某水库设计总说明.doc

设 计 说 明一、工程概况*水库位于*市*区*街*村，属*水系，承雨面积0.69km2，是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合效益的小（2）型水库。枢纽工程主要由大坝、溢洪道及输水涵管组成。根据防洪标准（GB50201-94）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）等有关规定，该水库工程的规模为小（2）型水库，工程等别为等，大坝及主要水工建筑物为V等5级。设计防洪标准采用10年一遇设计洪水，50年一遇洪水校核。经复核，死水位41.84m（黄海高程，下同），正常蓄水位50.20m，设计洪水位50.72m，校核洪水位50.94m，总库容52.00万m3，调洪库容4.40万m3。水库枢纽工程1971年12月动工兴建，1972年2月竣工。设计灌溉面积1000亩，实际灌溉面积1000亩，下游直接保护1000亩耕地和2000居民的安全。二、设计依据1、*市*区水务局关于*区21座小（2）型水库除险加固工程设计的委托；2、1：500现状地形图及纵横断面图；3、*市*区*水库大坝安全评价报告；4、初步设计审查意见及批复等。三、相关规范1、防洪标准（GB50201-1994）；2、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）；3、水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-2006）；4、碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）；5、小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL189-1996）；6、水工混凝土设计规范（SL/T 191-2008）；7、土石坝灌浆规范（DL/T 5238-2010）；8、混凝土结构设计规范（GB 50010-2010)；9、溢洪道设计规范（SL 253-2000)；10、市政排水管道工程及附属设施（06MS201）11、堤防工程设计规范（GB 50286-2013)；12、水工挡土墙设计规范（SL 379-2007)；13、水闸设计规范（SL 265-2001)；14建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）;15、*省地基基础设计规范（DB 42/242-2003）；16、建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）；17、水闸设计规范（SL 265-2001）；18、水利水电钢闸门制造安装及验收规范（DL/T 5018-2004）;19、混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（11G101）；20、公路水泥混凝土路面设计规范（JGT D40-2011）;22、公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-2003）等。四、工程地质1、地形地貌本库区地貌属构造剥蚀丘陵区，北侧为丘陵，南侧为垄岗，坝址建在山间沟谷出口处。北侧山体高程一般为90120m，坝脚处的高程47.1051.10m，坝脚下多为农田、水塘。2、地层岩性坝址区出露地层主要为志留系中统坟头组泥质粉砂岩和第四系沉积层：（1）基岩（S2f）根据1:5万*省*县工程地质图，并结合现场工程地质测绘和钻探成果可知，坝区北侧山体出露地层为志留系中统坟头组泥岩、泥质粉砂岩，坝址区为志留系中统坟头组泥质粉砂岩，黄绿色，薄层状。（2）第四系（Q3al）主要为第四系上更新统沉积层的粘性土，黄褐色，可硬塑，含铁锰质氧化物，见灰白色高岭土团块，下部夹少量砾石，厚7.98.2m，分布于大坝上、下游沟谷、坡地。（3）第四系（Q4al）主要为第四系全新统沉积层的粘性土，灰褐色，可塑，含铁锰质氧化物，厚2.03.5m，分布于大坝上、下游沟谷。（4）人工堆积层（Q4s）主要由黄褐灰褐色粘性土组成，夹少量砾石，结构稍密，厚9.310.7m，主要分布于坝体。五、工程设计1、大坝存在的主要问题为：（1）大坝坝顶防浪墙未完建，局部破损；大坝上游坝坡干砌块石零散、块小、风化；下游坝坡杂草丛生，坝身有散浸，坝脚有渗漏，无排水反滤设施；坝体局部渗透系数偏大。（2）溢洪道局部破损，无尾水渠。（3）输水管拉杆启闭机锈损，管身漏水。（4）大坝无安全监测设施，上坝道路差，存在白蚁危害。2、工程任务及规模本次除险加固工程主要针对水库枢纽工程中存在的主要安全问题进行，主要内容有：（1）全坝段坝体采用水泥搅拌桩进行防渗处理，防渗墙桩号0-0200+242.4，防渗墙总面积2416.95m2。