小型水库除险加固工程施工组织设计

小型水库除险加固工程施工组织设计 1.2水文气象 41.3工程地质 51.4除险加固设计 1.5施工组织设计 1.6环境保护设计 1.7工程管理设计 1.8工程概算 2.1流域概况 2.2气象 2.3径流 2.4洪水计算 2.5分期洪水 2.6调洪演算 2.7坝顶高程复核计算 212.8溢洪道控制段顶部高程复核 22 3.1工程地质条件 233.2坝区工程地质 263.3坝体质量 293.4输水工程 323.5溢洪道工程 353.6岩（土）物理力学指标 363.7天然建筑材料 393.8结论与建议 43 4.1设计依据 504.2工程存在的问题 514.3大坝除险加固设计 544.4溢洪道除险加固设计 624.5输水涵洞除险加固 684.6防汛公路除险加固设计 714.7观测设计 714.8金属结构 744.9工程量汇总 74 5.1施工条件 765.2施工导流与渡汛 775.3料场的选择与开采 785.4主体工程施工 795.5施工交通及施工总布置 5.6施工总进度 6.1环境保护设计依据 6.2环境保护设计 6.3水土保持设计 906.4投资预算 93 7.1工程建设期管理 947.2工程运行期管理 96 8.1编制依据 988.2基础价格 988.3其他费用 998.4预备费 998.5工程投资 99水库位于东江流域浙水河支流——道南溪的上游，枢纽工程坐落在汝城附城乡水库控制集雨面积3.2km2，坝址以上干流长水库枢纽工程于1955年由县水利局提出技术设计书，经报省水利厅1995年水(1)大坝基础渗漏和左、右坝肩绕坝渗漏：大坝坝基灰岩中溶蚀裂隙和构造裂隙(2)坝体渗漏严重：由于大坝填筑料质量不均匀，填土夯压不密实，坝体多次出水库存在以上一些工程隐患，严重影响大坝的安全稳定和效益的正常发挥，另间，受灾人口达700多人，直接经济损失900余万元。因此，水库除险加固工程的在各种计算工况下，大坝上下游坝坡最小抗滑稳定安全(5)设立大坝工程安全监测设施及水位、雨量观测设施，加强安全监测，增设通请郴州市水电局、汝城县水电局、水库管理所根据专家组提出的大坝维修加固意见和建议尽快组织技术力量进行大坝加固处理设计报批。在水库除险加固未完成且缺乏降雨资料。因此设计暴雨直接引用《湖南省暴频率P(%)最高库水位Z(m)相应泄量q(m3/s)相应库容V(万m3)0.21661.922661.855661.729.0水库坝址位于附城乡道南村境内的道南溪中上游—杨柳坪冲沟出口处，两岸均坝区出露的地层主要为上古生界泥盆系上统佘田桥组（D3S）碳酸岩岩系、锡矿坝区附近共有三条较大的断层通过。④濠头～官路压扭性断裂，断层产状N30~破碎带宽0.5～1m，胶结较差，在左坝肩通过，造成D3x1地层缺失，D3x2地层与D3S80°,延伸较长，切割较深，节理面起伏波状，泥质充填，节理间距为0.1～0.3m；②N10°~40°E·NW（SE）∠60°~80°,延伸较短，受①组限制，节理间距为0.1根据钻孔压水试验及注水试验资料：在第四系松散体中，渗透系数为中，岩体破碎，透水性较强，单位透水率q=10Lu～20Lu，为岩体破碎中等(1)区域场地相对稳定，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为地层与D3S地层以断层分界，直接控制左坝基的渗透稳定问题；但区岩层呈单斜构造，倾向河床，岩层产状：N40°E·NW∠12o～15°,岩(6)坝基存在渗漏问题和溶蚀塌陷问题，坝基浅层岩体节理裂隙发育，岩石风化破(7)坝体存在渗漏问题和不均匀沉陷问题，坝基未作基础处理，填筑土直接垒堆于(8)排水棱体受渗透颗粒的淤塞，失去排水功能，使坝体内的浸润线抬高，导致坝(9)输水涵洞受坝体不均匀沉陷的影响及在内外渗透压力的双重作用下，产生严重(11)溢洪道地质条件较差，存在抗冲刷稳定、边坡稳定、渗透稳定等工程地质问(12)天然建筑材料：本工程的天然建材当地均有开采，储量和质量均能满足工程程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。其设计洪水标准采用50年一对大坝坝基进行帷幕灌浆（单排孔距2.0m，帷幕灌浆向左岸延伸至b）方案选定锚筋与温度钢筋焊接需要焊接在一起；溢洪道底板水库输水涵洞位于大坝左端坝体内，为钢筋砼箱型结构，断面尺寸为0.6×由于输水涵洞进口启闭塔地基沉降，导致塔架倾斜新建输水隧洞位于右岸，断面为城门形，结构尺寸为1.2×1.8m，采用全断面砼水库位于东江流域沤江河支流——道南溪的上游，枢纽坐落在汝城县附城乡道南村，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（1）型水利枢纽工程，本工程除险加固施工项目主要有：1）大坝冲抓套井回填及帷幕灌浆处理，上游坝坡预制砼块护坡、坝顶增设防浪墙、下游导渗井及导渗沟、下游草皮护坡；2）整为方便施工满足工程需要，需修建砼拌和站、钢筋加工厂等临时建筑设施面积生活及施工用水可利用工程现有的供水设施，施工用电由电站附近的变电站供a)水库的除险加固工程可以提高水库运行的安全性，对环境的有利影响是主要b)从生态方面看，水库的加固除险工程规模适当，符合环境保护要求，工程建设后可消除目前水库的安全隐患，降低河流下游机关学校、医院、千亩良田、省道18324线以及对距水库5km的汝城县的环境风险。c)工程布置和施工场地布置基本符合环境保护要求，工程施工中不利影响的对策措施已进行了规划安排，对其他可能产生的不利影响也预先考虑对策措施，如在工程建设过程中认真执行则不利影响可避免或减轻。