水閘安全評(píng)價(jià)報(bào)告

PAGE38-1工程現(xiàn)狀的調(diào)查分析1.1基本情況1.1.1工程概況永豐閘壩位于長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市文家市鎮(zhèn)永豐村，是湘江支流潭水河即南川河上的一處中型水閘。水閘距文家市集鎮(zhèn)1km，緊依大文公路。永豐閘壩控制集雨面積約120平方公里，多年平均降雨量1650mm，河道干流長(zhǎng)42km，坡降為15%。永豐閘壩是1957年建設(shè)的木閘，三合土閘壩，主要功能是灌溉。1969年沖毀重建，1978年洪災(zāi)沖毀后在三合土的基礎(chǔ)上，用砼加固，1988、1998年先后進(jìn)行大修，1982、1985、1992、1996、1997、2002、2004、2005、2006、2007、2008等年份進(jìn)行了十余次小修。1.1.1.1樞紐主要建筑及其特性參數(shù)閘壩樞紐工程主要由攔河壩、水閘、電站、灌溉渠系等建筑物組成。閘壩總長(zhǎng)53m。1工程等級(jí)與防洪標(biāo)準(zhǔn)閘壩原設(shè)計(jì)下泄流量115m3/s，校核流量216.6m3/s。根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL258-2000）等規(guī)定，永豐閘壩樞紐工程為III等工程，其主要建筑物工程等級(jí)為4級(jí)，正常運(yùn)用洪水校準(zhǔn)為10年一遇，非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。2閘壩結(jié)構(gòu)尺寸(具體見(jiàn)永豐閘平面、縱、橫斷面圖)1）泄洪閘段泄洪閘分10個(gè)閘室，每個(gè)閘室2.2m，全長(zhǎng)22m。中間設(shè)隔墩9個(gè),墩寬0.4m,墩高1.05m,總泄水凈寬18.4m,分別布10扇閘門(mén),最大寬度為2m。8扇布于中間,最小寬度為1.2m，2扇布于兩端,閘門(mén)凈高為1m。泄洪閘兩端連接非溢流壩。順流水方向長(zhǎng)8.3m。泄洪閘壩分三層砌筑，下層為松樹(shù)樁基夾鋪塊石；中層為三合土，上層為砼抹面，俗稱“金包銀”。壩頂高程96.64）m，壩底高程94.64m,最大壩高2m，下游壩底高程93.44m。壩頂最寬處10m，窄處6m，呈扇形。一般斷面:上游垂直，壩頂寬0.78m,下游坡為1：7.52，壩總長(zhǎng)53m.壩頂裝有10扇四鉸水力自動(dòng)翻板木閘門(mén)。閘室閘門(mén)寬2—1.2m兩種，門(mén)高1.0m，厚0.07m；閘門(mén)頂高程96.76閘墩間距為2—1.2m，墩高為1.05m，寬為0.4m。水閘下游未設(shè)消力池和護(hù)坦。2）沖砂閘段（現(xiàn)無(wú)，原有。在1997年上游橋梁恢復(fù)過(guò)程中，為保橋墩穩(wěn)定，用砼筑實(shí)，由于洪水過(guò)大，橋梁在1997年恢復(fù)后，2000年又被水毀，后移位至壩下游新建一座橋梁）3）攔河壩段攔河壩總長(zhǎng)53m,其中溢流壩段寬(泄水閘門(mén))22m,攔河壩非溢流壩段為折線形，位于閘壩兩端，壩段左側(cè)寬24.5m，壩頂寬0.6m,沿踏步而下至斜坡連接溢流南面,右側(cè)寬6.5m，壩頂寬0.4m，沿踏步而下至溢流壩斷面。非溢流壩總寬31m。壩頂高程97.64m，壩基高程93.44m，最大壩高4.2m（不包括壩松基）。攔河壩上游面垂直，閘壩面坡度為垂直，下游邊坡1：7.52。4）灌溉分水閘灌溉分水閘位于壩左端,進(jìn)口底寬4m,由于基礎(chǔ)不牢固，1997年大洪水中被沖毀。分水閘流量為50m3/s，灌溉面積0.35萬(wàn)畝。同時(shí)，水閘下游在2006年新建一所電站，裝機(jī)容量為2組×125kw，實(shí)際發(fā)電量為30kwh。閘門(mén)現(xiàn)尚末恢復(fù),上游渠道出現(xiàn)險(xiǎn)情.故必須盡快恢復(fù)。1.1.1.2主要效益水閘主要功能以灌溉為主，兼防洪、發(fā)電。1灌溉：原設(shè)計(jì)灌溉面積1萬(wàn)畝，全部為自流灌溉，現(xiàn)實(shí)際灌溉面積3500畝。2防洪：保護(hù)清江水庫(kù)渡槽、大文公路、橋梁、文市集鎮(zhèn)等，保護(hù)人口3.3萬(wàn)人。3發(fā)電：電站裝機(jī)2×125kw，年發(fā)電量30kwh。1.1.2設(shè)計(jì)與施工情況1.1.2.1工程設(shè)計(jì)與施工的簡(jiǎn)要過(guò)程南川河流域是一塊紅色土地，這里是秋收起義會(huì)師地。由南川河哺育發(fā)展的文家市鎮(zhèn)，既是一個(gè)紅色旅游集鎮(zhèn)，也是一個(gè)工業(yè)重鎮(zhèn)，擁有150家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，財(cái)稅過(guò)億元。永豐閘壩一直以來(lái)由鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理，由于轍區(qū)并鎮(zhèn)搬遷和人事的變動(dòng)等原因，原水閘資料既無(wú)原始設(shè)計(jì)資料，又無(wú)竣工資料，當(dāng)年的設(shè)計(jì)及施工情況只能根據(jù)施工人員回憶確定。此次的數(shù)據(jù)均為2008年12月實(shí)測(cè)數(shù)。綜上所述，永豐閘壩的設(shè)計(jì)與施工總體上共分三個(gè)階段：第一階段：1957年河道攔水閘及永豐渠進(jìn)水閘建設(shè)，主要材料是松樁和石料、三合土。第二階段是1969年，由于水閘被洪水沖毀，仍用三合土重建。第三階段是1978年壩面用砼加固。11957年河道水閘建設(shè)情況簡(jiǎn)介1）工程審批過(guò)程：無(wú)2）工程設(shè)計(jì)情況：由原文家市公社管理委員會(huì)負(fù)責(zé)組織設(shè)計(jì)施工(土法設(shè)施)。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)水閘由泄水閘、沖砂閘、分水閘、渠系組成，其中：泄水閘為10扇1×2.2m（高×寬）(含墩寬0.4m在內(nèi))，沖砂閘1孔1×2.5m（高×寬），壩左分水渠分水閘2扇1×1.5m（高×寬）。3）河道攔水閘的施工正值大躍進(jìn)時(shí)期，受當(dāng)時(shí)條件的影響工程施工采用大兵團(tuán)作戰(zhàn)、日夜施工的方法；砌筑材料主要采用三合土（石灰、黃泥、砂子、青磚）；由于河床深達(dá)10余米，無(wú)法清基到底，采用松樁固基，把松柴打捆墊底，塊石堆砌，再用三合土固定。由于設(shè)計(jì)和施工均存在問(wèn)題，永豐閘壩非常不牢固，存在著嚴(yán)重的工程隱患，其中壩體、壩基滲漏問(wèn)題尤其突出。21969年水閘重建情況簡(jiǎn)介1）重建緣由1969年6月洪水導(dǎo)致25m泄水閘被沖毀，分水渠的分水閘被完全損壞、堤防被沖垮240m。2）工程設(shè)計(jì)情況同年文家市公社組織專家對(duì)永豐閘壩水毀原因進(jìn)行了調(diào)查分析，認(rèn)為永豐閘壩水毀的主要原因是水閘上游灣道過(guò)急，成90度直角彎，對(duì)壩體形成巨大沖擊力。決定將壩稍下移并調(diào)整15度方位，分減洪水壓力。3）施工情況本階段工程施工由于材料等原因，仍用上一次方法，用松木樁基、在木基上用塊石、三合土填筑壩體，壩面用10厘米砼包裹。采用大兵團(tuán)作戰(zhàn)的方法，一鼓作氣砌筑而成的。壩基及壩體一直滲漏嚴(yán)重。31978、1998年砼閘加固情況1978年洪水將水閘沖毀。在修復(fù)水損的基礎(chǔ)上，在原閘壩上加輔30cm砼。由于壩基基礎(chǔ)不穩(wěn)，三合土質(zhì)量差，造成大壩滲漏嚴(yán)重，部分地方出現(xiàn)裂痕和管涌，累壞累補(bǔ)，修修補(bǔ)補(bǔ)直至現(xiàn)在。1998年被洪水沖毀后在原基礎(chǔ)上用砼再次加固。4灌渠及電站建設(shè)情況電站位于分水閘下游，裝機(jī)兩臺(tái)，裝機(jī)容量為250kw。由于水閘關(guān)不死水，造成電站正常運(yùn)行只有4-5個(gè)月（豐水期）。渠道灌溉效益只能達(dá)到40%左右。2008年洪水，由于水閘不能自動(dòng)開(kāi)啟調(diào)節(jié)，而分水閘與1997年被洪水沖毀后一直未重建，洪水來(lái)臨時(shí)，洪水大量涌入分水渠，沖毀永豐渠道300余米，造成直接經(jīng)濟(jì)損失200余萬(wàn)元；導(dǎo)致新建電站擋水墻、護(hù)坡等出現(xiàn)裂痕。5河床及消力池情況河床為U型，全部為紅巖，U型槽底部與閘壩頂高差大于11.8米，（高差推算如下：壩高4.2m，在下游中心曾開(kāi)挖橋墩（1998年），挖深6米，再用2米炮釬未探到底，故高差大于12m。因高差無(wú)法探到，設(shè)計(jì)的平板橋改為石拱橋。）因地形地質(zhì)與資金的限制，未設(shè)置消力池。經(jīng)測(cè)量和推算，沖刷至壩踵坑寬41m，順?biāo)鏖L(zhǎng)30m，最大深度為3m。閘壩維修重建情況維修年份損毀部分損毀水閘數(shù)處理措施存在問(wèn)題1957在原柴壩的基礎(chǔ)上改建改建三合土壩由于資金限制，閘壩一直靠修修補(bǔ)補(bǔ)，沒(méi)有徹底解決四個(gè)問(wèn)題：1、基礎(chǔ)不牢；2、壩體嚴(yán)重滲漏；3、無(wú)消力池造成閘壩基腳懸空；4、閘門(mén)為木質(zhì)閘門(mén)，易腐蝕易失效。1969全部沖毀只留左右兩翼10重建調(diào)整角度1978水毀嚴(yán)重、閘道全毀9砼加固擴(kuò)建1982壩沖刷懸空0閘壩基礎(chǔ)加固1985右側(cè)護(hù)坡塌方0松樁、塊石護(hù)砌1988腐蝕并被沖毀10全部重建1992壩滲漏嚴(yán)重1壩面全面砼加厚1996木閘門(mén)腐蝕、滲漏2更換8扇閘門(mén)、壩體部分加固1997大水沖毀橋梁、壩、閘門(mén)9黃泥袋攔水灌溉（因上游修橋閘壩在第二年重建）沖砂閘被毀1998洪水全沖毀重建2002面板破爛不堪，滲漏面板加固2004閘壩踵部部分受損部分加固2005閘壩踵部又毀加固2006閘門(mén)腐蝕10全部更新2007閘壩滲水1面板加固、防滲處理2008閘門(mén)不能打開(kāi)修墩、軸1.1.3技術(shù)管理情況1.1.3.1技術(shù)管理制度執(zhí)行情況永豐閘壩技術(shù)管理原由文家市鎮(zhèn)永豐壩管理領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)管理；現(xiàn)在由文家市鎮(zhèn)水管站負(fù)責(zé)管理。目前建立有工程管理制度、防汛值班制度、電站運(yùn)行管理制度、抗旱水源調(diào)配制度等各項(xiàng)規(guī)章制度。由于技術(shù)力量薄弱、資金短缺，永豐閘壩管理較差。1.1.3.2水閘運(yùn)行情況表1.1-1永豐閘壩遭遇較大洪水時(shí)水閘調(diào)度情況統(tǒng)計(jì)表時(shí)間（年月日）開(kāi)啟閘門(mén)數(shù)（扇）閘門(mén)開(kāi)度上游水位（m）下游水位(m)水位差(m)備注197910全開(kāi)閘頂高程96.76m閘壩高程95.76m閘壩踵部高程93.76m198010全開(kāi)198110全開(kāi)198210全開(kāi)198310全開(kāi)198410全開(kāi)198510全開(kāi)198610全開(kāi)198710全開(kāi)19880不能開(kāi)啟198910全開(kāi)199010全開(kāi)199110全開(kāi)199210全開(kāi)199310全開(kāi)199410全開(kāi)199510全開(kāi)199610全開(kāi)199710全開(kāi)199810全開(kāi)199910全開(kāi)200010全開(kāi)200110全開(kāi)200210全開(kāi)200310全開(kāi)200410全開(kāi)200510全開(kāi)200610全開(kāi)200710全開(kāi)20080不能開(kāi)啟原建水閘和重建水閘的設(shè)計(jì)和施工都存在一定的質(zhì)量問(wèn)題，加上水閘經(jīng)常在超標(biāo)準(zhǔn)洪水情況下運(yùn)行，在五十多年運(yùn)行中，水閘出現(xiàn)了不同程度的安全隱患，有些安全隱患得到了應(yīng)急處理，但由于資金缺乏，水閘還存在較多隱患沒(méi)有得到徹底處理，致使永豐閘壩處于帶病運(yùn)行狀態(tài)。