水库设计总说明

1、重庆市北碚区小桥水库除险加固工程施工图设计总说明1 设计依据 1.1工程等别及洪水标准小桥水库位于重庆市北碚县澄江镇民权村，水库坝址位于的壁北河支流上，属嘉陵江水系。水库距北碚至合川公路2.5km，离澄江镇街道办事处所在地约6km，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾养殖和综合开发利用为一体的小（2）型水利工程。小桥水库始建于1978年2月，1979年9月竣工。水库控制流域面积2.06km2，主河道长度2.45km，河道平均坡度为130.73。大坝为浆砌石重力坝，大坝最大坝高19.14m。本次除险加固后，总库容39.7万m3，正常水位对应的库容33.5万m3，死库容0.16万m3，设计灌面1961亩，

2、有效灌面1648亩。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,该水库为等小(2)型水利工程,其主要建筑物工程等级为5级,次要建筑物等级为5级,临时性水工建筑物为5级。该水库大坝设计洪水重现期为30年,相应洪峰流量为46.6m3/s ,设计下泄流量43.9m3/s；校核洪水重现期为200年，相应洪峰流量为64.7 m3/s ,校核下泄流量61.6m3/s。枢纽工程由浆砌石重力坝、坝体溢流坝和放水设施三部分组成。1.2设计采用规范小桥水库除险加固工程施工图设计执行的规程规范有：（1）水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000；（2）防洪标准GB50201-94；（3）水利

3、水电工程设计洪水计算规范SL44-93；（4）水工建筑荷载设计规范 DL5077-1997；（5）水工建筑物抗震设计规范SL203-97；（6）混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）；（7）溢洪道设计规范（SL253-2000）；（8）水库工程管理设计规范SL106-96；（9）中国地震动参数区划图GB18306-2001；（10）四川省中小流域暴雨洪水计算手册；（11）水利水电工程量计算规定DL/T5088-1999；（12）水工混凝土结构设计规范SL191-2008 ；（13）水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021-93；（14）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94；（

4、15）混凝土大坝安全监测技术规范（DL/T5178-2003）；（16）水工挡土墙设计规范(SL379-2007)；（17）砌石坝设计规范（SL25-2006）。（18）水工混凝土施工规范（DLT5144-2001）1.3设计采用资料（1）施工图设计合同；（2）重庆市水利局关于北碚区小桥水库除险加固工程初步设计的批复（渝水管复2011134号）。2 大坝加固设计项目小桥水库除险加固工程整治项目有：（1）拆除坝顶原有栏杆，上游增设C25钢筋混凝土防浪墙，下游增设柱石艺术栏杆，坝顶加高至318.43m；（2）大坝上游面自死水位以上布设1m长25插筋，间距1m，梅花形布置，挂0.2×0.2

5、m的8面层钢筋网，喷射10cm厚度C25砼防渗层。（3）大坝下游面非溢流坝段增设25插筋，并浇筑C15混凝土，使下游坡比为1:0.41；溢流坝段增设25插筋，并浇筑C30钢筋混凝土防冲层，设计坡比1:0.41；（4）拆除并新建原溢流坝段下游消能趾墩，下游导墙加高；（5）对消力池边墙砂浆脱落处，采用1:2水泥砂浆进行开槽勾缝，增设尾水渠两岸边墙，左岸新增11.2m，右岸新增10.3m；尾水渠底部设置C20混凝土台阶状防冲齿墙；（6）对基础进行帷幕灌浆，后对坝体进行充填灌浆，施工采用三序钻孔灌浆施工，灌浆压力由现场试验决定；灌浆孔设置单排，沿大坝坝顶中线布设，孔距2m，孔径110，灌浆轴线长98m

