某水库除险加固整治工程初步设计报告

某水库除险加固整治工程初步设计报告1综合说明 1.1概述 1.2水文 1.3工程地质 1.4工程任务及规模 1.4.1工程任务 1.4.2工程等级和洪水标准 1.4.3工程加固项目及必要性 1.5工程布置及主要建筑物 1.6机电设备及金属结构 1.8工程施工 1.8.1施工条件 1.8.2施工总布置 1.8.3施工组织 1.9工程占地 1.10环境保护 1.11水土保持 1.12工程管理 1.12.1管理机构 1.12.2管理设施和设备 1.13设计概算 1.14经济评价 1.15水库特性表 2水文 2.1气象 2.2洪水 2.2.1设计暴雨 2.2.2设计洪水 3工程地质 -18-3.1概况 3.2区域地质 3.2.1地貌及地层 3.2.2主要构造特征及工程区稳定性 3.3库区工程地质条件及评价 3.3.1库区工程地质条件 3.3.2库区工程地质条件评价 3.4坝址区工程地质条件及评价 3.4.1坝址区工程地质条件 3.4.2坝址区工程地质条件评价 b)坝基工程地质评价 3.4.3坝肩工程地质条件及评价 3.4.4溢洪道工程地质条件及评价 3.5结论及建议 3.5.1场地及地震效应 3.5.2库区 3.5.3坝体 3.5.4坝基 3.5.5坝肩 3.5.6溢洪道 4工程任务和规模 -31-4.1地区概况及工程建设的必要性 .4.1.1地区概况 .4.1.2工程加固的必要性 4.2工程任务 4.3工程规模 4.3.1工程等级及洪水标准 4.3.2水库洪水调节计算和特征水位 5工程布置及建筑物 -41-5.1设计依据 5.2水库枢纽除险加固工程总体布置 5.3大坝工程加固设计 5.3.1大坝存在的安全隐患和除险加固措施 5.3.2大坝坝顶高程复核 5.3.3大坝渗流稳定分析 5.4溢洪道加固设计 5.4.1溢洪道存在的问题及加固措施 5.4.2溢洪道设计 5.4.3结构计算 5.5放水涵加固设计 5.5.1放水涵存在问题和加固措施 5.5.2放水涵过流能力及出口消能计算 5.5.3加固设计措施 5.5.4排灌渠及进水涵设计 5.6其它项目设计 5.6.1防汛公路设计 5.6.2管理设施 5.6.3大坝渗漏、水质监测白蚁防治 5.6.4水库清淤 5.7主要工程量 6机电设备及金属结构 7消防设计 -62-7.1工程概况 7.2消防设计依据与原则 7.3主要消防设施配置 8施工组织设计 -63-8.1施工条件 8.1.1工程条件 8.1.2自然条件 8.2施工导流设计 8.3主体工程施工方法 8.3.1水库清挖 8.3.2坝身填筑施工 8.3.3襞裂灌浆施工 8.3.4排水棱体与大坝六角棱块护坡施工 8.3.5溢洪道重建施工 8.3.6放水涵施工 8.4施工总进度 9工程占地 -69-9.1占地范围及实物指标 9.2征地及拆迁投资概算 10环境保护设计 -69-10.1环境影响分析 10.1.1工程对环境的影响 10.1.2施工期对环境的影响 10.2施工期环境保护措施 11水土保持设计 -71-11.1设计依据 11.3水土保持现状及防治措施 D）水土保持工程量及投资 12工程管理 -73-12.1工程管理范围和保护范围 12.2工程管理机构及运行 12.2.1管理机构 12.2.2运行管理费用 12.3工程管理制度 12.4工程管理措施 13投资概算 -76-13.1概算编制依据 13.2工程概算 13.3建设资金筹措 13.4项目的招标方式和招标范围 14经济评价 -81-14.1经济评价的原则和依据 14.1.1评价原则 14.1.2评价依据 14.2国民经济评价 14.2.1加固工程投资 14.2.2水库综合效益 14.2.3经济评价指标 放水涵位于水库左侧山坡底，涵管为钢筋砼圆管，内径0.5m，长度约92m，放水游鱼塘。放水涵管身与坝体接触渗漏，管身止水缝存在漏水现象，进出口无闸门启闭xx水库位于广州市花都区xx镇北西部地区，本流域属亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，多年平均降雨量1687.9mm，最大年降雨量2865mm(1920年)，最小0工程区从区域构造属广从断裂以西，白坭～沙湾断裂以北，东西纬向构造带佛岗岩体以南，花县复向斜北西角构造区，主体构造是清远～花县断褶带，以及次一级的北西向炭步河断裂，北东向丫吉岭断层构造组成，场地工程区内无较大断裂构造通过，属构造相对较稳定地区。