石埂子水库枢纽除险加固工程初步设计

四川省眉山市东坡区石埂子水库枢纽除险加固工程初步设计报告四川大学工程设计研究院二○一○年七月

四川省眉山市东坡区石埂子水库枢纽除险加固工程初步设计报告批准：审核：校核：编写：聂明熊远发余飞何东京谢军宋天文蒋宜纪全泰杜新梅

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1综合说明 表3.3.位置及编号抗剪强度天然固结快剪饱和固结快剪凝聚力C内摩擦角凝聚力C内摩擦角kPa(ο)kPa(ο)YZ137.819.533.417.6YZ235.118.8334.716.8YZ333.519.0532.517.9YZ437.419.033.817.2YZ534.619.7232.617.5YZ640.018.2335.818.06试验组数6666平均值36.419.133.817.5最大值40.017.7235.818.06最小值33.518.2332.516.8表3.3.项目质量技术要求指标试验指标粘粒含量（%）10%～30%为宜33.6塑性指数7～1716.0渗透系数（cm/s）碾压后＜1×10-42.94×10-5有机质含量（%）＜50.8362水溶盐含量（%）＜30.4122天然含水率（%）在最优含水量-2％～3％范围值（21.5）23.7PH值＞77.7SiO2/R2O32～43.35试验成果资料表明：坝体土天然密度为1.89～1.98g/cm3，平均1.93；天然干密度为1.56～1.64g/cm3，平均1.60；含水量为21.9～23.6%，平均22.7％；塑性指数（Ⅰ17）15～17；砂与角砾含量17.9～67.9％，平均40.8％；粉粒含量为18.0～48.9％，平均33.9％；粘粒含量为14.1～34.2％，平均25.3％，为低液限粘土。自由膨胀率为22～26%，平均值为24%,无膨胀性。坝基土：天然含水率31.5%，干密度1.40g/cm3，渗透系数1.4x10-5cm/s。综上所述，坝体土为低液限粘土，根据坝体填筑土主要试验指标与均质土坝筑坝材料质量技术要求指标对比，坝体土除粘粒含量偏高，其余指标基本符合质量要求。天然固结快剪强度（φ=19.1°,C=36.4KPa），饱和固结快剪强度（φ=17.5°,C=33.8KPa），饱水后坝体土抗剪强度有所降低。3.3.2大坝工程地质条件及评价大坝为均质土坝，坝高20.60m，坝顶高程469.60m，坝顶长344.0m，顶宽4.5m。上游坝坡坡比从上至下分别是1：2.00、1：2.50、1：3.00，在462.30m高程设2.0m宽马道；大坝下游边坡坡比分别是1：1.88、1：2.00、1：2.50、1：1.50，设两级马道，在464.62m高程宽1.0m，在459.96m高程处宽1.0m。高程454.30m至高程449.00m为干砌卵石排水棱体。坝体填筑质量坝体填筑土以紫红、褐黄色粉质粘土为主，局部夹少量砂岩碎块或泥岩碎块，层中碎块块径1～2cm居多，个别达5～8cm，含量约占2～5％。探坑揭示不同深度的粉质粘土层多处含砂较重，多呈透镜状，分布不均。库水位以下表层土含水量较高，呈软塑状，中下部粉质粘土以可塑状为主。大坝稳定性评价（1）坝体稳定性评价石埂子水库大坝为均质土坝，于1974年12月动工，经1975-1977年续建，于1977年12月竣工。由于建坝时期，受当时技术水平、施工工艺及设备条件的限制，未按规范进行设计和施工，大坝填筑料一般就地取材，对上坝土料各项指标未进行严格控制，土性不均，碾压不实，易产生坝体的沉陷变形及渗漏。石埂子水库坝体填筑土主要由粉质粘土夹少量碎石及砂土组成，土性不均，施工质量较差。经长期运行后下游坝坡面凹凸不平，外观质量差，坡面排水沟堵塞。在5·12汶川地震后，坝体完整无损，整体稳定，但原有病害有所加剧，从而影响坝体安全。建议对下游采取框格植草护坡，并对坡面排水沟进行整治。（2）坝基稳定性评价坝基为冲洪积层，厚8～10m，组成物质为粉质粘土。据钻孔取样试验成果：粉质粘土干密度为1.40g／cm3，饱和固结快剪强度φ=18.0°,C=28.4KPa，渗透系数K＝1.4×10-5cm／s；覆盖层坝基经过多年的压密固结作用，其密实度有所提高，大坝为均质土坝，对地基的承载力的要求不是很高，再结合大坝多年运行情况综合分析，覆盖层坝基整体处于基本稳定状态。下伏基岩为白垩系上统灌口组（k2g）紫红色泥岩夹泥质粉砂岩，（3）坝肩稳定性评价左、右坝肩均为条形山脊平台，山脊顶高程510～530m，基岩出露，岩性为白垩系上统灌口组（k2g）紫红色泥岩夹泥质粉砂岩，坝体、坝基及坝肩渗漏（1）坝体渗漏据水库管理员介绍，大坝于1974年12月动工修建，后经1975-1977年三次续建竣工。施工时只讲速度，不讲质量，不按施工规程规范施工。特别是后期上坝土料粒径过大，含水量超标，铺土厚度均在0.6-0.8m，有的甚至达到1.0m，加之新老土料层间接触处理不当，雨天照样施工，造成土料碾压不密实，坝体质量差，特别是460.00m高程以上最差，导致水库开始蓄水就出现大面积渗漏。水库运行期经多次灌浆整治无效，2002年6月水库整治时对大坝河槽段集中漏水部分进行了劈裂灌浆，对上游坝坡一马道(463.0m)至468.3m部分进行现浇C15砼防渗后，大坝坝体渗漏状况有所好转。2005年水库管理人员发现大坝下游坝坡又开始出现渗漏，且渗漏随库水位高低变化，当水库水位下降至463.20m时，后坝湿润带消失。在2007年水库春囤时，当库水位达466.00m时，大坝后坡在459.00m～464.5m高程之间，距右坝肩28m至230m范围漏水严重，且有三个集中漏水点，分别在距右坝肩68m（高程461.3m）、74m（高程461.7m）、101m（高程460.2m）。其中散漏量0.24L/S，三个集中漏水点渗漏量0.07L/S，共计漏水量0.31L/S。本次钻探揭示，坝体填筑土以粉质粘土为主，局部夹少量砂岩碎块或泥岩碎块，粉质粘土均一性差，不同深度的粉质粘土层含砂不均，局部含砂较重，多呈透镜状分布。石ZK1号钻孔注水试验表明：坝体土透水性以弱透水为主，渗透系数K大多为（2.8～5.5)×10-5cm／s；但在局部含砂重地段，0～6m段渗透系数K＝5.9×10-4cm／s，15～19m段渗透系数K＝8.3×10-4cm／s，均为中等透水层，需进行防渗处理。建议对坝体进行全面劈裂灌浆处理，贯浆深度进入坝基4m左右。（2）坝基渗漏由于坝基洪积层为粉质粘土，据石ZK1号钻孔注水试验成果，其渗透系数K＝(1.3～3.6)×10-5cm／s，透水性微弱，为相对隔水层，并且设置有截流槽，防渗性能较好，经多年运行，坝基未见渗漏现象，因此，坝基不存在渗漏问题。（3）坝肩渗漏左、右坝肩存在少量粉质粘土覆盖层，厚度1-2m。下覆白垩系上统灌口组（k2g）紫红色粉砂质泥岩。3.3.3溢洪道工程地质条件及评价石埂子水库溢洪道为正槽开敞式溢洪道，溢流堰为宽顶堰，堰顶高程467.00m，现状净宽1.5m。控制段边墙为自然边坡，陡槽段边墙采用浆砌卵石结构，厚度0.2m。总长189.3m，尾水汇入涵管引水渠，再经泄洪闸汇入天然河沟。溢洪道边墙及底板基础主要由第四系全新统冲洪积堆积层堆积的粉质粘土组成，边墙0+000-0+42.7桩号段未衬砌，稳定性差，局部段已出现垮塌，建议进行断面衬砌。3.3.4放水设施工程地质条件及评价放水设施分左、右涵卧管，左涵卧管最低取水位高程456.00m,因灌面很小，可由崇礼支渠灌溉，已于1990年封堵弃用。右涵卧管为水库的主要放水设施，最低取水高程452.00m，为斜拉平卧钢筋砼闸门。孔径0.7m，最大放水流量1.5m3/s右卧管埋置于靠右岸坝基内，其出口处可见明显漏水，现场目测其流量可达0.5L/s。受基础不均匀沉陷影响，右卧管变形开裂，产生渗漏。汶川“5.12”8级地震前后，右卧管渗漏量有明显加大的趋势，不但影响灌溉效益，而且危及大坝安全，建议对其进行整治改造。