水库路基设计范文

摘要：在水库移民安置实施过程中，为了解决移民的居住用地和生产用地，需要在库区的浅淹没区进行垫高造地。某水库浅淹区垫高造地工程包括生产用地、居住用地和防护工程，垫高造地工程多采用分层碾压填筑，本文根据库区浅淹区垫高造地工程的不同用途提出了分区设计，经过投资对比分析，采用分区设计，即对生产区不压实，其经济效益巨大。

关键词：垫高防护；水库移民；分区设计；投资分析

1引言

国家实施“一带一路”以来，西北地区已建成一批大坝水库、电站；流域开发进度向中上游延伸，而流域中上游多为山区，用地面积有限，移民安置逐渐成为制约水电工程开发进度的制约因素。因此妥善的制定移民搬迁和生产安置方案，往往对整个电站的移民安置工作起决定性作用。黄河流域上游地形受限，可用于安置移民的土地资源非常有限，因此，为了解决移民的居住用地或生产用地，需要在库区的浅淹没区进行垫高造地[1][2][3][4]，并在临水侧设置防护工程。现有工程多为满铺压实填筑，工程投资较大，本文根据垫高防护工程的不同用途进行分区设计，分别提出了各区域的填筑要求，尤其提出了生产区不压实的填筑方案，并应用于黄河流域某电站库区垫高防护工程中。

2工程概况

某水电站是一座以发电为主、兼顾防洪任务的大型水电工程。水库正常蓄水位为2715.00m，死水位为2710.00m，水库蓄水将大量房屋和耕地淹没，为保持地区政治、经济、文化中心的地位，维护少数民族的团结稳定，促进地区和谐快速发展，解决库区移民的生产、居住用地问题，实施垫高防护工程。垫高防护区位于库岸边的半岛区域的浅淹没区，垫高防护工程将保护区内人口约4700人、防护面积1512亩，其中耕地831.99亩，建设用地680.01亩。防洪标准为20年一遇，堤防工程的级别为4级。

3填筑分区设计

3.1平面分区布置

1兰新铁路天山隧道群历次选线思路变化

1.1Ⅰ线选线方案及存在问题

Ⅰ线于1962年建成，其线路最小曲线半径为300m。线路蜿蜒于沟谷间，以总长度4458m的12座短隧道穿越峡谷。限于当时修建技术水平，各隧道长度基本不超过1000m;跨越沟谷间也主要以高填深挖的路基工程通过，没有一处采用桥梁工程;甚至为节省建筑材料，在跨越2条冲沟处，仅设置了1座片石混凝土拱涵。该线建成后，存在隧道偏压、雨季排水不畅、钢轨磨损和道床变形等问题，造成运营部门需长期投入大量人力、物力进行养护维修和监测。以当前的设计理念来衡量，本段采用的线路方案是十分不合理的。但机械设备短缺、隧道施工进度慢、通风难，桥梁设计施工体系不完备、施工难度大，钢材、水泥等建筑材料极度匮乏是当时真实外部环境的体现。在如此简陋的技术条件下，Ⅰ线的选线最大限度地降低了工程建设的难度，节省了稀缺的建筑材料，有效控制了工程投资和工期，实现了工程技术水平与选线的合理结合，及时解决了新疆与内地没有铁路通道的问题。因此其选线与工程设计实际上是一个成功的范例。

1.2Ⅱ线的选线和工程设置

Ⅱ线工程于1995年建成。经过30余年的发展，普通桥梁的修建技术已很成熟，不再成为选线的制约因素，钢材、水泥等建筑材料供应也较为充足。虽隧道修建的机械化程度有了明显提高，但长隧道施工、运营通风技术仍处于探索阶段，工程投资也较常规桥梁高，限制了长隧道的普遍使用。Ⅱ线选择在Ⅰ线左侧(靠河侧)，仍以12座短隧道(总长度计5002m)穿过峡谷左岸山区，跨越沟谷不再采用高填路基工程，转而采用桥梁工程，同时得益于隧道工程技术在处理偏压、浅埋等方面的进步，隧道位置选择有更大的自由度，线路最小曲线半径增大至400m。由于各类工程修建技术的进步，Ⅱ线的线路条件较Ⅰ线有较大改善，建成后基本未发生各类病害，桥涵、隧道、路基等固定设备技术状态良好，运营养护成本明显降低。因此，选线设计很好地平衡了各类工程的技术难度、工程数量和工程投资，满足了当时经济发展对提高兰新铁路运输能力的要求。