6、，共计钻孔50孔，沿坝轴线布置并延伸至两坝肩；灌浆材料均为水泥浆，水泥为32.5#普通硅酸盐水泥；坝体充填灌浆深度以基岩面控制，坝基帷幕灌浆为相对不透水层10Lu，其中相对不透水顶线（q=10lu）为地质推测线，施工时应根据先导孔压水试验确定相对不透水顶线；（7）更换原有4个放水闸阀，具体直径及型号根据现场实际情况确定；（8）增设观测设施；（9）新建80m2管理用房。2.1枢纽非溢流坝段工程（1）坝顶：在原有混凝土路面上浇筑0.1m厚的C20混凝土进行整平，整治后坝顶高程为318.34m；拆除原坝顶护杆，上游新增C25钢筋混凝土防浪墙，高1.2m，厚0.2m，下游采用柱石艺术栏杆，高1.2m。

7、（2）上游坝面：从死水位高程304.90m至坝顶对原坝面条石进行凿毛清理，后布设1m长25插筋,插筋间距1m。防渗层布设0.2x0.2m的8钢筋网，喷射10cm厚度C25混凝土防渗层。（3）下游坝面：先对下游坝面凿毛清理后，沿坝坡台阶布设1m长25插筋，插筋间距1m，梅花形布置，后现浇C15混凝土将原有坝坡台阶浇筑成斜坡，C15混凝土厚度15cm，设计后坝坡仍为1:0.41。2.2枢纽溢流坝段工程（1）溢流坝段：溢流坝顶拆除原有条石30cm厚，插筋浇注30cm厚C30钢筋混凝土防冲层，堰面采用双圆弧曲线。先对原溢流面凿毛清理后，布设1m长25插筋，插筋间距1m，后布设0.2x0.2m的8面层钢

8、筋网，浇注30cm厚度C30钢筋混凝土防冲层，设计后坝坡仍为1:0.41。侧墙加高0.3m。拆除改建溢流坝面底部反弧段末端钢筋混凝土消能趾墩。（2）消力池：边墙进行开槽勾缝（3）尾水渠：新建C15混凝土砌块石边墙，高1.5m，顶宽0.6m，迎水面直立，背水坡1:0.3，左岸长11.2m，右岸长10.3m；新建干砌块石底板，宽度18.622.73m，厚度0.6m；边墙墙后填土高度大于0.8m，墙身需设置50PVC排水孔，孔距和排距2m，梅花形布置，排水孔距离底板高度0.5m，孔后设200厚砂砾石反滤层，反滤层内外均铺设土工布一层，共两层，土工布为350g/m2。尾水渠末端新建C20混凝土台阶状防

9、冲齿槽。2.3防渗及排水（1）大坝防渗：坝基、坝肩采用帷幕灌浆，在坝顶布设一排帷幕灌浆孔，向左、右坝肩延伸9.0m，灌浆孔距2.0m，帷幕灌浆孔深按岩体透水率10Lu控制，大坝建基面以上利用帷幕灌浆孔进行充填灌浆。灌浆材料采用325#普通硅酸盐水泥浆。（2）大坝排水系统：在原排水廊道下游侧恢复坝基1排排水孔，排水孔为75，孔距2.0m，深度为帷幕灌浆深度的0.5倍。2.4放水设施采用250闸阀更换原有放水闸阀。2.5大坝监测设施新增大坝变形、渗流监测设施以及自动化雨量、水位工程设施。2.6附属工程新建管理房80m2。3 施工要求3.1大坝上游坝坡加固工程工程范围大坝上游坝面清污、新增挂网喷混凝

10、土防渗层的施工，高程范围为：死水位304.90m至坝顶高程；长度范围：枢纽上游全坝面。大坝上游面清污坝面清理用高压风、水枪，结合人力用钢丝刷除去表面污垢和风化层进行，其目的在于彻底清除原坝表面上附着淤泥、青苔、杂质及风化表层，保证与新浇混凝土结合良好，清除后用压力水冲洗干净，不允许残留残渣粉末或其他杂质。清理务必彻底以求新老材料结合良好。 造孔、插筋、挂网、喷射混凝土：（1）喷射面清污处理后，在坝面上按100cm×100cm方格角点布置插筋孔，孔轴与水平的夹角为10度15度，孔深为95cm，布孔的孔位误差不大于10cm，孔深误差不大于3cm，钻完后用高压水冲洗至返清水为止。使用注浆机

