那音水库重大设计变更报告311

1、广西田阳县那音水库除险加固工程 重大设计变更报告广西百色水利电力设计院二0 年二月1工程概况1.1概1.2工程布置12初步设计阶段加固内容2.1主坝加固222.2溢洪道加固设计32.3新建输水隧洞设计42.4旧涵管封堵设计52.5安全观测设计52.6枢纽管理用房设计62.7白蚁防治62.8金属结构662.9环境保护及水土保持设 计3工程重大设计变更73.1主坝设计变更7变更内容、依据7 变更前后工程量73.2溢洪道设计变更9变更内容、依据9变更前后工程量93.3放水设施设计变更15变更内容、依据15变更前后工程量151工程概况1.1 概述那音水库位于田阳县西部的那音河上，距离县城23km属田阳

2、县那坡镇辖区，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、供水、养殖等综合利用的中型水库。水库 于1959年12月动工兴建，次年4月完成大坝、溢洪道、输水管等主要建筑物的 修建，1981年1月和1988年1月坝后电站和二级电站分别建成投产，1999年7 月县城及附近乡镇的23从建成至m,生活及工业用水管路建成。水库控制集雨面积170.45km,总库容1772万 今四十多年，工程已存在病险隐患。1.2工程布置枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施、坝后电站、灌区引水渠道组成。大坝为粘土心墙坝，坝顶高程为183.741m （黄基），基础高程为152.571 m （黄 基），最大坝高31.17m,坝顶长198m坝顶

3、宽4.0m，坝底宽184.8m。主坝上游 坡从死水位159.371m （黄基）高程至182.471m （黄基）为块石护坡，坡比自下 而上依次为1:3.5、1:3、1:2.5。主坝下游坡162.871m （黄基）高程以下为块石 护坡，162.871m（黄基）高程以上为草皮护坡，坡比自下而上依次为1:3.5、1:2.5、 1:2。坝脚反滤堆顶部高程156.571m （黄基）。溢洪道为侧槽式溢洪道，过水堰为宽顶堰，堰顶宽5m堰顶高程为179.751m （黄 基），溢流堰顶长43m侧槽为进口宽3.4m，出口宽13.5m，槽长40.8m,为矩形 断面，进口高程178.979m（黄基），出口高程为176.

4、709m（黄基）。底坡i = 0.056， 侧槽后接一净宽为11m长140m底坡i= 0.004的矩形断面泄水渠。泄水渠后 所接的陡坡水平距离50m坡率i =0.3844 ，采用“ M'字形齿坎增加糙率，齿 坎宽0.6m，高0.5m,齿坎间距6m陡坡为矩形断面,净宽11m泄水渠及陡槽边 墙净高均为3.2m。除陡坡底板用钢筋混凝土构筑外，其余护坦、消力池、边墙 均用浆砌灰岩块石、水泥砂浆勾平缝构筑。输水设施由放水设施、坝内输水涵管组成。放水设施设在右岸，为6个木制球形 闸（单孔直径0.4m），闸口平台高程为161.711m （黄基），下设双层木制叠梁闸 门，闸底高程159.071m （黄

5、基），球闸下的消力池底板高程153.471m （黄基）， 池底板浆砌石厚0.9m,进口部位为钢筋混凝土结构，入口处设钢筋笼式拦污栅， 启闭球闸用设在183.141m （黄基）高程处的手动绞机绞动© 20钢丝绳启动，原 安置一台木制圆盆绞机，后改为1两台铸铁齿轮人力手启闭绞机。坝内输水涵管为浆砌块石建筑，管内砌面用水泥砂浆抹面，截面为半圆拱，长126m 宽1.6m,高1.2m，圆拱半径0.8m，进口底高程159.071m （黄基）,出口 底高程158.571m （黄基）。涵管拱顶厚0.7m,底板厚0.6m，底板开挖宽4m 坝后电站厂房尺寸为16.3 x 9.7m （长X宽），装机为3X

