樊洪坳水库施工设计说明

PAGEPAGE4樊洪坳水库施工设计说明1.工程概况樊洪坳水库所在河流系长江水系大陆溪支流，位于永川区朱沱镇大树村，是一座以灌溉为主兼防洪、养殖于一体的小（2）型水库，坝址处距离朱沱镇11公里，有约300m未通公路。坝址以上集雨面积0.305km2，水库保护下游群众470余人及488亩良田的安全，地理位置比较重要。水库正常库容11.6万m3，总库容15.43万m3。主要由大坝、溢洪道、放水设施等组成。坝型为均质土坝，最大坝高9.53m，坝顶高程299.10～299.24m，坝顶宽3.0m。水库枢纽工程1958年10月动工兴建，1976年1月竣工，于2013年进行了除险加固施工。枢纽工程由大坝、溢洪道和放水设施组成。根据《重庆市永川区樊洪坳水库大坝安全分析评价报告》，樊洪坳水库大坝存在如下问题：一.大坝坝顶未硬化，坝顶高程不满足要求，下游坝坡稳定计算不满足规范要求,缺少必要的安全观测设施。大坝存在白蚁危害。二.溢洪道溢洪道泄槽无左边墙和底板、无消能设施。三．放水设施左岸卧管渗漏,无法分层放水，不利于管理。四.管理设施无上坝公路、无水库管理房。通过查阅历史资料，实地检查、结合现场测量及地质勘察资料，依照《水库大坝安全评价导则》（SL258－2017）、《水库大坝安全鉴定办法》（水管[1995]86号）以及现行有关设计施工规范，樊洪坳水库大坝安全综合评价为三类坝。经大坝安全鉴定为三类坝，且已通过三类坝鉴定成果核查，永川区水利局同意对该水库实施除险加固。2.设计依据及技术规范2.1设计基本资料（1）《重庆市永川区樊洪坳水库大坝安全评价报告》（2）《重庆市永川区樊洪坳水库除险加固工程初步设计》(重庆市渝西水利电力勘测设计院有限公司2022年10月编)（3）《永川区水利局关于永川区樊洪坳水库除险加固工程初步设计的批复》永水务〔2022〕33号2.2设计依据规范、标准（1）《工程建设标准强制性条文》(水利工程部分)（2020年版）（2）《水库大坝安全管理条例》（3）《防洪标准》（GB50201-2014）（4）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）（5）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2020）（6）《溢洪道设计规范》（SL253—2018）（7）《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）（8）《水库工程管理设计规范》（SL106-2017）3.工程水文及规模樊洪坳水库位于永川区朱沱镇，系长江水系大陆溪支流。坝址控制集雨面积0.305km²，控制河长0.74km，坝址以上河道平均坡降32.6‰,20年一遇设计洪峰流量7.29m³/s，200年一遇校核洪峰流量11.2m³/s。4.工程地质根据《重庆市永川区樊洪坳水库除险加固工程初步设计报告》地质结论如下：（1）工程区地质构造稳定，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35s，地震基本烈度为VI度。a<0.09g，25km范围内无活动断层，工程近场区地震活动M<4.7级，工程区区域构造稳定性好。（2）库区无断层和构造破碎带存在，库周无洼地和低谷出现，亦无低于坝顶的垭口，不存在向邻谷渗漏的问题，岸坡稳定，库区淤积不严重。（3）水库两岸及坝址区影响区内无滑坡、泥石流等不良地质现象。（4）环境水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。（5）坝体在某些工况下存在稳定问题：建议放缓下游坝坡或扩大排水体。（6）溢洪道整体稳定，但溢洪道不完善，存在冲刷问题。