程施工已完成80左右次推荐方案二坝基险加固方案设计
2212坝基两岸坡防渗加固设计
⑴截水防渗墙
该工程筑坝清基彻底坝体基岩接触带0～10m范围存着强渗透带设计考虑迎水面坝基两岸正常水位高程设150#砼截水墙道坝基截水墙高度考虑2～3m两岸坡考虑2m高度便帷幕浆施工土工复合膜周边连接施工截水墙宽度确定15m宽
⑵坝基防渗帷幕灌浆设计
坝址区出露寒武系炉山组层岩性浅灰色灰色白云岩白云岩中见晶孔岩体中节理裂隙发育角砾化表层岩体尤显破碎河床部位出现两条行断层相距10余米走10°～25°倾SE倾角80°左右库库外延伸断层破碎带宽5m局部见方解石脉充填张扭性断层1983年黔东南州水电设计院坝区进行钻孔勘探压水试验检查表10余米范围岩体渗漏性强 10～20余米范围渗透漏性相减弱超规范允许值坝游发现处渗漏点量均45～50Ls左右防止坝基渗漏确保坝运行安全特作帷幕灌浆处理
①帷幕线确定：配合坝坝体防渗采柔性复合土工膜铺盖截流防渗墙周边联接防渗帷幕线布设坝周边截水墙两肩延伸正常高水位封闭
②帷幕深度确定：根坝高建筑物等级防渗帷幕标准定ω值005Lmmm参勘探压水试验资料定般深度15m左右达20m
③灌注次序：帷幕孔单排布置孔距3m采两序次进行施灌
灌浆条件灌浆压力：坝周边截水墙防渗土工复合膜起浇筑（时复合土工膜坝面防渗复合土工膜铺盖尚未连接）龄期28天孔施灌灌浆压力02～05MPa
④灌注材料：采425#普通硅酸盐水泥细度4000目cm2
造孔灌浆：造孔采100型回转式钻机开孔孔径76mm终孔孔径53mm灌浆段长般5m特殊情况超8m次成孔分段灌注孔底循环灌浆前作简易压水试验
⑤浆液配：水灰81512111081071061048级遵循稀浓原逐级改变
质量检查：灌浆结束检查孔（低总进尺10）作压水试验查单位吸水量度ω值005Lmimmm视合格
⑥帷幕灌浆工程量：灌浆钻孔总进尺1444m中：基岩钻进1278m150#砼钻进166m基岩灌浆段总长1246m单灰耗量200kgm耗水泥249T
222坝游坝面险加固设计
2221方案较
方案：原坝面直接加层粘土防渗
方案二：清原坝面干砌块石复合土工膜防渗处理
推荐方案：工程应急抢险加固时采方案二次推荐方案二坝面险加固方案设计
2222险加固设计
金泉水库坝已投入运行20年坝年久失修游坝面明显变形部分护坡出现塌陷加坝体填筑质量较差方案较选定清游坝面原干砌块石夯实填筑10cm厚细砂垫层求细砂粒径4mm铺筑复合土工膜防渗层50cm厚粘土作保护（夯实）坝体表层15cm厚150#砼预制块铺砌预制块规格b×L50×50cm正方形
223游坝面险加固设计
金泉水库已成凯里市民公园水利工程综合开发项目保护坝游坝面稳定美观求设计考虑清游坝面杂草整铺筑绿化草皮
23涵洞封堵险加固设计
涵洞周边工毛混凝土埋块石全断面进行期回填封堵二期封堵低压回填灌水泥浆防止渗漏水径砌筑密实长期渗水渗水点达20余处涵洞周边渗漏起封堵渗漏途径保证坝体安全作
24溢洪道险加固设计
全长130m溢洪道砼原浇筑厚仅10cm洪水刷原砼浇筑质量较差现已出现开裂部份脱壳表层砼疏松等现象提高抗力破坏溢洪设施必须进行加固处理鉴原基础弱风化基岩基础较稳定采工硬全部清原砼护面清部分基础重新浇筑200#钢筋砼新浇筑200#钢筋砼底板侧墙厚50cm设锚固筋伸缩缝间距6～12m横伸缩缝分缝间距15～20m锚固孔布置成梅花状横间距均50cm孔径25～30cm孔予埋Φ12钢筋孔长50cm12水泥砂浆压入孔固结钢筋溢洪道加固起安全泄洪作