水库加固工程属Ⅳ等4级工程，在汝城县水库工程除险加固项目中属于较大型工程建设期内各项管理职能，以确保工程各项建参照同类工程的经验和模式，初步确定管理机构框架，成立水库除险加固工程为节约资金，建管所管理设施首先考虑充分利用水库管理所现有设施，新建管水库枢纽除险加固工程完建后，产权及管理权归水库管理所所有，由水库大水库位于东江流域浙水河支流——道南溪的上游，工程坐落在汝城县附城乡道水库控制集雨面积3.2km2，坝址以上干流长表2.2-1项目降雨量(mm)蒸发量(mm)气温(℃)日照时数(h)相对湿度(%)风速(m/s)175.345.85.586.62.4287.350.4771.02.8381.777.834221.83.45231.222.12.96237.525.4792.77244.428.3253.5713.3827.3220.3752.4996.823.8782.4792.581.268.7792.362.051.37.72.4全年1645.01396.91615.079.42.78月)径流量占全年径流总量的81.94%，特别是4～6月，3个月的径流总量占全年径表2.3-1月份降雨量(mm)径流系数径流深(mm)径流量(万m3)比例(%)123456789全年水库所在的河流无水文实测资料，建库后水库管理所也没有开展水文观测，且缺乏降雨资料。因此设计暴雨直接引用《湖南省暴根据水库所在的地理位置和集雨面积，利用得50年一遇的24小时面暴雨量为224.6mm，500年一遇的24小时面暴雨量为P=(%)0.10.20.330.5123.335Kp3.402.942.792.522.252.05H点(mm)340314294279252225205H面(mm)339.3313.4293.4278.4251.5224.6204.6H1=H24面×24n-1×6n-n×t1-n式中n2及n3是依地理位置、集水面积及降雨量而变的参数，由《湖南省暴雨洪P=(%)0.10.20.33123.335n20.5830.5880.5940.6090.6190.6280.639n30.7360.7410.7460.7540.7610.7650.770利用上述各种历时的暴雨公式，求得不同频表2.4.1-3各种历时面暴雨量表P=(%)0.10.20.33123.335最大1小时99.488.881.575.871.4最大3小时最大6小时235.2218.9206.3最大12小时282.6261.9246.0212.1最大24小时339.3313.4293.4251.5224.6204.6F—流域面积(km2)；）；L—流域干流长度（kmJ—干流平均坡降；表2.4.2-1P(%)0.10.20.33123.335Qm(m3/s)49.544.640.234.730.226.224.1t(h)2.212.272.332.412.502.592.64ΣQi(m3/s)220980.2250.2270.2290.2340.2390.2410.246南省暴雨洪水查手册》利用三角法求地下径流峰值，500年一遇的地下径流洪峰流量3/s3/s设计洪水过程线由本流域集雨面积的地面径流过程线和地下径流过程线叠加而表2.4.2-2水库入库洪水过程线P（%）t（h）0.10.20.33123.33500.170.150.130.100.0914.74.23.83.63.33.23.1229.326.323.5351.045.140.635.130.526.524.4427.824.922.3520.469.58.37.979.27.16.489.47.97.16.35.498.37.06.35.64.68.88.07.46.25.73.97.36.85.75.24.73.27.36.76.25.24.74.22.86.56.05.64.74.23.82.76.05.55.24.33.63.42.65.04.64.43.73.32.54.64.34.23.52.92.72.43.93.73.63.02.62.52.33.53.43.32.82.52.42.23.22.62.42.32.1202.82.72.62.42.32.22.0根据水库的集雨面积和各频率的降雨量，参照《查算手册》求得各频率的入库表2.4.2-3频率（%）0.10.20.33123.33579716353453935此次洪水复核的结果与原设计成果基本一致（见表2.4.2-4由于此次洪水复核是依据湖南省水利水电厅1984年编制的《湖南省暴雨查算手册》进行计算的，而湖南省水利水电厅1984年编制的《湖南省暴雨查算手册》是湖南省无资料地区目前设计洪水公认的唯一依据。因此，建议按此次复核的结表2.4.2-4设计频率(%)0.212设计阶段原设计本阶段原设计本阶段原设计本阶段洪峰流量(m3/s)43.745.1/35.129.930.5洪峰模数(m3/km2·s)/9.39.5水库水库一般9月至次年3月为枯水期，水库除险加固施工最好在这段时期进表2.5-1分期9月至次年3月11月至次年2月H24均（mm）49.839.423.6Cv3.02.52.0Cs0.540.600.62项目重现期(a)9月至次年3月11月至次年2月一日雨量（mm）74.064.153.9558.750.342.7347.039.633.7一日洪量(104m3)58.57.238.06.75.7库水位(m)651.32650.98650.575650.78650.43650.093650.29649.95649.64说明1起调水位为死水位646.00m，相应库容为0.1万m3；2径流系数采用0.53；3为安全起见，水位按洪水全部留在水库内考虑。式溢洪道。为了安全起见，根据水库的情况，调洪演算遵循以下两条原则：第一，66466266065865665465265064864664422.6-1.6-14m3)表2.6-1库水位Z(m)661.0661.5662.0662.5663.0泄流量Q（m3/s）05.026.842.4水库大坝设计标准为：50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。