1.3提速改造

提速改造工程于2006年建成通车。提速改造平面最小曲线半径加大至2800m，线路位置选择在Ⅰ线右侧(靠山侧)通过，以连续3座总长度计8879m的双线隧道穿越山体，其中最长隧道达4002m。3座隧道之间以15m以下高度的填方路基通过，并设大孔径涵洞排水。线路标准和各项工程可靠性得到了很大的提高。在线路允许速度从70～80km/h提高到200km/h的同时，明显降低了运营养护费用，实现了运营质量和效益的同步提高。

2青藏铁路关角隧道选线变化情况

［摘要］南村水库是辛安泉改扩建工程的调蓄水库，通过对南村水库坝址、坝型、泄洪建筑物设计进行比选，结合工程区地形地质特点，阐述了水利设计中应遵循的一般规律。

［关键词］坝址比选；坝型比选；泄洪建筑物选择

南村水库是辛安泉改扩建工程的调蓄水库，其主要任务是向黎城县1666.67hm2耕地提供灌溉用水，年供水量604万m3，同时可用于特大干旱年的生活应急用水。水库作为辛安泉改扩建工程向黎城县供水的4座调蓄水库之一（其余3座已建成），可调蓄辛安泉供水改扩建工程向黎城县提供的农业灌溉用水，提高灌溉取水可靠性和保证率，对黎城县农业发展以及黎城县“十二五”规划的顺利实施和完成起着重要的作用。

1坝址选择

1.1冲沟比选

在大水网黎城县供水规划当中，南村水库负责的供水区域范围内，以及辛安泉供水改扩建工程向黎城县的供水管线附近，分布有大小不等的数十条冲沟，比较大的冲沟有拟选冲沟，同时在其东边与西边分布有2条冲沟。在拟选冲沟西边与东边的两条冲沟中，西边冲沟偏处灌区西隅，离供水对象较远；东边冲沟虽地处灌区中部偏西，离供水对象较近，但是库容条件不够。拟选冲沟位于黎城县上桂花村北侧、南村东南侧，为小东河的一级支沟，具有满足库容要求的建库条件。该沟上游并联建三座塘坝（当地又称“三联坝水库”），具有一定的蓄洪拦沙能力，可以减少南村水库的入库洪量和入库泥沙量。南村水库设在此条冲沟上入库洪水和泥沙量会很少，因此所需的死库容和调洪库容很小，在此修建调蓄水库可节省工程投资，辛安泉供水改扩建工程向黎城县提供供水的管线沿勇进渠自西南向东北穿过该冲沟，可在供水管线管身上设取水口，水流可经消能后自流入库，故将南村水库布置在拟选冲沟内。

1.2坝址比选

上下根据拟选冲沟沿线的地形及库容条件，本阶段初选了两个坝址。上坝址位于黎城县南村下游约700m、上桂花村西北80m处冲沟上。坝址距上游已建的三联坝水库约1.8km，距沿勇进渠布置的辛安泉供水管线约1.6km。主河床靠近右岸，左侧为河漫滩。谷底宽85m，地形较为平缓，地面高程782m～785m。左右两岸均为土质岸坡，岸顶高程在815m以上，河谷断面呈“U”型。下坝址位于黎城县城上桂花村北侧冲沟“S”形弯处，谷底宽约35m。河床地形较为平缓，地面高程为774.5m左右，岸顶高程在800m左右，河谷断面呈“U”型，主河槽位于左侧，右侧为河漫滩。下坝址河谷较窄，库容条件好，但其右岸紧邻上桂花村，大坝右坝肩施工场地极其有限，施工时会危及民房。村西北侧民房在库区淹没影响范围内，水库蓄水后岸坡坍塌和浸没等问题会危及村庄的安全，再加上水库处于居民生活区，生活垃圾及污水会影响水库水质。上坝址河谷比较开阔，坝长较长，库容条件较差，左岸冲沟发育，右岸距离上桂花村较近，泄洪设施布置受限制。但库区位于上桂花村上游，相对下坝址来说，距村庄较远，施工对村民影响小，也可避免居民生活垃圾对水库水质的影响。库容不足的问题可通过开挖库区内山包上坝解决：即利用库区内坝轴线上游约60m处的一个马鞍形土质山包作为土料场，该料场土料的储量、质量均能满足大坝填筑土料的要求。通过开挖该山包土料上坝来达到既增加水库库容又减小工程弃渣量的目的，同时土料上坝运距短，可降低工程投资。因此选用上坝址作为推荐坝址。