3.4枢纽区岩、土物理力学参数建议值坝体填筑土的物理力学参数建议值的确定以室内试验成果为依据，物理性质指标系采用试验成果平均值，力学指标以室内成果经综合分析取值。岩体采用工程类比取值，枢纽区土体物理力学参数建议值见表3.4-1、表3.4-2。表3.4-1枢纽区土体物理力学参数表参数材料湿密度p（g/cm）饱和密度Pm（g/cm3）浮密度P′（g/cm3）渗透数k（cm/s）非饱和固结快剪饱和固结快剪饱和快剪C(kpa)Φ(度)C(kpa)Φ(度)C(kpa)Φ(度)坝体土1.962.041.053.14×10-515.8--卵石排水体2.0×10-3035.8034--坝基土1.921.991.011.4×10-515.717.714.216.2表3.4-2枢纽区岩体物理力学参数表风化状态岩石名称天然密度抗压强度抗剪强度允许承载力变形模量泊松比开挖坡比（坡高<10m）干湿tgφCg/cm3MPaMPaMPaGPa临时永久新鲜砂岩2.6844360.50～0.5501.0～1.21.4～1.60.211:0.31:0.35～0.5粉砂质泥岩2.7815120.44～0.4600.8～1.00.8～0.90.341:0.51:0.5～0.75弱风化砂岩2.6035310.45～0.5000.5～0.71.0～1.20.251:0.51:0.75粉砂质泥岩2.7611100.40～0.4400.4～0.50.6～0.80.381:0.751:1强风化砂岩0.28～0.300.0010.2～0.30.3～0.50.453.5.天然建筑材料本阶段设计需用天然建筑材料有砂砾石料、条石料、粘土料。3.5.1砂砾石料本本工程所需砂卵料主要用于混凝土粗、细骨料、垫层料以及反滤料。水库区天然砂砾石料缺乏，须至泯江河崇礼料场购买，其质量能满足设计要求。运距约8km，交通较方便。3.5.2条石料工程区附近无可供开采的条石料源分布，距水库最近的条石料源为位于万胜镇的中心采石场，其岩性为白垩系上统灌口组（K2g）砂岩，可开采面积约18600m2，厚度约15m，储量大约27.9万m3。其湿抗压强度31.7～37.2Mpa，密度2.4g/cm3，软化系数0.82。其试验成果见表6.1，条石质量和储量能满足设计要求。工程所需条石料可在该采石场购买，运距约50km左右，有公路相通，交通较方便。表3.5.2岩石力学性质试验成果表编号岩性物理性质力学性质含水量%密度g/cm3单轴抗压（Mpa）软化系数干湿中ZH1砂岩1.992.44中ZH22.032.441.931.70.76中ZH32.072.549.537.20.75平均值2.032.445.8粘土料工程所需的粘土料主要作为防渗灌浆的用料。水库两岸山顶、缓坡带冰水冰碛粉质粘土分布较广，储量丰富、一般厚2.0～4.0m。通过坑探取样试验，该粉质粘土其塑性指数（Ⅰ17）12～15；砂粒含量6.4～9.1％；粉粒含量为37.6～46.9％；粘粒含量为21.6～33.2％；有机质含量0.59～1.31％；可溶盐含量3.15～5.91％，其各项指标满足灌浆土料质量要求，可作为灌浆用土料。3.6.结论和建议（1）工区大地构造位置属于杨子准地台四川台坳内，在构造上处于新津—蒲江断裂带与龙泉山断裂带之间。区域构造简单，挽近期运动较微弱，主要表现为区域稳定性缓慢上升，其构造稳定性主要受新津—蒲江断裂和工程区外围断裂带中强地震活动波及影响，历史地震对工区的影响烈度均小于Ⅶ度。据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及国家标准化管理委员会在汶川5.12地震后批准，并于2008年6月11日起实施的GB18306-2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单，工程区50年超越概率10％地震动峰值加速度值为0.10g(相应地震基本烈度为Ⅶ度)。根据DL/T5335-2006《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》中区域构造稳定性分级标准，工程区区域构造稳定性较差。（2）水库库岸基岩大多裸露，岸坡低缓，岸坡稳定性较好。水库运年以来，库岸稳定，不存在大的水库边岸再造问题。（3）大坝经过长期运行，下游坝坡面凹凸不平，外观质量差，坡面排水沟堵塞，存在坝体安全隐患。建议对下游采取框格植草护坡，并对坡面排水沟进行整治。坝基、坝肩稳定性较好，不存在稳定问题。（4）坝基、坝肩不存在渗漏问题，但坝体存在渗漏问题，需进行灌浆处理。建议坝体灌浆深度进入坝基4m左右；（5）溢洪道底板及边墙大多由粉质粘土构成，边墙未衬砌，稳定性差，局部已产生垮塌，建议进行全断面衬砌处理。（6）放水卧管出现开裂漏水，地震后其受损程度加剧，漏水量明显增大，建议对基进行改造修善。（7）本工程所需天然砂砾石料及条石料缺乏，需购买，运距分别为8km和50km，交通较方便。粘土料较丰富，质量满足要求，可在水库两岸就近开采。4枢纽工程的主要问题及整治加固的必要性4.1工程存在的主要问题石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4km，距崇礼镇3km。崇礼支渠绕库而过，水库坝址位于鲫江河的支流上，坝址以上集雨面积为1.48km²，主河槽比降16.4‰，主河槽长度1.7km，总库容237万m³，有效库容200万m³，正常蓄水位467.0m，是东风渠的一座囤蓄水库。该水库是一座小（一）型水库，以农业灌溉为主，并兼有防洪、水产养殖、休闲娱乐等综合效益。设计灌面12086亩。4.1.由表2.4.3-1可知，石埂子水库坝顶高程为469.60m，目前无防浪墙，不能满足30年一遇的设计洪水及300年一遇的校核洪水标准，达不到国家《防洪标准》GB50201-94防洪要求。4.1.2坝体渗漏分析（1）渗流计算分析根据石埂子水库的水位特征值和运行情况，当库水位从正常水位467.00m下降至死水位452.00m，需要27.67d，其库水位的平均降落速度v=0.543m/d，以及试验报告提供的渗透系数值，按《水力计算手册》推荐的判别式K/(μv)计算（式中μ为土的排水系数）。经计算：K/(μv)=2.35，大于库水位骤降判别值0.1，小于库水位极缓慢下降判别值60，判定库水位在降落时为缓降，上游坝坡中渗流为非稳定渗流。故对各种水位情况下做了稳定渗流计算和非稳定渗流计算，其计算工况如下：工况一：上游正常高水位467.00m时形成的稳定渗流情况；工况二：上游设计洪水位467.82m时形成的渗流情况；工况三：上游校核洪水位468.22m时形成的渗流情况；工况四：上游库水位由正常高水位467.00m降至死水位452.00m时形成的非稳定渗流情况；工况五：上游库水位由设计洪水位467.82m降至死水位452.00m时形成的非稳定渗流情况；工况六：上游库水位由校核洪水位468.22m降至死水位452.00m时形成的非稳定渗流情况；表4.1.2-1渗透系数表部位渗透系数K（cm/s）坝体土3.14×10-5排水棱体8.5×10-3采用二维渗流有限元程序，对计算工况一、二、三进行了渗流有限元计算，计算成果如下：渗流量计算成果：工况一、二、三渗流坝体单宽渗流量计算结果见表4.1.2-2。表4.1.2-2大坝渗流量计算成果表工况坝体单宽渗流量（L/s.m）工况一0.007工况二0.009工况三0.013根据坝体内浸润线位置，工况一、二稳定渗流时的渗透坡降分别为J=0.47～0.51。根据《土工试验报告》提供的大坝土料的物理性能试验成果，由《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99推荐的公式Jcr=（Gs-1）（1-n），计算得坝体土的临界渗透坡降为Jcr=0.98，允许渗透坡降[J]=0.49，渗透坡降计算值大于允许值，故会形成渗流破坏。（2）渗流运行分析在2007年水库春灌时，当库水位达466.00m时，大坝后坡在459.00m～464.5m高程之间，距右坝肩28m至230m范围漏水严重，且有三个集中漏水点，分别在距右坝肩68m（高程461.3m）、74m（高程461.7m）、101m（高程460.2m）。