此次除险加表2.6-2频率P(%)最高库水位Z(m)相应泄量q(m3/s)相应库容V(万m3)0.21661.922661.855661.729.0《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-20Rp——波浪爬高，Rp=KPRm；Rm——波浪平均爬高，Rm=KΔKwKΔ——糙率渗透系数，按《规范》附表A.1.12-1确定为0.90；表2.7-1运用情况Z0（m）Rp（m）e（m）A（m）Z（m）正常运用661.850.0050.5663.50非常运用662.140.7220.0020.3663.16定，控制段的顶部高程不得低于校核洪水位加安全超高（水库可参照3级水库位于东江流域浙水河支流——道南溪的上游，坝址地处汝城县城东4km处2004年9月，湖南南方水电勘测设计院对水库大坝进行输水管道、及溢洪道进行除险加固处理。’受汝城县水电局委托，我院承担了汝城县水库除险加固工程初步设计阶段的补表3.1-1序号单位工作量前期本期合计11：10000工程地质平面测绘Km22.22.231：1000天然建材平面测绘Km241：500坝区工程地质平面测绘Km20.250.250.2551：500坝区工程地质剖面测绘m2507勘探钻孔m/个154.5/738.63/2193.13/98取原状土样件30309取扰动土样件地下水位观测次729槽坑探m3/个室内土样试验组3030标贯试验次压水试验段44注水试验段天然建筑材料地质调查55水库工程区位于南岭隆起带北缘、八面山东南面，汝城县城区系狭于八面山与汝城县城区为向斜盆地，工程区位于向斜盆地的东翼，区内主要分布有震旦系~沉积岩，以石英砂岩、含砾石英砂岩及砾岩为主；③泥盆系中统棋子桥组（D2q）~岩组成；④二迭系下统（P1侏罗系中统（J2）浅海至陆相碎屑岩，岩性主要为石主要断裂构造有：①曾家～山田坳断裂；②大峰仙～延寿压扭性断裂；③龙潭~延寿压性断裂，该压性断裂的规模相对较大，延伸长度大于50km，分布于区域的西北东向；⑵汝城～大坪向斜褶皱，位于本区本区地下水类型主要为孔隙水及基岩裂隙水，前者赋存于第四系松散堆积土层震反应谱特征周期为0.35s、地震动峰值加速度＜0.05g，相对应的地震基本烈度<Ⅵ水库坝址位于附城乡道南村境内的道南溪中上游—杨柳坪冲沟出口处，两岸均坝区出露的地层主要为上古生界泥盆系上统佘田桥组（D3S）碳酸岩岩系、锡矿发现溶洞，洞内充填碎石淤泥；泥质页岩较软弱，易②泥盆系上统锡矿山组上段（D3X2D3S地层与D3X2地层为断层接触，D3X2地层位于断层上盘的西侧，D3S地层位于松散，可塑～硬塑状，为砂页岩风化产物，一般状，一般厚3～5m，分布于库内及下游河床部位。人工堆积（QS成分为粉质粘土、碎石夹粘土，碎石为强风化砂页岩，强～全500m之远，于库尾通过溪沟，对本工程的影响较小；⑦土桥～上联断裂，断层产状层缺失，D3x2地层与D3S地层以断层分界，直接控制左坝基的渗透稳定问题；⑧青龙寨～大坪断裂，大部分掩埋于第四系覆盖层之下，在坝区以西800m之远，对本工程的影响较小。80°,延伸较长，切割较深，节理面起伏波状，泥质充填，节理间距为0.1～0.3m；②N10°~40°E·NW（SE）∠60°~80°,延伸较短，受①组限制，节理间距为0.1根据钻孔压水试验及注水试验资料：在第四系松散体中，渗透系数为中，岩体破碎，透水性较强，单位透水率q=10Lu～20Lu，为岩坝区两岸山坡不陡，自然边坡较为稳定。但在左岸坝肩下游距坝体50m以远，高程656m～670m之间，存在一个已产生滑动的滑坡体，滑坡体分布长度约120m，倾角35°左右，根据勘测，该滑坡体为地表浅层滑坡。由于滑坡体位于坝体下游，距对坝址的稳定影响不大，但对下游的排水设施及池塘左岸D3x2地层比右岸D3S地层岩石风化强烈，左岸砂页岩全风化带厚5～8m，风化呈左坝端⑦断层接触带部位，岩溶发育更为强烈，左坝坡山体内共发现兽类洞穴三处，有两处洞穴相互贯通；左坝端勘探钻孔ZK2查明在孔深6.7～9.7m（高程656.6~据地震资料，本区地震基本烈度<Ⅵ度，属相对稳定地块，鉴于水库库容较小，正坝体填筑料主要为河床两岸阶地冲洪积堆积之含砾粉质粘土及山坡台地残坡积表3.3-1钻孔编号段次试段位置段长渗透系数（cm/s）成因类型ZK110．00～10.002.34×10-4填筑土层210.00～16.006.04.36×10-4残坡积层ZK216.70～9.703.02.35×10-3洞穴堆积层ZK310.00～6.806.84.42×10-4填筑土层26.80～12.806.02.62×10-4填筑土层312.80～18.806.02.97×10-4冲洪积层ZK411.00～8.307.31.39×10-4填筑土层28.30～18.009.72.96×10-4填筑土层318.00～23.005.07.60×10-4冲洪积层ZK510.00～10.004.06×10-4填筑土层210.00～14.504.53.44×10-4填筑土层ZK610.00～13.002.01×10-4填筑土层213.00～20.007.0冲洪积层根据坝体填筑土的材料类型及材料来源的不同，结合勘探及试验成果，以及填筑S坝体填筑土的材料来源：为山坡台地及河床阶地，经搬运碾压垒筑成坝体的中上渗透系数为K=4.42×10-4cm/s～1.39edl&Qpal该区材料来源：为堆积于原地的坝体土层，未经人工搬运。材料类型：河床及两S排水棱体位于坝体下游坝脚，起着排除坝体内浸水、降低坝体内浸润曲线、提高工时排水棱体未作反滤层，导致渗透水流带出的泥砂堵塞于排水棱体内块石间的空水库输水涵洞位于坝体右部，结构型式为钢筋混凝土有压箱涵，断面尺寸为输水涵洞位于河床右侧，置于河床（Qpal）冲洪积层之上，基涵洞底板下部为含砾粉质粘土，厚约6m，土层含水量较高，结构较松散。涵洞上覆碾压欠密实，结构较松散，孔隙度较高，透水剧渗漏，导致坝体产生不均匀沉陷，存在洞外周拟建引水隧洞位于右岸，断面为城门形，结构尺寸为1.2×1.8m，进口底板高程右岸地形为一条形山脊，山脊右侧为向东村山前台地，山体较雄厚，山顶高程660m～685m，山坡不陡，坡角30°~35°,残坡积岩性为（D3S）青灰色中厚层状灰岩夹薄层状砂泥质页岩。灰岩较坚硬致密，抗产状：N40°E·NW∠12o～15°,倾向左岸偏下游，倾角较缓，与洞裂隙较发育，岩石较破碎。