《海河水利》2017年第1期

［摘要］就夏县红沙河水库除险加固措施展开论述，介绍了红沙河水库的工程概况、水文气象以及工程地质情况，对红沙河水库存在的问题加以论述，并针对性的提出红沙河水库的除险加固措施。

［关键词］红沙河水库；存在问题；除险加固措施；夏县

1工程概况

红沙河水库位于中条山麓的瑶台以北，涑水河流域青龙河支流的红沙河上，地处夏县瑶峰镇吴家峪，是一座以防洪、灌溉为主的小（一）型水库。原设计防洪标准为50年一遇设计，300年一遇校核。总库容135.6万m3，控制流域面积9.5km2。水库枢纽工程由大坝、卧管及输水涵洞、溢洪道三部分组成。大坝为多种土质混合坝，最大坝高26.5m，坝顶高程522.1m，坝顶长179m，坝顶宽4m，大坝上游坡比1∶2，1∶2.75，1∶3，下游坡比1∶2，1∶2.5，1∶2.75，上游为干砌石护坡。输水涵洞位于大坝右侧，洞身为砌石半圆拱断面，宽1.6m，高1.8m，坡比1∶100。进口高程502.4m，出口高程501.5m，洞长85m，原采用斜拉式闸门防水，后改为卧管防水。溢洪道位于水库左岸的小沟内，进口采用开敞式宽顶堰，进口底高程517.3m，断面净宽5.0m，进口段长48m，纵坡1/100，设有一级跌水，跌差5.5m，出口消能方式为挑流消能。水库始建于1971年12月，于1975年8月竣工蓄水。大坝为多种土质混合坝，施工方法为水中倒土加轻碾，上游坝体为壤土，下游坝体为砂砾料加风化料。1979年在原坝顶上加设了一道长200m的防浪墙，净高1.0m，坝高25.5m，并对溢洪道进行了扩建。20世纪90年代后期，库区淤积严重，闸门和启闭机无法运行，在闸室旁边新建了13孔卧管，为砖石结构。

2水文气象

红沙河水库控制流域属大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季暴雨时有发生，秋季阴雨连绵，冬季少雪干冷。根据夏县气象站统计资料，多年平均降雨量为637mm，最大日降雨量105.9mm。多年平均蒸发量1807mm，多年平均气温12.9℃，无霜期200d，多年平均风速1.8m/s，风向多为东南风。汛期6—9月份降雨量占全年降雨量的63.3%，主汛期7月15日—8月15日雨量较为集中。

3工程地质

今年以来，我县固定资产投资工作按照县委全会提出的“用科学的发展观统领经济社会发展全局”的总体要求，围绕县人代会第三次会议确定的主要任务和目标，认真开展固定资产投资工作。一季度固定资产投资有所下降，重大项目的支撑作用明显增强，投资结构进一步改善。现将固定资产投资工作的情况报告如下：

一、固定资产投资完成情况

1—3月，全社会固定资产投资完成3.21亿元，占计划16.1亿元的19.9%，与去年同期相比下降22%，基本建设投资增长150.8%，更新改造投资下降94.5%，房地产开发投资增长3.3倍，电力等基础产业投资增势强劲。投资总额下降的主要原因是红河烟厂更新改造投资大幅度下降。雷打滩电磷一体化开发、巡检电厂扩建、脚落沼煤矿、县城给水扩建、县文体中心、庆来学校、庆来路、虹溪排洪隧洞工程、弥阳灌区大河边支渠、巡检至西三连乡公路、北过境公路、弥师二级公路、锁平高速公路等重点项目建设取得新进展。巡检司电厂2300MW机组扩建工程进展顺利，厂区排洪沟及排洪沟道路工程已完工，集控楼人工挖孔桩、汽机间人工挖孔桩浇筑已全部完工，厂区场地平整工程已完成80%，开工以来累计完成投资41162万元，占总投资的15.5%；雷打滩水电站正抓紧大坝及厂房混凝土浇筑工程,累计完成投资32661万元,占总投资的54.1%；县城给水扩建土建标已完成工程总量的90%；脚落沼煤矿完成投资741.17万元，占总投资的17.2%;庆来学校正抓紧配套工程建设;西部连乡公路路基成型100公里，完成投资1850万元，占总投资的46.3%，弥师路、锁平高速公路征地拆迁工作已完成，进入施工阶段。虹溪排洪隧洞工程完成投资1034.7万元，占总投资的38.5%；弥阳灌区大河边支渠完成投资955万元，占总投资的52%。农村公路建设再掀高潮，全县开工建设农村公路60条103.52公里。