其中散漏量0.24L/S，三个集中漏水点渗漏量0.07L/S，共计漏水量0.31L/S。（3）渗流运行分析两坝肩基岩出露，岩性为白垩系上统灌口组（k2g）紫红色泥岩夹泥质粉砂岩，强风化层厚3～4m，弱风化层厚5～9m。，大坝修建时两坝肩清基不彻底，因此，库水沿强风化带向库外产生渗漏。大坝坝坡抗滑稳定分析表4.1.2-3石埂子坝坡抗滑稳定计算成果表（非地震工况下）坝坡工况整治前备注计算Kmin允许[k]上游工况一1.321.25正常运用工况二1.271.25正常运用工况三1.261.25正常运用工况四1.191.15非常运用Ⅰ下游工况一1.181.25正常运用工况二1.171.25正常运用工况三1.131.15非常运用Ⅰ表4.1.2-4石埂子坝坡抗滑稳定计算成果表（地震工况下）坝坡工况整治前备注计算Kmin允许[k]上游工况一1.191.10非常运用Ⅱ工况二1.171.10非常运用Ⅱ工况三1.121.10非常运用Ⅱ下游工况一1.081.10非常运用Ⅱ工况二1.081.10非常运用Ⅱ由表4.1.2-3、表4.1.2-4可知，目前大坝上游坝坡最小抗滑稳定安全系数在各工况下均满足规范要求，下游坝坡最小抗滑稳定安全系数不能满足规范要求。大坝其他问题（1）大坝下游坡在排水棱体以上0.5m范围内有渗漏现象，排水棱体高度不够。（2）大坝坝顶有交通要求，目前没进行硬化，顶宽不规整。白蚁危害2002年湖北省罗田县白蚁研究所调查，确定坝体为建巢危害，当年进行了整治，近几年观察，又发现蚁道，蚁被及白蚁取食活动迹象，白蚁活动有加剧之势。监测设施石埂子水库自竣工以来，坝体一直没有水位标尺，水平位移、沉陷位移监测设施以及渗流观测设施。给运行管理造成困难。4.1.3溢洪道存在的主要问题石埂子水库溢洪道为宽顶堰，现状净宽1.5m，堰顶高程467.00m。控制段边墙为自然边坡，斗槽段边墙采用浆砌卵石结构，厚度0.2m。总长189.3m，尾水汇入涵管引水渠，再经泄洪闸汇入天然河沟。存在的主要问题是：（1）控制段宽度过窄，泄洪能力小，且淤积严重，桩号0+000-0+42.7边墙和底板段未进行衬砌。（2）尾部没有消能设施，尾水接入引水渠，对引水渠安全构成威胁。（3）溢洪道上的一座机耕桥垮塌，影响其泄流能力。4.1.放水设施分左、右涵卧管，左涵卧管最低取水高程456.00m，因灌面很小，可由崇礼支渠灌溉，已于1990年封堵弃用。右涵卧管为水库的主要放水设施。右卧管最低取水高程452.00m，为斜拉式平卧钢筋砼闸门，总长42m,放水孔孔径0.7m，最大放水流量1.5m3/s。近年，由于卧管基础稳定性差，卧管中下部局部基础已被掏空，卧管出现多条裂缝。坝下涵管由浆砌条石砌筑，总长91m，净宽0.8m，净高1.0m,在桩号0+010m-0+080m段存在漏水现象，渗流量约为0.5L/s。2009年9月9日，水库管理人员在安全检查中发现卧管上方距岸边12m处出现碗口大的涡旋，放水卧管右侧出现集中渗漏，漏水点位于高程462.00m，卧管条石底板断裂，形成一个0.7m×0.5m宽的漏水孔，并有数处射流状漏水点；坝后涵管出水口已形成有压水流，水流浑浊且流量不断加大，对大坝安全造成极大的威胁。险情发生后，经省农水局和市、区两级党委、政府及市、区水利部门现场决策，采取了卧管漏水点封堵、降低库水位、拆除把后涵管出口拦污栅等措施，险情基本得到了控制。4.1.（1）现有管理房面积150㎡，在5.12地震中管理房出现多条张拉裂缝，损毁严重。（2）2007年，已对大坝右岸320m长的抢险公路进行了硬化处理，但由于右岸上坝公路为单行道，车辆从大坝右岸抢险公路上坝后只能通过大坝左岸公路行驶至崇礼公路。目前大坝左岸公路为泥质路面，路面凹凸不平，路况较差，雨天难通行，影响大坝抢险。大坝左岸公路长2.5km。4.2枢纽整治加固的必要性石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4km，距崇礼镇3km。崇礼支渠绕库而过，水库坝址位于鲫江河的支流上，坝址以上集雨面积为1.48km²，主河槽平均比降16.4‰，主河槽长度1.7km，总库容237m³，有效库容200万m³，是东风渠的一座囤蓄水库。以农业灌溉为主，并兼有防洪、水产养殖、休闲娱乐等综合效益的水利工程。原设计灌面12086亩，1979年并入东风渠管理站统一管理。水库地理位置较高，一旦失事，将直接影响下游交通和人民的生命财产安全，同时渗漏直接影响灌溉效益，因此对水库病害工程整治，是非常必要和迫切的。

5除险加固工程设计5.1枢纽工程现状石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4lm，距眉山市城4km，距崇礼镇3km。水库坝址位于鲫江河的支流上，坝址以上集雨面积为1.48km2，主河槽平均比降16.4‰，主河槽长度1.7km，总库容237m3，有效库容200万m3，校核洪水位468.22m，设计洪水位467.82m，正常高水位467.00m，死水位452.00m是东风渠的一座囤蓄水库。以农业灌溉为主，并兼有防洪、水产养殖、休闲娱乐等综合效益的水利工程。设计灌面12086亩，1979年并入东风渠管理站统一管理。5.2设计依据本次整治设计采用的现行规范如下：（1）《土工试验规程》（SL237—1999）（2）《水利水电枢纽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》（SDJ218—2001）（5）《水工建筑物抗震设计规范》（DJ5072—1997）（6）《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）（7）《水工砼设计规范》（DL/T5057—1996）（8）《水工建筑物荷载设计规范》（SL265—2000）（9）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—89）（10）《土工试验方法标准》（GB/T50126.7—1999）（11）《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1984年版）（12）《溢洪道设计规范》（SL253—2000）（13）《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94）（14）《水力计算手册》5.3大坝病害整治设计5.3.1大坝坝顶5.3.1石埂子水库水位库容关系与入库洪水见第二章水文部分，石埂子水库溢洪道为正槽开敞式，堰顶高程467.00m，整治后堰顶净宽2.0m，参照《水力计算手册》（第二版，李炜主编），其流量系数取为0.32。经计算，石埂子水库整治后泄流曲线见表5.3.1表5.3.1-1石埂子水库溢洪道扩宽后泄流计算成果4670467.3850.7467.6931.7467.9242.7468.1553.7468.3864.9468.6176.2468.8487.5469.3110.5本次调洪计算采用调洪演算程序进行计算，计算结果详见表5.3.1-2。表5.3.1-2石埂子水库溢洪道扩宽后调洪计算成果表P(%)最大下泄流量q(m3/s)最大库容v(万m3)滞洪库容(万m3)Z洪(m)0.333.75235.0635.06468.173.332.08223.6123.61467.79表5.3.1-2表明，石埂子水库整治后设计洪水位（P=3.33%）为467.79m，最大下泄流量2.08m3/s；校核洪水位（P=3.33%）为468.17m，最大下泄流量3.75m3/s。根据眉山市东坡区气象局资料，多年平均最大风速W=17.3m/s，吹程D=500m，洪水位段坝坡坡率m=2.0，以及坝前平均水深H等资料，参考部颁《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001计算坝顶超高。