6、 200kw,设计水头20m 发3/s。二级电站装机2X 160千瓦，3X1=3m总装机920千瓦，年均发电500电 引用流量为万kWh;现由于机组老化，出力降低，电站年发电收益不能满足维 修运行费用。水库设有坝前水位、雨量、蒸发等水文观测设施和坝顶沉陷、坝脚漏水等大坝安 全观测设施，但无测压管观测设施。水库灌区内有那坡响水干渠（老干渠）和百峰 干渠两条。灌区设计灌溉面积 2万亩，有效灌溉面积1.68万亩，1999年实灌 1.1万亩，其中那坡响水干渠灌溉 9000亩，百峰干渠灌溉2000亩。2初步设计阶段加固内容3,属川等中型工程，洪水标准为 100年一遇设计和1000那音水库总库容1772

7、万m年一遇校核，消能防冲建筑物设计洪水标准为30年一遇。工程等级定为三 等，主要水工建筑物按3级设计，次要水工建筑物按4级设计。本次加固内容主 要有大坝、溢洪道、输水设施等加固内容。2.1主坝加固1）上游坝坡改造2003年管理单位利用防洪经费在上游坝坡 172.963m高程马道至坝顶之间铺设砼预制块进行护坡，预制块厚60mm底部铺设250mm勺砂砾料垫层，该部分护坡 目前外观较好，不需要进行更新改造。本次设计拟对172.963m高程以下上游坡进行全面改造。上游坝面172.963m162.870m之间现在为干砌石护坡，设计拟 用中粗砂充填密实后加250mn厚砂砾料垫层，表面采用150mn厚现浇砼

8、护坡。所 有现浇砼护坡均需要分缝，间距 2X2m缝宽20mm采用沥青木板填缝。根据规范要求，大坝上游护坡须至死水位以下不小于2.5m,考虑到输水涵管的过水能力较低，库水位降至死水位以下比较困难，本次设计在162.870m高程马道以下采用抛石护坡。2）下游坝坡改造2下游坝坡156.571m高程以上原为草皮护坡，但草皮多为野生毛草，根系较发达， 且有利于白蚁、田鼠的生长，为了更好的消除蚁、鼠患，本次设计将现在的野生 毛草铲除，种植有利于坝坡稳定的马尼拉草坡。大坝下游坡的马道及排水沟已经破损，本次设计拟将其修复。排水沟断面尺寸为 400X 300mm深X宽）,边墙采用M5浆砌石砌筑，底部采用100厚

9、C20砼护底、防 渗，边墙迎水面及顶部采用20mm? M7.5水泥砂浆批挡。人行马道宽1.1m，采 用200厚C20砼浇筑。本次设计拟拆除现有的排水棱体，更新排水棱体块石。3）坝顶改造本次设计将坝顶拓宽至5m坝顶路面采用250mn厚 C20砼浇筑，下设150mm厚 级配碎石垫层。砼路面每4m设一切缝，每隔16m设一伸缩缝，缝宽20mm采用 沥青木板填缝，改造后的坝顶高程为 184.141m。4）主坝防渗加固主坝坝体防渗采用混凝土防渗墙+帷幕灌浆方案，在坝体沿坝轴线上游侧增设混 凝土防渗墙,防渗墙穿过坝基覆盖层,并嵌入岩层1.0m.防渗墙轴线长196m最大 墙深33.53m,中心线位于坝轴线下游

10、1m.混凝土防渗墙厚0.6m,抗渗等级W6允许 比降J=6080。考虑到强风化岩层透水性较大， 沿坝基全线进行帷幕灌浆，帷 幕灌浆沿防2（0.6m厚）渗透墙布置，并向左、右岸山体延伸。设计砼防渗墙总面 积4447.3m,施工时先施工坝体混凝土防渗墙，在防渗墙内预埋灌浆孔，再进行 坝基帷幕灌浆，帷幕灌浆孔按深入相对不透水层基岩透水率 10Lu线以下5时空制， 两坝肩帷幕范围为正常蓄水位179.751m与不透水层基岩透水率10Lu线的交接处。 混凝土防渗墙施工采用”两钻一抓”成槽，槽段长57m,泥浆护壁。帷幕自上而下分段灌浆，帷幕灌浆施工应在枯水期完成。2.2溢洪道加固设计根据溢洪道存在的问题，对