据《中国地震峰值加速xx水库位于xx镇北西部，水库设计功能是以灌溉为主并兼顾防洪和养殖的年调水库本身没有设置防洪库容，但其具有一定的调洪库容，削减洪峰，实际上起到式土石坝设计规范》SL274－2001设d)排灌渠断面十分不规则，而且全是土渠，渠内满是野草，满足不了设计排洪要1.6机电设备及金属结构新建的输水涵控制闸阀为转动门盖，门盖的开启与关闭由固定卷扬机控制，卷扬机控制箱设在上游坝顶上游侧，易于水库管理本工程消防设计依据国家有关的设计标准、规范，贯彻“预防为主，防消结合”本工程构筑物为钢筋混凝土框架填充砖墙结构或钢筋混凝土结构的非燃烧体，构筑物的耐火等级为二级，并设有砖墙或混凝土结构的隔墙，火灾等级较低，本阶段初步考虑在放水涵启闭机室设置2个手提式化学干粉灭火器；水闸管理房设置2个手提式化学干粉灭火器。施工导流。本工程分大坝加固、放水涵重建、溢洪道改建、防汛公路（含副坝）和管工程占地主要由永久占地和临时占地组成，永久占地包括建筑物占地、保护地占地和工程管理占地；临时占地主要为施工临时占地。根据工程总体布置，本工程需新工程对环境的不利影响主要产生于施工期。水库加固及附属工程量较小，工程施工对环境的影响范围有限。但工程施工、大坝填筑将对水质、空气、噪声、水土保持本工程区的水土流失主要考虑施工影响，通过合理的施工安排，并采取适当防治措施，水土流失是可以避免的。对坝区弃渣拟在附近找冲沟或坑洼地带存放，但不得占用河道。料场区的弃渣就地堆放，用于场地平整，对边坡用人工堆垒，表面覆土植树种草。主体工程竣工后，应对剥离面和渣场表面进行植被恢复。施工中土方填挖过程，做好土料的堆放，堆场作好排水沟的截流拦砂(含沉沙池)工作，土料搬运过程尽量减少撒漏，注意适时洒水压尘，以此减少地本工程的管理设施主要是生产、生活用房。水库现状无生产生活用房，需新建办本设计概算是编制施工图设计预算的依据，是工程实行施工招标标底价的编制基其他次要材料按照广东省水利厅颁布的粤水价【2006】1号文《关于公布广东省地方1.14经济评价明本工程经济效益较好，加固工程在经济上是序号及项目单位数量或名称备注加固复核前加固复核后一、水文1、集雨面积km2 2、设计洪水标准P(%)553、设计洪水流量m3/s-20.314、校核洪水标准P(%)10.55、校核洪水流量m3/s-28.41二、水库1、校核洪水位m 35.782、设计洪水位m-35.333、正常蓄水位m34.2834.284、死水位m25.125.15、校核洪水位相应库容万m3-48.786、设计洪水位相应库容万m3-45.317、正常蓄水位相应库容万m3-39.018、死库容万m32.42-2.42三、下泄流量1、校核洪水位下泄流量m3/s 17.702、设计洪水位下泄流量m3/s-10.69四、工程效益1、捍卫耕地亩340034002、灌溉面积亩220022003、养鱼产量t五、主要建筑物（一）挡水建筑物A、主坝1、型式均质土坝均质土坝2、坝顶高程m35.636.33、最大坝高m4、坝顶宽度m3.85.05、坝顶长度m序号及项目单位数量或名称备注加固复核前加固复核后（二）输水建筑物1、型式钢筋砼管钢管2、断面尺寸（内径φ)m0.50.83、长度m62654、闸门型式（三）泄水建筑物1、型式开敞式宽顶堰开敞式宽顶堰2、堰顶高程m34.2834.283、过水净宽m63.5－54、溢流段长度m6.85.85、消能方式挖深式挖深式6、闸门型式--六、主要工程量土方量58547.24砼量963.52浆砌石量4590.05七、工程经济指标工程投资万元481.58经济内部收益率(EIRR)26.4经济净现值(ENPV)(万元)万元543.36经济效益费用比(EBCR)广州花都区属亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，冬季气候干冷，以晴天秋旱。据广州气象站1908～1998年观测资料统计，多年平均气温为210C～220C，738%，半年雨量占年雨量的81%，说明雨量年内分配极不均匀。雨量的年际变化也大，本水库集雨面积小，河床坡度较陡，因此汇流速度快，洪水暴涨暴落。流域形状不规则，流域河道左侧集雨面积狭长，右侧集流域特征值参数复核包括水库集雨面积、主河区域面积；结合地形延长主河道至分水岭，量算由分水岭到河道出口断面的长度，即为主河道长度；主河道平均比降根据各控制点河序号名称单位数量备注集雨面积km2主河道长度km2.739主河道平均比降8.067工程所在流域内无实测暴雨资料，按无资料地区进行水文设计。