考虑风速时非常运用情况下按多年平均最大风速计，正常运用情况下4级建筑物按多年平均最大风速的1.5倍计。风雍高度按计算。按规范规定，可按鹤地水库公式：和计算波高和平均波长，其中h2%为累积频率2%的波高，m，Lm为平均波长。平均波浪爬高按正向来波在单坡上的平均爬高公式：计算，不同累计频率下的波浪爬高RP与平均波浪爬高Rm的关系查规范表A.1.13；安全超高据规范分别取0.5m、0.3m，具体计算结果见表5.3.1-3表5.3.1-3溢洪道扩宽后坝顶高程计算成果表P(%)Z洪(m)R(m)E(m)A(m)地震安全加高所需（m）实际Z坝顶（m）正常工况467.001.5230.0030.50469.053469.600.33468.170.9720.0010.30469.4433.33467.791.7170.0030.50470.010地震加高467.000.9720.0010.30.5468.773由表5.3.1-3可知，石埂子水库坝顶高程为469.60m，不能满足30年一遇的设计洪水及300年一遇的校核洪水标准，达不到国家《防洪标准》GB50201-94防洪要求。根据表5.3.1-3坝顶高程复核，溢洪道扩宽后坝顶高程不能满足30年一遇的设计和300年一遇的校核防洪标准。根据计算结果，所需坝顶高程比现在坝顶高程高出0.401m，拟在坝顶修一高度为1.0m，厚度为0.3m的防浪墙，采用M7.5浆砌条石砌筑。坝顶有通车要求，现有坝顶宽4.5m，坝路面封闭，自上游向下游坡度2%。坝顶上游设防浪墙，结合防护及防洪要求，防浪墙顶高程470.60m，即高出坝顶1.0m，采用M7.5浆砌条石砌筑，下游侧设路边石，路边石高0.3m。.2.1经计算下游坝坡在各工况下最小安全系数不满足规范要求，现场踏勘显示下游坝坡稳定，无滑动迹象。下游坝坡的整治方案为：坝坡坡度维持原状，在坝顶至排水棱体顶部向坝内开挖30cm，平整坝体粘土，在平整后的坝坡上设C15砼菱形框格，框格网的尺寸为4.0×4.0m，与坝轴线呈45°角斜交，框格建好后覆土，保证表层至少20cm厚的耕植土，然后在框格内种植麦冬草。由于排水棱体较小，排水棱体上0.5m范围内存在渗漏现象，本次整治拟加大排水棱体，具体整治措施为：在原排水棱体外部衬砌0.6m厚干砌条石，在加高的排水棱体与坝坡接触面设反滤层，反滤层厚度0.5m。在大坝下游坝坡设梯步，梯步采用C15砼浇筑。 整治后下游坝坡稳定计算表5.3.2-1石埂子整治后下游坝坡抗滑稳定计算成果表坝坡工况整治后备注计算Kmin允许[k]下游工况一1.271.25正常运用工况二1.261.25正常运用工况三1.151.15非常运用Ⅰ表5.3.2-2石埂子整治后下游坝坡抗滑稳定计算成果表坝坡工况整治后备注计算Kmin允许[k]下游工况一1.111.10非常运用Ⅱ工况二1.101.10非常运用Ⅱ由表5.3.2-1、表5.3.2-在下游坝坡与两岸连接处、一级马道和二级马道内侧布置排水沟，排水沟断面为30×30cm，采用M7.5浆砌红砖砌筑.3(1)灌浆方案确定大坝坝体灌浆考虑了劈裂式灌浆和充填式灌浆两种方案。劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直的防渗泥墙，堵塞漏洞等，以提高坝体的防渗能力，同时使坝体内部应力重分布，提高坝体变形的稳定性。充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处，以堵塞漏洞和裂隙，灌浆压力小，难以形成一个完整可靠的防渗体，防渗效果差。因此对坝体采用劈裂式灌浆法灌浆更为合理。对坝体采用劈裂式灌浆法灌浆；在涵管两侧采用充填灌浆法灌浆，以防灌浆压力太大致使涵管破碎。1)布孔位置沿坝轴线布一排孔。在涵管两边墙外各布1个充填灌浆孔，充填灌浆孔之间的距离采用3m。在充填灌浆孔的左右依序布置劈裂灌浆孔，孔距采用4m；适宜孔距可根据现场试验适当调整。现布灌浆孔86个，其中劈裂灌浆孔71个，充填灌浆孔4个，按灌浆孔的10%左右布检查孔7个，一个坝段或一个单元工程内至少应布置一个检查孔。按5%左右布补灌孔4个。检查孔、补灌孔在现场按实际布置并可增减。2)孔深布置由于大坝坝体质量差，渗流面积较大，因此对坝体应全面封堵。劈裂灌浆孔的底部到达坝基与坝体接触面，采用最大孔深20.60m，最小孔深4.20m，其底部高程为449.00m～465.10m。3)孔径和钻孔孔径采用5～10cm为宜。采用垂直钻孔，斜度控制在2%以内，坝体钻孔不能用水冲洗，只能用干钻法施工；基础钻孔用水冲洗，但压力不得超过设计压力；对坝体涵管左右的两孔采用充填式灌浆，钻孔时要精心测量，以防破坏涵管。造孔时应作好记录，发现特殊情况时，要分析处理。（2）劈裂灌浆和充填灌浆设计1）灌浆压力劈裂式灌浆压力系指灌浆管上端孔口压力，一般最大允许灌浆压力可在现场试验确定，也可按《土坝坝体灌浆技术规范》附录三推荐的估算公式进行估算。式中：P—最大允许灌浆压力（MPa）；—坝体土容重(KN/m);—计算点以上的坝高（m）;—坝内土体的单轴抗拉强度（MPa），由试验确定;—浆液容重—全孔灌浆时灌浆管高度（m）.充填式灌浆压力应小于4.9×10Pa。2）灌浆土料和浆液物理力学性能的要求灌浆土料物理力学指标见表5.3.3-1；浆液的物理力学指标见表5表5.3.3项目劈裂式灌浆充填式灌浆塑性指标（%）8～1510～25粘粒含量（%）20～3020～45粉粒含量（%）30～5040～70砂粒含量（%）10～30＜10有机质含量（%）＜2＜2可溶盐含量（%）＜8＜8表5.3.3项目劈裂式灌浆充填式灌浆容重（t/m3）1.3～1.61.3～1.6粘度（s）20～7030～100稳定性（g/cm3）0.1～0.15＜0.1胶体率（%）＞70＞80失水量（cm3/30min）10～3010～303）灌浆方法和次序劈裂灌浆采用两序孔逐渐加密进行。每孔每次平均灌浆量每米深应控制在0.5～1.0m4）灌浆时坝坡稳定验算为了保证坝体的安全，对灌浆期全线劈开的最不利情况进行坝坡稳定验算，验算公式见土坝坝体灌浆技术规范附录五。计算式：式中：W—土条重量，W=rbh；h—土条高度；b—土条宽度；r—土条容重；α—过土条中心线的重力线与过此条底面中点的半径的夹角；L—土条宽度对应的弧长（L=bcosα）；E—劈裂缝中浆液对滑动体的压力的合力，用泥浆柱压力图形面积表示，按三角形计。E=；—浆液容重；—滑裂面以上泥浆柱高；R—滑弧半径；R—滑弧圆心到泥浆柱压力图合力线的垂距；Cφ—分别为坝体土固结饱和快剪和不固结饱和快剪强度指标。根据上式计算得安全系数K=1.082，大于[K]=1.00，满足稳定要求。若在施工期验算出K≤1.00时，应改进灌浆工艺，如：延长各序各次灌浆时间、改善浆液性质、增加稠度等。（3）施工技术要求：1）灌浆前应做好所有的灌浆试验，然后方可全面施工，作好记录。2）为了防止发生意外，劈裂灌浆应尽量选择在非汛期的低水位进行，并加强安全观测。3）检查孔现按10%左右设置。现场可根据记录，特殊地段进行布置，同时可以增减。4）灌浆过程中灌浆过程中发现冒浆漏浆时应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。5）灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆。否则，应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再继续灌浆。6）劈裂灌浆在施工中很难避免在坝体表面或岸坡段出现纵向或横向裂缝。为防止纵向裂缝迅速延伸到坝面，可采取孔内下护壁管的方法处理。7）严格按照《土坝坝体灌浆技术规范》与《水工建筑物水泥灌浆工程技术规范》的要求施工、检查、验收等。灌浆后应达到的防渗标准灌浆后全坝段渗透系数控制在1x10-6cm/s以内。