11、其采取如下加固措施。（1）进水堰：溢洪道进口段的浆砌石宽顶堰水泥砂浆老化，产生空隙等，透水性比较强，所以必须对进水堰进行防渗加固处理。本次设计拟拆除现在堰体顶部500mm勺浆砌石体，采用500mn厚 C20砼按原来的堰型进行回建、加固。（2）侧槽、平流段：进水堰后接侧槽、平流段，这两部份的底板护坦浆砌石老 化严重，局部被冲成凹坑，边墙浆砌石未批挡，剥蚀碳化严重，局部出现裂缝， 需要进行33情况下为淹没出流，为了使其在校核洪水/s >80m加固。经水力计算，现状溢洪 道在Q开挖溢洪道侧堰下游平台，开挖深，情况下不出现淹没出流，根据珠委专 家组复核意见 度以不产生淹没出流为原则，确保泄洪能力

12、满足要求。 ，在基 厚浆砌石，往下开挖基岩本次设计拟拆除侧槽和平流段原有底板，新 面1.5mC20砼护面，使新建的底板顶部高程比原来底板的低岩面上现浇300mm厚。由于在拆除底，采用梅花形布置，间距2.5m2m板采用钢筋锚杆与基岩锚固， 锚杆长不可避免的对现有浆砌石边墙产生振动破板浆砌石及开挖基岩的过程中 需要进行爆破，为直立直墙型，坏，故需要拆除边墙重建。重建的边墙断面与 现有的相同，顶宽1mC20砼浇筑。总高4m采用）泄槽段：平流段后接泄槽段， 泄槽底板护坦老化严重，局部被冲成凹坑，边（ 3 墙浆砌石未批挡，剥蚀碳化严 重，局部出现裂缝，需要进行加固。本次设计在现在的浆，砼护面，新面板采用

13、 钢筋锚杆与基岩锚固，锚杆长2.5m300mn厚C20砌底板面上现浇砼厚C202m边 墙迎水面先凿毛、清洗干净，立模筑捣 200mn采用梅花形布置，间距 护面，新 面板采用钢筋锚杆与旧边墙及基岩锚固， 锚杆做法与底板相同。 砼护面， 新面板 采用钢筋锚C20300mmS（ 4）消力池：消力池底板及边墙均采用。2.5m,采用梅花形布置，间距2m杆与基岩锚固，锚杆长）消力池出口下游防护：现在消力 池出口下游均没有采取工程措施进行衬护。 5（需要进行衬护至公路桥以下本次 设计为了保护消力池出口的公路桥基础不被洪水冲涮，3进行防护。边墙按照现在的河95.2m/s，护坦总长57.70m,按30年一遇洪水

14、流量10m3011.89m墙顶 比3.7m岸走向进行布置，边墙最高，过水断面最窄处 7.72m，最宽处，墙顶砼 浇筑，迎水面垂直，背水面边坡为1:0.4年一遇洪水位高0.4m。边墙采用C15护 面。300mn厚C2d底板基层采用宽0.5m500mn厚 M7.5浆砌石衬砌，迎水面采用2.3 新建输水隧洞设计新建那音水库输水隧洞位于大坝左岸。隧洞为圆形有压洞，洞径1.8m，采用300mm 厚C20钢筋砼衬砌，衬砌好之后进行回填灌浆。新建放水塔为竖井式放水塔,放水塔位于隧洞轴线0+050m桩号处，竖井为圆筒式 造型，圆筒外径2.5m,采用C20钢砼衬砌，壁厚0.5m。放水塔基础厚1.5m基底 高程为

15、154.571m,流道底部高程为155.571m,顶部设有检修室和启闭机室，检 修室平台比正常水位高0.5m,平台高程为180.231m,启闭机平台比校核水位高 1.5m,平台高程为4 183.251m,启闭机房顶部高程为187.051m,放水塔总高32.48m。启闭机平台与 地面高程齐平，不设交通桥。放水塔沿塔身每3m高设一固结灌浆断面，预留© 50mn灌浆孔，孔距2m,孔深 2m,塔身施工完成后进行固结灌浆施工。隧洞进水口栏污栅顶部平台与放水塔平台之间通过地面台阶连接，台阶宽2m，每级台阶踏步宽0.3m,高0.2m,采用M7.5浆砌石砌筑。2.4 旧涵管封堵设计坝内涵管采用 C2