建议新建泄槽及消力池，地基选择强～弱风化基岩。（7）放水设施操作存在不安全的隐患，建议新建放水竖井，地基持力层可选择弱风化基岩，能够满足工程要求。（8）工程所需天然建筑材料较少，建议购买。（9）建议采用岩土工程动态设计法，及时反馈，发现勘察报告与现场不符部分应及时通知业主、勘察、设计三方共同解决。5.工程除险加固设计5.1工程等级及主要参数水库正常蓄水位297.69m，设计洪水位298.62m，校核洪水位299.07m，正常库容11.6万m³，总库容15.43万m³，属ⅴ等小（2）型工程，大坝、溢洪道及放水建筑物级别为5级，设计洪水标准20年一遇，校核洪水标准200年一遇。5.2.大坝坝顶：采用10cm厚C25砼硬化坝顶至299.20m，新建防浪墙，高1.2m，每隔10米设置伸缩缝，采用橡胶止水。下游坝坡：清除下游坝坡杂草，采用C25钢筋砼框格内植草皮护坡，在坝横0+061.5处新建C25砼下坝梯步。结合坝体稳定整治，翻修排水棱体。翻修后排水棱体顶部高程292.68m，底部埋深1.5m，排水棱体顶宽2.4m（包括排水沟宽度），底宽4.17m，外坡坡比1:0.75。排水棱体内部采用干砌块石，表面及顶部采用干砌条石护面戗边，排水棱体与坝基、坝体与两坝肩接触部位设置0.3m厚砂垫层+0.3m厚的碎石垫层作为反滤层，反滤层与坝体间铺设土工布。坝体土方开挖时采用跳槽开挖，分段施工。在排水棱体与坝坡结合处新建C25砼排水沟，尺寸0.3m×0.3m，壁厚0.3m。5.3.溢洪道进口段(溢0-003.45～溢0+000)：维持原状。控制段(溢0+000～溢0+011.93)：维持原状。泄槽段(溢0+011.93～溢0+018.03)：泄槽长6.1m，宽3.2m，底坡i=0.67，拆除重建原有右边墙，新建左边墙，边墙为高1.3m、宽0.3mC25钢筋砼，底板为0.3m厚C25钢筋砼。消能段(溢0+018.03～溢0+039.1)：消能段长20.87m，其中桩号溢0+018.03～溢0+036.1为台阶消能段，宽度由3.2m渐缩至2.5m。拆除原消力池右边墙，梯坎由高0.25m，宽1m的台阶组成。修建0.3m厚C25钢筋砼底板，新建C25钢筋砼边墙，宽0.3m，高1m。边墙基础台阶式开挖，台阶高0.5m，宽2m，边墙修建建于台阶上。消力池（溢0+036.1～溢0+039.1）长3.0m，宽2.5m，池深0.5m，底板为0.5m厚钢筋砼铺设0.1m厚碎石垫层，边墙高1.3m；池底高程289.09m。消力池基础使用块石换填。消力池基础承载力不低于120Kpa，压实度不低于91%。消力池末端设置C25钢筋砼尾槛，高0.5m、宽0.8m。5.4.放水设施在大坝库区左岸新建放水竖井（含交通桥），使用DN300涂塑钢管放水。竖井内配备远程控制系统，控制竖井工作。放水竖井位于放水设施进口前端，为圆形C25钢筋砼竖井，防渗等级为W8，内径4m，壁厚0.8m，竖井总高14.71m，其中井筒高7.4m（291.99m～299.39m）。竖井采用分层取水，取水高程分别为296.23m、292.9m。5.5.附属设施增设大坝监测设施；新建管理房面积60m2；本次设计修建300m长、3.5m宽泥结石路，前期做施工道路，施工完成后作为上坝道路使用。5.6.白蚁防治经调查发现大坝存在白蚁筑巢隐患。为确保大坝安全，必须开展对白蚁的防治工作，在防治过程中要贯彻执行“以防为主，防治并重”的方针。预防白蚁：药物毒杀、利用灯光诱杀、喷洒毒药。灭治白蚁：灌浆毒杀、熏蒸剂毒杀、土坑诱杀。6.施工组织6.1料场选择本工程设计方案所需材料用量不大，料场选取采取就近取材、技术上可行、经济上合理的原则。（1）块石料本工程碎石料拟在永川区红炉镇新店会龙桥村灰岩料场购买，料场地层岩性为三叠系下统樊洪坳江组（T1j）灰岩、白云质灰岩。