灌浆工程量灌浆工程量见表5.3.3表5.3.3项目孔数总钻孔深坝体劈裂灌浆深坝体充填灌浆深检查孔深备注单位个mmmm表中计入7个检查孔，4个补灌孔数量861383.031194.3257.75116.965.3.4白蚁危害治理2002年湖北省罗田县白蚁研究所调查，确定坝体为建巢危害，当年进行了整治，近几年观察，又发现蚁道，蚁被及白蚁取食活动迹象，白蚁活动有加剧之势。结合大坝整治进行坡面清挖时采取如下白蚁防治措施：（1）分析判断选出主蚁道，追挖白蚁主巢，取出巢体，填实巢穴。（2）选用灭蚁药物乐斯苯药剂，对大坝表层消毒，同时需打孔。对每孔作灌液处理。（3）投放毒饵诱杀包，对该大坝两端林地、山丘、投放白蚁诱杀包以达到灭杀山丘白蚁，以免山丘白蚁对大坝产生危害。（4）结合坝体灌浆，对浸润线以上进行灭蚁药物灌浆。5.4溢洪道整治设计溢洪道目前存在的主要问题：（1）控制段宽度过窄，泄洪能力小；（2）桩号0+000-0+42.7边墙和底板段未进行衬砌。（3）尾部无消能设施；（4）溢洪道上一座机耕桥垮塌，影响泄流；根据《溢洪道设计规范》SL253—2000，溢洪道消能防冲设施按20年一遇洪水标准设计，溢洪道按30年一遇洪水标准设计，300年一遇洪水校核。5.4.1（1）泄槽水力计算溢洪道控制段拟扩宽为2.0m，采用校核洪水作为该溢洪道的控制工况，按300年一遇校核洪水进行调洪演算得溢洪道所需最大下泄流量3.75m3/s，取3.75m3/s作为整治后溢洪道应能达到的泄流能力，消力池取20年一遇标准设计，20年一遇洪水进行调洪计算得最大下泄流量1.74m3/s，取1.74m3/s作为消力池设计标准，以此作为设计依据，推求溢洪道泄槽段的体形尺寸。根据《溢洪道设计规范》SL253—2000，泄槽段水面线按下列公式进行计算

式中：Δl1—2——分段长度，m；h1、h2——分段始、末断面水深，m；v1、v2——分段始、末断面平均流速，m/s；α1、α2——流速分布不均匀系数，取1.05；θ——泄槽底坡角度，（°）；i——泄槽底坡，i=tgθ；n——泄槽槽身糙率系数；水流掺气后的水深计算公式为：式中：h、hb——泄槽计算断面的水深及掺气后得水深，m；v——不掺气情况下泄槽计算断面得流速，m/s；ζ——修正系数，可取1.0～1.4s/m，流速大者取大值。（2）消力池水力计算该消力池设计为等宽矩形断面下挖式消力池，根据《溢洪道设计规范》SL253—2000，池长、池深采用下列计算。eq\o\ac(○,1)消力池长度设计消力池长度设计采用LK=0.8Lj。Lj为水跃长度。Lj计算采用欧拉─佛托斯基公式Lj＝6.9（h2-h1）。其中h2、h1分别为跃后水深和跃前水深。eq\o\ac(○,2)消力池深度设计式中d—池深，m；—水跃淹没度，可取1.05；—池中发生临界水跃时的跃后水深，m；—消力池出口下游水深，m；—消力池尾部水面跌落，m；—流量，m3/s；—消力池宽度，m；—消力池出口段流速系数，取0.95。（3）尾水渠水力计算根据成都科技大学水力学教研室吴持恭教授主编《水力学》第二版，明渠均匀流采用谢才公式及满宁公式：式中—流速；—谢才系数；—断面水力半径；—水力坡度；—糙率。（4）水面线及边墙顶高程设计边墙高=水深（含掺气水深）+安全超高，根据规范，安全超高取0.5m。根据以上公式，结合实际地形情况，各断面水深及设计溢洪道底板及边墙高程计算结果见表5.4.1表5.4.1序号位置（m）水深H（m）安全超高（m）所需边墙高度（m）采用边墙高度（m）10+00072.420+0190.730+042.70.640+179.10.470.50.9控制段桩号0+000～0+019m,底宽从0+000桩号的4.0m宽收缩至0+019桩号的2.0m宽，在本段底板至坝顶的高度为2.4m，拟定边墙衬砌高度为2.4m，采用M7.5浆砌条石衬砌，衬砌厚度0.3m，边坡为1：1；底板采用C15砼衬砌，衬砌厚度为0.2m。在桩号0+017.3m有座机耕桥，目前已垮塌，本次设计拆除重建，设计荷载为50T，桥净跨为2.0m，桥面板采用C25钢筋砼，厚0.3m，宽3.4m，采用C25钢筋砼护栏，护栏高0.8m，厚0.1m；桥墩采用重力式M7.5浆砌条石桥墩。第一级泄槽为桩号0+019至桩号0+042.7，边墙采用M7.5浆砌条石衬砌，衬砌高度2.4m，衬砌厚度0.3m，边坡为1：1；底板采用C15砼衬砌，厚度0.2m。第二级泄槽为桩号0+042.7至桩号0+179.1m，边墙和底板完好。第三级泄槽为桩号0+179.1至桩号0+189.3，作为与渡槽衔接的过渡段（由梯形断面过度到矩形断面），边墙衬砌高度1.2m，厚度0.3m，采用C20砼衬砌，底板采用0.3m厚的C20砼衬砌。与引水渠相交的位置采用矩形渡槽衔接，底宽1.5m，采用C20钢筋砼现浇，边墙高1.5m，厚0.3m，底板厚0.3m。经计算消力池长度取5.0m，宽度1.5m，消力池深0.8m，边墙采用M7.5浆砌条石衬砌，厚0.3m，底板采用C15砼衬砌，厚0.3m。对尾水渠100m进行衬砌，梯形断面，边坡1：1，边墙采用M7.5浆砌单轮条石，底板采用C15砼衬砌，厚度20cm。此外，在溢洪道旁设置人行便道，宽1.2m，采用15cm厚C15砼做梯步。5.5放水设施整治设计放水设施分左、右涵卧管，左涵卧管最低取水高程456.00m，因灌面很小，可由崇礼支渠灌溉，已于1990年封堵弃用。右涵卧管为水库的主要放水设施。右卧管最低取水高程452.00m，为斜拉式平卧钢筋砼闸门，总长42m,放水孔孔径0.7m，最大放水流量1.5m3/s。近年，由于卧管基础稳定性差，卧管中下部局部已被掏空，卧管出现多条裂缝。坝下涵管由浆砌条石砌筑，总长91m，净宽0.8m，净高1.0m,在桩号0+010m-0+080m段存在漏水现象，渗流量约为0.5L/s。2009年9月9日，水库管理人员在安全检查中发现卧管上方距岸边12m处出现碗口大的涡旋，放水卧管右侧出现集中渗漏，漏水点位于高程462.00m，卧管条石底板断裂，形成一个0.7m×0.5m宽的漏水孔，并有数处射流状漏水点；坝后涵管出水口已形成有压水流，水流浑浊且流量不断加大，对大坝安全造成极大的威胁。险情发生后，经省农水局和市、区两级党委、政府及市、区水利部门现场决策，采取了卧管漏水点封堵、降低库水位、拆除把后涵管出口拦污栅等措施，险情基本得到了控制。5.5.1（1）取水方案设计参照类似工程卧管成功改造整治的经验，拟定石埂子水库卧管整治设计方案为：拆除原卧管，新建卧管，卧管放水为斜拉平卧钢筋砼闸门控制放水。工程包括操作房，启闭平台，手电两用单吊点卷扬启闭机（QPQ—5型），启闭连接挡板、钢绳、折悬臂钢筋砼闸门及其配件，闸门基座等组成。（2）设计方案分析计算卧管位置和比降的选择尽可能充分利用现有的地形条件，最大限度的减少工程量。放水流量采用设计最大值Q＝1.5m3①放水孔直径确定考虑到充分利用表层水灌溉，以及孔口的受力条件和水流条件，确定放水孔为圆形，直径D＝0.8m。参考武汉水利水电大学编《水力学》孔口出流公式：流量系数取0.62，计算得单孔出流Q＝1.5m3/s时所需最小水头为1.46m②卧管断面设计卧管净宽0.8m，纵向比降i=1:5，管身为C20钢筋砼a.水力计算卧管纵比降i=1:5，浆砌石糙率n=0.02，按50%加糙则加糙后糙率0.03。采用均匀流公式Q＝和，计算得掺气均匀流水深ha=0.28m。b.断面确定根据《小型水库定型设计》，西南水工研究所模型试验成果，为防止跌入水柱跳跃起冲撞顶板和淹没放水孔出口，卧管净高度不应小于3ha=0.84m，卧管（3）卧管结构设计操作房面积为3.5m×3.6m，层高3.0m，为砖混结构。闸门基座采用C20钢筋砼现浇。闸门板用C20钢筋砼现浇，门板厚0.2m，长×宽＝1.3m×1.3m，折臂高0.5m，吊铰及其它零配件采用Q235钢材，用T42型焊条焊接或采用螺栓连接。闸板最大开启角为60°，用定长5.5.2涵管整治设计涵管在桩号K0+010~K0+080段破裂漏水，本次整治拟在涵管内埋设有压PE 管，PE管直径0.7m，长92m。在涵管进出口采用C15砼进行封堵，经计算，封堵长度3m。5.6大坝安全监测系统设计5.（1）《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218—2001）（2）《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94）5.（1）渗漏观测在土坝段上游坝坡462.30m高程处、坝顶路边石处、下游坝坡459.96m高程处布置3排共9个位移、沉陷共用标点，在坝的左右岸各设置1个观测基点和1个校核基点，水平位移和竖直沉陷采用经纬仪和水准仪观测。并在土坝段下游坝脚排水沟设置三角量水堰，在右卧管边墙表面设置水位标尺。（2）增设水情测报设备一套。5.7管理房管理设施非常简陋，现有管理房面积约150m2，为砖混结构，在“5.12”地震中损毁十分严重，出现多条拉张裂缝，已成危房。本次拟新建200m2管理房。5.8抢险公路大坝的抢险公路由大坝左岸连接至崇礼公路，长2.5km，为泥质路面，宽3m，路面凹凸不平，路况较差，雨天难通行，影响大坝抢险；抢险公路上一座机耕桥垮塌。本次拟硬化抢险公路2.5km，同时改造机耕桥1座。