1水閘運(yùn)行1978年至2008年上下游水位見(jiàn)表1.1-1。從上表可知，永豐閘壩在30年中有25年超標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。兩次閘門(mén)無(wú)法啟動(dòng)。由于修壩加高，水位逐漸升高，上游農(nóng)田受淹越來(lái)越大，2008年有100余畝農(nóng)田受淹（洪水）。2分水閘運(yùn)行1997被洪水沖毀后一直未重建。3渠道及電站運(yùn)行(引水渠下游出險(xiǎn))渠道由于多種原因，現(xiàn)有效灌溉面積只有3500畝。2008年洪水，由于分水閘未恢復(fù)，導(dǎo)致洪水灌入渠道，使渠道上下受到洪水無(wú)情侵襲，完全損毀渠道達(dá)256米，電站擋墻及護(hù)坡出現(xiàn)裂縫，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200余萬(wàn)元。由于新建電站擋水墻、護(hù)坡等出現(xiàn)裂痕，2008年發(fā)電量?jī)H為30kwh，只有設(shè)計(jì)功率的12%。1.1.3.3水閘運(yùn)行期中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理措施1水閘水毀與重建閘門(mén)修復(fù)情況統(tǒng)計(jì)表維修年份損毀部分損毀閘門(mén)處理措施修復(fù)后問(wèn)題1957在大原柴壩的基礎(chǔ)上改建改建三合土閘壩由于資金限制，閘壩一直靠修修補(bǔ)補(bǔ)，沒(méi)有徹底解決四個(gè)問(wèn)題：1、基礎(chǔ)不牢；2、壩體嚴(yán)重滲漏；3、無(wú)消力池造成閘壩基腳懸空；4、閘門(mén)為木質(zhì)閘門(mén)，易腐蝕易失效。1969全部沖毀只留左右兩翼10重建調(diào)整角度1978水毀嚴(yán)重、閘道全毀9砼加固擴(kuò)建1988腐蝕并被沖毀10全部重建1992壩滲漏嚴(yán)重1壩面全面砼加厚1996閘門(mén)腐蝕、滲漏2更換8扇閘門(mén)、壩體部分加固1997大水沖毀橋梁、壩、閘門(mén)9黃泥袋攔水灌溉（因上游修橋閘壩在第二年重建）沖砂閘被毀1998洪水全部沖毀重建2006閘門(mén)腐蝕10全部更新2007閘壩滲水1面板加固、防滲處理2008閘門(mén)不能打開(kāi)修墩、軸1957年建設(shè)，1969年水毀重建（三合土），1978年水毀重建（在三合土基礎(chǔ)上砼加固），1998年水毀修復(fù)。通過(guò)重建和修補(bǔ)，保障了3000余畝農(nóng)田灌溉，保護(hù)了清江水庫(kù)渡槽、下游橋梁、公路等基礎(chǔ)設(shè)施。但由于水閘的設(shè)計(jì)和施工均存在一定問(wèn)題，未進(jìn)行閘壩安全及下游消力池防沖設(shè)計(jì)，同時(shí)施工中無(wú)法全部清基到巖基，基礎(chǔ)落在松樹(shù)墩上,閘壩采用三合土砌磚塊石砌筑，致使水閘多年運(yùn)行中出現(xiàn)閘體、閘基滲漏等現(xiàn)象。由于修補(bǔ)加固累積，壩體逐年加高，河道兩岸又無(wú)任何防護(hù)措施，致使兩岸農(nóng)田受洪水影響加大，受淹面積逐年增多。2閘門(mén)1）泄水閘門(mén)1957年原建水閘和1969年重建水閘泄洪閘攔水設(shè)施為木質(zhì)插板閘門(mén)，由于木質(zhì)插板數(shù)量較多，操作不方便。1978年改為自動(dòng)翻板木質(zhì)閘門(mén)。自動(dòng)翻板閘門(mén)的特點(diǎn)是：閘門(mén)能根據(jù)上游水位變化自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，水閘的運(yùn)行及管理較以前大為方便。木質(zhì)閘門(mén)成本低，但存在易腐蝕，使用壽命短；易漏水，干旱季節(jié)分水閘入水量不足；支鉸易銹蝕，造成無(wú)法自動(dòng)翻板。3）分水閘門(mén)1969、1978、1998三次被沖壞，三次修復(fù)。3下游沖刷經(jīng)水管站檢測(cè)，水閘下游受洪水沖刷形成沖刷坑，沖刷坑平均深度約2m，最大深度約3.5m，沖坑離壩踵距離約2米，沖刷坑最長(zhǎng)約30m，寬約41m。由于缺乏資金，未對(duì)沖刷坑采取任何措施，嚴(yán)重危及閘壩安全。4閘體、閘基滲漏情況雖經(jīng)多次翻修，但仍有閘基落在松柴上、壩體填筑材料仍為三合土石塊基礎(chǔ)，壩基滲漏不斷。1998年修復(fù)后，當(dāng)年無(wú)集中滲漏現(xiàn)象，2000年又出現(xiàn)管滲1處，最大滲流量達(dá)1.5L/s，2008年滲流量加大至3L/S,現(xiàn)在壩前采取黃泥土鋪蓋等方法阻滲,但效果不明顯.5閘壩砼構(gòu)件裂縫破損及加固閘壩砼構(gòu)件裂縫、破損、砼脫落剝蝕嚴(yán)重。嚴(yán)重威脅著水閘安全運(yùn)行。2008及最近幾年洪水又對(duì)閘門(mén)有些損壞，目前泄洪閘門(mén)存在的問(wèn)題逐年增多。②沖砂閘門(mén)沖砂閘原建于1958年，共2孔，其閘門(mén)原為木質(zhì)插板閘門(mén)，采用人工啟閉，運(yùn)行中存在下面幾塊插板無(wú)法開(kāi)啟等問(wèn)題，不僅影響水閘正常泄洪，而且還導(dǎo)致沖砂閘上游淤積嚴(yán)重。后被洪水沖毀，一直未重建，閘門(mén)所在壩段改為非溢流壩段。3）下游沖刷1986年冬季檢查發(fā)現(xiàn)非溢流壩段（左邊）護(hù)坦砼被沖毀，漿砌石部分也部分毀壞。1986年11月，對(duì)該處護(hù)坦水毀進(jìn)行局部修復(fù)，當(dāng)時(shí)對(duì)沖坑部位采用漿砌石回填后，再用30cm砼護(hù)面。1989年6月水閘下游河床受洪水沖刷形成沖刷坑，沖刷坑平均深度約1m，最大深度約2.0m，沖坑離壩踵距離約5m，沖刷坑最長(zhǎng)約6m，寬度約90m。同年12月管理處對(duì)閘下游沖刷坑進(jìn)行了加固，但由于資金缺乏，當(dāng)時(shí)只對(duì)非溢流壩段（右邊）下游(26.2×4m)范圍進(jìn)行了加固，加固措施還是先對(duì)沖坑采用漿砌石回填，然后采用30cm厚砼護(hù)面。第二閘段則未作處理，經(jīng)多年運(yùn)行，水閘沖刷坑面積及深度逐年增加，2003年冬季檢查發(fā)現(xiàn)沖刷坑長(zhǎng)度已達(dá)12米以上m，寬度40～70m，沖坑距壩踵距離僅3m，危及閘壩安全。4）閘體、閘基滲漏情況1999年，非溢流壩段及1#、3#、4#、5#、7#閘段下游側(cè)發(fā)現(xiàn)有集中滲流現(xiàn)象。2003年9月12日下午3時(shí)發(fā)現(xiàn)4#閘下游側(cè)存在集中滲漏現(xiàn)象，南川河閘現(xiàn)管理處派技術(shù)人員對(duì)滲漏情況進(jìn)行了仔細(xì)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)水閘下游存在5處集中滲漏點(diǎn)：非溢流壩壩腳（樁號(hào)0+05.25）壩腳集中滲漏點(diǎn)1處，滲漏量目估值約3L/S；2#溢流閘（樁號(hào)0+09.25）閘腳集中滲漏點(diǎn)1處，滲流量約4L/S；4#溢流閘（樁號(hào)0+013.45）閘腳集中滲漏點(diǎn)1處，滲流量約6L/S；5#溢流閘（樁號(hào)0+16.64）閘腳集中滲漏點(diǎn)1處，滲漏量約5L/S；7#溢流閘（樁號(hào)0+22.45）閘身集中滲漏點(diǎn)1處，滲漏量約4L/S（觀測(cè)時(shí)上游水位為96.76m，下游水位為95.59m）。通過(guò)對(duì)不同的上下游水位情況進(jìn)行了多次觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)閘壩上下游水位差為1.2m時(shí)，下游開(kāi)始出現(xiàn)集中滲漏，滲漏量隨上下游水位差的增減而增大或減少。當(dāng)時(shí)采取上游拋填粘土鋪蓋的方法的防滲措施處理，但效果不太理想。表1.1-2永豐水閘滲流觀測(cè)成果統(tǒng)計(jì)表滲漏點(diǎn)序號(hào)位置樁號(hào)部位滲漏出現(xiàn)時(shí)上下游水位差(m)滲流量(L/S)2003年備注1非溢流壩段0+05.25壩腳1.23滲漏量隨上、下游水位差增大而增大2溢流閘3#0+09.25閘腳1.243溢流閘4#0+13.45閘腳1.264溢流閘5#0+16.64閘腳1.255溢流閘7#0+22.45閘身1.24合計(jì)22經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，閘壩集中滲漏處數(shù)逐年增多，滲流量也逐年增大。由于資金缺乏，1999年至今未對(duì)永豐水閘滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。2003年9月，管理處對(duì)永豐水閘的滲漏量進(jìn)行了觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)水閘上游水位96.76m，下游水位95.59m，觀測(cè)成果詳見(jiàn)表1.1-2。5）閘壩砼構(gòu)件裂縫破損及加固2003年9月15日，發(fā)現(xiàn)壩身溢流面板存在裂縫，主要為：縱向裂縫6條，長(zhǎng)0.6-2.8m，寬6-8mm；橫向裂縫7條，長(zhǎng)0.8-2.5m，寬6-7mm。同年12月對(duì)出現(xiàn)閘墩裂縫的部位進(jìn)行加固。但從運(yùn)行效果來(lái)看，以前多次加固處理并沒(méi)有徹底解決問(wèn)題。1999年以來(lái)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)閘壩砼結(jié)構(gòu)件裂縫、破損、砼脫落剝蝕嚴(yán)重。嚴(yán)重威脅著水閘安全運(yùn)行。6）水閘左岸分水渠道土堤滑坡治理eq\o\ac(○,1)水閘左岸上游分水渠道堤防滑坡及處理永豐水閘左岸河堤上游有一分水渠道，該渠道主要作用為發(fā)電及灌溉，堤頂高程96.80m，堤高94.0m，堤頂寬約1m，堤外坡1∶1.5,渠道護(hù)砌為漿砌石擋墻。該段渠道擋墻在多年運(yùn)行中堤外坡局部存在散浸，而且滑坡險(xiǎn)情時(shí)有發(fā)生。其中2008年7月，擋墻全部被洪水沖毀造成土堤塌方，面積約200m2，方量500m3，同時(shí)造成發(fā)電站前護(hù)坡出現(xiàn)裂痕。由于搶險(xiǎn)及時(shí)，該次險(xiǎn)情未給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成大的損失。由于資金缺乏，管理處沒(méi)有對(duì)上游分水渠道塌方部位進(jìn)行相應(yīng)處理，也未對(duì)堤防擋墻進(jìn)行重建，土堤安全隱患未能徹底根除。