除进出口外，隧洞表3.4-1位置桩号长f)明挖段~积粘土夹碎石厚2～3m，下伏基 岩石:进口段~性~~4~质页岩，洞顶岩石为弱风化，洞身围岩为弱～微风化；泥质页岩~~~6~需衬砌~性~~4~页岩，洞顶岩石为弱风化，洞身围岩为弱～微风化；泥质页岩较软弱，常风化呈破碎泥化夹层，明挖段~基岩裸露，岩性为灰岩夹薄层泥质页岩，强～弱风化，岩体结构洞顶无有效岩体，成洞条件差。 岩石:层较多，更有利于洞顶不稳定块体的塌落，存溢洪道依右岸山坡布置，地势较为雄厚。山坡地形坡角35o～40o，层厚2～3m，植被条件一般，溢洪道中段山坡坡脚一线基岩零星出露。泥质页岩较软弱，易风化，地表岩石风化较破碎，岩体结构较松散。岩层产状：a）进口段：堰体～暗涵出口，底板为混凝土，侧墙为浆砌石，基础持力层为残c）下游段：尾部平缓段，底板为混凝土，侧墙为浆砌石，基础持力层为冲洪积10cm力学强度低，且混凝土底板未布设受力钢筋，在洪水冲刷作用下，导致溢洪内摩擦系数，加快基岩内切割体的失稳下滑，工程特点，结合有关经验数据，提出大坝工程区土的物理力学指标推荐值表，见表表3.6-1项目大坝填筑土残坡积层冲洪积层天然含水量w(%)29.3433.4029.75天然密度ρ(g/cm3)湿密度(ρw)干密度(ρd)孔隙比e0.840.930.85孔隙率n(%)46.4647.9745.90饱和度Sr(%)92.7397.0796.352.742.712.77液限WL(%)47.8048.4031.45塑限WP(%)28.5428.9724.28塑性指数IP液性指数IL0.270.38水平渗透系数K(cm/s)2.91E-048.80E-043.90E-04摩擦角φ(°)凝聚力C(kPa)摩擦角φ(°)20.6凝聚力C(kPa)允许渗透坡降0.460.450.45表3.6-2土类钻孔编号量w孔e孔n饱和度重液限WL塑限WPIPIL水平渗透φCφC湿干坝填筑土2551残坡积续表3.6-2水库除险土类钻孔编号量w孔e孔隙率饱和度重液限L塑限WPIP水平渗透φCφC湿干残坡积层63220冲洪积层931土料的产地，储量、质量和开采运输情况进行了调页岩风化产物。碎石含量约5～8%，大小为1～5cm，全可作为坝体防渗心墙土料使用，能满足工程质量要求。无用层厚0.1m～0.3m，有度较缓，有用层厚度较大，开采条件较好。料场距坝址较近，成分为褐黄色含碎石粘土，属泥盆系上统锡矿山组上段(D3x2)粉砂岩、砂泥质页岩作为坝体防渗心墙土料使用，能满足工程质量要求。无用层厚0.1m～0.3m，有用水库除险加固工程土料物理力学指标推荐值见表3.7-3。表3.7-1料场名称综合统计高程(m)测绘面积(Km2)探坑(m3/个)离坝距离(Km)无用层均厚(m)有用层均厚(m)无用层体积(m3)有用层储量(m3)塘头寨土料场成果660~6800.015.0/20.22.50.22.5总评价位于库区上游右岸，塘头寨村庄背后山坡一带，山坡坡角30～35°,为残坡积堆积层，成分为褐黄色含碎石粘土，属泥盆系上统佘田桥组(D3S)泥质灰岩、砂质灰岩、泥质页岩风化产物。碎石含量约5～8%，大小为1～5cm，全～强风化，可压碎。土层结构较密实，含水量约20%，呈硬塑状。质量较好，碎石经筛分处理，可作为坝体防渗心墙土料使用。山坡坡度较缓，有用层厚度较大，开采条件较好。料场距坝址较近，但无公路通往坝址，需新修约1km的公路通往大坝。杨柳坪土料场成果640~6600.017.5/30.32.50.32.5总评价位于坝址下游，左岸山坡沿公路一带，山坡坡角30～35°,为残坡积堆积层，成分为黄褐色含碎石粘土，属泥盆系上统锡矿山组上段(D2x)粉砂岩、砂泥质页岩风化产物。碎石含量约5～8%，大小为1～5cm，全～强风化，可压碎。土层结构较密实，含水量约20%，呈硬塑状。质量较好，碎石经筛分处理，可作为坝体防渗心墙土料使用。山坡坡度较缓，有用层厚度较大，开采条件较好。料场距坝址较近，有公距通往坝址，交通运输方便。表3.7-2料场名称岩土类别含水量W土粒Gs液WL塑WP塑性指数Ip液性指数IL击实垂直渗透系数Kv水平渗透系数KL土的压缩性抗剪强度最大干密度Pd最优含水量W孔隙比e压缩系数a1-2压缩模量E1-2摩擦角φ凝聚力C%\%%\\g/cm3%cm/scm/s\MPa-1MPa度kPa塘头粘土20.22.6942.625.3-0.3021.85.98E-076.44E-070.7030.16021.522.8塘头寨220.82.7146.126.8-0.3122.56.22E-076.41E-070.7040.16122.024.6最小值20.22.6942.625.3-0.3121.85.98E-076.41E-070.7030.16021.522.8最大值20.82.7146.126.8-0.3022.56.22E-076.44E-070.7040.16122.024.6平均值20.52.7044.426.1-0.3122.26.20E-076.43E-070.7040.16121.823.7杨柳粘土2.7040.624.6-0.3221.75.96E-076.42E-070.7000.16021.422.3杨柳坪220.92.7145.926.9-0.3222.66.21E-076.42E-070.7060.16122.125.1最小值2.7040.624.6-0.3221.75.96E-076.42E-070.7000.16021.422.3最大值20.92.7145.926.9-0.3222.66.21E-076.42E-070.7060.16122.125.1平均值20.22.7143.325.8-0.3222.26.09E-076.42E-070.7030.16121.823.7表3.7-2料场名称岩土类别含水量W土粒Gs液WL塑WP塑性指数IP液性指数击实垂直渗透系数Kv水平渗透系数KH土的压缩性抗剪强度最大干密度Pd最优含水量W孔隙比e压缩系数a1-2压缩模量E1-2摩擦角φ凝聚力C%\%%\\g/cm3%cm/scm/s\MPa-1MPa度kPa塘头寨粘土20.52.7044.426.1-0.3122.26.20E-076.43E-070.7040.16121.823.7杨柳坪粘土20.22.7143.325.8-0.3222.26.