16、0 砼进行封堵，先对原放水管消力池及顶板球形放水孔用 C20 砼封堵，进水口封堵后沿着现有的放水涵管周边进行回填灌浆， 灌浆完成后用砼 将原来的放水管填塞密闭。2.5 安全观测设计1、安全监测设施设计那音水库安全监测设计的内容包括： 渗流监测、大坝变形监测、渗水量监测和库 水位监测等。 渗流监测：渗流监测包括坝体、坝基界面渗流压力监测，坝体、坝基界面渗流 压力监测共设3个观测断面。大坝中部最大断面处设一排、两侧各一排，每排设 置3个测压管，上游坝面1个，下游坝面2个。在测压管内安装渗压计，渗压计 选择灵敏度较高的弦式仪器，观测用电缆引入观测站，然后集中引入到工程管理 房中控室，以适应人工观测和

17、自动化监测的要求。 变形监测：大坝变形观测包括竖向位移和横向水平位移观测，共设6排观测标点，每排设2个位移标点，坝顶设1个标点，下游坝面172.871高程马道设1 个标点，共12个观测标点。同时，在每一纵排标点的两端岸坡上各设一个工作测基点，在两岸每一纵排标点延长线上各布置一个校核基点。竖向位移观测采用 精密水准仪测量，横向水平位移观测采用 2全站仪测量。 渗水量监测：坝体渗水量通过水平排水带经堆石排水体排入下游尾水渠，拟在反滤堆后侧设置量水堰。 库水位监测：在大坝上、下游设置水位观测设施，并将库水位监测接入自动化 监测系统。52、安全监测自动化系统设计那音水库安全监测项目主要包括渗流监测、

18、大坝变形监测、渗水量监测和库水位 监测等，根据目前国内大坝安全监测自动化经验， 将渗流监测、库水位监测纳入 自动化监测的范围。那音水库大坝安全监测系统拟采用智能节点分布式数据采集监测系统，测量控制单元和监测控制中心设在坝首管理房内，配备有监控主机、服务器及打印机等附属设备，以及安全监控管理软件，对大坝的 MC（测控单元）及各类传感器进行 自动监测控制，对观测数据进行处理和管理。2.6枢纽管理用房设计水库管理所现有办公及职工住房仍是 1960年修建的砖木结构平房，使用年限已 超过设计年限，墙体开裂，灰浆剥落，屋面瓦片破损严重，均已属危房，必须修 建新的办公及职工住房。22,新建办公管理房面积25

19、m950m计算，按在职人员每人面积管理所现有职工 38 人，2，管理房外墙及厨卫内墙白瓷砖装饰、 其余内墙和楼面为刮腻子装饰，360m 仓库面积各层地面采用普通瓷砖装饰，楼顶采用三毡二油防水层结构。管理房的 水、电安装采用普通作法。2.7白蚁防治据现场检查，坝肩和坝脚白蚁活动较频繁，下游坝坡面亦发现白蚁活动，白蚁防 治常抓不懈，但成效不明显，目前白蚁已威胁到大坝安全运行。因此，本次工程 除险加固，在大坝施工及正常运用期均应采取措施对白蚁进行预防和治理。白蚁防治主要采用毒土墙、熏烟、诱杀坑及挖除蚁巢等方法，先进的放射性同位素探 巢法。每年春秋季组织人员对诱杀坑及坝肩山坡进行检查，若发现白蚁迹象及

20、时 施药，必要时采取人工挖巢等措施。2.8 金属结构新建放水塔分别设置有工作闸门、检修闸门各一扇，其孔口尺寸均为1600 X1800mm长X宽），工作闸门采用卷扬式启闭机启闭，检修闸门采用电动葫芦启闭， 启闭力分别为40t和20t。隧洞进水口设栏污栅一道，其孔口尺寸为 2400X 2200mm长 X 宽）。2.9 环境保护及水土保持设计环境保护设计的任务是根据本工程建设可能产生的环境影响， 具体落实环保措施， 6使不利影响在工程实施过程中得到减免， 避免不利环境的恶化， 使工程建设在经 济效益、社会效益和环境效益各方面得到和谐统一。主要的设计内容为： （1）水 质保护；（2）大气质量的保护；（