11、注入水泥砂浆，砂浆标号为M30。注浆压力控制在0.20.25MPa，尽可能地充填现有的孔隙，胶结砌体内原有裂隙，达到充填补强的目的。注浆时应注意排气，注浆管插入孔底，边注边往外拔管，注浆约2/3孔长即可插入锚筋。（2）按100cm×100cm方格角点布置锚筋，在水泥砂浆尚未初凝之前插入25螺纹钢筋，锚筋应当采用经检验合格螺纹钢，安装之前应彻底除去锈渍。钢筋深入坝体长度为92cm，伸出长度为8cm(喷混凝土10cm)。在水泥浆强度达到70%以前，不允许撞击、摇动或使钢筋受力。如果发现埋错位置，只能在正确位置另埋设一根，不允许在混凝土初凝以后拔出钢筋重埋。（3） 在挂钢筋网之前，先在每四

12、根所插入的螺纹钢筋的中心位置放置一个水泥砂浆垫块（厚3.5cm），把水泥砂浆垫块中心的钢丝绑扎在网上，使网与坝面的距离保持在3.5cm。然后自下而上把已焊接好的8钢筋网用22#铅丝绑在插筋前端（也可采用点焊），网孔尺寸为20cm×20cm（长×宽），然后自下而上的喷W6C25混凝土，喷混凝土厚度为10cm。（4）挂网喷混凝土的其他要求喷射混凝土的材料质量要求：喷射混凝土可采用湿喷法进行，混凝土中水泥与砂石的质量比应控制在1:3.51:4.0之间，水灰比应控制在0.420.5之间，含沙率控制在50%60%之间。喷混凝土作业应分段、分片依次进行，喷射顺序应自下而上，不得存在有漏

13、喷部位。喷头应宜与受喷面垂直，喷射距离控制在0.6m1.2m,喷射时应避免喷头正对钢筋，如发现脱落的混凝土或大量回弹物被钢筋网架住时，应及时清除。喷射混凝土必须填满钢筋与喷射坝面的之间的间隙，并与钢筋黏结良好，喷混凝土表面起伏度和喷射厚度必须满足设计要求，误差控制在±5%之内。在防渗混凝土喷完之后，在伸出的插筋上挂上草帘或其它的养护物件养护所喷的混凝土，确保所喷的混凝土不开裂。坝面挂钢丝网喷混凝土处理还应满足水电水利工程锚喷支护施工规范DL-T 5181-2003要求。3.2混凝土及混凝土砌块石工程(1)模板模板施工应遵照现行规范规定执行。模板设计、制作和安装应使混凝土得以正常的浇注

14、和振捣，使其形成标准的形状、尺寸和位置。模板应有足有的强度、刚度，能承受混凝土浇注和振捣的侧向压力与振动力，并应牢固地维持原样，不移动，不变形。模板表面应光洁平整、接缝严密、不漏浆，以保证混凝土的质量。(2)钢筋工程使用的钢筋应有出厂证明和试验报告单，经试验确定符合要求后方可使用。钢号不明的钢筋，不准使用。钢筋型号、直径更换时必须经设计单位同意，并有书面认可方可实施。钢筋的弯制和弯勾应符合设计和规范要求，不得随意改变。钢筋搭接时，接头长度及分布位置需满足规范要求。要严格控制钢筋混凝土保护层厚度要求。(3)混凝土工程水泥水泥品质必须符合现行国家标准及有关部颁标准的规定，选用的水泥标号应与混凝土标

15、号相适应。混凝土骨料粗骨料：应质地坚硬，颗粒洁净，级配良好。细骨料：采用质地坚硬、颗粒洁净、级配良好、细度模数宜在范围内，应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法（GB/T14684-93）。水对拌制和养护混凝土用水应进行专门试验，证明对混凝土无害时方可采用。混凝土配合比根据设计文件中规定的各部位混凝土标号进行混凝土配合比试验，确定混凝土的配合比。施工过程中应严格控制混凝土水灰比和坍落度，不允许施工过程中随意改变。在采用二级配或三级配时，当粗、细骨料满足不了上述要求时应按规范规定进行筛分。严禁对粗骨料采用天然级配。5）混凝土浇注本工程混凝土浇注，必须遵照水工混凝土施工规范（DL/T51441-2