25放水砂隧洞设计
封堵原放水涵洞坝放水底孔坝检修砂留患加水库位凯里市城区确保凯里市民财产安全预防发生暴雨洪水保证坝安全设放空兼泄洪砂隧洞座隧洞出口底板高程71983m（游泳池台高）出口消已建成游泳池增设消措施
251隧洞位置方案较
⑴方案较
方案：布置坝右岸
方案二：布置坝左岸
⑵左右岸工程质情况
①质形概况：坝区出露层寒武系统炉山组细晶白云岩岩层产状倾120°倾角15°倾游偏右岩坝区较断裂通受构造应力影响岩体较破碎呈碎裂结构岩溶发育微弱
坝左岸形较缓缓坡带分布右幢民房表高程相较低高出坝顶仅3～6米左岸布置隧洞进口位缓坡位置易成洞出口位置幢民房岩体较右岸破碎左岸质形条件较差宜布置隧洞
坝右岸山体较雄厚岩体完整性稍左岸民房质形条件隧洞宜布置右岸
②隧洞围岩工程质条件
右岸未见较断裂构造发育岩体呈破碎结构结构面张开度岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩中硬岩质类型参类似工程验提供岩体力学参数：
名 称
单 位
数 量
备 注
岩体弹模
Mpa
3000
泊松
025
抗力系数
Mpam
300
摩擦角
度
35
凝聚力
kpa
300
饱抗压强度
Mpa
35
天然重度
KNm3
23
③岩体较破碎渗透系数较水位受库水位游水位控制洞线处季节变动带水属低矿化度重碳酸根钙镁型水混凝土影响
④结建议：㈠较左右岸质形条件建议隧洞布置右岸㈡考虑围岩呈碎裂结构围岩压力采压力拱理计算㈢隧洞施工中应时支护防止洞顶松动掉块引起较规模塌落发生㈣混凝土骨料隧洞开挖弃碴轧制注意少量弃碴含泥量利
⑶推荐方案：质分析隧洞位置选择方案确定隧洞位置布置坝右岸
252隧洞结构型式选择
方案：压洞设计：隧洞进口设检修闸门出口设电手动闸阀
方案二：压洞设计：隧洞进口设检修闸门工作闸门
⑴方案较
①方案优缺点优点：隧洞断面工程投资少运行方便时游金井河放等流量水洗河道水量时调整便保持游河道生态环境水浪费水资源缺点：隧洞处压流隧洞围岩质处较破碎白云岩体中压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道隧洞施工质量解决问题关键隧洞施工处施工质量容易控制
②方案二优缺点优点：渗漏通道长容易隧洞开挖运行引发水库渗漏通道检修工作门集中隧洞进口运行理较方便缺点：隧洞断面工程投资隧洞压变成压洞消段水力学公式计算求断面高度压洞宽高度3～5倍断面高度较高加工程质较差结构受力复杂施工困难常规求作试验确定断面高度需定时间作试验研究工程险加固求短时间完工突闸门工作情况原放水流量容易控制会造成游河道常水流影响流凯里市区金井河生态环境水
⑵推荐方案：根述优缺点较方案方案二较利弊根工程具体特点推荐方案阶段设计方案采压洞设计理：隧洞断面工程投资少工程设计工期短控制放水方便利游金井河生态环境水压水砼渗漏容易岩层破碎带渗漏引发渗漏通道控制施工质量检修闸门常工作门等方法控制解决加金泉水库隧洞正常工作水头仅1357m～1659m水压隧洞质结构单断裂构造发育岩溶发育微弱洞线基位弱风化带围岩属Ⅲ类围岩岩质较硬隧洞结构处6度设防区基震情况造成隧洞衬砌破坏压隧洞中般容易引发渗漏通道
253隧洞断面型式尺寸设计
⑴隧洞断面型式设计
根隧洞工程质情况隧洞围岩呈破碎结构结构面张开度根般隧洞受力特点根隧洞围堰岩情况确定采受力条件较圆形结构隧洞工作断面
⑵尺寸确定