1.1.4工程安全狀態(tài)初步分析1.1.4.1工程安全狀態(tài)現(xiàn)狀永豐閘壩位于長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市文家市鎮(zhèn)永豐村，是湘江支流潭水河即南川河上的一處中型水閘。水閘距文家市集鎮(zhèn)1km，緊依大文公路。永豐閘壩控制集雨面積約120平方公里，多年平均降雨量1650mm，河道干流長(zhǎng)42km，坡降為15%。永豐閘壩是1957年建設(shè)的木閘，三合土閘壩，主要功能是灌溉。1969年沖毀重建，1978年洪災(zāi)沖毀后在三合土的基礎(chǔ)上，用砼加固，1988、1998年先后進(jìn)行大修，1982、1985、1992、1996、1997、2002、2004、2005、2006、2007、2008等年份進(jìn)行了十余次小修。永豐水閘是“大躍進(jìn)”和文革年代的產(chǎn)物，由于當(dāng)時(shí)資金少，材料短缺，設(shè)計(jì)不盡合理，施工土法上馬，造成先天不足。進(jìn)入八十年代，永豐閘壩一直以來(lái)由鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理，由于轍區(qū)并鎮(zhèn)搬遷和人事的變動(dòng)等原因，對(duì)水閘進(jìn)行維修加固的投入日益減少，致使工程年久失修。1998年被洪水沖毀后，雖然南川河水利工程管理處針對(duì)水閘中出現(xiàn)的部分問(wèn)題采取了一定的應(yīng)急處理措施，但由于資金短缺，水閘存在的大部分病險(xiǎn)隱患未得到徹底治理，因而未能從根本上根除水閘的病險(xiǎn)隱患。水閘存在的病險(xiǎn)隱患嚴(yán)重威脅著水閘的安全及水閘效益的發(fā)揮，目前永豐水閘處于控制運(yùn)行狀態(tài)。目前水閘存在的主要問(wèn)題有：a）水閘泄洪能力不夠水閘原設(shè)計(jì)下泄流量115m3/s，校核下泄流量216.6m3/s。根據(jù)1991年以來(lái)的水閘調(diào)度運(yùn)行情況分析，原設(shè)計(jì)采用的洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)偏低，采用的資料精度不高，致使水閘泄流孔口設(shè)計(jì)尺寸偏小，幾乎每年出現(xiàn)洪水漫頂現(xiàn)象。由于堤頂高程偏低，每年洪水季節(jié)左岸河堤均出現(xiàn)漫頂現(xiàn)象，長(zhǎng)500m，淹沒(méi)農(nóng)田面積達(dá)3000畝，給附近群眾造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)測(cè)算，2002年該處河堤漫頂造成直接經(jīng)濟(jì)損失約120萬(wàn)元。b）砼結(jié)構(gòu)老化破損、裂縫嚴(yán)重1）閘門(mén)破損嚴(yán)重①泄洪沖砂閘閘門(mén)：原有，后被洪水沖毀，一直未重建。因無(wú)原始資料，不能查明詳細(xì)尺寸。②木質(zhì)水力自動(dòng)翻板門(mén)：共10扇，存在的主要問(wèn)題有：閘門(mén)砼破損嚴(yán)重，10扇閘門(mén)中左上角缺損的有2扇、左右上角均缺損的有4扇、左右上角及門(mén)葉中部破損的有1扇、此外1～6＃閘門(mén)支墩表面砼剝蝕嚴(yán)重；所有閘門(mén)鉸支座均銹蝕嚴(yán)重，部分鉸支座銹蝕卡死，無(wú)法正常啟閉；大部分閘門(mén)止水橡皮老化脫落，閘門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重；閘門(mén)支墩緩沖橡膠均脫落，給閘門(mén)安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅。25孔自動(dòng)翻板閘門(mén)為預(yù)制鋼筋砼板拼裝結(jié)構(gòu)，多年運(yùn)行導(dǎo)致金屬構(gòu)件銹蝕嚴(yán)重，特別是主鋼軸嚴(yán)重銹蝕，強(qiáng)度降低而變形，已嚴(yán)重影響到自動(dòng)啟閉和自身的穩(wěn)定。由于維護(hù)費(fèi)用缺乏，水力自動(dòng)翻板門(mén)存在的問(wèn)題日益嚴(yán)重，1998年6月13日，就有5扇自動(dòng)翻板閘門(mén)被洪水沖毀，導(dǎo)致“雙搶”抗旱時(shí)不能正常供水。c）閘體、閘基滲漏嚴(yán)重1999年，非溢流壩段及8#、9#、15#、16#閘段下游發(fā)現(xiàn)有集中滲流，總滲流量19.5L/s。通過(guò)對(duì)不同的上下游水位情況進(jìn)行了多次觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)閘壩上下游水位差為1.5m時(shí)，下游開(kāi)始出現(xiàn)集中滲漏，滲漏量隨上下游水位差的增減而增大或減少。經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，閘壩集中滲漏處數(shù)逐年增多，滲流量也逐年增大。由于資金缺乏，1999年至今未對(duì)永豐水閘滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。2003年7月觀測(cè)，滲漏點(diǎn)增致7處，總滲流量達(dá)27.5L/s。d）水閘下游河床及岸坡沖刷1989年6月洪水，致使非溢流壩段（左）與瀉洪閘段下游形成沖刷坑，因一直未作處理，沖刷面積不斷擴(kuò)大，沖坑深度不斷增加。到2003年沖刷坑最長(zhǎng)達(dá)10m，寬度40～70m，平均深度達(dá)1.0m，沖刷坑距壩踵距離僅3米，嚴(yán)重危及水閘安全。e）閘上游左岸分水渠渠堤存在較嚴(yán)重的穩(wěn)定安全問(wèn)題閘上游左岸有一分水渠道，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)采用重力式漿砌擋墻護(hù)坡，由于多次被洪水沖刷沖毀，雖即使修復(fù)，但渠堤局部出現(xiàn)滲漏，渠堤頂部土方曾多次出現(xiàn)滑坡。1999年7月6日，分水渠渠堤出現(xiàn)塌方，塌方面積100m2，方量約300m3。由于原滑坡未能完全修復(fù)，目前該段河堤堤身凹凸不平，存在較嚴(yán)重的穩(wěn)定安全問(wèn)題。f）水閘由于沖砂閘被沖毀，一直未重建，造成水閘上下游游砂石滯留堆積嚴(yán)重，影響行洪，直接影響到水閘安全。。1.1.4.2成因分析永豐水閘在多年運(yùn)行中出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因主要分析如下：1）閘壩砼老化破損及裂縫閘壩砼構(gòu)件出現(xiàn)裂縫主要原因有：閘壩的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)太低，施工時(shí)大量采用的時(shí)三合土砌塊石，根本不符合現(xiàn)代建筑的要求，且施工中存在座漿不實(shí)的問(wèn)題；砼施工質(zhì)量較差，加上三十多年運(yùn)行致使砼老化破損，裂縫露筋銹蝕；基礎(chǔ)處理不徹底，致使閘壩產(chǎn)生不均勻沉陷而產(chǎn)生局部拉應(yīng)力集中，形成裂縫；另外，閘壩（包括閘墩）拉應(yīng)力區(qū)配筋不夠，也是部分裂縫產(chǎn)生的原因之一。2）壩體和壩基滲漏原因分析主要原因是因施工質(zhì)量較差引起：一是因壩體為三合土砌石結(jié)構(gòu)，經(jīng)多年運(yùn)行，在滲壓水頭長(zhǎng)期作用下，砌體膠結(jié)材料（三合泥）已不復(fù)存在，砌體等同于干砌塊石體，而且壩體內(nèi)部存在滲流通道；二是因筑壩時(shí)未做徹底清基處理，也未做防滲處理，閘壩直接建在砂卵石基礎(chǔ)上，多年運(yùn)行中，在滲壓水有作用下致使閘壩基礎(chǔ)出現(xiàn)滲漏通道。3）水閘下游河床及岸坡沖刷成因分析水閘采用底流消能，因未做消力池等消能設(shè)施，不同的泄洪流量，產(chǎn)生不穩(wěn)定的遠(yuǎn)離水躍，加之河勢(shì)變化復(fù)雜，導(dǎo)致下游河床產(chǎn)生沖刷，形成沖刷坑。由于水閘下游河床為U行斷面，行洪斷面較上游大為縮小，且下游300處為河道90。大彎，下游行洪效率大為降低。在未經(jīng)消能的泄洪水流沖刷作用下，造成對(duì)堤腳的沖刷是導(dǎo)致下游岸坡發(fā)生垮塌事故的主要原因。此外，原設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)偏低，致使水閘泄流孔口設(shè)計(jì)尺寸偏小，水閘長(zhǎng)期處于超標(biāo)準(zhǔn)洪水運(yùn)行狀態(tài)，也是造成下游嚴(yán)重沖刷的主要原因之一。4）閘上游左岸分水渠道閘上游左岸有一分水渠道，當(dāng)時(shí)該段渠堤設(shè)計(jì)采用重力式漿砌擋墻護(hù)坡，由于多次被洪水沖刷沖毀，雖即使修復(fù)，但渠堤局部出現(xiàn)滲漏，渠堤頂部土方曾多次出現(xiàn)滑坡。由于資金缺乏，僅對(duì)1995年沖毀部分進(jìn)行了相應(yīng)處理，其余段未進(jìn)行加寬加固處理，也未對(duì)堤體及堤基進(jìn)行防滲加固。由于原滑坡未能完全修復(fù)，堤身凹凸不平，堤安全隱患未能徹底根除。1.1.5結(jié)論與建議1.1.5.1結(jié)論針對(duì)永豐水閘在多年運(yùn)行中存在的問(wèn)題及工程安全狀態(tài)分析成果，永豐水閘處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，其工程安全狀態(tài)為C級(jí)。1.1.5.2建議建議安全鑒定項(xiàng)目及加固措施如下：a)現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)項(xiàng)目1）對(duì)閘基及兩岸河堤進(jìn)行地質(zhì)勘探，確定閘基及河堤土料的基本物理性質(zhì)，為閘室、河堤的穩(wěn)定及滲流情況分析提供有關(guān)數(shù)據(jù)；2）對(duì)閘壩各部位砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行砼強(qiáng)度和碳化深度檢測(cè)。b)工程復(fù)核計(jì)算項(xiàng)目1）工程等級(jí)規(guī)模及設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核，洪水復(fù)核計(jì)算；2）閘頂和堤頂高程復(fù)核計(jì)算；3）對(duì)溢流閘段及非溢流閘段閘基及右岸河堤進(jìn)行滲流復(fù)核計(jì)算；4）對(duì)溢流閘段及非溢流閘段及右岸河堤進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算；5）對(duì)閘墩及其他主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定驗(yàn)算；6）閘下游消能防沖復(fù)核計(jì)算c)加固項(xiàng)目1）對(duì)閘基進(jìn)行灌漿防滲處理，對(duì)閘壩體進(jìn)行充填灌漿處理。2）新建閘下游消力池及護(hù)坦。3）對(duì)閘下游右岸堤防垮塌部分進(jìn)行漿砌石擋土墻加固（長(zhǎng)80m）。4）對(duì)電站前池進(jìn)行清淤處理，對(duì)閘下游河床中砂洲進(jìn)行疏竣處理。5）對(duì)閘上游分水渠道（樁號(hào)D0+000～D0+300）進(jìn)行加固處理并修筑壓浸平臺(tái)，并進(jìn)行堤體及堤基防滲處理。7）老化砼補(bǔ)強(qiáng)、溢流面及溢流閘閘墩修補(bǔ)，閘門(mén)更換，更換閘門(mén)止水等。