本次设计暴雨计算采用《广东省暴雨径流查算图表》及《广东省暴雨参数等值线图》查算暴雨参数，《查算图表》分区的亚区:Ⅶ1珠江三角洲m~θ关系线:B线Htp=Ht×Ktp Ht——流域中心点暴雨均值（mm各历时暴雨参数与面暴雨量成果P=5%16KPHPɑ11111Htp面16KPHPɑ11111Htp面本工程按无资料地区推求设计洪水，为了准确地反映本地区的洪水特性，本设计三种方法进行计算比较。通过调整综合单位线滞时系数m1值，控制广东省综合单位线流域面积F（km2）河长L综合比降洪峰流量Q（m3/s）综合单位线法经验公式法推理公式法P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%2.7398.06728.420.3121.5613.4425.1216.25经验公式法及推理公式法均比综合单位线法算出的洪峰流量要小，所以本次设计采用综合单位线法算出洪峰流量（偏于安全P=5%时，洪峰流量20.31m3/s；P=0.5%时，设计流量(m3/s)设计流量(m3/s)设计流量(m3/s)设计流量(m3/s)P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%10.000.000.240.470.410.8120.010.010.240.470.410.819.1030.030.060.240.470.420.827.1740.100.190.230.450.400.795.959.0250.130.25400.200.390.360.715.157.9060.150.29410.190.370.230.454.316.7170.160.31420.180.350.170.342.924.6380.170.32430.170.340.272.133.4990.170.34440.170.340.232.660.170.34450.170.33800.100.200.180.35460.170.33810.090.180.760.180.35470.170.33820.080.170.570.180.36480.170.33830.090.190.500.180.36490.170.34840.270.440.180.360.170.34850.220.530.370.880.180.360.180.35860.270.670.240.560.180.360.180.35870.330.800.170.400.180.360.180.36880.460.130.290.180.360.190.37890.520.100.23200.190.370.190.37900.570.080.19210.190.380.200.39910.630.070.16220.210.420.230.44920.720.06230.220.440.300.59930.910.06240.230.450.330.66942.530.05250.230.46600.360.70953.010.05260.240.46610.370.73962.083.550.05270.240.47620.380.74972.784.600.060.13280.240.47630.380.74985.150.070.15290.240.47640.370.73993.475.640.070.160.240.47650.330.653.936.330.080.180.240.47660.370.735.188.040.090.190.240.47670.390.768.330.100.210.240.47680.400.7824.320.130.260.240.47690.400.7920.3128.410.170.320.240.470.410.8027.710.200.37设计流量设计流量(m3/s)设计流量设计流量P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%0.270.470.470.812110.282460.030.050.330.570.420.742120.282470.030.050.380.660.380.682130.282480.030.050.460.770.350.622140.282490.030.050.530.880.320.572150.150.292500.030.050.600.280.532160.150.292510.030.050.250.472170.150.292520