16、001）的规定执行。拌合机必须按其铭牌规定的转速运行，混凝土必须拌合均匀，颜色一致。拌合程序和时间应通过试验确定。选用的混凝土运输的能力，应与拌合、浇注能力、仓面具体情况以及钢筋、模板的需要相适应，必须保证混凝土运输质量，充分发挥设备效率。要保证混凝土拌合料在运输过程中不致发生分离、漏浆、严重沁水及过多降低坍落度等现象。混凝土自由下落高度不得小于2m，否则应增设缓降设施。混凝土浇注后，应及时覆盖，面层凝结后，应洒水养护，使混凝土面和模板经常保持湿润。4.混凝土砌块石工程混凝土砌块石工程主要用于消力池下游新建挡墙部分。（1）一般规定本规定适用于本工程的块、条石方的堆填和铺筑，填筑施工时还必须遵守

17、技术条款的有关规定和施工详图的规定。（2）石料要求块石尺寸一般以30-40cm为宜。最大尺寸不得大于混凝土浇筑块的最小尺寸的1/4，长条状或片状（长宽比大于2.5：1）不宜采用。石块要求质地坚硬新鲜，无风化或裂缝，湿抗压强度不低于MU30，并清洗干净。凡质地脆弱、风化、有裂缝、夹砂泥层以及强度低于混凝土粗骨料的块石均不得采用。（3）砌筑要求块石应均匀埋放在新浇筑的混凝土层上，不得抛扔，禁止先摆石再灌砼。块石与模板及结构的边界的净距离不小于30cm，在距基础1m，距迎水面2m以内以及受拉区混凝土中不宜埋放块石。块石与块石之间的距离（水平的和垂直的）应以不影响对混凝土进行充分振捣为原则。块石四周的

18、混凝土应仔细振捣，施工时应视振捣设备的强度选择最优的施工方法。块石应分布均匀，石块间距不小于100mm，离开模板距离应大于150mm，石块不得接触预埋件。3.3干砌块石工程干砌块石主要用于消力池下游新增护坦工程。（1）石料要求石料应呈块状，中部厚度不应小于20cm，最小重量小于25kg。规格小于要求的毛石，可以用于塞缝，但其用量不得超过该处砌体重量的10%。（2）砌筑要求干砌块石工程施工工序主要为：选石试放修凿安砌。安砌具体要求为面平、底实、石块间须相互挤紧。干砌块石采用平缝砌石方法，砌筑时使块石的宽面与坡面横向平行。在砌筑前应试放，不合适处加以修凿，修凿程度以石缝能够密接为准。砌石拐角处如有

19、空隙，可用小片石塞紧。砌石表面与接线齐平，横向有通缝，但竖向缝须错开。砌缝底部空隙利用合适的片式塞紧，做到底实上紧，以免底部砂砾从缝隙间冲出。3.4帷幕灌浆3.4.1 总则（1）灌浆应严格按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94规定施工。施工前，施工单位应根据设计文件及地质情况进行灌浆试验，并编制施工组织设计，建立质量和安全保障体系，全面实行质量管理，确保工程质量和施工安全。（2）当工作面日平均气温低于5或日最低温度低于-3时，应做好机房、灌浆泵及灌浆管路的防寒保暖工作。回浆管口浆液温度不宜低于5，机房温度不宜低于10。（3）对从事灌浆工作的人员必须进行技术培训，考核不合格者不得上岗。（