8）拆除重建沖砂閘排架，重建閘門(mén)及啟閉設(shè)備。11）建立和完善大壩位移、滲漏、裂縫等安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)，更新水文測(cè)報(bào)和通訊設(shè)施，完善各項(xiàng)規(guī)章制度等。2.4.2區(qū)域地質(zhì)概況受永豐灌溉工程管理所委托，我院承擔(dān)了永豐閘壩安全評(píng)價(jià)地質(zhì)勘察工作，主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔勘探（包括鉆孔水文地質(zhì)試驗(yàn)）、地質(zhì)測(cè)繪，綜合利用施工地質(zhì)資料，從而查明樞紐工程的工程、水文地質(zhì)條件及存在的問(wèn)題，綜合分析作出永豐閘壩大壩工程質(zhì)量評(píng)價(jià)。本次勘察主要進(jìn)行了鉆探、地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪、現(xiàn)場(chǎng)注水、壓水試驗(yàn)，于2009年1月3日進(jìn)場(chǎng)，至1月7日完成了全部野外工作。完成的勘察工作量見(jiàn)表1-1。勘察工作量一覽表表1-1序號(hào)項(xiàng)目名稱單位工作量備注11/500大壩地質(zhì)平面測(cè)繪km20.0221/200大壩工程地質(zhì)橫剖面圖條131/200大壩水文地質(zhì)橫剖面圖條14鉆孔m/孔36.8/35注水試驗(yàn)段36壓水試驗(yàn)段67病險(xiǎn)情況調(diào)查組日5工程區(qū)工程地質(zhì)條件2.1地形地貌永豐閘壩壩址位于瀏陽(yáng)市文家市鎮(zhèn)永豐村境內(nèi),是湘江流域的二級(jí)支流譚水河中上游的一處中型河壩，河谷呈V形。河床寬約42m。右岸為農(nóng)田，地勢(shì)較平緩,地形高程為154.6m～162.50m,植被發(fā)育，坡度較陡,左岸山地，坡度較陡,地形高程為166.83m～256.40m,植被發(fā)育，水土保持完好。2.2地層巖性壩址區(qū)笫四系覆蓋較厚,基巖出露較少,僅在河床和附近山坡有零星出露,其巖性為三迭系（E）的紫紅色含礫砂巖、紫紅色砂巖和青灰色石英砂巖及第四系的沖積層，按地層順序從新到老描述如下：a）第四系沖積層（Q4a1①分布于大壩左右壩肩少量的人工填土（Qs）：，人工堆積物為褐黃色、紫紅色碎石、砂質(zhì)粘性土,結(jié)構(gòu)松散。②分布于河床中的淤泥質(zhì)粘土:灰黑色、深灰色淤泥質(zhì)粘土含少量粉細(xì)砂,見(jiàn)少量有機(jī)物,有臭味,結(jié)構(gòu)松散。③分布于大壩左右壩肩粉質(zhì)粘土：為褐黃色、紫紅色粉質(zhì)粘土,結(jié)構(gòu)稍密,天然含水量較高。④分布于河床中的砂卵石層：為紫紅色、灰白色,主要成分為石英,最大粒徑為6cm,最小粒徑為0.7cm,分選性差。b）第四系殘坡積物（Qed1）分布在兩岸山坡上的殘坡積層,殘坡積層為紫紅色、桔黃色含碎石砂質(zhì)粘土,天然含水量較高。C)三迭系（E）：由鉆孔揭露及地面露頭觀測(cè)，閘壩基礎(chǔ)及左、右壩肩均為紫紅色粉砂質(zhì)砂巖。較堅(jiān)硬，厚層狀。2.3地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)受新華夏系構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，有一大型構(gòu)造帶通過(guò)工程區(qū),深切河谷,產(chǎn)狀為336°/NE∠57°,其節(jié)理裂隙極為復(fù)雜，主要有兩組節(jié)理,節(jié)理產(chǎn)狀為306°/NE∠37°～40°、262°/NW∠61°～65°；巖層產(chǎn)狀為32°/NW∠29°～32°。2.4大壩抗滑穩(wěn)定地質(zhì)參數(shù)該大壩存在深層抗滑穩(wěn)定問(wèn)題，根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL25-91）和《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5108-1999）的有關(guān)規(guī)定，推薦壩基巖體及建基面抗剪斷強(qiáng)度（見(jiàn)表2.6-1）,土的物理力學(xué)指標(biāo)推薦值(見(jiàn)表2.6-2),巖石力學(xué)指標(biāo)推薦值(見(jiàn)表2.6-3)大壩結(jié)構(gòu)復(fù)核巖體力學(xué)參數(shù)推薦值表2.6-1滑移面f抗剪斷f’C’(MPa)巖體0.750.30建基面0.650.650.302.5水文地質(zhì)條件2.5.1地下水類(lèi)型壩址區(qū)地下水有兩種賦存方式：①孔隙水：發(fā)育于第四系砂礫石及粘性土層、松堆積物中，受雨水和地表水控制,流向河床。②基巖裂隙水：埋藏于基巖的節(jié)理裂隙中,基巖裂隙水與第四系孔隙水連通性較好,枯水季節(jié)地下水補(bǔ)給河水,雨季河水補(bǔ)給地下水2.5.2壩基巖石透水性壩基裂隙是基巖漏水的主要通道，孔內(nèi)壓水試驗(yàn)透水率q>10Lu,6段；透水率q<5Lu,3段（詳見(jiàn)下表2-1），不滿足規(guī)范壩基透水率q<5Lu的要求。永豐閘壩壩體及壩基壓水(注水)試驗(yàn)成果表表2.4-1鉆孔編號(hào)鉆孔位置孔口高程（m）試段位置（m）透水率（lu）備注ZK1左壩肩注水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)ZK2壩頂中部注水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)ZK3右壩肩注水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)2.6地震根據(jù)國(guó)家地震局編制的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，壩址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g的地區(qū)，即《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990版）》（1:400萬(wàn)）劃定的地震基本烈度值<Ⅵ度區(qū)。3閘壩施工質(zhì)量及評(píng)價(jià)3.1閘壩壩體施工質(zhì)量及評(píng)價(jià)3.1-1大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖及處理a）壩基開(kāi)挖符合原設(shè)計(jì)要求，但按現(xiàn)行設(shè)計(jì)、施工規(guī)程規(guī)范和主要技術(shù)要求，尚有不足。大壩基礎(chǔ)采用樹(shù)樁至淤泥質(zhì)粘土層(層厚5.2m)，樹(shù)樁上面塊石鋪墊用三合土充填,但充填不密實(shí),長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行,滲漏水流將其充填三合土漿液帶走而形成管涌,左右壩肩開(kāi)挖至粉質(zhì)粘土層,壩基滲漏嚴(yán)重,水平滲透系數(shù)為3.0E-4,垂直滲透系數(shù)為2.5E-4。b）基礎(chǔ)開(kāi)挖處理不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)、施工規(guī)程規(guī)范和主要技術(shù)要求。黃棠水閘于1957年興建，1978年重建都是在無(wú)詳細(xì)地質(zhì)資料的情況下設(shè)計(jì)施工的。也未對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行防滲及固結(jié)處理,經(jīng)30余年運(yùn)行壩基鋪墊層中三合土漿液被滲漏水流帶走而形成管涌,涌水量高達(dá)15.6L/s。3.1-2閘壩壩體施工及處理壩體為堆石壩體(砌筑材料三迭系的紫紅色含礫砂巖及青灰色砂巖,漿液為三合土)表層為砼防滲面板，由于缺乏必要的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，施工質(zhì)量很差，堆石體三合土漿液不飽滿,堆石三合土充填不密實(shí)，強(qiáng)度較低，不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。在本次勘察工作中鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)埋石充填漿液不密實(shí)，結(jié)構(gòu)較松散，正常鉆進(jìn)時(shí)，孔內(nèi)不返水，往孔內(nèi)注入機(jī)油作指示劑，可發(fā)現(xiàn)下游河面很快浮上機(jī)油,壩體經(jīng)30余年運(yùn)行三合土漿液被帶走而形成管涌,表層砼面板出現(xiàn)多條裂縫,涌水量大于55Lu,因此永豐閘壩壩體需進(jìn)行固結(jié)及帷幕灌漿。3.2消力池抗沖刷施工質(zhì)量及評(píng)價(jià)消力池原設(shè)計(jì)采用綜合式消力池，長(zhǎng)35m、深0.8m，砼護(hù)底厚0.12m，消力檻高0.15m。但由于資金困難，消力池設(shè)計(jì)方案未實(shí)施。造成下游河床由于受洪水沖刷消損嚴(yán)重,至今大壩實(shí)際采用的面流消能方式，大壩下游已形成深達(dá)5.2m的沖刷坑(長(zhǎng)35.0m,寬8.0m,深5.2m的大坑)，沖刷坑已深至壩腳及閘肩基礎(chǔ)，嚴(yán)重威脅到大壩的穩(wěn)定。3.3灌溉分水閘施工質(zhì)量及評(píng)價(jià)分水閘興建于1978年,位于閘壩左肩部,閘長(zhǎng)6.0m,閘室凈寬4.4m,閘頂部高程96.0m,底板高程94.0m。閘側(cè)墻墻體為漿(三合土)砌石,表層為3.0cm的砼防滲面板,俗稱“金包銀”結(jié)構(gòu),底板為15cm的砼砂漿(底板砼砂漿標(biāo)號(hào)低,且澆注厚度較薄),因施工清基不到基巖,且無(wú)墊層,1998年被洪水沖毀,因資金困難,無(wú)力重建。3.4灌溉明渠施工質(zhì)量及評(píng)價(jià)該段明渠位于灌溉分水閘左岸下游約60m處,灌溉明渠為一矩形,寬1.3m,深2.0m,外用漿砌石0.6m(砼漿標(biāo)號(hào)<100#),內(nèi)為砼防滲面板加鋼筋砼拉梁,該段明渠修建在大文公路外坡,坡高16m,下臨潭水河,渠道修建在松散的堆積填土層上,基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻下沉和大文公路邊坡的擠壓作用,造成明渠墻體和底板開(kāi)裂,2008年特大洪水,因泄洪閘無(wú)法開(kāi)啟,灌溉明渠是唯一的泄洪通道,造成長(zhǎng)達(dá)256m灌溉明渠全毀,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200余萬(wàn)元。3.5閘壩質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果及評(píng)價(jià)4結(jié)論及建議1）根據(jù)國(guó)家地震局編制的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，壩址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g的地區(qū)，即《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990版）》（1:400萬(wàn)）劃定的地震基本烈度值<Ⅵ度區(qū)。