（2）修整上游坝坡，43m高程以上坝面新建C20混凝土护坡，面积5491.44m2；下游坡面整形、新建草皮护坡，坡脚设置贴坡排水设施，新建草皮护坡面积5483.23m2，新建贴坡排水面积816m2，新建坡脚排水沟长302m。（3）全坝范围内进行白蚁防治，防治面积12000m2。（4）新建溢洪道进口段，长2m；泄槽末端新建5m长浆砌石尾水渠；交通桥设于控制段上，桥面高程52m。（5）输水管原址拆除重建，管径600mm，长53.4m；新建进水闸、启闭机房、连接栈桥及消力池。（6）新建坝顶及上坝道路742.4m，采用C25砼路面，坝顶范围路面高程52m。（7）设置并开展大坝必要的安全监测设计。新建水位观测尺长度为10m。3、工程设计（1）平面布置本次除险加固维持大坝现状平面布置不变，针对大坝现状存在的问题，进行针对性的除险加固。（2）大坝除险加固大坝坝长262.4m。坝体及坝基防渗处理采用水泥搅拌桩隔渗墙的方式对坝体进行防渗处理，桩径500mm，孔距350mm，墙厚30cm，深入坝基填土层不小于1m，布置于大坝轴线处，隔渗墙范围0-0200+242.4。大坝上游坝坡加固上游面护坡采用现浇C20混凝土，加固范围从桩号0-020至桩号0+242.4，厚10cm，下设10cm厚砂石混合料垫层（粗砂40%，碎石60%），护坡分块尺寸3m2m，采用沥青杉木板嵌缝，沿坝轴线方向设置C20预制砼防滑块，护坡两侧设置C20砼预制站石封边。护坡起护高程为43.00m，顶高程52.00m，坡度为1:2.35。护坡底部新建浆砌石护脚槽，底宽0.5m，高0.5m。大坝下游坡加固下游坝坡整平加固桩号为0-0200+242.4，压浸台加固桩号为0+047.50+196，贴坡排水加固桩号为0+047.50+194.5。坝坡填土培厚高程为45.6052.00m，填土坡度为1:2.2；44.4m高程以上采用草皮护坡，45.60m高程处设4m宽压浸台，压浸台以上护坡坡比为1:2.2，以下护坡坡比为1:2.9；高程44.4m以下的坝坡，整坡后设置贴坡反滤设施，反滤层由下到上分别为10cm厚粗砂垫层、10cm厚碎石垫层和30cm厚干砌块石，贴坡排水底高程42.243.5m，坡比为1:2.9；坝脚新建浆砌石排水沟，断面尺寸0.30.3m，边墙及底板厚度0.3m。坝顶修整及重建坝顶道路坝顶新建20cm厚C25砼道路，下设20cm厚水泥碎石稳定垫层，路面高程52.00m，道路宽3.5m，坝顶宽4.0m，道路两侧采用C20砼站石封边，路面向上游设2%排水坡，长度262.4m。大坝白蚁治理坝体范围内进行白蚁治理。灭杀方式采用坝体翻挖，将蚁后挖出进行灭杀，和坝坡表层区域内布置诱杀坑，进行药物灭杀相结合的方式。新建上坝防汛道路新建上坝道路480m，结构同坝顶道路。从主干道连接至坝顶路。（2）溢洪道加固本次加固设计拟完建溢洪道，进口位置重建进水渠，泄槽末端续建尾水渠，新建结构总长度7m，新建交通桥，控制段和泄槽段维持现状。拆除现有溢洪道进口处损毁边墙，新建溢洪道进口段。进口段底板高程50.20m，进水口长2.0m，采用八字形边墙，首端宽10m，末端宽6m，采用浆砌石砌筑，底板厚300mm，边墙高1.8m，顶部宽度300mm。新建尾水渠底部高程49.86m，浆砌石砌筑，边墙高1.8m，顶宽300mm，底板厚300mm，长度5m。新建交通桥为现浇C25钢筋混凝土板桥，共1跨，跨长7.1m，净跨6m，宽4m，板厚50cm，桥面高程52.00m，桥板设于控制段上，支墩采用C20混凝土浇筑，高1.8m，宽0.9m，板桥两端搭接长度0.55m。（3）输水管加固本次除险加固设计拟拆除现有排水管、斜拉杆启闭设备及支撑墩等设施，在原位置重新铺设直径600mm的输水管道，新建进水闸、启闭机房、连接栈桥及消力池。六、施工技术要求1、施工总进度及施工导流本工程拟定在一个枯水期内完成，施工工期为12月至次年3月，共4个月。其中12月至次年1月为输水管施工期。输水管施工过程前，需放空水库至死水位，并新建施工导流围堰，围堰采用袋装土围堰，堰顶高程45.95m，最大堰高4.11m，围堰长度约70m，围堰边坡为1:2，堰顶宽2m。施工期内库水位需保证在死水位，如遇降雨等情况需抽排，待输水管施工完成后可利用输水管排空至死水位。2、大坝施工本次除险加固工程，在库水位降至死水位，待输水管工程完工后，优先施工迎水面死水位以上的护坡，待护坡完成后，再施工余下工程。大坝施工程序如下：测量放线清基土料运输卸料平料碾压质检刨毛铺上层土下一工序。工程土方开挖及回填采用以机械为主，人工为辅的施工方式，其开挖料用于工程土方回填的可就近堆放，多余部分运往弃渣场。大坝填筑碾压采用机械施工，碾压遍数根据碾压试验结果而定；如果土料含水量小于最优含水量，则还需对土料进行适当的洒水，以使其含水量接近最优含水量。