6施工组织设计6.1整治工程施工条件6.1.1据石埂子水库大坝安全评价报告和上级主管部门的审查意见，以及我院多次到现场查勘掌握的工程病害情况，石埂子水库整治工程主要项目见表6.1.1表6.1.1-1项目名称工程措施大坝下游C15砼网格麦冬草皮护坡；排水棱体加大；下游坡修建排水沟；新建防浪墙与路边石；坝顶路面硬化；坝体劈裂/充填灌浆；白蚁治理；增设水平位移、垂直沉陷及三角量水堰等监测设施。溢洪道修建消力池、尾水渠；边墙及底板衬砌处理；扩宽堰顶。放水设施拆除水库右放水卧管，加固基础，新建斜拉式闸门；涵管反压灌浆管理房新建管理房200m²。抢险公路硬化抢险公路2.5km、改建机耕桥两座石埂子水库整治工程的工程量详见表6.1.1表6.1.1-2石埂子水库整治工程量表编号工程或费用名称单位数量第一部分建筑工程一大坝整治工程(一)坝顶整治土方开挖m3809.00C20砼（路面）m3309.00模板制安m2120.00砂卵石垫层m3309.00M7.5浆砌条石（防浪墙）m3329.36(二)坝坡整治土方开挖m33189.00粘土填筑m31970.00干砌条石（排水棱体）m3831.60砂反滤层m383.16C15砼（框格）m3412.50C15砼（梯步）m331.20模板制安m21235.00M7.5浆砌红砖（排水沟）m3105.00草皮护坡m28770.30(三)坝体防渗灌浆钻孔m1383.03坝体劈裂灌浆m1194.32坝体充填灌浆m57.75二溢洪道整治工程土方开挖m3551.21土石方回填m3183.74M7.5浆砌条石（护底）m3539.40C20砼（底板）m36.56C15砼m3104.40模板制安m296.00三放水设施整治工程(一)卧管整治砌石拆除m3298.00人工挖土方m345.10土石围堰m377.00C20砼（卧管）m3132.00C15砼（基础）m313.00模板制安m2268.80钢筋制安t11.88M7.5浆砌块石（护底）m338.50操作房（砖混）m214.40(二)涵管整治C15砼m35.00模板制安m212.00DN700PE管m92.00四白蚁整治坝体表面消毒m213842.00土方开挖m3266.00回填毒土隔墙m3317.00埋诱饵毒杀包包1047.00乐斯苯灭蚁药kg685.00人工钻孔浸蚁药孔4370.00五交通工程(一)公路抢险公路（新建）km2.50(二)机耕桥（两座）人工挖土方m332.00土方回填m325.00C25砼（桥）m38.00C15砼（桥）m31.18模板制安m232.00M7.5浆砌条石（桥墩）m347.54钢筋制安t0.54六房屋建筑工程管理房（新建）m2200.00七其他建筑工程(一)大坝观测工程C20砼（基础）m39.00钢筋制安t0.14M7.5浆砌条石（护底）m37.3.2石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4公里，距崇礼镇3km。崇礼镇至眉山市的公路通车方便，可满足整治工程材料设备、施工机械的运输；崇礼公路至大坝的抢险公路长2.5km，为泥质路面，宽3m，路面凹凸不平，路况较差，雨天难通行，影响大坝抢险；抢险公路上一座机耕桥垮塌。需硬化抢险公路2.5km，同时改造机耕桥1座。6.1.2库区气候温暖湿润，雨量充沛，多年平均降雨量1100mm，多年平均气温17.2℃，多年平均最大风速17.3m6.1.2大坝左右岸均有零星分布的台阶地，可供施工生产、生活和材料堆放场使用。由于整治工程项目不多，施工强度亦不是很高，场地能满足整治工程的施工需要。6.1.2由于整治加固工程是在已成水库枢纽的基础上进行，且工程量不大，工点较为分散，各分部分工程施工期短等特点，故用水及通讯设施均可与水库原有设施结合使用。施工用电可在工程区附近农村电网上搭接。天然建材条件本阶段设计需用天然建筑材料有砂砾石料、条石料、粘土料。（1）砂砾石料本本工程所需砂卵料主要用于混凝土粗、细骨料、垫层料以及反滤料。水库区天然砂砾石料缺乏，须至泯江河崇礼料场购买，其质量能满足设计要求。运距约8km，交通较方便。（2）条石料工程区附近无可供开采的条石料源分布，距水库最近的条石料源为位于万胜镇的中心采石场，其岩性为白垩系上统灌口组（K2g）砂岩，可开采面积约18600m2，厚度约15m，储量大约27.9万m3。其湿抗压强度31.7～37.2Mpa，密度2.4g/cm3，软化系数0.82。其试验成果见表6.1，条石质量和储量能满足设计要求。工程所需条石料可在该采石场购买，运距约50km左右，有公路相通，交通较方便。（3）粘土料工程所需的粘土料主要作为防渗灌浆的用料。水库两岸山顶、缓坡带冰水冰碛粉质粘土分布较广，储量丰富、一般厚2.0～4.0m。通过坑探取样试验，该粉质粘土其塑性指数（Ⅰ17）12～15；砂粒含量6.4～9.1％；粉粒含量为37.6～46.9％；粘粒含量为21.6～33.2％；有机质含量0.59～1.31％；可溶盐含量3.15～5.91％，其各项指标满足灌浆土料质量要求，可作为灌浆用土料。6.2导流施工本次整治内容包括大坝、溢洪道及放水设施；其中大坝整治项目均在死水位以上进行，溢洪道为岸边溢洪道，水库现有放水设施能将水位放至死水位，因此，大坝、溢洪道的整治均不涉及施工导流问题。卧管整治，以前的卧管拆除后新建，将涉及施工导流问题。由于整治建筑物为5级建筑物，则其施工临时建筑物为5级，拟采用土石围堰，导流标准定为五年一遇洪水。拟将库水放至死水位后，修建土石围堰一座，围堰高1.5m，顶宽1.5m，上下游侧边坡1：2.0，长20m。6.3料场选择与开采砂卵石料根据需要由人工筛分选用。块石料场开采地段先由推土机剥除表层覆土，然后分层爆破采石，用80型或100型潜孔钻钻孔，条形竹节药包起爆。（为了获得最佳的劈裂效果，建议现场作爆破试验，确定孔深、孔距和装药方式）条石由人工辅助机械开采。5～8T自卸汽车运输上坝。6.4主体工程施工6.4.1大坝整治工程（1）下游坝坡清理开挖，人工清挖，手推胶轮斗车集碴，2.0m3装载机挖装，5～8T自卸汽车运往堆碴场。（2）大坝下游砼网格草皮护坡，菱形网格开挖深0.3m，用C15砼砌筑，种草坝坡开挖0.2m深，回填0.2m后耕植土。采取人工清挖，手推胶轮斗车集碴。回填耕植土由人工运至相应位置，铺平即可。（3）防浪墙及坝顶路肩石，本次设计采用厚0.3m（4）排水沟采用 M7.5浆砌红砖砌筑，采用人工开挖，人工砌筑。（5）坝顶硬化，施工前对坝顶进行清理整平，用蛙式打夯机夯实坝顶，上面按设计要求铺30cm（6）劈裂/充填灌浆，采用XU-100型钻机钻孔，对坝体进行灌浆，采用BW-250/80灌浆机。6.4.2溢洪道整治工程（1）土石方开挖土方开挖，属表层土开挖，由人工清挖，手推胶轮斗车集碴，2.0m3装载机挖装，5～石方采用人工和半机械化开挖，使用锹镐、风镐、风钻等简单工具，配合挑抬或者手推胶轮斗车进行作业。