2）閘壩壩基系閘壩基礎(chǔ)及左、右壩肩均為紫紅色粉砂質(zhì)砂巖，由于節(jié)理裂隙發(fā)育，基巖其中等透水層厚度為m，特別是沿節(jié)理裂隙漏水更嚴(yán)重，閘壩壩體由于運(yùn)行時(shí)間久遠(yuǎn),清縫三合土漿液隨滲漏水流帶走而形成滲漏通道,建議對(duì)其進(jìn)行防滲處理。3）受構(gòu)造的影響，其節(jié)理裂隙極為發(fā)育,閘壩下游河床沖刷嚴(yán)重，大部已淘空壩腳，已嚴(yán)重危及閘壩安全運(yùn)行。建議對(duì)其進(jìn)行加固處理。4)壩體施工質(zhì)量很差，漿砌石漿為三合土,而充填不飽滿，砂漿標(biāo)號(hào)低于100#；砌石為三迭系含礫砂巖，該巖石抗風(fēng)化,抗沖刷能力差,強(qiáng)度較低，且施工清不到基巖,壩體產(chǎn)生不均一下沉,而壩體出多條裂縫,壩體現(xiàn)已達(dá)不到10一遇洪水設(shè)計(jì)的要求,建議對(duì)其進(jìn)行加固及防滲灌漿處理。5)消力池因資金困難,砼砂漿標(biāo)號(hào)太低,加之清基未到基巖,產(chǎn)生不均一下沉而將消力池底板拉裂,因施工質(zhì)量太差,雖經(jīng)1969年和1978年兩次重建,由于資金困難改造不徹底,經(jīng)1996年、1998年兩次特大洪水沖刷,消力池現(xiàn)已全部沖損,建議重建消力池。6)灌溉分水閘因資金困難,砼砂漿標(biāo)號(hào)太低,加之清基未到基巖,產(chǎn)生不均一沉降而將水閘閘墩及底板拉裂,因施工質(zhì)量太差,雖經(jīng)多次修補(bǔ),由于資金困難改造不徹底,被2008年洪水全部沖損,建議重建灌溉分水閘。7)灌溉明渠因資金和施工質(zhì)量等問(wèn)題,加之灌溉明渠基礎(chǔ)座落在笫四系松散堆積層上,產(chǎn)生不均一沉降而將灌溉明渠側(cè)墻及底板拉裂,被2008年洪水沖毀長(zhǎng)達(dá)256m,建議重建該段灌溉明渠。綜上所述，該工程存在壩體、壩基滲漏及左右壩肩繞壩滲漏和壩體抗滑穩(wěn)定等問(wèn)題,急需對(duì)該工程進(jìn)行整治和配套設(shè)施的修復(fù)。2.5砼結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)2.5.1工程概況及現(xiàn)狀永豐水閘工程為漿砌石低水頭溢流壩，全長(zhǎng)約53m。其中：非溢流壩段31m，泄水閘段22m。永豐水閘工程自1958年竣工以來(lái)，一直帶病運(yùn)行，雖然經(jīng)過(guò)多次維修改造，但未能從根本上解決問(wèn)題。永豐水閘砼結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題主要有：1）閘體施工質(zhì)量較差，漿砌石體多處被水掏空形成裂縫和孔洞，混凝土強(qiáng)度低，經(jīng)幾十年運(yùn)行和水流沖刷，其砼表面剝蝕嚴(yán)重，存在較多裂縫及剝落現(xiàn)象。2）閘門(mén)經(jīng)幾十年運(yùn)行，目前大部分不能正常使用。泄水閘閘門(mén)破損嚴(yán)重，鉸支座嚴(yán)重銹蝕，大部分不能自動(dòng)啟閉，止水橡皮老化、脫落，大部分失去止水功能，漏水嚴(yán)重，閘門(mén)砼支墩表面剝蝕嚴(yán)重，支墩上緩沖橡皮墊所剩無(wú)幾。2.5.2檢測(cè)方案與測(cè)試方法2.1檢測(cè)目的為確保永豐水閘工程的安全運(yùn)行，掌握泄洪閘以及相關(guān)設(shè)施的運(yùn)行性態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響安全運(yùn)行的隱患，為安全評(píng)價(jià)提供依據(jù)。受瀏陽(yáng)市水利局委托，中南大學(xué)土木工程檢測(cè)中心于2009年1月對(duì)永豐水閘泄洪閘以及相關(guān)設(shè)施進(jìn)行了檢測(cè)。2.2檢測(cè)范圍永豐水閘樞紐工程主要建筑物有：泄洪閘、溢流壩等。本次檢測(cè)主要針對(duì)該水閘運(yùn)行中存在的問(wèn)題，對(duì)以下建筑物混凝土結(jié)構(gòu)（含砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，查明問(wèn)題，檢測(cè)范圍如下：a）泄洪閘：閘門(mén)、溢流壩；b）消能設(shè)施；c）護(hù)坡。2.3檢測(cè)內(nèi)容2.3.1混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)（含砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)）a）混凝土外觀檢測(cè)：=1\*GB3①裂縫分布及裂縫長(zhǎng)度、寬度、深度和數(shù)量；=2\*GB3②混凝土剝蝕、空蝕、磨損、孔洞（蜂窩、麻面）、鋼筋銹蝕；b）鋼筋保護(hù)層厚度及混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：=1\*GB3①碳化深度；=2\*GB3②混凝土強(qiáng)度；=3\*GB3③鋼筋保護(hù)層厚度。3檢測(cè)依據(jù)a）《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2001；b）《水閘安全鑒定規(guī)定》SL214-98；c）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002；d）《混凝土壩養(yǎng)護(hù)修理規(guī)程》SL230－98；e）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002；f）永豐水閘工程的有關(guān)圖紙及資料。4檢測(cè)方法a）混凝土缺陷；=1\*GB3①裂縫寬度：采用讀數(shù)放大鏡測(cè)讀。=2\*GB3②裂縫深度：通過(guò)結(jié)合構(gòu)件形狀、裂縫分布、構(gòu)件受力情況判斷；采用跨縫鉆孔法；采用非金屬超聲波檢測(cè)分析儀檢測(cè)；=3\*GB3③剝蝕/空蝕：深度采用深度卡尺測(cè)量；面積采用鋼尺檢測(cè)；b）混凝土強(qiáng)度：采用回彈法或鉆芯法檢測(cè)；c）碳化深度：采用鉆孔法，利用酚酞試劑檢測(cè)；5檢測(cè)結(jié)果本中心現(xiàn)場(chǎng)對(duì)永豐水閘相關(guān)設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果主要包括:混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果（混凝土外觀檢測(cè)結(jié)果、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果、鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果）。5.1混凝土結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)結(jié)果永豐水閘混凝土結(jié)構(gòu)（含砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)）包括泄洪閘、消能設(shè)施和護(hù)坡。對(duì)油榨灘水閘混凝土結(jié)構(gòu)外觀（含砌體結(jié)構(gòu)）裂縫、滲漏、剝蝕、磨損、空蝕數(shù)量、分布和幾何尺寸情況進(jìn)行普查，檢測(cè)結(jié)果如表5.1-1～表5.1-6。a）泄洪閘外觀檢測(cè)結(jié)果永豐水閘個(gè)泄洪閘由閘門(mén)、溢流壩構(gòu)成。共有10扇木閘門(mén)，閘門(mén)包括門(mén)體、止水、及連接件，溢流壩為木樁三合土外包混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)泄洪閘外觀進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5.1-1。=1\*GB3①閘門(mén)表5.1-1閘門(mén)外觀檢測(cè)結(jié)果閘門(mén)編號(hào)檢查項(xiàng)目檢查情況記錄原因分析1#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩4處孔洞，最大孔洞尺寸為60×60×20㎜砼老老，水流沖刷2#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕3#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重見(jiàn)附圖1超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重，超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩7處孔洞，最大孔洞尺寸為50×40×20㎜砼老老，水流沖刷4#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重，見(jiàn)附圖2超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩6處孔洞，最大孔洞尺寸為70×60×20㎜砼老老，水流沖刷5#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩5處孔洞，最大孔洞尺寸為70×60×20㎜砼老老，水流沖刷6#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩3處孔洞，最大孔洞尺寸為60×50×20㎜砼老老，水流沖刷7#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩6處孔洞，最大孔洞尺寸為70×60×20㎜砼老老，水流沖刷8#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩5處孔洞，最大孔洞尺寸為60×40×10㎜砼老老，水流沖刷9#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩5處孔洞，最大孔洞尺寸為60×50×30㎜砼老老，水流沖刷10#門(mén)體閘門(mén)體腐蝕嚴(yán)重，底部射流嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕止水柔性止水老化、破損嚴(yán)重超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕連接件支承軸銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損，無(wú)法啟、閉超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕支墩5處孔洞，最大孔洞尺寸為50×30×20㎜砼老老，水流沖刷由于泄洪閘10扇閘門(mén)已運(yùn)行了30多年，因閘門(mén)超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕等原因，所有閘門(mén)腐蝕嚴(yán)重，見(jiàn)附圖1，閘門(mén)止水老化、破損嚴(yán)重，見(jiàn)附圖2，支承軸、螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損,無(wú)法操作。所有閘門(mén)支墩由于砼老老，水流沖刷導(dǎo)致存在孔洞，最大孔洞尺寸為70×60×20㎜。②溢流面永豐水閘泄洪閘溢流壩為木樁加沙石構(gòu)成，表面包有有一層200㎜的混凝土。