09E-076.42E-070.7030.16121.823.7(1)区域场地相对稳定，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期D3x2地层与D3S地层以断层分界，直接控制左坝基的渗透稳定问题；但断层带不存(3)坝址区右岸及河床为（D3S）地层，岩性为中厚层状灰岩、粉砂质灰岩、泥(10)拟建右岸输水隧洞存在进出口边坡稳定问题和洞身围岩稳定问题，应加强(11)溢洪道地质条件较差，存在抗冲刷稳定、边坡稳定、渗透稳定等工程地质(12)天然建筑材料：本工程的天然建材当地均有开采，储量和质量均能满足工冲抓回填深度应抵达坝基岩体，改善接触面的土质性⑥进一步补充各土料场的物理力学试验，为坝体防渗选择更优越的粘土心墙室内编号钻孔编号取土深度颗粒组成天然状态下的物理性指标土粒比重液限塑限塑性指数液性指数土样分类粗粒土细粒土含水量湿密度干密度孔隙比孔隙率饱和度砾石砂粒粉粒粘粒粗中细粗中细极细粒径大小mm60~2020~55~22~0.50.5~0.250.25~0.10.1~0.050.05~0.005＜0.005m%%%%%%%%%%g/cm3g/cm3/%%/%%//按颗粒组成分类457ZK1-13.7~3.92.13.10.83.232.047.030.50.91347.792.62.7747.427.220.2含少量砾的粘土458ZK1-26.0~6.8459ZK1-38.3~8.56.03.18.029.051.027.40.68146.389.72.8251.329.521.8含少量砾的粘土460ZK1-410.3~10.5461ZK1-512.8~13.00.40.97.331.058.040.953.695.82.7165.038.626.40.09含少量砾的粘土462ZK1-615.8~16.0463ZK2-13.1~3.3464ZK3-13.7~3.96.36.57.535.042.027.90.85046.089.22.7264.737.627.1-0.36含少量砾的粘土465ZK3-26.5~6.7466ZK3-39.2~9.43.00.83.09.232.051.029.80.89947.391.22.7553.330.422.9-0.03含少量砾的粘土467ZK3-413.2~13.4468ZK3-516.6~16.82.15.433.047.026.30.75543.094.42.7125.80.03粘土469ZK3-618.6~18.8470ZK3-722.1~22.34.25.433.043.029.20.81144.897.92.7242.225.50.22含少量砾的粘土471ZK4-13.7~3.9472ZK4-26.8~7.0473ZK4-310.5~10.76.42.23.933.043.027.70.80244.593.52.7135.223.30.37含少量砾的粘土室内编号钻孔编号取土深度颗粒组成天然状态下的物理性指标土粒比重液限塑限塑性指数液性指数土样分类粗粒土细粒土含水量湿密度干密度孔隙比孔隙率饱和度砾石砂粒粉粒粘粒粗中细粗中细极细粒径大小mm60~2020~55~22~0.50.5~0.250.25~0.10.1~0.050.05~0.005<0.005m%%%%%%%%%%g/cm3g/cm3/%%/%%//按颗粒组成分类474ZK4-413.0~13.2475ZK4-5476ZK4-620.2~20.44.32.13.344.030.028.00.84845.993.42.8334.022.60.47含少量砾的粉质粘土477ZK4-723.3~23.5478ZK5-19.8~10.05.23.035.043.030.50.82845.399.02.6936.925.30.45含少量砾的粘土479ZK5-215.0~15.2480ZK5-321.3~21.520.551.522.530.00.82545.298.52.7137.423.10.48含少量砾的粉质粘土481ZK6-19.2~9.4482ZK6-212.2~12.437.044.031.60.92548.193.92.7545.826.50.26含少量砾的粘土483ZK6-316.5~16.7484ZK6-419.6~19.80.647.034.035.50.99749.999.72.8038.923.20.78含少量砾的粉质粘土485ZK7-113.3~13.5486ZK7-215.0~15.20.60.82.429.053.029.30.82245.196.92.7042.825.20.23含少量砾的粘土备注：试验执行《土工试验规程》SL237-1999。室内编号钻孔编号取土深度最大孔隙比最小孔隙比击实垂直渗透系数水平渗透系数土的压缩性无侧限压强度土的抗剪强度击数最大干密度最优含水量孔隙比压缩系数压缩横量原状重塑灵敏度天然坡角试验方法干密度含水量固结快剪固结慢剪干水下摩擦角凝聚力摩擦角凝聚力m//次g/cm3%cm/scm/s/MPa-1MPakPakPa/度度/g/cm3%度kPa度kPa457ZK1-13.7~3.9458ZK1-26.0~6.81.80E-052.12E-0521.2459ZK1-38.3~8.5460ZK1-410.3~10.5461ZK1-512.8~13.01.87E-052.35E-05462ZK1-615.8~16.021.2463ZK2-13.1~3.3464ZK3-13.7~3.91.91E-052.16E-05465ZK3-26.5~6.722.7466ZK3-39.2~9.422.6467ZK3-413.2~13.41.65E-052.47E-0523.7468ZK3-516.6~16.821.225.6469ZK3-618.6~18.82.08E-052.40E-0522.7470ZK3-722.1~22.3471ZK4-13.7~3.91.62E-051.70E-05472ZK4-26.8~7.022.7473ZK4-310.5~10.7474ZK4-413.0~13.22.28E-