21、3）噪音防治措施；（4）对生态环境的保护。 工程在施工过程中将不可避免的在不同程度上改变、 损坏或压埋原有地貌及植被， 使其原有的水土保持功能降低或丧失； 工程在施工开挖中呈现的裸地和产生的弃 渣，在雨水冲刷作用下将不同程度产生水土流失。3 工程重大设计变更3.1 主坝设计变更3.1.1 变更内容、依据1 、坝体防渗墙施工需在坝顶上设导向墙，并增设施工废浆处理工程，原设计未 考虑该以上两项内容，需进行补充设计。补充设计如后附图所示。2、原设计帷幕灌浆在混凝土防渗心墙内成孔为主要采用预埋管法、并辅以钻机 钻孔法成孔。但在实际施工过程中，预埋管法施工难度大、成孔率不高，施工队 最终改为钻机钻孔法成

22、孔。3、原混凝土防渗墙设计只考虑坝体成槽单价，但由于混凝土防渗墙设计入岩为1m,实际存在地下岩石成槽，需补充地下岩石成槽及相关单价。4、坝基帷幕灌浆以10Lu线以下5m为灌浆控制线，在进行帷幕灌浆施工前进行 了先导孔的布设，根据先导孔成果资料显示，坝基局部10Lu线比原设计高程低， 因此根据现场实际地质条件进行调整后的总灌浆深度比原设计大。3.1.2 变更前后工程量变更前后工程量及投资比较如下表所示：田阳县那音水库除险加固工程主坝设计变更前后工程投资对照表实际完成（变更后合同工程量（变更前单项目名）工程单合合工程5489443.48坝体与坝基防渗墙工5413191.277412.0023917

23、78.28 17811.02 322.69 2520538.04 地下墙成折算 4447.3021450198.82 捣砼防渗 1320003.114885.95 296.813593.333431199.60 120.00 m270.55 32466.00 预埋 2743.204m405654.51 123.47钻孔岩石层灌浆 338702.90 3285.452743.20860240.09 53285.45 313.59 1030284.27 m坝基岩石帷幕灌274.32钻机钻检查612727.22 m70.39 19309.38 180.81274.322059.43 m7 帷幕灌浆封

24、 11.39 3124.50 180.81848833.40 40.00 试 35515.20 压水试 733373.18坝体与坝基防渗墙工 0.001地下岩石成 243.94 956.57 233345.69折算m帷幕灌浆防渗墙砼钻133.92 22464.91 330100.75检查孔钻 410.46 54968.80 m133.92 332750.46 11.39 2875.37 m4 封8.00 53600.00 注水试 450.00t6800.00 60.88 48704.00帷幕灌浆（断层）水泥超m7 放水涵管勘 138.41 216.05 29903.480.00 259419.

25、34 大坝防渗墙导向 17.741840.93 14918.10 3km运导向槽土方机械开 6120.39210.73 65671.78t钢筋制作与安）一般部位标准钢制、安、导向槽砼浇（C20）487.12 0.00 375695.86废浆处理工2375.47 124.37废浆沟人工土方开 119.10 M7.浆砌砖废浆 225.88 347.90 9003.65 3 厚 10.80 200.882169.50 2cm）砌体砂浆抹废浆沟底（C20）12.89 4314.66 4055.97 40521.60 504.00 200PV废浆浆塑 80.40 5m3008.00 101.69 813

26、.52 6砼预制砼内 R?km运废浆池机械挖土 32851.70 720.11 1633.60 247.00 102.7025366.90 8废浆池片石墙砌 M7.1制安、运预制管内501298.12 156.40 8.30 9 m4.00 216.00 864.00 10钢板过水 0.005）（0.039 238.70 11 钢 6120.39 t土方外 33.28 11.52 383.39 12 土方回 181.44 1310.08 18.00 铺碎石（厚 1840.34 31.05 57142.5625C145508.00 30.98 15250.00台挖机挖路基及水沟，平整彩条布 24

27、0.00 6.00 1440.00 6041627.23 17 废浆外 191481.36 7032.00125364.24 0.00 其他零星工 废浆疏浚用 2645.00 127.68 73213.60 工62.23 2296.81 蚁穴漏失 18470.49 0.35 33680.15396229.00 施工用电电价调 54131916983296 主坝变更项目投资合1570105变更前后投资增减863.13 注：原主坝加固工程批复总投资为万元 83.2 溢洪道设计变更3.2.1 变更内容、依据 1、原溢洪道侧槽、平流段两侧边墙设计为：拆除现有浆砌石，采用C20 砼浇筑重建，原设计顶宽为