回填土粘粒含量15%30%，塑性指数10 20，密实度95%，且不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂物，含水率与最优含水率的允许偏差为3%。按照碾压式土石坝施工技术规范进行压实检查和取样试验，质量检查的一起和操作方法，按土工试验规程（SL237-1999）进行。填筑干容重合格率不小于90%，且不合格部位不得集中，不合格干容重不得低于设计容重的98%。回填土筑到最后一层时，应注意面层土料平整、碾压，并确保面层平整符合设计规范要求。大坝回填料应满足压实度不小于95%的要求。3、护坡工程施工大坝上游原为草皮护坡，回填夯实后，上游坝坡自43m高程以上采用10cm厚现浇C20砼护坡，施工按设计分块由低到高逐块进行。通过实验确定，除满足设计强度、抗渗和抗冻及施工要求外，做到经济合理。施工工艺：模板安装砼拌合砼运输砼浇注砼养护。大坝下游采用草坡护坡，采用人工先修筑好坝坡，铺上一层腐殖土，采用人工在其上撒种草籽或种植狗牙根。4、水泥搅拌桩施工工序及要求本工程防渗墙采用多头小直径搅拌桩成墙技术，多头小直径深层搅拌桩机钻头直径500mm，输浆采用灰浆泵，制浆采用灰浆拌制机。固化剂配方：水泥，搅拌用水为生活用水。施工程序：（1）平整施工平台；（2）搅拌机定位、调平；（3）搅拌机切土预搅下沉至设计深度；（4）制备水泥浆；（5）边喷浆（或粉），边搅拌提直至预定的停浆面（或灰）面；（6）重复搅拌下沉至设计深度；（7）根据设计要求，喷浆（或粉）或仅搅拌提升直至预定的停浆（或灰）面；（8）清洗。重复上述（2）（7）步骤，进行下一循环的施工。施工要求：（1）水泥土搅拌桩截渗墙处理布置在大坝轴线处,搅拌桩直径0.5m，单元搭接方式为套孔搭接，相邻桩搭接长度150mm，孔距350mm，水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，墙体渗透系数小于110-6cm/s，墙体抗压强度不小于1MPa，掺灰比1220%，具体配比在现场由实验调整确定。最小成墙厚度不小于0.3m，墙体深入坝基不小于1m。（2）全程复喷、复搅。桩机对中偏差不得大于2cm，垂直度偏差不得大于0.3%。成桩后3d内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1%，且不少于3组。成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停灰面下0.5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查量为总桩数的5%;成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验，检验数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3根。（3）搅拌时，钻头每转一圈的提升（或下沉）量宜为1015mm，确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。（4）搅拌桩施工时，停浆（灰）面高于桩顶设计标高不应小于0.3m，超长部分应采用人工或者专用机械截桩。（5）施工中应保持搅拌桩底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得大于0.3%；桩位的偏差不得大于20mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。且施工过程中须配置水泥用量自动记录仪。（6）施工过程中，必须随时检查施工记录和计量记录。重点检查水泥用量、桩长、搅拌头提升速度、复搅次数、复搅深度和停浆处理方法等。5、浆（干）砌块石施工包括新建贴坡排水及排水沟等，块石料由汽车从采石场运至砌筑面附近地面，然后采用胶轮斗车或人工抬块石至砌筑面，块石施工由人工自下而上竖砌，按错缝原则施工，大面朝下，要求坚实稳固，表面平整，严禁留有直缝。浆砌块石砂浆采用人工拌和。砌筑前，应将石料在砌体外刷洗干净，并保持湿润；块石用沙浆充填饱满。块石强度等级不得低于MU30。浆砌块石结构每隔20m分缝，缝宽20mm，沥青杉木板嵌缝。6、大坝白蚁整治结合除险加固工程措施对大坝周边40m范围内白蚁进行灭杀。灭杀方式采用坝体翻挖，将蚁后挖出进行灭杀，和坝坡表层区域内布置诱杀坑，进行药物灭杀相结合的方式。在坝坡及大坝周边40m 范围的区域内布置诱杀坑，诱杀坑内放置带药的毒诱饵条杀灭白蚁，直至巢内白蚁全部消灭干净。诱杀坑尺寸为303025cm，间距10m，梅花形布置。7、场内交通场内交通包括拆除重建防汛通道、新设临时施工道路等项目。七、施工注意事项1、本工程施工工期较紧，需合理安排施工工期，以便顺利完成相关工程。2、本工程现状为三类坝，施工时需加强对大坝及其他