.030.052.680.210.412180.282530.030.052.333.440.160.312190.130.262540.030.052.323.450.130.252200.100.192550.030.052.303.430.222210.080.162560.030.052.273.410.100.202220.072570.030.052.233.350.090.182230.070.132580.030.052.173.290.090.172240.060.132590.030.053.230.080.162250.062600.030.052.013.080.080.162260.062610.030.052.930.080.162270.062620.030.052.800.080.162280.052630.030.052.660.090.172290.050.102640.020.052.520.090.172300.050.092650.020.042.390.090.182310.050.092660.020.042.422.260.090.192320.040.082670.020.040.100.192330.040.082680.020.032.040.100.202340.040.082690.020.032000.100.202350.040.072700.010.032010.212360.040.072710.010.032020.232370.040.072720.010.020.982030.242380.030.072730.010.020.912040.130.252390.030.060.842050.130.262400.030.060.782060.130.262410.030.060.712070.272420.030.060.652080.272430.030.060.590.982090.272440.030.050.530.892100.282450.030.053工程地质分布情况类型及成因，评价其危害程度，提供坝体渗透和力学参数；查明地质病害和本次勘察工作主要针对水库出现的主要问题进行了枢纽区的地质测绘、大坝及溢洪道部位的物探、钻探以及原位测试（标准贯（1查明水库区的水文地质、工程地质条件（2调查分析土石坝坝体病害的分布情况、类（3查明地质病害和隐患部位、范围和类型验，技术孔要求岩土样采取、钻入中风化岩（微鉴别孔钻入中风化岩（微风化岩）1.00m，或孔深20m内终孔。本次钻探共完成进尺样)))421342/////2602136置钻孔，最后由测量工程技术人员利用广州市珠基座标及广州市城珠基高程系统，采用测量全站仪器于实地测定各钻孔位置。钻探工艺采用锤击和旋回两种方法及套管与泥浆护壁进行施工。岩土样试验及场地地下水质分析等均由广东省化工地质勘查院实验室承担分析。各项技术资料均为实测资料，室内资料整理，通过逐级检查验收，质蚀丘陵区及山麓斜坡堆积区。出露基岩主要为石炭系测水段（C1dc）泥质粉砂岩、页岩与石英砂岩互层，炭质页岩等，覆盖层主要为第四系工程区从区域构造属广从断裂以西，白坭～沙湾断裂以北，东西纬向构造带佛岗岩体以南，花县复向斜北西角构造区。主体构造是清远～花县断褶带，以及次一级的北西向炭步河断裂，北东向丫吉岭断层构造组成。场地工程区内无较大断裂构造通过，属构造相对较稳定地区。据《中国地震峰值加速库区位于广州市花都区北西部，地貌属构造侵蚀丘陵区，山区河溪形成以冲洪积48m左右，多为起伏丘陵，植被茂盛、多为灌木和果木，竹林，山体坡度一般为30~第四系河流冲洪积层：主要分布于河床及漫滩，岩性主要为粉质粘土、粉土、粉残积土层：主要分布于河谷两岸丘陵及河床坝覆盖层之下，岩性主要为粉土，粉地下水按其成因类型分为第四系孔隙水及基岩裂隙水。第四系孔隙水主要埋藏于河流冲洪积物中，接受大气降水、地表水及基岩裂隙水补给，排泄于下游；基岩裂隙水分布于山间河谷两岸山体基岩裂隙中，受大气降水库塌岸：库区周围山体局部岩石裸露，以强风化或中风化岩石组成，植被较发水库淤积：库区周边多由残积土及全风化岩或强风化岩组成，但植被情况较好，加之水库多年来一直以低水位运行，库岸受水流冲刷较小，水库固体径流量不大，库分布于坝址区中部及坝址上下游区，宽度60～分布于坝址两岸，左岸山体紧连一简易车道连接左坝端，右岸山体毗连溢洪道连本层为人工填土，各钻孔均见揭露，主要成分为沉积岩测水段风化物，多呈浅紫灰色，灰黄色，褐红色，浅黄灰色，浅灰色等，湿，欠压实。