（2）浆砌条石工程条石由石料场开采，用5～8T自卸汽车运输至坝顶，砂浆用0.2m（3）混凝土浇注采用0.4m6.4.3放水设施整治工程（1）土方开挖及浆砌条石拆除，因在放水设施整治中，开挖量不大，且场地狭窄，不便机械操作，采用人力开挖，手推胶轮斗车运碴。浆砌石拆除采用手风钻、钢钎、铁锤进行施工。（2）钢筋砼，采用0.4m（3）回填土石方，回填土采用蛙式打夯机夯实。6.4.4工程观测设施施工为监测大坝的水平位移和竖直沉陷，沿垂直坝轴线方向布置3排共9个位移、沉陷共用标点、2个工作基点、2个校核基点。标点和基点的埋设做到稳定、准确、使用维护方便。本工程施工所需主要施工机械设备数量见表6.4.4。 表6.4.4主要施工机械设备汇总表序号名称型号单位数量1自卸汽车5T辆42推土机74KW辆23蛙式打夯机2.8kw台14反铲1m辆25汽车8T辆46砼拌和机0.4m台37砂浆搅拌机0.2m台38砼振捣器插入式2.2KW把69双胶轮车辆1210水泵2DA—8X6台211手风钻台212钻机XU-100型台113灌浆机BW-250/80台114钢筋切断机20kw台115钢筋弯曲机Φ6-40台116电焊机25KVA台117空压机20台118汽脚钻YT28台16.5施工总布置6.5.1施工交通石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4公里，距崇礼镇3km。崇礼镇至眉山市的公路通车方便，可满足整治工程材料设备、施工机械的运输；崇礼公路至大坝的抢险公路长2.5km，为泥质路面，宽3m，路面凹凸不平，路况较差，雨天难通行，影响大坝抢险；抢险公路上一座机耕桥垮塌。需硬化抢险公路2.5km，同时改造机耕桥1座。6.5.2施工辅助企业（1）施工工厂砼拌和系统，本工程砼及钢筋砼浇筑量不太大，且浇筑砼结构多为薄壁构件，故砼骨料的最大粒径为80mm，因施工工点较为分散，为减小砼的运输，砼在施工地点临时拌和，须0.4（2）施工供水水源从水库取水，在库左岸设置一个供水站，蓄水池建在左岸山头，容积30m3，装2台2DA—8X6型水泵供水，其中一台备用。（3）施工供电由于本工程用电量不大，可利用坝区原有输变电设备。（4）施工通讯工程施工区内微波通讯覆盖，可配备适当数量的无线通讯设备，以加强施工现场的指挥和联系。6.5.3施工场地规划布置施工场地布置原则（1）尽量不破坏大坝枢纽区生活环境、景点设施和绿化园地。（2）鉴于各分部、分项工程，量小，分散和施工期短等特点，临时设施尽可能利用水库枢纽附近原有空房、空地、生活设施，施工完后即时清理修复。（3）施工工厂设施，如砼拌和系统，钢筋加工场等，应靠近使用量大，集中和交通方便的地段。（4）尽量不占用耕地，施工完后注意还耕和水土保持工作。施工场地布置本工程施工项目分散，分项目工程量较小，生活设施以集中布置在大坝区附近平地为好。砼和砂浆采用移动式拌和机，砂石堆场、水泥仓库随拌和机布置，根据施工强度和高峰期施工人数计算，需修建水泥、生活物资仓库，生活设施等临时建筑规模见表。表主要临建设施面积表项目名称建筑面积(m2)占地面积(m2)备注砼拌和站3×203×50移动式堆料场700水池2030生活福利设施用房500700工棚施工生产用房及仓库300500工棚合计8802080由上表可知，施工临时占地面积为4.4亩。土石方平衡及弃渣场地规划土石方开挖总量为7380m3，土石回填5114m³，经挖用平衡后还剩余2266m3土石方，所剩余渣运至大坝下游平坦地区堆放。经布置，渣场占地面积为2亩。6.6施工进度计划6.6.1安排进度依据（1）石埂子水库是正在受益的已成水库，水库枢纽的整治加固期安排，应尽量配合水库的运行计划（放水和蓄水计划）和水库溢洪时间。（2）本工程以土石方开挖、填筑，砼以及砌石工程为主，施工方法有机械施工和人力施工。（3）安排进度中，除满足施工期限要求外，尚须照顾施工机械的使用效率和各分部工程，分项工程的相互衔接。6.6.2施工进度计划根据工程布置特点及施工方法，确定本工程总工期为9个月，其中工程筹建准备期2个月，主体工程施工期6个月，竣工期1个月。（1）工程筹建准备期工程筹建期安排在第一年11～12月，在此期间完成工程的招标、征地，修建场内外交通设施、临时房屋等施工辅助设施，完成施工所需的水、电和通信系统。（2）主体工程施工期主体工程施工期，从第二年1月到第二年6月，在此期间完成全部工程施工项目。（3）竣工期工程竣工期安排在第二年7月，在此期间完成工程质量验收，临时占地还耕及水土保持处理，临时建筑、施工设备的回收以及清理场地等项工作。6.6.3安排主体工程施工进度中需要注意的几个问题本工程为整治工程，虽然整治期的天然来水可经放水设施下泄，但由于本整治工程涉及涵卧管整治，整治期间，放水调节不灵活，对农业灌溉有一定的影响，为此，建议要作好农业灌溉用水的协调安排，做到节约用水。同时，需要注意如下问题：（1）溢洪道工程，要求第二年洪水到来以前完成，故宜提前开工。（2）放水涵卧管，由于放水涵卧管整治只有当库水位降到死水位以下后才能进行，为不影响春灌，拟在春灌结束后施工。根据以上注意事项对主体工程进度进行安排，各分部分项工程具体工期安排详见施工总进度计划表。6.6.4施工高峰劳动力和施工强度根据本施工进度安排，本工程总工日11.17万工日，平均施工人数113人/日，高峰施工人数130人/日。

7工程管理7.1管理机构7.1.1石埂子水库管理所目前定员5人，其中设所长1人，工程管理技术人员4人。管理所实行所长负责制，全面负责水库的安全管理和经营管理工作。工程整治所需管理人员由水利局和该水库管理所内部协调解决，不再增加编制。本整治工程由石埂子水库管理站为工程项目的业主单位，负责该整治工程的筹建、实施和运行管理。7.1.2整治施工期工程管理根据施工组织设计，工程建设分为准备期、主体工程施工期和竣工期三个阶段，工程施工总工期为9个月。在实施工程期间，应加强领导管理力度，成立专门施工管理领导班子，并应按有关规定实行工程建设招标投标和工程建设监理制，确保工程建设质量。为确保施工安全，在施工期间，还应建立水文观测、防洪预报、水情值班和制定相应的防洪保证措施。7.2工程管理范围和保护范围为保证工程安全和正常运行，根据工程管理需要结合自然地理条件和土地利用情况，规划确定工程管理和保护范围。7.2.1工程管理范围石埂子水库工程管理范围包括工程和设施的建筑场地和管理用地。（1）水库工程库区、大坝、溢洪道、放水设施等。（2）设施建筑场地水库管理所及综合开发设施等。（3）管理用地根据水库等级，结合当地自然和历史条件，土地资源开发利用情况综合分析确定。水库区在校核洪水位以上2.5m以内，大坝为坝脚外延50m，坝肩为两侧外延各60m，溢洪道为外边界外延2～5m，渠道为外坡脚线以外2～5m范围内。7.2.2工程保护范围为防止某些特殊人类活动对水库工程安全的危害，根据水库等级，结合地形、地质条件，人类活动的性质、规模、影响、距离等，在建筑物边界外划定保护范围：大坝坝肩、坝脚外100m，溢洪道边界外20m，渠道及建筑物外10m。在水库保护范围内，禁止从事爆破、打井、钻探、开采地下水及其他可能危害水库安全的生产、建设活动。7.3工程管理设施7.石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4公里，距崇礼镇3km。崇礼镇至眉山市的公路通车方便，可满足整治工程材料设备、施工机械的运输；崇礼公路至大坝的抢险公路长2.5km，为泥质路面，宽3m，路面凹凸不平，路况较差，雨天难通行，影响大坝抢险；抢险公路上一座机耕桥垮塌。需硬化抢险公路2.5km，同时改造机耕桥1座。7.管理单位应建立为工程运行、管理、抢险、维修服务的通信网络，实现信息传输畅通，并在主要部门配备国家公用网的程控电话和移动电话。7.由于大坝以前无监测设施，参照《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94），水库大坝应补设大坝安全监测设施。根据本水库的特点，大坝变形监测布置3排共9个位移、沉陷共用标点，并在坝的左、右岸边坡上各设置1个观测基点和1个校核基点；渗漏量观测在坝后设三角量水堰量。