20、4）灌浆工程所用的风、水、电宜设置专用线（管）路，以保证灌浆作业的连续进行。（5）灌浆工程施工情况必须如实、准确的记录，并对资料及时进行整理分析（记录包括钻孔、冲洗、压水灌浆以及必要的取岩芯和观测记录，成果包括取岩芯钻孔的柱状图、基础帷幕灌浆平面图及综合剖面图、所有灌浆孔的透水率及单位耗灰量的递减曲线和频率曲线等）。单元工程结束后，应即时按照水利水电工程质量评定表（试行）和SDS249.1-88标准进行质量检查和验收。（6）本工程灌浆钻孔轴线距离坝轴线距离为1.0m，以防止灌浆钻孔破坏坝体廊道。3.4.2 灌浆材料及制浆（1）帷幕灌浆应采用32.5号普通硅酸盐水泥，细度：通过80微米标准筛筛余

21、量<5%。（2）灌浆用水泥应保持新鲜，受潮结块者不得采用。水泥在使用前，必须对其质量作出鉴定，符合质量标准者方可使用。（3）水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时不得少于3分钟，使用高速搅拌机时宜通过试验确定。3.4.3 岩石基础灌浆A、一般规定（1）帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。本工程帷幕由一排孔组成，按三序施工。（2）施工过程中，不得在帷幕线上进行可能导致不良后果的灌浆试验工作。B、钻孔（1）所有钻孔统一编号，并注明施工次序。钻孔开口位置与设计位置的偏差不得大于10厘米，实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定。（2）帷幕灌浆孔，应保证孔向准确。如发现偏斜超过要求时，应及时纠正。垂直或

22、顶角小于5度的帷幕孔，其孔向偏差不得大于表1中的规定。帷幕灌浆孔的允许偏差 表1孔深(m)203040最大允许偏差值（m）0.20.40.6（3）钻孔时，应对孔内各种情况（如混凝土厚度、涌水、漏水、断层、洞穴、破碎、换层、掉块等）进行详细记录。（4）钻孔遇有塌孔掉块时，应进行灌浆处理后再进行钻进。如发现集中漏水，应立即停钻，查明原因处理后，再行钻进。（5）钻孔结束待灌或灌浆结束待加深时，孔口均应妥加保护。3.4.4 钻孔冲洗与压水试验（1）灌浆孔在灌浆前应进行孔壁冲洗与裂隙冲洗，冲洗到回水澄清为止。孔内沉职厚度不得超过20cm。冲洗压力不宜大于本段灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1

23、MPa。（2）灌浆孔的压水试验在岩石裂隙冲洗后进行。帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，可采用五点法或单点法。各孔灌浆段在灌浆前宜进行简易压水试验，其压力可为灌浆压力的80%，若该值大于1MPa时，采用1MPa，压水20分钟，每5分钟读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率q表示。3.4.5 灌浆（1）采用自下而上灌浆法。如采用自上而下分段灌浆法，则帷幕灌浆段长采用5m。（2）帷幕灌浆时，坝体与基岩接触段应单独先行灌浆并待凝24小时后，方可进行以下各段的钻孔灌浆工作。接触长不得大于2m，灌浆塞应塞于基岩面以上0.5m左右。（3）帷幕灌浆采用孔内循

24、环灌浆，其射浆管距孔底不宜大于0.5m。（4）灌浆压力应通过试验确定，并符合设计要求。不允许灌浆压力过大造成灌区岩石破坏和建筑物抬动变形。帷幕灌浆的灌浆压力，当采用一般灌浆方法时，可按以下经验公式估算：P=PO+mD,式中PO为岩基表层段的允许灌浆压力，本工程取0.20.3MPa，m为表层段以下每深入岩基1m可增加的压力，本工程取0.020.03MPa/m，D为灌浆段以上岩层的厚度（m）。（5）灌浆浆液的浓度应遵循由稀到浓的原则，逐级改变。浆液的水灰比可采用5:1，3:1，2:1，1:1，0.8:1，0.6:1，0.5:1(重量比)七个比级，开灌水灰比一般采用5:1。（6）帷幕灌浆时，当某一比