堆填物以粉质粘土和粉土和小碎石块为主，其次石英砂和砾石等堆填而成。碎石块含量约在15～35%之间，本层取样9件，分析结果7件为粉质粘土，2件为粉土。其物理力学性质指标见岩土名称统计指标天然状态指标稠度指标固结指标剪切指标含水率湿密度干密度孔隙比塑性指数液性指数压缩系数压缩模量直接快剪凝聚力角ω0deLvEsCφ///粉质粘土最大值36.502.031.03216.400.450.508.8746.0018.30最小值20.000.59710.200.184.0622.1010.40平均值25.660.79313.970.190.316.2133.1015.30样品数7777777777粉土最大值25.12.030.7659.10.220.317.3534.0最小值22.50.6178.20.110.245.2228.4平均值23.80.6918.650.170.286.2931.2样品数2222222222根据压缩模量Es的平均值查表得其承载力特征值fak=142kPa。本层仅见ZK6钻孔揭露，其余各钻孔均见缺失。土性为粗透水层，经取样做试验，其渗透系数结果K20本层除ZK3钻也缺失外，其余各钻孔均见揭露，土性为泥质粉—粉质粘土，多呈浅灰色、褐红色、深灰色、灰色等，组成物主要由粘粒和粉粒，少量粉砂或砂粒组成。粘塑性较好，局部一般，具滑腻感或稍具滑腻感，可搓成2.0~率比力ω0deLvCφ3)3)///-1)值值值数2222222222本层透水性差，经采样做渗透试验，其渗透系数结果K20=2.40×10-5～2.27×本层作标准贯入试验9次，参与统计6次，实测锤击数N'=6～14击，校正击数fk=5.4可分为全风化岩、强风化岩、中风化岩三个本层除ZK2、ZK3、ZK4钻孔缺失外，其余各钻孔均见揭露灰色、灰色、褐灰色，风化剧烈，已风化成高岭土或粉土，局部风化原岩碎块。原岩结构已基本破坏。呈密实土状，遇水易软化。局部夹强风化泥质粉砂岩或粉砂岩、夹本层未采取土样，仅作标准贯入试验4次，参与统计2次，实测击数N'=30～32已风化成高岭土和原岩风化碎石块。原岩结构清楚，呈密实坚硬土状，半岩半土状，水现象（见ZK5孔）。其层顶标高12.82～25.63m，平均19.13m；层顶埋深10.10~率比力ω0deLvCφ3)3)///-1)值值值数2222222222本层作标准贯入试验3次，其中1次反弹，2次实测击数N'=60～71击，校正击本层仅见ZK5钻孔揭露，其余各钻孔均未见揭露。岩性多主要由石英，少量长石等组成。具砂状结构，厚层状构造。节理裂隙较发育，局部可见气孔状。具硅化现象，岩质较硬，岩芯较完整，多呈根据钻孔揭露，坝址区内土性多为第四系人工填土，为中等透水性，局部弱透水性；第四系残积土，石炭系测水段全风化岩，渗透性较差，属弱透水层。而第四系冲洪积层的粗砂层渗透性较好，属强透水层。区内地下水成因类型分为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水。第四系孔隙潜水分布于山谷中的冲洪积物层中，基岩风化裂隙水埋藏于泥质粉砂岩裂隙中。孔隙潜水接受大气降水及库水补给，排泄于下游；基岩风本场地于ZK1钻孔中取水样1件，作工程水质分析，其结果为重碳酸根型为B类，判定场地地下水对混凝土结构具中等腐蚀性，而对钢筋混凝土结构中钢筋为中等透水性，局部弱透水层。在冲洪积粗砂层中取土样1件做渗透试验，其结果K20=2.27×10-4～2.40×10-5cm/s坝体为均质土坝，坝体填料成分以石炭系测水段岩层风化土为主，经采样实验分析，定名多为粉质粘土、少数粉土，其渗透系数结果K20多数在2.46×10-3～5.14×10-4cm/s，局部为2.67×10-5～3.11×10-5cm/s；从现场标贯试验击数看，实测校正后分较差。该层坝体厚度多数在7.60～10.20m（中部厚度大，两侧较小大多数为中等压缩性土，局部高压缩性土。坝体填土按《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》--2.46×10-3~----近>7---从上表可以看出，坝体土料渗透系数多数不合格，塑性指数合格；根据击实试验说明填土成分不均匀，局部粗颗粒较多地段，其干密度增大。根据坝体上部击实样结该坝为均质土坝，坝基无防渗齿槽排水沟，坝基主要坐在第③层残积土层或第④该土坝荷载不大，运行多年，坝基各土层沉降基本稳定，坝基持力层承载力大部但早年的土坝体一般都有或多或少的渗漏现象。