7.4水库安全管理办法7.4.1主要管理职责（1）贯彻执行有关的法律、法规和方针政策；（2）按照水利工程管理制定日常的管理规则，做好工程检查、观测、建立健全工程技术档案；（3）维修养护水利工程及附属设备，保持工程设备完好，确保工作设施正常运行；（4）掌握气象和水文预报，并根据雨情、水情及工程安全状况，做好工程调度运用和防洪抗洪工作；（5）开展综合经营，提高工程经济效益；（6）做好工程绿化和水土保持工作。7.4.2水库调度运用管理石埂子水库调度原则是每年7～9月为汛期，9月30日以后为水库蓄水期，来年1～6月为主要供水期，水位逐渐下降。在整治工程施工期，应作好用水与施工要求矛盾的协调。7.4.3本工程的所有水工建筑物及设备均应按有关规程规范要求进行检修和维护，并制定出细则。根据本工程特点，提出下列基本要求。（1）大坝本工程检修维护重点是大坝，水平位移、垂直位移及渗流量观测是掌握大坝运行工况，判别安全与否的重要依据，应按大坝观测规程进行巡检。（2）放水系统本工程应保证灌溉用水需要，在施工期间，做好供水安排。各设施应在汛前进行系统检查维护，作好防汛准备。

8工程占地及拆迁石埂子水库除险加固工程不涉及房屋搬迁。工程占地及补偿按照有关规定计算。通过现场调查、勘测、统计工程占地实物指标。8.1工程占地根据本整治工程设计方案、施工总布置，确定工程永久占地范围及施工临时占地范围。工程永久占地主要指上坝公路整治扩建、新建管理房占地等。在本工程中由于前期溢洪道工程没有完成，本次整治需要重新修建消力池及尾水渠，根据本次设计，需要占地4亩地，其中耕地2亩，非耕地2亩。施工临时占地主要指施工企业、施工便道、施工堆料场、渣场、仓库等临时设施占地。据统计本工程临时占地2亩，为非耕地。表8.1工程占地统计表单位：亩项目永久占地临时占地耕地非耕地耕地非耕地数量（亩）22028.2拆迁安置石埂子水库整治除险加固工程不涉及房屋搬迁。8.3工程占地补偿8.3.1补偿依据（1）《水利水电工程建设征地移民设计规范》SL290-2003；（2）《中华人民共和国土地管理法》；（3）《中华人民共和国土地管理法实施细则》；（4）《国土资源部、国家经贸委、水利部<关于水利水电建设有关问题的通知>》（国土资发[2001]355号）；（5）《四川省<中华人民共和国土地管理法>实施办法》；（6）《四川省森林植被恢复费和林地、林木补偿费管理暂行规定》；（7）《四川省耕地占用税实施办法》；8.3.2占地补偿由于本工程属国家投资的公益性工程，对占地属于未利用的土地（荒地），根据土地补偿相关规定，可不予赔偿，对永久占用的耕地，根据相关规定，赔偿标准取最近三年平均收入的16倍，临时占用的耕地补偿当年损失。

9环境保护设计与水土保持设计9.1环境保护设计9.1.1设计依据法律、法规及技术依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（1998.12）（2）《中华人民共和国水污染防治法》（1996.05）（3）《中华人民共和国大气污染防治法》（2000.04）（4）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1996.10）（5）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2005.04）（6）《建设项目环境保护管理条例》（1998.11，国务院令253号）（7）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）设计标准（1）《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅲ类水域水质标准（2）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准（3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准（4）《大气污染物综合排放标准》（GB16297－96）二级标准（5）《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）9.1.2工程概况及工程区环境现状工程概况石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，距眉山市城4km，距崇礼镇3km。崇礼支渠绕库而过，水库坝址位于鲫江河的支流上，坝址以上集雨面积为1.48km2，主河槽比降16.4‰，主河槽长度1.7km，总库容237m3，有效库容200万m3，校核洪水位468.22m，设计洪水位467.82m，正常高水位467.00m，死水位452.00m是东风渠的一座囤蓄水库。石埂子水库为小（一）型水库，该工程永久性水工建筑物为IV等4级，临时性建筑物级别是5级。石埂子水库设计洪水标准30年一遇（P=3.33%），校核洪水标准300年一遇（P=0.33%）。该水库以农业灌溉为主，并兼有防洪、水产养殖、休闲娱乐等综合效益的水利工程。原设计灌面12086亩，1979年并入东风渠管理站统一管理。工程区环境现状（1）自然环境石埂子水库位于东坡区崇礼镇蟆颐村4组，坝址位于鲫江河的支流上。根据1/10000地形图，量得水库集雨面积F=1.48km2，主河道长L=1.7km，比降i=16.4‰。流域地形西北高，东南低，海拔高程在450-505m之间，地势起伏不大，属于浅丘，流域内水田占41%，耕地占22%，其余为荒山荒坡，土层薄，植被差。库区气候温暖湿润，雨量充沛，多年平均降雨量1100mm，多年平均气温17.2℃，多年平均最大风速17.3m眉山市东坡区东风支渠崇礼支渠绕库区三面而过。库水可还灌东风支渠属部灌区，是东风支渠灌区条件优越的借水还水囤蓄工程。（2）社会环境石埂子水库位于眉山市东坡区崇礼镇蟆颐村4组，当地主要农作物有：水稻、小麦、油菜、玉米、红薯、蔬菜、果林等，水库对于当地农作物的灌溉及周边人、畜饮水具有重要的作用。目前，当地自然环境与人类活动的社会环境基本处于协调状态。9.1.3工程整治环境影响预测石埂子水库病害整治工程主要项目有：大坝整治、溢洪道整治、放水设施整治、附属设施完善等。大坝整治的主要内容有：下游砼网格麦冬草皮护坡；排水棱体加大；下游坡修建排水沟；新建防浪墙与路边石；坝顶路面硬化；坝体劈裂/充填灌浆；白蚁治理；增设水平位移、垂直沉陷及三角量水堰等监测设施。溢洪道整治内容为：修建消力池、尾水渠；边墙及底板衬砌处理；扩宽堰顶。放水设施整治为：拆除水库右放水卧管，加固基础，新建斜拉式闸门。石埂子水库病害整治工程对环境的影响主要是工程施工对局部生态环境的影响，主要有水质、空气、噪音及弃渣等影响。（1）水质施工期生产用水除部分消耗于生产过程外，大部分成为生产废水排放，生产废水如果不经过处理而直接排放，对周围环境有一定影响，须经过处理排放。（2）生产废气及粉尘的影响在施工过程中，各种燃油运输工具和运输车辆以及土石方的开挖等，将产生一定量的废气和粉尘，对局部地区的大气环境质量有一定的影响。因此必须采取环保措施。（3）施工噪音的影响施工噪音主要来源于土石方开挖、混凝土搅拌和浇注，以及运输车辆和施工机械噪音。噪音对于噪音源处作业人员和周围的人群都将产生一定影响，需采取保护措施。（4）施工弃渣的影响石埂子水库病害整治工程开挖土石方共计7380m3，部分为可回填利用土石方。土石方开挖面主要分布于大坝、溢洪道整治等，另外临时工程中施工公路、便道、料场等临时占用一些土地。（5）人群健康施工期施工及管理人员多而集中，生活污水及生活垃圾中，可能含有病菌，引起疾病流行，且外来施工人员可能带入流行性疾病，影响人群健康。需采取预防措施。9.1.4环境保护设计环境保护设计任务对工程及其影响地区的环境状况进行复核调查，根据环境影响的预测提出环境监测计划，并制定各项具体的环境保护措施设计，拟定环境保护管理机构及职责，