项目前期工作不断推进。装机7.5万千瓦的糯租水电站项目可研已获得省发改委核准，进入施工阶段；“竹浆纸一体化项目”前期工作进展顺利，《环境影响评价大纲》已通过专家评审，《环境影响评价报告书》已编制完成，目前正抓紧编制《项目建设水资源论证分析报告书》、《项目建设水土保持方案》及《项目核准报告书》，待材料齐全后，尽快上报国家发改委核准；巡检司至小龙潭运煤专用公路正抓紧开工前的准备工作；多喝乳业乳品加工厂项目可研已上报登记备案，奶牛养殖场和乳制品加工厂用地协议已签订，进厂公路路基已完工；天城县工业园区建设项目正抓紧编制上报规划；新哨夸竹褐煤开发项目正抓紧编制规划；城市生活垃圾处理工程可研已上报省发改委；白云水库除险加固工程初设获得州水利局批复；新建龙母沟水库可研、岔河水库除险加固工程初设已通过州级评审，竹朋东沟扩建工程、利用日元贷款开展重点流域生态环境综合治理项目可研已上报州发改委；装机8万千瓦的江边大桥电站正抓紧踏勘。天城县行政办公楼可研委托云南省工程咨询公司编制，已完成可研，待环评完成后，逐级上报审批。天城县年农村公路建设规划和石漠化地区综合治理规划已上报省发改委。围绕烤烟、优势畜产品、优质稻米、亚麻等10项省级优势农产品生产，抓好优势农产品推进工程项目的筛选、上报工作，18个优势农产品项目可研已上报州发改委、州农业局，13个优势畜产品项目可研及资金申请报告已上报州发改委、州畜牧局。

二、投资工作中存在的困难和问题

今年以来,基础设施和重点项目建设取得可喜的进展，产业培植力度加大,投资结构进一步调整和优化,投资效益进一步提高,促进了全县经济社会持续快速发展。但是，投资工作中还存在着一些困难和问题，主要表现在：一是全社会固定资产投资有所下降,这是由于红河烟厂技改项目已基本完工,更新改造投资大幅度下降（下降95%）,加之今年新开工的大项目偏少,比去年同期下降50%，没有形成新的投资增量;二是投融资渠道仍然单一，对财政资金的依赖程度较高，建立投资主体多元化、运作市场化的新型投融资体制尚待时日；三是受宏观调控影响，一些新上和技改项目信贷资金到位和落实较差；四是随着投融资体制改革的深化，争取上级资金补助的困难越来越大。

三、今后的工作意见

一是扎实抓好项目的储备、论证、上报和审批等前期工作，积极主动地争取项目，结合省州“双百”工程的实施，调整、充实和完善项目储备库，做到建设一批，新上一批，储备一批，论证一批，有计划、有步骤、有重点地向省州上报项目。抓紧做好竹浆纸一体化、糯租水电站、多喝乳业乳品加工、夸竹褐煤开发等项目的前期工作。竹浆纸一体化项目争取尽快获得国家发改委核准批复，确保年内动工；巡检电厂扩建项目《环境影响报告书》已通过国家环保总局评审，《水土保持方案报告书》已上报水利部，争取尽快获得国家发改委核准批复，加快项目建设进程，聘请有资质的专家对天城工业园区进行科学规划设计；认真做好白云水库、岔河水库除险加固、龙母沟水库项目建设的前期准备工作；认真做好天城县行政办公楼、会议中心、天城中学、天城技工学校、西区面山绿化等项目的前期工作。