對(duì)溢流壩外觀進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5.1-2。表5.1-2溢流壩外觀檢測(cè)成果表檢查項(xiàng)目檢查情況記錄原因分析溢流面板13條裂縫，最大裂縫尺寸為2800×8㎜，見(jiàn)附圖3、附圖4原施工質(zhì)量差、混凝土老化、收縮、壩趾被淘空使壩體產(chǎn)生不均勻沉降12處破損，最大破損面積為3000×1000㎜混凝土老化、水流沖刷37處孔洞，最大尺寸為250×150×100㎜混凝土老化、水流沖刷12處射流，16處滲漏，最大射流尺寸為90㎜，最大滲漏面積為560×240㎜，見(jiàn)附圖5裂縫、孔洞產(chǎn)生射流、滲漏永豐水閘泄洪閘溢流壩由于原施工質(zhì)量差、混凝土老化、收縮、壩趾被淘空使壩體產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)至溢流面出現(xiàn)多條裂縫，見(jiàn)附圖3、附圖4；混凝土老化、水流沖刷使得溢流面產(chǎn)生多處破損、孔洞。溢流壩底部、中部產(chǎn)生多處射流、滲漏，見(jiàn)附圖5。b）護(hù)坡外觀檢測(cè)成果永豐水閘護(hù)坡僅下游左岸為漿砌石結(jié)構(gòu)，下游右岸及上游無(wú)護(hù)坡，護(hù)坡外觀檢測(cè)結(jié)果如表5.3-4。表5.1-3護(hù)坡外觀檢測(cè)成果表檢查項(xiàng)目檢查情況記錄原因分析上游護(hù)坡左岸無(wú)護(hù)坡右岸無(wú)護(hù)坡下游護(hù)坡左岸存在29處孔洞、4處空蝕，最大孔洞尺寸為200×200×10㎜，最大空蝕面積為4300×400㎜施工質(zhì)量差，砂漿老化，水流沖刷所右岸存在37處孔洞，最大孔洞尺寸為300×200×80㎜，見(jiàn)附圖6施工質(zhì)量差，砂漿老化，水流沖刷所永豐水閘護(hù)坡由于施工質(zhì)量差，砂漿老化，水流沖刷導(dǎo)致存在多處孔洞，最大孔洞尺寸為300×200×80㎜（見(jiàn)附圖6），影響護(hù)坡結(jié)構(gòu)安全。5.2鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土碳化深度及強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果采用DJGW鋼筋位置測(cè)定儀、電錘及HT225型回彈儀對(duì)泄洪閘閘門(mén)支墩保護(hù)層厚度、碳化深度、混凝土強(qiáng)度及溢流面碳化深度、混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5.1-5、表5.1-6。a）泄洪閘閘門(mén)支墩鋼筋保護(hù)層厚度、碳化深度檢測(cè)結(jié)果表5.1-4泄洪閘閘門(mén)支墩鋼筋保護(hù)層厚度、碳化深度檢測(cè)結(jié)果序號(hào)構(gòu)件名稱及位置規(guī)范值（㎜）檢測(cè)值（㎜）碳化深度（㎜）碳化深度是否超過(guò)保護(hù)層厚度11#閘墩453643.5是33是40是28是22#閘墩453941.0是28是36是25是33#支墩453342.5是35是42是31是44#支墩453643.5是42是25是38是55#支墩453843.5是35是30是36是66#支墩454144.5是28是34是42是77#支墩453841.5是33是36是39是88#支墩453740.5是26是24是25是99#支墩453239是27是29是35是1010#支墩452643.5是40是30是31是b）閘門(mén)支墩混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表5.1-5閘門(mén)支墩混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果序號(hào)構(gòu)件名稱及位置混凝土抗壓強(qiáng)度換算值（MPa）現(xiàn)齡凝土強(qiáng)度推定值（MPa）原設(shè)計(jì)值（kg/cm2）規(guī)范值結(jié)論平均值標(biāo)準(zhǔn)差最小值11#支墩18.22.5114.814.8200C20不合格22#支墩18.62.3515.015.0200C20不合格33#支墩18.52.1215.915.9200C20不合格44#支墩18.91.9615.615.6200C20不合格55#支墩17.62.3415.015.0200C20不合格66#支墩18.21.9814.914.9200C20不合格77#支墩19.71.5017.017.0200C20不合格88#支墩17.82.0915.115.1200C20不合格99#支墩18.52.0815.515.5200C20不合格1010#支墩18.62.4215.015.0200C20不合格泄洪閘支墩混凝土碳化深度為39～44.5㎜，鋼筋保護(hù)層厚度為25～41㎜，所有支墩碳化深度超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度，使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低；支墩砼強(qiáng)度推定值為14.8～17.0MPa，無(wú)大于原設(shè)計(jì)值20MPa。由于支墩混凝土碳化深度大于鋼筋保護(hù)層厚度，混凝土強(qiáng)度小于原設(shè)計(jì)強(qiáng)度，支墩存在安全隱患。c）溢流面碳化深度及混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表5.1-9溢流面碳化深度及混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果序號(hào)構(gòu)件名稱及位置碳化深度（㎜）混凝土抗壓強(qiáng)度換算值（MPa）現(xiàn)齡凝土強(qiáng)度推定值（MPa）原設(shè)計(jì)值（kg/cm2）規(guī)范值結(jié)論平均值標(biāo)準(zhǔn)差最小值1溢流面38.012.32.049.49.0150C15不合格2溢流面36.011.41.989.28.1150C15不合格3溢流面34.511.51.999.08.2150C15不合格4溢流面35.012.61.759.79.7150C15不合格5溢流面38.011.41.249.19.4150C15不合格6溢流面34.511.82.329.68.0150C15不合格7溢流面33.013.52.359.29.7150C15不合格8溢流面39.512.41.849.99.4150C15不合格9溢流面38.513.41.9010.410.2150C15不合格10溢流面31.012.22.489.18.1150C15不合格溢流面砼碳化深度為31～39.5㎜，混凝土強(qiáng)度推定值為8.1～10.2MPa，其中無(wú)大于原設(shè)計(jì)值15MPa，混凝土強(qiáng)度低，小于原設(shè)計(jì)強(qiáng)度導(dǎo)致混凝土老化、破損現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重威溢流壩安全。6檢測(cè)結(jié)論及建議根據(jù)檢測(cè)結(jié)果5.1、5.2及相關(guān)規(guī)范，永豐水閘砼結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)論如下。a）閘門(mén)由于泄洪閘10扇閘門(mén)已運(yùn)行了10多年，因閘門(mén)超出使用壽命，結(jié)構(gòu)老化，河水浸蝕等原因，所有閘門(mén)腐蝕嚴(yán)重，見(jiàn)附圖1，閘門(mén)止水老化、破損嚴(yán)重，見(jiàn)附圖2，支承軸、螺栓銹蝕嚴(yán)重，已發(fā)生銹損,無(wú)法操作，根據(jù)相關(guān)規(guī)程，現(xiàn)有泄洪閘閘門(mén)必須報(bào)廢更新。b）支墩所有閘門(mén)支墩由于砼老化、碳化，水流沖刷導(dǎo)致存在孔洞，最大孔洞尺寸為70×60×20㎜，泄洪閘支墩混凝土碳化深度為39～44.5㎜，鋼筋保護(hù)層厚度為25～41㎜，所有支墩碳化深度超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度，使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低；支墩砼強(qiáng)度推定值為14.8～17.0MPa，無(wú)大于原設(shè)計(jì)值20MPa。由于支墩混凝土碳化深度大于鋼筋保護(hù)層厚度，混凝土強(qiáng)度小于原設(shè)計(jì)強(qiáng)度，支墩存在安全隱患。建議對(duì)支墩采用高性能復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固。c）溢流面永豐水閘泄洪閘溢流壩由于原施工質(zhì)量差、混凝土老化、收縮、壩趾被淘空使壩體產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)至溢流面出現(xiàn)多條裂縫，見(jiàn)附圖3、附圖4。混凝土老化、水流沖刷使得溢流面產(chǎn)生多處破損、孔洞。溢流壩底部、中部產(chǎn)生多處射流、滲漏，見(jiàn)附圖5。溢流面砼碳化深度為31～39.5㎜，混凝土強(qiáng)度推定值為8.1～10.2MPa，其中無(wú)大于原設(shè)計(jì)值15MPa，混凝土強(qiáng)度較低，小于原設(shè)計(jì)強(qiáng)度導(dǎo)致混凝土老化、破損現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重威溢流壩安全，建議采用以下措施立即對(duì)溢流壩進(jìn)行加固處理。=1\*GB3①采用灌漿法對(duì)壩體進(jìn)行加固；=2\*GB3②采用原混凝土配合比重作溢流面。b）護(hù)坡永豐水閘護(hù)坡由于施工質(zhì)量差，砂漿老化，水流沖刷導(dǎo)致存在多處孔洞，最大孔洞尺寸為300×200×80㎜（見(jiàn)附圖6），影響護(hù)坡結(jié)構(gòu)安全，建議重建護(hù)坡。3工程復(fù)核計(jì)算3.1概述3.1概述永豐閘壩位于長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市文家市鎮(zhèn)永豐村，是湘江支流潭水河即南川河上的一處中型水閘。水閘距文家市集鎮(zhèn)1km，緊依大文公路。永豐閘壩控制集雨面積約120平方公里，多年平均降雨量1650mm，河道干流長(zhǎng)42km，坡降為15%。永豐閘壩是1957年建設(shè)的木閘，三合土閘壩，主要功能是灌溉。2008年于右岸渠道修建小型電站一座。閘壩樞紐工程主要由攔河壩、水閘、電站、灌溉渠系等建筑物組成。閘壩總長(zhǎng)53m。原設(shè)計(jì)流量115m3/s。烏龍陂水閘由瀏陽(yáng)市文家市鎮(zhèn)政府管轄。水閘目前的主要效益為：原設(shè)計(jì)灌溉面積1萬(wàn)畝，全部為自流灌溉，現(xiàn)實(shí)際灌溉面積3500畝；保護(hù)清江水庫(kù)渡槽、大文公路、橋梁、文市集鎮(zhèn)等，保護(hù)人口3.3萬(wàn)人；電站裝機(jī)2×125kw，年實(shí)際發(fā)電量30kwh。永豐水閘是“大躍進(jìn)”和文革年代的產(chǎn)物，由于當(dāng)時(shí)投資少，建材短缺，設(shè)計(jì)不盡合理，施工土法上馬，造成工程先天不足。文家市政府對(duì)水閘進(jìn)行維修加固費(fèi)用不夠，致使工程年久失修。