收集料场试验表明，弱风化灰岩天然密度2.70g/cm3，天然孔隙率1.73%，饱和抗压强度41～50Mpa，平均饱和抗压强度45.4MPa，软化系数0.85，储量约100万m3以上，料场储量质量均满足要求。料场至水库，交通运输条件较好，公路运输距离工程区的综合运距为70km，公路交通便利，采取购买方式。（2）砂料场砂料场位于永川区红炉镇新店会龙桥村灰岩料场，该料场生产机制砂，砂料紧密空隙率34～40%，河砂紧密堆积密度1.52～1.68g/cm3，表观密度2.54～2.56g/cm3，含泥量1.2～2.6％，有机质含量合格，细度模数0.61～0.84，含泥量满足Ⅱ类砂指标，细度模数满足建筑用砂标准，砂料生产量及储量满足要求。公路运输距离工程区的综合运距为70km，公路交通便利，采取购买方式。（3）回填料工程所需回填土量较少，以开挖料作回填用。采用粉质黏土回填时，按最优含水量进行翻晒或撒水后进行填筑，回填时应剔除耕植或有机质含量较高土层。6.2施工导流樊洪坳水库工程等级为ⅴ等，导流标准采用5年一遇，竖井选择在枯水期施工（11～次年2月），导流流量0.2m³/s，导流管HDPE300管。6.3放水竖井施工放水竖井采用明挖法施工。竖井从下至上分层浇筑。6.4土方回填土料回填利用原开挖土料，采用斗车或胶轮车转运到填筑部位，卸料后采用人工平料，小型振动碾夯实回填，压实度不低于91%。6.5一般混凝土混凝土采用外购商品砼。混凝土浇筑应满足《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）及国家颁行的其他混凝土施工规范中的有关规定，在气候不适宜或无法正常进行浇筑作业时，不应进行混凝土施工。在浇筑之前，杂物泥土以及有害淤泥等均应清除，对松动岩石应采取处理措施，并洗净浇筑面，才能进行下一工序。混凝土浇筑前应详细检查仓内模板、钢筋、预埋件、永久施工缝及浇筑准备工作，并做好施工记录，经验收后方能浇筑。混凝土施工要求保持连续性，如因故中止且混凝土施工要超过允许间歇时间，则按工作缝处理。施工前混凝土配合比应进行试验。施工时，混凝土级配合比、强度必须达到设计要求，凡不合格的混凝土料严禁入仓。水泥质量符合规范要求，水泥的品种、标号、厂家及牌号应与监理工程师审批后的混凝土配合比通知单上的水泥品种、标号、厂家及牌号相符。并有出厂合格证及进场后的抽样试验报告。砂的粒径、级配及加工料场必须与混凝土配合比实验时的砂样相同。粒径、级配及料源必须与混凝土配合比实验时的实验相同。施工用水水质必须符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63的要求。砼施工质量要求执行《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）。凝土在运输过程中应保证不产生漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象。混凝土入仓自由下落高度不得大于2m，如果大于2m，要采用溜筒或其他缓降措施。混凝土浇筑12～18h后开始养护，但在炎热、干燥气候情况下应提前养护，并在其表面采取遮盖措施，避免太阳光爆晒。一般养护时间不少于14d，在炎热、干燥气候时养护时间不少于28d。如混凝土浇筑温度低于5℃时，浇筑面要用草垫（或麻袋）遮盖保温。6.6钢筋混凝土1钢筋砼施工竖井钢筋混凝土采用购买成品商品混凝土；钢筋施工前需要清理除锈，直径10毫米以上的钢筋接头采用双面焊接的，焊缝长度不小于6d（d为钢筋直接）。（1）拌制砼所用各项材料质量，应经过检验，试验方法应符合《水工混凝土试验规程》SL352-2006有关规定。