1岩土水理性质的测试和研究

土壤的物理性质就是土壤中的水分和地下水相互作用而显示出的各种属性，主要包括水分含量、持水能力、透气性，这些特点构成了岩土体中地下水与液态和气态水之间密切的关系。岩土体中的地下水活动贮存在岩层，产生不同形式的滞水、潜水、承压水。根据进入含水层孔隙的水性质的不同又可以分为:裂隙水和岩溶水。土壤和地下水的交互作用，使得在岩土体中的地下水有不同的存在方式，不同形式的地下水而且还对岩土体有不同程度的影响。结合水主要是存在于沙黏土中含量甚微的地下水的一种形式。

2水利地质分析

2.1地下洞室围岩稳定性的工程地质分析理想的建洞山体应具备的条件:建洞区的地质构造简单，岩层厚，间距大，没有断裂带影响整个山体的稳定性，坚硬完整的岩体，地形完整，没有山体滑坡、泥石流等早期和近期破坏的地形，无岩溶或岩溶不发育，地下水影响不大，没有有害气体和异常地热。岩石变形和破坏的几种类型:脆性断裂，断层和山体滑坡，层状弯折和拱曲，塑性变形和膨胀。

2.2坝基岩体工程地质分析不同坝型，其工作有不同特点，所以对地质条件的要求是不同。因此，在除了各类坝型的工作特点应该了解外，特别要了解不同类型的坝对地质条件的适应性和工程地质条件的要求。由于坝区岩体存在一定的地质缺陷，可能导致重大的工程事故，如:坝基稳定问题和坝区渗漏问题。

2.3边坡工程地质分析常见的边坡主要有松弛张裂，蠕动变形，山体滑坡和崩塌4种类型。此外，还有泥石流滑坡，倾倒等其他过渡类型。泥石流是一种常见的边坡失稳的类型。影响边坡稳定的因素有:地形条件的影响，岩石类型和性质的影响，地质构造和岩体结构的影响，地下水和地表水及降雨的影响，其他因素如风力、日照、温度因素，人工开挖，振动和地震等。

2.4水库工程地质问题水库有2类:①由在河流上筑坝形成的人工湖，即地面水库;②利用地下蓄水结构，由人工控制形成的地下水库。蓄水后，水文地质条件，水库周围的水文条件都会发生相对剧烈的变化，从而影响库区及邻近地段的地质环境。例如，水库水升高浸润库岸，风浪对库岸的侵蚀，地下水上升浸没洼地。因此产生了各种不同的工程地质问题，如水库渗漏、水库浸没、库岸坍塌、水库淤积和水库诱发地震等问题。

2.5软土路基工程地质问题软土基坑工程地质问题主要包括两个方面:边坡的稳定性和基坑的降排水。在软土基坑的建设中，要防止边坡失稳，确保施工安全，因此应采取的措施有:设置一个合理的坡度，建立边坡防护设施，基坑支护，降低地下水位等。软土基坑降排水的目的是增加边坡的稳定性。对于细砂和粉砂土质边坡，防止发生流砂和管涌。对于下卧承压含水层黏土基坑，防止坑底隆起，保持基坑土壤干燥，方便施工。软土基坑开挖的降排水也有两种方式:明排法和人工降水，人工降水一般采用轻型井点或管井井点降水方式。

作者：王威赵亚杰李家春单位：天津城建设计院有限公司中建八局第二建设有限公司长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室

路基和地基的岩土材料

不同成因的岩土体具有不同的工程地质性质，如:硬质岩石在颗粒之间有着强力的连结，这种连结是由于相邻矿物颗粒上的原子或离子互相吸引，有如晶体内相邻部分之间的连结那样牢固，这种连结关系称为“结晶连结”或“硬连结”，因此，硬质岩石具有高的力学强度和抗水性。对于极软岩石，往往具有某些特殊性质，如可被压缩(泥灰岩，页岩等)，具软化性(粘土岩)，以及可溶性(盐岩、石膏等)。这类岩石不仅强度低，而且抗水性也低，在水的长期作用下，这类岩石内部的连结力就会降低甚至失去。因此，在研究路基工程地质结构时，首先需要确定岩土的成因类型，从而预测可能出现的工程地质问题、提出改良方案，为灾害防治提供必要的依据。