撤鄉(xiāng)并鎮(zhèn)后，雖然針對(duì)水閘運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題采取了一定的處理措施，但由于經(jīng)費(fèi)緊缺，未從根本上根除水閘的隱患，水閘目前存在諸如過(guò)流能力不夠、閘室各部位結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重、閘基出現(xiàn)滲透破壞、河床與岸坡嚴(yán)重沖刷等病害，嚴(yán)重威脅著水閘的安全。為了對(duì)永豐水閘進(jìn)行安全鑒定和日后的維修加固提供依據(jù)，根據(jù)對(duì)永豐水閘現(xiàn)狀調(diào)查資料和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料所初步分析的建議，特對(duì)水閘的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)、閘室與河堤的抗滑與搞滲穩(wěn)定、水閘的消能防沖、閘室和分水渠道重力擋墻穩(wěn)定等內(nèi)容進(jìn)行復(fù)核計(jì)算3.2工程等級(jí)與設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核3.3洪水復(fù)核閘壩原設(shè)計(jì)下泄流量115m3/s，校核流量216.6m3/s。根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL258-2000）等規(guī)定，永豐閘壩樞紐工程為III等工程，其主要建筑物工程等級(jí)為4級(jí)，正常運(yùn)用洪水校準(zhǔn)為10年一遇，非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。3.3.1設(shè)計(jì)暴雨永豐水閘缺乏水文實(shí)測(cè)資料，此次洪水復(fù)核采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》查算。查《查算手冊(cè)》，永豐水閘屬湖南暴雨分區(qū)第一區(qū)，最大24小時(shí)點(diǎn)雨量平均值為110mm，最大24小時(shí)點(diǎn)雨量變差系數(shù)Cv為0.27，偏太系數(shù)Cs為3.5Cv，產(chǎn)流分區(qū)為第1區(qū)，降雨初損為30mm，點(diǎn)面折算系統(tǒng)為0.954。根據(jù)上述有關(guān)參數(shù)求得永豐水閘20年一遇24小時(shí)面雨量為157.41mm，50年一遇24小時(shí)面雨量為176.30mm，永豐水閘設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果見(jiàn)表3.3-1。表3.3-1永豐水閘暴雨洪水計(jì)算表項(xiàng)目P=2%P=5%備注Kp1.681.5F=120km2H24點(diǎn)184.8165L=42kmH24面176.30157.41J=1.5‰n20.6260.637H24點(diǎn)=110mmn30.77850.7814Cv=0.27H166.3560.67Cs=3.5CvH333.7229.73Io=30mmH629.6225.86α=0.954H1221.5219.02ψ0.700.70R上102.4189.19R下73.8968.22∑Qi3413.652973.90τ66.52Qm面491.57428.10Qm地11.3110.44Qm502.88438.54W21155904188892003.3.2設(shè)計(jì)洪峰流量根據(jù)地形參數(shù)θ、匯流系數(shù)m及Rt/t關(guān)系曲線，推求各頻度洪峰流量及匯流時(shí)間，地形參數(shù)θ=110.86，匯流參數(shù)m=3.46。經(jīng)過(guò)試算，求得各頻度洪峰及匯流時(shí)間如表3.3-1所示。3.4消能防沖復(fù)核3.4.1基本情況永豐水閘從左岸至右岸分為三段，第一段為非溢流壩段，凈寬33.4m，第二段為瀉洪閘段。泄洪閘分10個(gè)閘室，每個(gè)閘室2.2m，全長(zhǎng)22m。中間設(shè)隔墩9個(gè),墩寬0.4m,墩高1.05m,總泄水凈寬18.4m,分別布10扇閘門(mén),最大寬度為2m?？卓趦魧?0m；第三段為非溢流壩段，凈寬24m。水閘下游未設(shè)置護(hù)坦和消力池。永豐水閘的現(xiàn)狀調(diào)查資料表明，該閘在長(zhǎng)期運(yùn)用中，過(guò)閘水流對(duì)下游河床造成嚴(yán)重沖刷，第二閘段下游的沖刷尤其嚴(yán)重，其沖刷坑最大深度達(dá)到5.8m。3.4.2消能防沖復(fù)核水位組合本次消能防沖復(fù)核，取第二閘段單位寬（lm）進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。第三閘段的溢流堰為梯形低堰，其消能防沖處長(zhǎng)核計(jì)算的水位組合考慮兩種情況，即：閘門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟：上游水位96.76m，下游水位95.59m，單寬流量1.86m3/s·m；水閘通過(guò)設(shè)計(jì)洪水：上游水位98.31m，下游水位97.16m，單寬流量8.27m3/s·m；水閘通過(guò)校核洪水：上游水位98.53m，下游水位97.26m，單寬流量9.29m3/s·m。3.4.3消能防沖復(fù)核計(jì)算3.4.3.1計(jì)算公式（1）是否設(shè)置消能池判別若，需設(shè)置消能池式中：—躍后水深（m）；hs—下游水深（m）。躍后水深可按式（3-1）和（3-2）計(jì)算：（3-1）（3-2）上兩式中：Frc—躍前斷面水流的佛勞德數(shù)；hc—躍前水深，按（3-2）式推求；To—以躍前斷面處消能池底水平面為基準(zhǔn)面的水閘上游總水頭；q—躍前斷面處的單寬流量；φ—流速系數(shù)。（2）護(hù)坦長(zhǎng)度校核水閘下游若不設(shè)置消能池，則護(hù)坦要滿足的條件為：L≥Lj式中：L—護(hù)坦長(zhǎng)度；Lj—自由水躍，按（3-3）式度算。Lj=6.9(hc〃-hc)（3-3）3.4.3.2

消能防沖計(jì)算閘門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟和水閘通過(guò)設(shè)計(jì)流量?jī)煞N情況的消能防沖計(jì)算結(jié)果列于表3.4-1中。表3.4-1永豐水閘消能防沖復(fù)核成果表工況上游水位

(m)下游水位

(m)流量

(m3/s)躍前水深

(m)躍后水深

(m)下游水深

(m)自由水躍(m)需消力長(zhǎng)度

(m)校核水位98.5397.26502.871.043.713.518.42——設(shè)計(jì)洪水98.3197.16438.50.943.413.417.04——閘門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟96.7695.06410.130.911.35.384.043.4.4結(jié)論消能防沖復(fù)核計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)遭遇的洪水較小時(shí)，需設(shè)置消能池以促成水躍，但已建工程未予考慮：閘下需設(shè)置護(hù)坦以保護(hù)河床免遭沖刷，但水閘下游未設(shè)置的護(hù)坦及消力池，從而導(dǎo)致下游河床嚴(yán)重沖刷。3.5閘基抗?jié)B穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算3.5.1基本資料（1）水位組合本次滲流計(jì)算的水位組合見(jiàn)表3.5-1。（2）閘基工程地質(zhì)條件根據(jù)瀏陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院《瀏陽(yáng)市南川河永豐水閘除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，瀏陽(yáng)市永豐水閘閘基由石英砂巖組成，3.6泄洪閘穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算泄洪閘段為第二段，閘孔凈寬均為4m，總凈寬5.2m。閘孔均采用折線型實(shí)用堰和自動(dòng)翻板閘門(mén)；堰頂高程95.76m，堰底高程93.76m；翻板閘門(mén)采用單鉸形式，每扇門(mén)高1.0m。由于10個(gè)閘門(mén)的結(jié)構(gòu)形式、尺寸基本相同，故本次閘室穩(wěn)定復(fù)核取一個(gè)閘孔段（第二扇閘）作為計(jì)算單元。3.6.1復(fù)核計(jì)算基本資料與要求3.6.1.1復(fù)核依據(jù)（1）湖南省大型、重點(diǎn)中型病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固情況專項(xiàng)報(bào)告（永豐水閘），2008年11月。（2）湖南省瀏陽(yáng)市永豐水閘現(xiàn)狀調(diào)查分析報(bào)告，2000年9月。（3）瀏陽(yáng)市南川河永豐水閘除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告，2000年8月。（4）《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001。（5）《水閘安全鑒定規(guī)定》SL214-98。3.6.1.2復(fù)核水位組合正常蓄水位：上游水位96.76m，下游水位95.06m。校核水位：上游水位98.53m，下游水位97.26m。3.6.1.3地基物理力學(xué)指標(biāo)粉質(zhì)粘土的內(nèi)摩擦角12.6o，凝聚力14KPa，允許承載力為350KPa。3.6.1.4穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算要求（1）水閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算要求水閘沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc要求為：基本組合（正常擋水）：Kc≥1.08特殊組合（校核洪水）：Kc≥1.03（2）水閘基底壓力計(jì)算要求水閘基底壓力計(jì)算要求：基本組合和特殊組合兩種情況下的平均基底壓力不大于地基允許承載力。基本組合和特殊組合兩種情況下基底壓力的最大值與最小值之比不大于規(guī)定的容許值，即基本組合時(shí)比值不大于2.0，特殊組合時(shí)比值不大于2.5。3.6.2荷載計(jì)算及其組合閘室承受的主要荷載為閘身自重、水重、揚(yáng)壓力、水平水壓力以及上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，這些荷載的計(jì)算結(jié)果及其結(jié)合情況列于表3.6-1中。3.6.3閘室基底壓力復(fù)核閘室基底壓力按偏心受壓公式計(jì)算：（3-4）式中：—閘室基底壓力的最大值或最小值（KN/m2）；∑G—作用在閘室上的全部豎向荷載（KN）；∑M—作用在閘室上的全部豎向和水平向荷載對(duì)于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩（KN·m）；A—閘室基礎(chǔ)底面的面積（m2）W—閘室基礎(chǔ)底面對(duì)于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩（m3）?；窘M合和特殊組合兩種荷載組合的閘室基底壓力計(jì)算成果列于表3-6-2。