渗漏地层主要为第①层人工筑坝填土两坝肩地貌为丘陵斜坡，地层岩性为测水段岩层及其风化残积土，坝肩稳定条件溢洪道位于大坝右坝肩，为开敞式，长76.8m，溢洪道边墙及基底均未见浆砌石本场地根据钻探情况，大多数钻孔未揭穿覆盖层厚度，局部（ZK5钻孔）已揭穿至中风化岩层。已揭露覆盖层厚度为12.80～25.90m，利用土层的等效剪切波速软土，建筑场地类别为Ⅱ类，属可进行建设的一般场地。根据国标《建筑抗震设计规水库周边丘陵环绕，无通向邻谷渗漏通道，水库无永久渗漏问题。水库岸边坡度较缓，局部较陡，植被发育，局部可见少量岩体裸露，基本没有塌岸问题；水库运行坝体为均质土坝，筑坝填料一般，渗透系数多数不合格，土质塑性合格，天然含坝基土一般为中等压缩性土，经几十年固结沉降已趋于稳定，一般无抗滑稳定问题，但需要进行抗滑稳定复核。坝基无防渗齿槽，坝基土一般为弱透水层，坝基土在两坝肩地貌为丘陵斜坡，地层岩性为石炭系测水段坡残积土，坝肩工程地质条件溢洪道位于丘陵斜坡带，基础坐于石炭系测水段岩风化层坡残积土中，承载力4工程任务和规模.4.1.1地区概况花都区是广州市的辖区之一，于2000年撤市设区，2007年实现地区生产总值416.52亿元，增长14.31%。实现地方财政一般预算收入24.97亿增长61.28%；各镇街地方库税收占全区收入比重从41.90%提高到43.95%。职工人均民年人均纯收入8012元，增长11.73%。城乡居民储蓄存款余额243.53亿元，增长场、广州北火车站、高速公路等基础设施、花都汽车城等大型项目的建设和投产，花口2800人。2008年全镇实现地区生产总值24.83亿元，增长10%；完成工业总产值税收收总量再次突破亿元大关。xx镇重视农业结构调整，发展花、菜、果、林、牧、xx镇水资源丰富，主要河流有巴江河，又称xx河、白坭河，贯穿全镇，汇入珠江，可通航百吨船只，水陆交通比较方便，供水、供电、通讯设施完备。但工业不发达、地方经济基础薄弱，农业生产条件及基础设施老化损毁严重，农业生产条件比较灌区内农业生产以种植水稻、蔬菜、水果等经济.4.1.2工程加固的必要性式土石坝设计规范》SL274－2001设d)排灌渠断面十分不规则，而且全是土渠，渠内满是野草，满足不了设计排洪要水库本身没有设置专用的防洪库容，但通过水库调蓄滞洪，可削减一部分天然洪枢纽主要工程建筑物为5等，次要建筑物为5等。本次复核计算设计洪水标准为20高程Z（m）24.525.526.5库容V(万m3)0.802.373.344.415.646.99高程Z（m）27.528.529.530.5库容V(万m3)8.4710.0911.8513.7715.5917.54高程Z（m）31.532.533.5库容V(万m3)21.7824.0926.5129.6431.6934.4537.33高程Z（m）34.535.536.5库容V(万m3)40.3343.4446.6849.9253.16xx水库现状采用开岸边式溢洪道，位置设置于主坝右端，宽6m，长约114m，堰 Q=mB2gH/2按上述公式及参数计算，xx水库泄流成果如表4－2及图4－6。水位（m）34.2834.4834.6834.8835.08水头（m）0.000.20.40.60.8泄量（m3/s）00.822.314.246.52水位（m）35.2835.4835.6835.8836.08水头（m）1泄量（m3/s）9.1211.9818.4522.01式中：Qi+Qi-1——入库流量（m3/s）qi+qi-1——溢洪道下泄流量（m3/s）Vi-Vi-1——△t时段水库增加蓄水量（m3）△t——计算时段（s）洪水频率P(%)50.5起调水位（m）34.2834.28起调库容（万m3）39.0139.0120.3128.4110.6917.70最高库水位（m）35.3335.78最大库容（万m3）45.3148.78Z～V曲线5工程布置及建筑物-94工程规模属小（2）型，工程等别为Ⅴ等工程。主要建筑物大坝、溢洪道、放大坝原防洪标准偏低，低估洪水，坝顶不够高，坝顶宽（3.8m）达不到《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001设计规范（通过校核，大坝坝顶高程加高至36.3m，坝顶上游侧设置0.75m高的防浪墙，防坡植马拉草护坡，中间设置马道，并在坡脚建排水面尺寸为0.5×0.8（B×H在放水涵右侧设行人步级，方便放水涵检修及方便坝顶根据地质资料可知，筑坝填料渗透系数半数不合格，塑性指数合格，天然含水率不合（3）高压喷射4）深层搅拌桩。