地表及地下水。每当雨季，崩塌和滑坡等地质灾害频繁发生，很多地质灾害都发生在地下水比较丰富的地带。地下水能够造成软化岩土，降低岩土体的强度，破坏岩土体的稳定性;地表水冲刷河岸，造成河岸高陡，冲刷路基坡脚，带走边坡下部物质，产生临空面，从而导致地质灾害的发生。

降雨。根据调查资料，地质灾害多发生在一次较大规模暴雨或者连续降雨之后。据资料分析，大多数滑坡都发生在雨势高峰期后的4小时之内，只有约10%的滑坡发生在16小时以后，通过大量的滑坡事件统计发现，约70mm/h的降雨强度是引起滑坡的临界值。雨水的入渗，除起冲刷作用外，也加速了岩土体裂缝的发展，破坏了岩土体的稳定性。此外，降雨加剧润滑作用，促进危岩体失稳。

地震。许多大型崩塌和滑坡的发生与地震密切相关。强烈的地震作用在边坡上，当坡体上的危岩体处于或接近极限平衡状态时，地震产生的震惯性力和由此引起的孔隙超静水压力迅速增大和累积效应，会激发危岩体骤然失稳，形成规模较大的崩塌。同时，地震也会使滑动面的抗剪强度降低，是造成滑坡破坏最重要的因素之一。

人类工程活动。随着我国经济和交通事业的快速发展，许多不合理的人类活动已成为边坡失稳的重要因素。如开挖坡脚，地下采空、水库蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动，都会引发地质灾害。此外，开山的爆破作用，可使边坡的岩、土体受振动而引发地质灾害;在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，致使雨水等水体的入渗从而引发地质灾害等等。

路基工程地质结构分析原理与灾害识别

2019年，在区委、区政府的坚强领导和市水利局的有力指导下，全区水利系统不忘初心，奋力拼搏，扎实工作，强力推进农村饮水安全、病险水库除险加固、农田水利“一公里”等项目建设，水利工程保障区域经济发展能力进一步增强。2020年我区将实施以重点项目为抓手，以强化管理为保障深入推进我区水利事业更好更快发展，现将2019年工作情况和2020年工作打算报告如下。

一、2019年工作开展情况

（一）水旱灾害防御工作

一是落实防汛抗旱责任制。主动与区应急局对接，调整区防汛抗旱指挥部。落实重点水利工程包括主要堤防、行蓄洪区、大中型水库、城市防洪等防汛责任人，明确水库、山塘、地质灾害点行政责任人、技术责任人、巡查责任人。二是修订防汛预案。按照省防指“一河一策”“一库一策”要求，会同应急局共同修订了《区防汛抗旱应急预案》、《区防汛抗旱迁安方案》、《区城市防洪预案》。同时，结合水库基础填报、数据复核、水库特征数据，修订调度方案。三是全面排查度汛隐患。对水库安全度汛、山洪灾害防御、河道行洪隐患开展地毯式排查，针对排查出的7处隐患，制定了整改方案和措施，对汛前开口子工程进行重点检查，根据检查结果采取“一项目一单”方式印发整改通知，限时完成整改。四是加强物资储备和管理。对储备冲锋舟、橡皮舟、砂石料、编织带、土工布、木材等物资进行了统计登记和更新，落实社会号料源点。五是积极开展培训演练。6月开展了2019年区山洪地质灾害防御应急实战演练。并组织开展了2019年防汛抢险演练及抢险船只操舵手培训。截止九月底，已全面完成区2019年小水库航拍与数据统计上报工作。此次航拍涉及14个乡镇，共有275座小水库。

（二）重点水利工程稳步推进

1、龙潭河水库建设。

通过PPP模式新建龙潭河水库，总投资4亿元。9月份以来，我局成立专抓工作组进驻现场，督促工程进度，协调解决存在问题，实行日报告、周例会、旬督查的办法，加快了工程进展。目前总体总形象进度达65%。安置房工程进度已完成80%；水库导流洞已完成；溢洪道出口段完成，进口段底板和侧墙完成；大坝填筑完成60%；道路工程路基路基已完成。计划12月底安置房交付使用，明年汛期前水库下闸蓄水。

2、新三源河防洪闸工程。