（2）混凝土中砂、碎石、水泥、水的质量应符合有关材料的规范。（3）混凝土配合比应由试验确定。配制的混凝土应满足和易性、凝结速度等施工技术。2.钢筋2.1钢筋材料的要求应符合下列规定2.1.1钢筋混凝土结构所用钢筋的种类、钢号、直径等，应符合设计文件的规定，热轧钢筋的质量必须符合现行国家标准的规定。2.1.2钢筋应有出厂质量保证书，使用前，应按规定作拉力，延伸率，冷弯实验。需焊接的钢筋，应作焊接工艺实验，钢号不明或使用中发现性能异常的钢筋，经复验合格后方可使用，但不得在承重结构的重要部位使用。2.1.3钢筋需要代换时，应符合现行水工钢筋砼结构设计规范的规定，并应征得设计单位的同意2.2钢筋加工应符合下列要求2.2.1钢筋表面应洁净，加工前应将表面油渍浮皮等清除干净，钢筋应平直，无局部曲折，加工后的钢筋表面伤痕不得使钢筋截面面积减少5%以上，钢筋弯曲角度，半径及形状应符合设计图纸的要求。2.2.2钢筋加工的允许误差控制在±10%之内。2.3钢筋接头应符合以下规定2.3.1直径10mm以上的热轧钢筋，可采用焊接。无条件采用闪光对接时，宜采用电弧焊接（搭接焊帮条焊等）。2.3.2轴心收拉构件，小偏心受拉和承受震动的构建，钢筋接头均应焊接。2.3.3钢筋焊接的接头形式，焊接工艺和质量验收应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012的规定。2.3.4钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊，焊工必须有考试合格证。2.3.5直径在25mm以下的钢筋接头，可采用绑扎接头。绑扎接头Ⅰ级钢筋受拉压30d，受压压20d，Ⅲ级钢筋受拉压35d，受压力25d。2.4钢筋安装2.4.1钢筋的安装位置间距，保护层及各部分钢筋的大小尺寸，均应符合设计规定。2.4.2钢筋安装时，应严格控制保护层厚度。钢筋下面或钢筋与模板间，应设置数量足够、强度高于构件设计强度、质量合格的混凝土或砂浆垫块。侧面使用的垫块应埋设铁丝，并与钢筋扎紧，所有垫块互相错开，分散布置。2.4.3在双层或多层钢筋之间，应用短钢筋支撑，或采用其他有效措施，以保护钢筋的准确位置。六、主要工程施工技术要求1、土石方开挖工程（1）为避免超挖和欠挖，坝面削坡开挖前，必须按设计边坡坡比，采用网格法进行施工测量放线，测量确定各网格交点的坐标位置与开挖（回填）高度。（2）为避免削坡土体二次转和堆土占地，应做好施工统一安排，挖填最好同步进行。（3）对于软弱、破碎岩基，应留0.3m厚的保护层，待验收沟槽合格后，应迅速开挖至设计高度并用水泥砂浆或细石砼保护，以防止基岩风化和遇水泥化。（4）建基面如有风化、破碎、软弱夹层和断层破碎带以及裂隙发育等均应进行深度处理。（5）施工方应作好临时性排水设施，若挖孔桩（或基坑）内有集水时应及时排出。在挖孔过程中，如发现井壁垮塌，应立即下套管予以处理，或边挖边下套管，以保证操作人员安全。（6）开挖的碴料应将可利用料和废置弃碴分别运至规定的堆碴场，并做好相应的防护措施。2、浆（干）砌石料工程施工1）砌石材料要求：砌石材料应新鲜、完整，质地坚硬，不得有剥落层和裂纹。石料按外形可分为毛石、块石、粗料石三种。毛石单块重量应大于25kg，中部或局部厚度不小于20cm。块石外形大致呈方形，上下两面基本平行且大致平整，无尖角、薄边，厚度不得小于20cm。粗料石应棱角分明，六面基本平整，同一面最大高差不宜大于石料长度的3％，长度不小于50cm，宽度高度不小于25cm。干砌块石饱和抗压强度不得小于25MPa，浆砌石不得小于30Mpa。2）胶凝材料砌石体的胶凝材料主要是水泥砂浆和一、二级配细石混凝土，砌石水泥不得低于R32.5。3）砂浆的配合比必须满足施工图规定的强度要求和施工和易性要求，配合比必须通过试验确定。