0520.820.8室内编号钻孔编号取土深度最大孔隙比最小孔隙比击实垂直渗透系数水平渗透系数土的压缩性无侧限压强度土的抗剪强度击数最大干密度最优含水量孔隙比压缩系数压缩横量原状重塑灵敏度天然坡角试验方法干密度含水量固结快剪固结慢剪干水下摩擦角凝聚力摩擦角凝聚力m//次g/cm3%cm/scm/s/MPa-1MPakPakPa/度度/g/cm3%度kPa度kPa475ZK4-524.6476ZK4-620.2~20.4477ZK4-723.3~23.51.69E-052.03E-05478ZK5-19.8~10.020.8479ZK5-215.0~15.22.66E-067.84E-06480ZK5-321.3~21.5481ZK6-19.2~9.41.50E-051.88E-0520.3482ZK6-212.2~12.420.822.7483ZK6-316.5~16.71.33E-051.56E-0520.8484ZK6-419.6~19.821.8485ZK7-113.3~13.51.07E-051.68E-05486ZK7-215.0~15.2备注：试验执行《土工试验规程》SL237-1999。为5级。其设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准为5）；(4)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(5)《水工混凝土结构设计规范》(DL/）；(1)大坝基础渗漏和左、右坝肩绕坝渗漏：大坝坝基灰(2)坝体渗漏严重：由于大坝填筑料质量不均匀，填土修，局部开裂，底板渗水严重，影响大坝安全，1999年冬在大坝内坡左端铺设土工膜防渗，渗水量有所减少，但近两年渗漏(5)设立大坝工程安全监测设施及水位、雨量观测设施请郴州市水电局、汝城县水电局、水库管理所根据专家组提出的大坝维修加方案一：在大坝坝顶轴线处对坝身冲抓套井回填两排，冲抓套井回填孔距方案二：在大坝坝顶轴线处对坝身高压摆喷灌浆，孔距1.0m；在大坝坝顶轴线处对大坝坝基进行帷幕灌浆（单排孔距2.0m，帷幕灌浆向左岸延伸至0-014b）方案选定表4.3-1项目方案一方案二设计方案在大坝坝顶轴线处对坝身冲抓套井回填两排，冲抓套井回填孔距0.86m，排距0.9m，在大坝坝顶轴线处对大坝坝基进行帷幕灌浆（单排孔距2.0m，帷幕灌浆向左岸延伸至0-014桩号，向右岸穿过溢洪道延伸至0+167桩号；冲抓套井回填、帷幕灌浆连接成封闭、连续的防渗体系。坝顶增设1m高砼防浪墙，对上游坝坡采用预制砼块护坡，在下游坝脚构筑导渗槽和导渗沟，对下游坝坡进行草皮护坡并翻修砼踏步及排水沟。在大坝坝顶轴线处对坝身高压摆喷灌浆，孔距1.0m；在大坝坝顶轴线处对大坝坝基进行帷幕灌浆（单排孔距2.0m，帷幕灌浆向左岸延伸至0-014桩号，向右岸穿过溢洪道延伸至0+167桩号；高压摆喷灌浆、帷幕灌浆连接成封闭、连续的防渗体系。坝顶增设1m高砼防浪墙，对上游坝坡采用预制砼块护坡，在下游坝脚构筑导渗槽和导渗沟，对下游坝坡进行草皮护坡并翻修砼踏步及排水沟。工程量及投资冲抓套井回填4416.9m，钻帷幕土孔1019.0m，钻帷幕岩孔1357.2m，帷幕灌浆1233.8m。坝面平整11645.9m2，块石拆除2513.9m3，土方开挖1893.6m3，粗砂垫层628.5m3，细碎石垫层628.5m3，预制砼块护坡628.5m3，C20砼防浪墙116.3m3，C15砼垫层22.0m3，C30砼路面700m2，碎石垫层700m2，现浇砼压枕255.4m3，草皮护坡5361.2m2，排水沟砼29.5m3，砼踏步48.8m3。估算投资为200万元。1899.3m，钻帷幕土孔1019.0m，钻帷幕岩孔1357.2m，帷幕灌浆1233.8m。坝面平整11645.9m2，块石拆除2513.9m3，土方开挖1893.6m3，粗砂垫层628.5m3，细碎石垫层628.5m3，预制砼块护坡628.5m3，C20砼防浪墙116.3m3，C15砼垫层22.0m3，C30砼路面700m2，碎石垫层700m2，现浇砼压枕255.4m3，草皮护坡5361.2m2，排水沟砼29.5m3，砼踏步48.8m3。估算投资为255万元。方案优缺点比较该方案的优点是防渗效果较好，造价低，省内施工队伍经验丰富。该方案的优点是防渗效果好；缺点是造价高。结论推荐方案比较方案验成果统计及参照已建同类工程经验推荐的各类土的物理力学指标值（见表稳定安全系数均满足规范要求（详见表4.3-表4.3-2水库大坝指标分区123456坝体填土坝基覆盖层基岩排水棱体冲抓套井帷幕灌浆KX（水平）cm/sKY（垂直）cm/s饱和快剪（R）C（kPa）25.000.0033.0035.00固结慢剪（S）C（kPa）25.000.0020.6033.0035.00湿密度（g/cm3）2.102.00饱和密度（g/cm3）2.202.10表4.3-3水库大坝计算计算工况上游水位(m)下游水位(m)加固前Jmax加固后Jmax加固前安全系数AB加固后安全系数AB正常蓄水位645.00无水0.484.744设计洪水位645.81无水0.504.667校核洪水位无水0.514.786上游不利水位632.70无水0.457库水位骤降633.00无水0.450.689大坝冲抓套井回填开孔布置在坝顶轴线上，桩号为0+000～0+140，套井防渗防渗墙的有效厚度是根据渗透稳定计算求得其渗透坡降小于允许渗透坡降的冲抓套井回填深度两岸应深入建基面，中部深度控制在632.0m，孔深不超过不左右摇摆，不碰撞井壁，以提高夯压效果。当夯实10m以下的井段时，可适当料的含水量、夯实后土料的干容重，以保证其符根据SL274-2001规范规定，帷幕灌浆宜采用一排帷幕孔，本次设计大坝帷幕岸穿过溢洪道延伸至0+106桩号；帷幕设计为一排，孔距2.0m，左岸断层破碎带及溶洞处孔距加密为1.0m，帷幕灌浆孔在孔距和排距上应因地制宜。对溶洞处理时可采用充填小粒径砾石、河砂和水泥浆使溶洞充稳固，开孔位置偏差应控制在10cm之内，孔斜率控制在1%以内，钻孔深入相对回水澄清无砂和岩粉为止，残留岩芯不应超过0.2m。