劈裂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，同时灌注合适的粘土泥浆，形成铅直连续的防渗粘土泥墙。本工程坝体土质均匀性尚可，坝体土体应力分布较为规则，若采用劈裂灌浆方法，则浆液对坝体的劈裂可沿坝体纵向劈裂，实现对坝体有计划的劈裂，达到消除隐患且稳定坝体的目的，从而达到设计要求的劈裂效果。劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，适用于低坝。本工程混凝土防渗墙从坝顶贯穿至坝基，形成地下防渗墙体。该方案整体性好，质量可靠，防渗效果好，耐久性好，但投资较大，对施工场地要求高，场地布置困难，施工不易控制和处理，如坝体本身质量差，施工中可能会发生塌孔，影响危害大，对大坝安全构成威胁，汛期施工风险大，泥浆排放量大，环境影响大。由于本方案投资明显该方案在坝顶上游侧进行高压旋喷灌浆，用高速射流使原土层材料与灌注材料混合凝固，形成较密实、强度较高的防渗体，从而达到加固地基和防渗的目的，但施工参考以往类似工程采用的深层搅拌桩防渗加固方案及其加固后的效果，深层搅拌方案单位数量单价(元/m)工程直接总投资（万元）劈裂灌浆m630.3219.6613.85高压喷射灌浆m630.345028.36搅拌桩灌浆m277946.9113.03水库且大坝不存在太大安全隐患的本工程来说，投资太大经济上是不合理的；搅拌桩方案最省，经济合理，但坝体属微透水层，坝体含水量大、密度不满足规范要求，如果用搅拌村方案，则只能起到防浸效果，而不能解决坝体填土密度问题，因此本次坝体劈裂灌浆孔在坝轴线下游1m处平行坝轴线布置共130m孔距2m，共布置灌浆材料为粘土加15%水泥的粘土浆。坝基土一般为微透水层，局部极微或弱透水层，基本上不存在漏水现象，不需进根据地质资料和现场查勘可知，原坝体没有排水棱体，为降低坝体浸润线及孔隙Tm=4.438h.5序号项目名称单位数量备注多年平均最大风速m/s设计情况计算风速m/s34.5校核情况计算风速m/s设计情况吹程232校核情况吹程232计算情况设计洪水位0.2912.3938.9330.004校核洪水位0.1861.9175.7290.0020.699表5－3坝顶高程计算成果表单位：m计算情况水库静水位坝顶超高Y坝顶高程设计工况（P=5%）35.3337.05校核工况（P=0.5%）35.7836.78值为37.05m，主坝现状坝顶高程35.6m，本次设计坝顶加高至36.3m，靠近坝顶上游大坝顶高程加高至36.3m，大坝属于低坝（14.2m坝顶宽度根据构造、施工、计算方法为渗流问题有限元分析法，采用北京理正软件设计研究所《渗流分析软土类渗透系数K(cm/s)渗透系数K(m/d)坝体填筑土1.24×10-3粗砂4.31×10-33.27排水棱体0.5432强风化泥质粉砂岩3.15×10-30.276襞裂灌浆2.28×10-50.0214经计算，坝体加固前后渗流计算成果如表5－5。工况最大渗透比降Jc允许渗透比降［J］渗流量m3/d加固前工况一0.400.45工况二---加固后工况一0.380.45工况二0.420.45从渗流稳定计算的成果可知，加固前后两种工况下的坝坡浸润线出逸点不高，渗本次设计还是推荐在下游坡脚增设排水棱体。工况一加固前、后典型断面稳定渗流浸5.3.4坝坡稳定计算xx水库工程区地震基本烈度为Ⅵ度，工程不考虑地震因素。大坝的坝坡稳定计算计算方法为瑞典条分法，采用北京理正软件设计研究所《边坡稳定设计软件》计算，坝体强度计算方法为有效应力法。稳定计算分析主要考虑自重、水荷载、水位骤岩土名称湿密度干密度垂直渗漏系数直剪试验承力准载标值粘聚力内摩擦角dk△g/cm3g/cm3cm/skPa°kPa坝体填筑土1.24×10-327.3213.13粗砂2.014.31×10-30强风化泥质粉砂岩3.15×10-428.5613.38500排水棱体干砌石2.12.10.5045-通过程序自动搜索最不利滑动面的圆心坐标和半径。抗滑稳定安全系数见表5-计算方法加固前计算安全系数K加固后计算安全系数K最小安全系数允许值K瑞典条分法通过程序自动搜索最不利滑动面的圆心坐标和半径。抗滑稳定安全系数见表5-计算方法加固前计算安全系数K加固后计算安全系数K最小安全系数允许值K瑞典条分法-2.06溢洪道位于主坝右端，沿着山体顺势将洪水引至下游的鱼塘，溢流堰型为开敞式行洪断面内杂草、灌木丛生，严重影响行洪安全，对水库运行安全形成威胁。