25、级水灰比浆液的注入量已达300升以上，或灌注时间已达1小时，而灌浆压力及注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级灌注。当其注入量大于30升/分时，可根据具体情况适当越级变浓。（7）灌浆时，当改变浆液水灰比后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，应立即查明原因，进行处理。（8）灌浆时，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时；或当注入率不变，压力持续升高时，灌浆工作应持续下去，不得改变水灰比。（9）灌浆过程中，每隔4小时测定浆液比重一次，并作记录。（10）帷幕灌浆在设计规定的压力下，如灌浆段注入率不大于0.4升/分,继续灌注60分钟，灌浆工作即可结束。全孔结束并经检验合格后应及时做好封孔工作。（11）帷幕灌

26、浆孔采用自上而下分段灌浆时，封孔采用“分段压力灌浆封孔法”。（12）灌浆过程中若遇冒浆、串浆、中断等特殊情况，应按现行水工建筑物水泥灌浆施工技术规范中有关规定进行处理，以保证灌浆质量。（13）涌水孔段，当涌水压力超过0.2MPa时，应有闭浆措施，待凝时间不少于48小时，灌浆结束时应有屏浆措施，屏浆时间不少于1小时。3.4.6 质量检查（1）帷幕灌浆检查孔应按下列原则布置：在帷幕中心线上；岩石破碎、有断层、洞穴部位；注入量大的孔段附近；钻孔偏斜过大、灌浆不正常和灌浆过程中出现过事故等，资料分析认为对帷幕质量有影响的部位。（2）帷幕灌浆检查孔数量按灌浆孔总数的10%布置，一个单元工程内至少应布置一

27、个检查孔。（3）帷幕灌浆质量检查，在该部位灌浆结束14天后进行。（4）帷幕灌浆检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验（五点法或单点法），坝体与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；以下段的合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不应超过设计规定数值的100%，且不集中，即可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商量处理方案。（5）帷幕检查孔应取岩芯，计算获得率，检查水泥结石情况，并加以描述。3.5坝体充填灌浆3.5.1 充填灌浆设计要求帷幕灌浆后，大坝建基面以上采用充填灌浆。坝体充填灌浆不另钻孔，利用帷幕灌浆孔进行。帷幕灌浆后采用坝体进行充填灌浆。3.5.2 充填灌浆施工技术要求灌浆材

28、料、孔距与帷幕灌浆相同，灌浆压力通过现场试验决定。（1）灌浆结束和封孔方法本工程采用自下往上分段灌浆，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，当注入率不大于1L/min，继续灌注60min，灌浆可以结束。每个灌浆孔全孔灌浆结束后，会同监理及时验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔，灌浆孔封孔采用水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 5148-2001的“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”（2）特殊情况处理在灌浆过程中，发现坝前冒浆时，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液。降低压力等方法家以处理。发现坝后冒浆时，说明坝体浆砌石漏浆严重，应采用浓浆限量无压

29、自重灌注，灌灌停停，最后进行高压复灌，必要时可采用掺进速凝剂（但应通过室内将材试验和现场灌浆试验确定）、增加河砂掺入量或孔口投砂等充填措施。（3）灌浆质量检查质量检查孔的布置。检查孔数量为灌浆总数的10，一个单元工程内至少应布置一个检查孔。单点法压水试验。在灌浆结束14天后进行。在灌浆结束28天后取芯，委托有资质的检测单位进行检测，砌石体之间要满浆满缝，砌石体需达到如下指标：砌石体轴心抗拉强度大于0.24Mpa；砌石体密度为22002400kg/m3；砌石体之间抗剪断摩擦系数0.6；砌石体之间抗剪断凝聚力C=0.5Mpa。4 其他（1）百年大计，质量第一。施工单位应建立完善的质量保证体系，业主、项目监理、承包人应建立相应的质量检查体系分别承担工程质量的自检和抽检任务，实行全面的质量管理。（2）工程质检人员所需资质及工作质量检验职责范围、工作程序、事故处理、数据处理等要求均应符合水利水电工程的施工有关规定。（3）应保证检测成果的真实性、严禁伪造或任意舍弃成果。质检记录应妥善保存、严禁涂改。（4）工程施工质量包括内部质量和外部质量，施工时均应按设计要求进行施工。（5）工程应重点检查以下内容：1）工程内所使用的材料品种、规格、性能是否符合设计要求