帷幕灌浆孔在灌浆前，对先b）灌浆压力及浆液变换b）灌浆施工次序检查孔数为灌浆总孔数的10％，布置在断层、岩体破碎带等地质条件复杂的部位、末序孔注浆量大的孔段附近、孔偏斜过检查孔各段压水试验测得的q值原则上须≤10Lu，所有试段的q值必须小于表4.3-4入岩深(m)段次灌浆压力(MPa)试验压力(MPa)冲洗压力(MPa)0～2(或3)1见表5.2-82～720.30.20.27～170.40.30.317～270.50.40.427～370.60.40.4>370.70.50.4表4.3-5坝高(m)<102025303540455055灌浆压力(MPa)0.050.060.080.100.130.160.170.19试验压力(MPa)0.040.050.060.070.080.090.100.130.15冲洗压力(MPa)0.040.050.060.070.080.090.100.130.15现浇砼与预制砼护坡作比较，现浇砼护坡单价高，LbLb(P-P)m名称累积频率为1%的波高hp平均波长Lm计算护坡厚度t大坝0.6638.4270.101b）大坝坝顶新增砼防浪墙上游坝坡加固工程量：坝面平整6284.7m2，块石拆除2513.9m3，土方开挖枕（C15）255.4m3，砼踏步（C15）20.8m3，C20砼防浪墙116.3m3，C15砼垫层根据近年大坝除险加固的成功经验，在大坝下游坝坡高程654.9m开口，用冲b）排水沟、踏步及坝坡草皮护坡沟底为i=0.02的坡度向坝两端倾斜，沟断面尺寸为b×h=30cm×40cm；顺着坝坡相同。纵向和顺坡横向排水沟均采用C15砼进行衬砌，衬砌厚度为10cm。下游坝坡加固工程量：坝面平整5361.2m2，草皮护坡5361.2m2，土方开挖②衬砌质量较差，底板未做排水设施，由于年久失修，局部开裂，底板渗水4.4.3.1溢洪道控制段泄流）；频率P(%)最高库水位Z(m)相应泄量q(m3/s)相应库容V(万m3)1661.922661.855661.729.0a）溢洪道侧槽设计参数：设计流量Qd=17.7m3/，允许淹没水深hs＝0.5Hd=b）根据流态判断，侧槽内均为缓流，临界水深发生在侧槽以外，按原侧槽尺 J Rv1断面水深(m)槽底高程(m)侧槽水位(m)淹没水深(m)0+014659.44661.170.1690+012659.45660.58-0.4210+0090.59659.46660.06-0.9440+0060.25659.48659.73-1.2740+0030.25659.49659.74-1.2620+0000.25659.5659.75-1.2522h12——分段始、末断面水深，m；v1、v2——分段始、末断面平均流速， J——分段内平均摩阻坡降；v——分段平均流速，v=（v1+v2）/2，m/s；v——不掺气情况下泄槽计算断面的流速（mb）起始计算断面位置及水深0.2％校核洪水2％校核洪水5％校核洪水采用侧墙高度断面桩号水深流速掺气水深水深流速掺气水深水深流速掺气水深mm/smmm/smmm/smm0+0746.766.170.915.830.982.000+0849.210.778.650.870.638.360.712.000+0940.980.670.760.559.670.622.000+1040.900.620.710.510.582.000+1140.840.990.580.680.480.562.000+1240.810.960.560.660.470.542.000+1340.790.930.550.640.460.532.00上表为泄槽段的水力计算，不包括泄洪隧洞段、以及泄洪渠段。表4.4-4计算内容泄流量Q池底宽B收缩断面水深h1水跃共轭水深h2消力池长Lk池深单位(m3/s)(m)(m)(m)(m)(m)一级消力池9.02.00.463.31二序孔实施，孔距为2.0m。孔深深入相对不透水层，灌浆采用直下而上的方法进施，故泄槽底板不再根据护坦公式进行计算，其厚度按构造要求采用0.3m。侧墙溢洪道底板的分缝分块考虑以下原则：a）规范要求分缝的间距不大于10~15m；b）纵横排水沟不得骑缝布置；c）寸为400×400mm。横向排水沟的断面尺寸为400×400mm，异型底板下横向排水22PP表4.4-5项目单位侧槽段泄槽消力池泄洪渠合计砼拆除m345709.4570194.45土方开挖m3石方开挖m320214.2234.2土方回填m322.68127.68堰体C20砼m340.540.5底板C20砼m38.827094.57侧墙C20砼m380.4C15砼底板m348.7248.72钢筋制安t0.63.40.54.5M7.5浆砌石侧墙m37373止水铜片m4.230202074.2沥青杉板分缝m227.02649.78侧墙φ12锚筋（L=0.8m）根底板φ15锚筋（L=2.0m）根0φ200PVC排水管m2020φ150PVC排水管mφ50PVC排水管m2133330384排水沟回填砂卵石m323.3427.3水库输水涵洞位于大坝右端坝体内，采用钢筋砼箱型结构，断面尺寸为0.6从大坝坝顶开口挖井，井中心力求置于输水涵洞轴线上，挖井内径2.5m，开b）输水涵洞截渗工程技术要点2）护壁：此类挖井不同于其它挖井之处是其护壁只能采用红砖干砌，且必须4）堵管：从挖井中用泵送砼将其上、下游涵洞洞口堵塞，竖井上5）回填：按要求将输水涵洞堵塞后，边拆除红砖护壁边回填水泥土，直至坝水库右岸地形为一条形山脊，山脊右侧为向东村山前台地，山体较雄厚，山质页岩较软弱，易风化破碎形成软弱夹层。岩层产状：N40°E·NW∠12°~15水口设置一扇平面钢质工作闸门，尺寸为1.05×1.05m(长×宽)；启闭台及人行桥口高程▽628.33m，纵坡1/1000。洞身段由渐变段和平洞段组成，其中渐变段长根据地形条件，隧洞出口采用陡槽连接消力池消能，陡槽和消力池底宽均为1.2m。