金泉水库新建隧洞功放水砂隧洞断面隧洞施工求施工断面进行设计确定隧洞净直径18米
254隧洞总体布置
根形情况金泉水库放水砂隧洞进口段洞身段出口段等组成结合实际情况隧洞部分布置：
⑴进口段
隧洞进口段方形结构进口喇叭段闸门井段渐变衔接圆形洞身段组成进口喇叭段根国量工程实践验试验总结提出合宜体形进行设计根提高改善该段压力增加闸门孔口尺寸保持泄流力体形布置设计：
进口顶部椭圆曲线侧曲线采14椭圆闸槽段闸槽型式合宜宽深WD005～008斜坡△x110—112圆角半径取RD01便动水中关闭检修门时迅速利水柱门扩散渐变段扩散角（边线中线夹角）取6°收缩渐变段收缩角取9°长度般均匀段洞径2倍
①进口门井工作桥设计：
根形条件隧洞进口门井设计岸塔式形式初步确定方形塔（具体实施时根工程环境设计成圆形）门井部设计布置框架式闸门启闭台连接岸边工作桥设计排架式简支板桥桥宽2m栏杆钢筋栏杆（具体实施时根工程环境调整具体实施时根工程环境设计结构外观）
②进口门井金属结构电气设计
㈠检修闸门设计：
进口检修闸门金属板门根隧洞设计情况门槽孔口尺寸18×18m根计算需闸门埋件重65吨启闭机选型号QPQ5卷扬式启闭机台
㈡电气设计
启动检修门电源接理动力电源动力启动柜启动卷扬式启闭机电机启闭台屋面设置防雷接装置
⑵洞身段
隧洞洞身段直线段转弯段组成面采直线受条件限制隧洞必须转弯保持良流态转弯半径设计控制5倍洞径洞宽确定转角60°曲线段首尾直线长度5倍洞径确定竖直面布置成直线根砼抗流速出口情况等素确定隧洞底坡
⑶出口段
隧洞出口工作闸阀段扩散段组成隧洞出口流速较高设计扩散段水流先行扩散减少单宽流量出口采底流消联结形式联结段扩散角a取6°斜坡段采1：3直线连接出口消接原游泳池具体布置见设计图
⑷闸门井通气面积设计
根隧洞工作情况检修门设置通气孔便正常泄流充水泄空等情况担负充气排气作改善洞流态避免气蚀闸门振动等利情况
通气孔设计充气量确定通气孔面积校核洪水位时闸门全开情况计算确定
通气孔断面面积两公式中计算结果值确定：
公式：
a——通气孔断面面积
ω——闸门道断面面积
Vω——闸门孔口处流速
Vα——通气孔允许风速取50ms
公式二：
式中：Qω——泄水流量
Va——通气孔允许风速取50ms
Fr——门水流弗汝德数取闸门收缩断面处计算：FrVc(ghc)12
Cb——均系数根该工程情况c0014b14
⑸隧洞放空泄流力计算
金泉水库放空沙隧洞压洞进口喇叭口型式隧洞出口方形结构尺寸18×16m底板高程72107m洞长度2214m水库正常蓄水位73766m设计洪水位73826m校核洪水位73861m根水工设计手册隧洞泄流力计算公式：
式中：μB——末端断面AB流量系数
AB——末端断面面积
HI——效水头
公式计算水位情况（闸阀全开）隧洞泄流力表示
泄流力曲线见页图中
隧洞水位情况泄流力计算结果表
工作水头
库前水位高程（m）
泄流力Q（m3s）
备注
0
72409
0
出口底板高程72107m
6
72707
1407
8
72907
1624
10
73107
1816
12
73307
1989
14
73507
2149
1659
73766
2339
正常蓄水位
1719
73827
2381
复核设计洪水位
1754
73889
2405
复核校核洪水位
— END —
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