砂浆拌制应严格按试验确定的比例进行配料，材料的称量容许误差：水泥为±1%；砂为±3%；水为±1%。砂浆拌制称量前，应测定其含水量。4）砂浆拌合过程中应保持粗、细骨料含水率的稳定性，根据骨料含水率的变化情况，随时调整用水量，以保证水灰比的准确性。5）砂浆原则采用机械拌和，时间应不少于2—3分钟，采用人工拌合，宜干合三遍均匀后，再湿拌2至3遍和易性好、色泽均匀，方可使用。6）水泥砂浆应随拌随用，装运必须采用不漏水的容器运到施工现场，砌筑前应人工拌匀铺灌振动，已初凝的砂浆不得使用。各类浆砌石体施工应严格按照《水工挡土墙设计规范》（SL379—2007）办理。7）施工工艺要求：浆砌条（块）石砌体必须采用砂浆铺筑法砌筑。砌筑前，应将石块表面泥土清洗干净；砌筑时，应先铺砂浆后砌筑，条（块）石砌体应分层卧砌，上、下错缝，内外塔砌，砌立稳定；不允许采用外面侧立条（块）石、中间填心的砌筑方法。相邻工作段的砌筑高度差应不大于1.2m，每层应大体找平，分段位置应尽量设在沉降缝或伸缩缝处。所有石料应放在新拌的砂浆上，石料间不相互接触；石料砌体的灰缝厚度应以10～20mm为宜，砂浆要求饱满，勾缝自然；石块间较大的空隙应先填塞砂浆后用碎块或片石嵌实。砌筑应一平整、二稳定、三灰缝饱满、密实、分层错缝等方面控制砌筑条（块）石的质量。8）墙背回填需待砂浆强度达到70%以上方可进行，墙背填料采用碴料回填。回填应逐层夯实，压实度应达到90%，夯实时应注意勿使墙身受较大的冲击影响。9）砌体外露面表面，应进行及时养护，并经常保持外露面表面的湿润5天以上。10）砌石清缝应在料石砌筑24h内进行，浆砌料石（挡墙、溢洪道）每10～12ｍ应设温度位移缝，缝宽一般为1.5cm～2cm，缝深不小于20cm。勾缝前应将槽缝冲洗干净，不得残留灰碴和积水，并保持缝面湿润。勾缝砂浆单独配置，不得与砌筑砂浆混用。砌体勾缝完成后，应及时进行养护，并保持湿润不得少于5天。11）干砌条（块）石工艺要求：干砌条（块）石应分层错缝堆砌整齐，顺向堆砌，条石应紧邻堆砌，缝隙越小越好，最大宽度不得超过2-3cm。12）本工程主要砌体材料强度要求：填筑块石不得低于Mu30号，照面石除满足强度要求外，还应满足色泽一致的要求。3、混凝土工程施工（1）拌制砼的材料要求粗骨料：碎石原则采用石灰石或Mu50号以上的砂岩由破碎机破碎呈立方体的成型碎石，薄片、针状碎石含量不得大于15％；粒径级配由设计确定。细骨料：砂采用经质检部门认可的机制砂。水泥水泥应采用符合国家和行业现行标准的等于高于R32.5号水泥，但受潮、结块的水泥，严禁使用。（2）钢筋材料要求1）凡主受力结构（如桥梁、立柱、抗弯抗拉抗压强度高、重复使用）的钢材必须采用大厂（重钢、成钢、威钢）生产的合格正品。各类钢筋应符合国家和行业现行标准，钢筋表面应光洁无飞皮破头、油污、泥土、浮锈，使用前必须清除干净，锈蚀结垢的钢筋严禁使用。2）主受力钢筋搭焊接长度必须满足规范要求，同一断面接头不得超过50％。3）锚筋选用Ⅲ级螺纹钢筋，其材质应满足相应规范要求。4）锚筋钻孔最小孔径必须大于锚筋直径的1.5倍以上，孔位孔深偏差不大于3％。最小钻孔孔径必须大于锚直径＋周边空度10ｍｍ。5）锚筋孔应冲洗干净，用M30水泥砂浆填孔饱满后再插入锚筋，锚固采用膨胀水泥浆，先洗孔后灌浆，再插入锚筋振动密实即可，膨胀水泥浆达到60％强度再挂钢筋网片。7）钢筋网片绑扎成型后与锚筋弯钩焊接牢固，并满足混凝土保护层设计厚度的要求。（3）施工工艺要求1）混凝土级配为二级，施工前应做混凝土配合比试验。水泥、粗细骨料和水应符合国家质量标准。2）模板制作安装既要满足设计强度与刚度要求，又要满足施工工艺要求、表面平整光洁、接缝严密，架立安装与支撑牢固可靠，不得有任何松动。3）混凝土