陡槽段长9m，两侧设浆砌石导墙，底板高程▽628.33m~▽626.33m，坡度现有公路标准很低，基本上为顺山势而建，转弯多，转弯半径现有基础上进行适当的改善和扩建，改扩建项目主要有：①路面进行削坡处理，两侧排水问题：在公路两侧开挖排水沟，排水沟为梯形断面，排水沟底宽0.4m，行有关项目的观测，及时发现渗流破坏，结构③在全面反映建筑物实际工况基础上，观测项目力求简而精，有针对性，突④在观测断面选择和测点布置上，注意地质构造和受力条件复杂的结构，兼⑤仪器精密可靠，长期稳定性好，安装维护方便，在同类工程上有成功运用①水平位移观测：大坝两侧山坡上各建一个稳定基点，大坝坝顶设置3个测常蓄水位情况下，启门力为178kN，闭门力为89kN，在设计洪水位时启门力为表4.8-1部位尺寸（m）重量输水拦污栅1扇2.5×1.73.0t铸铁闸门1扇QL-200-SD表4.9-1项目名称单位大坝溢洪道输水合计项目名称单位大坝溢洪道输水合计冲抓套井回填m4416.94416.9C15砼垫层m322.022钻帷幕灌浆土孔m1019.0泵送C20砼m330.530.5钻帷幕灌浆岩孔m1357.21357.2C25塔基砼m35353帷幕灌浆m1233.81233.8C30塔身砼m3钻回填灌浆孔mC20隧洞砼m3670.8670.8回填灌浆m2594594C20桥基砼m366钻土孔m钢筋制安t4.5坝面平整m211645.911645.9C30砼路面m2700700块石拆除m32513.92513.9碎石垫层m2700700砼拆除m3194.455199.45M7.5浆砌石侧墙m373360433砖砌体拆除m359.759.7水泥土回填m3土方开挖m31896.32002196.3红砖护壁m359.759.7石方开挖m3234.2200434.2草皮护坡m25361.25361.2竖井土方开挖m3冲抓导渗井m竖井石方开挖m38.28.2C15砼排水沟29.529.5石方洞挖m3砂跞石反滤料m3土方回填m3127.68127.68止水铜片m74.22195.2粗砂垫层m3628.5628.5沥青杉板分缝m249.7849.78细碎石垫层m3628.5628.5沥青油毡缝m23232C15砼预制块护坡m3628.5628.5侧墙φ12锚筋根C15砼踏步m340.840.8根88现浇C15砼压枕m3255.4255.4φ200PVC排水管m2020堰体C20砼m340.540.5φ150PVC排水管m底板C20砼m394.5794.57φ50PVC排水管m384384侧墙C20砼m3排水沟回填砂卵石m327.327.3C15砼底板m348.7248.72一砖眠墙m377C20砼m39.99.9启闭室装修m2C20砼防浪墙m3不锈钢栏杆m22121水库位于东江流域沤江河支流道南溪的上游，枢纽座落在汝城县附城乡道南村，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（1）型水利枢纽工程，(1)大坝冲抓套井回填及帷幕灌浆处理，上游坝坡预制当地建材储量较为丰富，质量较好，据地勘详查，在坝址附近1汝城县直接购买；钢筋、钢材、木材、油料以及炸坝址区为低山丘陵地貌，两岸山头标高694～1353m，坝址区河段河谷宽80~水位为646.00m高程低水位时水库除输水进水口底板高程为646.0m，进口前地势较为平缓，适宜围堰布置。进水口尺寸较长度为40m左右，土方填筑工程量为4240m3。隧洞进口段施工临时围堰可利用自身开挖及从附近土料场取料进行填筑。74kw推土机或振动碾压实即可。当进灌浆→质量检查。设计帷幕为一排，按三序次b）冲洗冲抓套井回填施工操作过程分为造孔、回填、工顺序是先打上游排，后打下游排，从130.0m平台左岸向右岸延定时间，以免夯锤晃动，碰撞孔壁，降低夯击功能。夯实机每a）溢洪道砼工程相对较大，可在施工段岸边设两台移动式搅拌机(0.8m3)，布b）大坝砼护坡为预制，拟在其附近布0.4m3搅拌机一台和小型预制场一个，c）防汛公路作业面较长，考虑施工方便，设两台0.8m3的搅拌机，砼的传送内燃压路机来回碾压密实。公路硬化路面先进行平整，用9～12t内燃机压路机压实。再铺设20cm碎石垫层，压实整平，最后浇筑20cm厚的C30砼，砼路面缩缝工，15m3/h砼泵送入仓。新老接触面应凿毛，底板砼浇筑前应先铺一层厚约5cm补修倒塌的浆砌石侧墙，砌筑用块石可由8t自卸汽车运至砌筑现场，再人工涵洞位于右岸，本次改造工程包括：新建城门型钢筋砼隧洞，断面尺寸为洞口土方均为人工开挖，部分土料人工挑运至进口处开挖料部分作围堰填筑料，部分采用5t自卸汽车或拖拉机运至附近弃料。石方明挖采用手风钻钻孔，浅室下部砼采用人工挑运或手推车运输入仓，排架及上部砼采用满堂搭脚手架，5t2）护壁：此类挖井不同于其它挖井之处是其护壁只能采用红砖干砌，且必须4）堵管：从挖井中用泵送砼将其上、下游涵洞洞口堵塞，竖井上5）回填：按要求将输水涵洞堵塞后，边拆除红砖护壁边回填水泥土，直至坝水库位于汝城县东北部土桥镇道南村，坝址距汝城县城4km，距省道S324本工程高峰期施工人数按50人考虑。均按临时工棚设计，建筑面积及占地面表5.5-1建筑面积（m2）（m2）木材加工厂50钢筋加工厂2050水泥仓库50混凝土拌和站30550包括砂石料堆，未计布置在建筑物内占地生活物资仓库60宿舍300600合计560本工程主体工程及围堰工程土石方开挖总计2965m3，砌体及砼等拆除料本工程主体工程及围堰工程土石方开挖总计2965m3，砌体及砼等拆除料编号项目土石方开挖(自然方)拆除料填筑量(实方）挖方流向从料场取料存料或自身回填开挖料填围堰弃料1大坝538460489220826053057552溢洪道2524373输水隧洞32046375合计2965792503220858020826557注:开挖料填围堰料最终也为弃料序号机械设备名称型号规格单位数量备注一土石方机械1拖拉机74kw台12风钻台6二运输设备1台12载重汽车台3三砼施工机械1砼搅拌机0.4m3台23砼泵15m3/h台14砂浆搅拌机0.2m3台15卷扬机台1四基础处理设备1地质钻台42搅灌机WJG-80台23灌浆泵BW50/150台24冲抓机械2五其它设备1空压机YV-6/7型台2移动式2水泵IS80-50-200A台13水泵