28、1m为直立直墙型，总高4m。但在实际开挖施工过程中揭 露出来的原浆砌石断面并非标准的1m厚直立墙浆砌石墙、部分宽度大于1m且 原过水断面不规则、 扭面较多， 为保证溢洪道的断面平顺， 两侧边墙的位置需根 据现场条件进行调整， 基于以上多方面原因， 实际边墙断面无法按原设计的标准 1m厚直立墙施工。经监理、业主、设计、施工等参建各方现场讨论确定：对两 侧边墙背水面一侧超出原技施设计边墙浇筑线以外部分采用C20砼与原设计边墙整体浇筑。变更前后断面如后附图所示。2、原溢洪道泄槽段加固方案为保持原浆砌石边墙、在原浆砌石墙上打锚杆并外包200厚C20砼。但根据现场开挖条件及实际情况， 原浆砌石墙完整性较

29、差、断 面不规则， 按原设计加固方案施工难度大且局部边墙不稳定， 经参建各方现场讨 论确定设计方案改为：两侧原浆砌石墙需拆除后重新浇筑1000厚C20砼，在实际开挖过程中出现与侧槽、 平流段同样的问题， 对两侧边墙背水面一侧超出设计 边墙浇筑线以外部分采用C20砼与原设计边墙整体浇筑。变更前后断面如后附图 所示。3、 原设计对消力池底板及边墙均在原面层上采用300 mm厚 C20砼护面，但实际消力池淤积较严重需进行清淤， 原消力池四周浆砌石墙完整性较差、 断面不规则， 按原设计加固方案施工难度大且局部边墙不稳定， 经参建各方现场讨论确定设计 方案改为：挖除消力池四周部分原浆砌石边墙为斜坡式，然

30、后用C2砼300mn厚进行衬护。3.2.2 变更前后工程量变更前后工程量及投资比较如下表所示：田阳县那音水库除险加固工程溢洪道设计变更前后工程投资对照表合同工程量（变更前实际完变更）项目名编工程合价（元工程单合 ）溢洪道工 2504704.961674636.0856105.46260.37进水堰浆砌石砌体拆 1弃3km）1062.0013755.35 52.83213.710.00 2C2 砼防渗面 274.78 58723.23弃溢洪道底板浆砌石砌体拆979.00391386.9252.8351720.57 1729.833km)2545.4054.12 137757.05 弃 43km)

31、11352.54614399.46 石方开別级岩 1443.72 溢洪道边 270.01 389818.84 3568.02963401.08 5C2296215.96 650cm)C2 溢洪道底厚度 1140.74259.67197946.44 762.3010254.72 27327.84 1301.36) 溢洪道 边墙凿垂直3468.007.8870.00 334.00 溢洪道边墙护 C230cm)891846.66274.991090.0079.48 777.00(L=2溢洪道底板锚 922)61755.96 86633.2034.32 厚度消力池底 C21050cm)9469.588

32、953.06270.01 13846.11 42.84 厚度 11 消力池边 79.48 90.001222)消力池锚(L=20.00 7153.205383.80 339.3620.0013C2 消力池加高边墙 23688.7290cm)C2消力池新建边墙 269.190.00 1488.00794.22C2消力池底厚度 101794.08260.871550cm)207188.17 390.211323.70165.23218714.95 浆砌块 16850.85 140585.95 M7. 消力池护 318.1690.35 28745.76170.00 护坦、挡墙沥青木板伸缩97463.26 1590.0039.35 62566.50 18一般部位标准钢模 2476.831819.61 8.30 回填土 190.00 219.23121484.01合同外工534.93消力池护坦砌石开 28260.35 152.83827.2719.2315908.40 2 消力池淤泥开82.593消力池甘蔗地土方开 1433.4152.83475727.05 溢洪道、侧槽边墙拆除浆砌石砌体1674636溢洪道变更项目投资合计2626189951553变更前后投资增减注：原溢洪道加固工程批复总投资为209.11万元11143.3 放水设施设计变更3.3.1变更内容、