表3.6-1永豐水閘某一閘孔段的荷載計(jì)算成果表荷載名稱計(jì)算水位組合正常水位校核洪水鉛直力水平力力矩鉛直力水平力力矩底板自重閘墩人行橋門(mén)重砼支墩閘上水重閘下水重上游水壓力下游水壓力底板揚(yáng)壓力合計(jì)符號(hào)規(guī)定：鉛直力以鉛直向下為正；水平力以指向上游為正；力矩（對(duì)底板形心）以逆時(shí)針為正。表3-6-2永豐水閘第二閘段一閘孔段基底壓力計(jì)算成果表荷載組合Pmax（Kpa）Pmin（Kpa）η=Pmax/Pmin基本組合特殊組合從水閘基底壓力計(jì)算成果可知，基本組合和特殊組合兩種荷載組合的平均基底壓力小于地基允許承載力；特殊組合基底壓力的最大值與最小值之比滿足規(guī)范要求，但正常擋水情況下此比值不滿足規(guī)范要求。3.6.4水閘抗滑穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算泄洪閘沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算：（3-5）式中：Kc—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f—基礎(chǔ)底面與地基土的摩擦系數(shù)；∑H—作用在閘室上的全部水平向荷載（KN）基本組合和特殊組合兩情況下的水閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果見(jiàn)表3.6-3。表3.6-3泄洪閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果表荷載組合抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc[Kc]基本組合（正常擋水）1.08特殊組合（校核洪水）1.03從表3.6-3中可以看出，泄洪閘段抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。3.7分水閘穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算3.7.1基本資料分水閘位于永豐水閘左岸分水渠道前。該閘共設(shè)2孔，每孔凈寬3.0m。水閘為無(wú)坎寬頂堰，堰頂高程為95.76m，閘頂高程為93.76m。根據(jù)原設(shè)計(jì)資料及本次地質(zhì)勘探成果，該閘座落在紅巖石層上。砂礫石層的允許承載力為350Kpa。根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001附表5.2，閘底板與基礎(chǔ)之間的磨擦系數(shù)取0.5。本次穩(wěn)定復(fù)核選取一個(gè)沖砂閘孔段為計(jì)算單位，寬度為3.7m。3.7.2荷載計(jì)算和荷載組合閘室承受的主要荷載為閘身自重、水重、揚(yáng)壓力、水平水壓力以及上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，這些荷載的計(jì)算成果及荷載組合情況列于表3.7-1。3.7.3閘室基底壓力復(fù)核（1）閘室基底壓力計(jì)算閘室基底壓力按式（3-5）計(jì)算?；窘M合和特殊組合兩種情況下的閘室基底壓力計(jì)算成果列于表3.7-2。表3.7-1永豐水閘渠道分水閘的荷載計(jì)算成果表荷載名稱計(jì)算水位組合正常水位校核洪水鉛直力水平力力矩鉛直力水平力力矩底板自重人行橋閘墩啟閉機(jī)及排架胸墻及門(mén)重閘上水重閘下水重上游水壓力下游水壓力底板揚(yáng)壓力合計(jì)符號(hào)規(guī)定：鉛直力以鉛直向下為正；水平力以指向上游為正；力矩以逆時(shí)針為正（對(duì)底板形心）。表3.7-2永豐水閘渠道分水閘的閘基壓力計(jì)算成果表荷載組合PmaxPmin平均基底壓力η＝Pmax/Pmin基本組合特殊組合（2）閘室基底壓力評(píng)價(jià)地質(zhì)鉆探資料提供的砂卵石的地基容許承載力[R]為350Kpa，大于兩種荷載組合下的平均基底壓力。根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001附表5.1中的推薦值，本閘室基底壓力最大值與最小值之比的容許值基本組合時(shí)取2.0，特殊組合時(shí)取2.5。計(jì)算得，基本組合時(shí)的1.61和特殊組合時(shí)的1.34。因此，可以認(rèn)為正常擋水和校核洪水兩種情況下的閘室平均基底壓力均小于地基容許承載力，兩種荷載組合下的不均勻系數(shù)值均滿足規(guī)范要求。3.7.4抗滑穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算表3.7-3泄洪沖砂閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果表荷載組合抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc[Kc]基本組合（正常擋水）1.08特殊組合（校核洪水）1.03水閘建成投入運(yùn)用后，閘室受到豎直力和水平力的共同作用。閘室沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見(jiàn)表3.7-3。經(jīng)計(jì)算，基本組合下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為9.9，大于規(guī)范要求的1.08；特殊組合下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為32.95，大于規(guī)范要求的1.03。3.8漿砌石重力式攔河壩安全復(fù)核計(jì)算永豐水閘第一段與第三段為漿砌石重力壩。壩頂高程95.76m，壩底面高程93.76m，壩頂寬0.78m，下游坡比m=0.13。本次對(duì)擋水壩進(jìn)行復(fù)核計(jì)算的內(nèi)容有二項(xiàng)：1）壩體抗滑穩(wěn)定復(fù)核；2）壩體應(yīng)力復(fù)核。安全復(fù)核時(shí)，取單位壩長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。3.8.1復(fù)核計(jì)算基本資料與要求3.8.1.1復(fù)核依據(jù)（1）《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL25-91。（2）其它復(fù)核依據(jù)同泄洪閘穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算的依據(jù)。3.8.1.2復(fù)核水位組合正常蓄水位：上游水位96.76m，下游水位95.06m。校核水位：上游水位98.53m，下游水位97.26m。3.8.1.3地基物理力學(xué)指標(biāo)允許承載力350Kpa。3.8.1.4穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算要求漿砌石壩沿壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc要求為：基本組合（正常蓄水）：Kc≥1.003.8.1.5應(yīng)力計(jì)算要求漿砌石重力壩的應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：（1）在基本組合和特殊組合下，壩體垂直正應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求：計(jì)入揚(yáng)壓力和不計(jì)入揚(yáng)壓力兩種情況下，壩基面的最大鉛直正應(yīng)力均應(yīng)小于壩基容許壓應(yīng)力；計(jì)入揚(yáng)壓力情況下，壩基面最小垂直正應(yīng)力應(yīng)大于零。（2）壩體主應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求：在作用力中計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)，壩體上游面的最小主應(yīng)力要求為壓應(yīng)力；當(dāng)作用力中不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)，要求最小主應(yīng)力滿足σ≥0.25γH式中r為水的容重，H為計(jì)算點(diǎn)的靜水頭；壩體下游面的最大主壓應(yīng)力應(yīng)小于砌體容許壓應(yīng)力。3.8.2荷載計(jì)算和荷載組合作用于壩體上的荷載為壩體自重、上下游水壓力和揚(yáng)壓力，這些荷載的計(jì)算結(jié)果及其結(jié)合情況列于表3.8-1中。表3.8-1漿砌石重力壩荷載計(jì)算成果表荷載名稱計(jì)算水位組合正常水位校核洪水鉛直力水平力力矩鉛直力水平力力矩壩體自重壩頂水重壩下游水重上游水壓力下游水壓力揚(yáng)壓力荷載組合（計(jì)揚(yáng)壓力）荷載組合（不計(jì)揚(yáng)壓力）符號(hào)規(guī)定：水平外力以指向上游為正，鉛直外力以指向下方為正，力矩以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?.8.3抗滑穩(wěn)定復(fù)核壩體沿壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)kc按下式計(jì)算：（3-6）式中：Kc—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f—壩體與壩基接觸面的磨擦系數(shù)；W—作用于壩體上全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值；P—作用于壩體上全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值。通過(guò)計(jì)算，基本組合和特殊組合兩種情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)分別為0.95和3.18。可見(jiàn)，特殊組合情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，而基本組合（正常蓄水）情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求，必須對(duì)其進(jìn)行加固處理。3.8.4壩體應(yīng)力復(fù)核壩體應(yīng)力計(jì)算采用材料力學(xué)方法，具體計(jì)算方法參照《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5108-1999）附表三，強(qiáng)度復(fù)核只校核壩基面壩體邊緣應(yīng)力。3.8.4.1壩體邊緣應(yīng)力計(jì)算公式壩體應(yīng)力計(jì)算圖形見(jiàn)圖3.8-2，正應(yīng)力以垂直向下為正，剪應(yīng)力以微分體的拉伸對(duì)角線在一、三象線為正，水平外力以指向左方為正，鉛直外力以指向下方為正，為矩以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。?）壩基水平截面上的正應(yīng)力σyuσyd(3-7)(3-8)式中：σyu—上游邊緣正應(yīng)力；σyd—下游邊緣正應(yīng)力；∑W—作用在計(jì)算截面以上的全部荷載的鉛直分力的總和；∑W—作用在計(jì)算截面以上的全部荷載對(duì)截面形心的力短總和；β—計(jì)算截面的長(zhǎng)度。（2）主應(yīng)力σ1u、σ2u和σld、σ2dσlu=σyu(3-9)σ2u=Pu(3-10)σld=(1-m2)σyd-Pd·m2(3-11)σ2d=Pd(3-12)式中：σlu、σ2u——上游邊緣第一、二主應(yīng)