本次除险加固设计是在不改变溢洪道位置的前提下，经过调洪计算，保持原洪道堰顶高程各段连接处用沥青模板填塞，内嵌橡胶止水。砼边墙分别向土坝两侧伸出防渗刺放水涵洞为5等，次要建筑物为5等。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为Q=mBH/2水位（m）34.2834.4834.6834.8835.08水头（m）0.000.20.40.60.8泄量（m3/s）00.822.314.246.52水位（m）35.2835.4835.6835.8836.08水头（m）1泄量（m3/s）9.1211.9818.4522.01根据地形情况，溢洪道陡坡段溢洪道侧墙高度需要考虑控制段侧墙高度与消力池侧墙高度，为使两端平顺衔接，且需考虑两边原有填土较高等因素，实际采用高度比01234距始端距离(m)02.557.5相应流速(m)4.4055.0325.5115.906水深h水(m)0.960.670.5860.5350.5校核洪水情况下侧墙0.970.8680.8350.8实际采用高度(m）2.0201234距始端距离(m)08.62517.2825.87534.5相应流速(m)6.8687.5458.0638.465水深h水(m)0.50.4690.4690.4880.52校核洪水情况下侧墙0.80.7690.7690.7880.821实际采用高度(m）01234距始端距离(m)013.9527.941.8555.8相应流速(m)9.0999.4659.6959.839水深h水(m)0.520.4860.4670.4560.45校核洪水情况下侧墙0.820.7860.7670.7560.75实际采用高度(m）3.06流量（m3/s）上游堰顶高程（m）下游渠底高程（m）消力池底板高程（m）消力池深d(m)消力池长度L(m)消力池底板厚度t(m)34.2822.50.75经过计算，本设计中是以前者即抗冲条件来决定底板厚度，消力池计算首端所需上游水位（m）下游水位（m）渗径系数工程实际防渗长度L实（m）35.7825.263141.55放水涵位于水库左侧山坡底，涵管为钢筋砼圆管，内径0.5m，长度约92m，放水涵进口底高程为25.10m，出口底高程为22.3m。放水涵进口游鱼塘。放水涵管身与坝体接触渗漏，管身止水缝存在漏水现象，进出口无闸门启闭长度56.3m;进口段为钢管，管壁厚8mm，采用钢管外包砼长3.48m；本次设计在进口设置闸门，闸门形式采用斜拉式铸铁转动门盖，在坝顶上游侧边建启闭机房，且在进钢筋砼预制管组成，总长为60.68m，设计流量Qmax为2.28m3/经计算，放水涵出口消力池深0.5m，池长8.0m，消力池底板厚0.4m（由于放水xx水库是下游2200亩水田的主要水源，但是水库的放水涵管与管衔接处有漏水现象，进出口有损坏，已影响到大坝的安全，因此输水涵管需进行防渗加固处理，以确保水库大坝的安全。本设计初步考虑以下四种加固措施：①虹吸管方案；②内衬套虹吸式放水涵管具有减少挖方、施工简单，利于渡汛、避免水流沿程渗漏造成工程隐患等优点，对小型水库放水涵管的重建具有较强的实用意义。但虹吸管方案管线往往较长，虹吸管投资较大，虹吸管运行前需灌水，运行十分不便，且原有放水涵管此方案，施工方便、工期短，利于渡汛、避免水流沿管道渗漏造成工程隐患等优点。采用该方案，涵管的启闭设备须设置在输水涵的上游进口处，若控制闸水涵的下游出口处，涵管将长期处于有压状态下运行，易造成涵管渗漏，尤其现状涵管没有进行任何的工程处理的情况下，涵管易产生该方案能围封原涵水管间接触性渗漏通道，但当涵管处于有压状态时，容易再次产生渗漏，该方案不能根除涵管接触渗漏问题。因此本工程不采用灌浆围封管道渗漏破坝重建输水涵方案是在现代施工技术条件下进行施工的，特别是碾压技术的进步，将会大大的减少输水涵与坝体间接触渗漏产生的机率。由于涵管上方最大填土高土坝的最大坝高14m，破坝重修对土坝整体性的影响不大，开挖、重新回填的土方工程量比较小。此方案能根除放水涵的漏水问题，因此采用溢洪道排洪水经过下游鱼塘后进入排灌渠，放水涵灌溉用水也是经过下游鱼塘后进入同一排灌渠，原有排灌渠是土渠，断面十分不规制，渠内满是野草。进水涵a原断面尺寸净宽×净高＝1.1m×1m，进水涵b原断面尺寸净宽×净高＝1.1m×1.5m，满本次设计在原来土渠位置砌筑浆砌石渠，排灌渠长607m，用M7.5浆砌石砌筑，纵坡降0.003，进口高程20.58m，出口高程18.76m;其中桩号0＋000到桩号0＋440宽为3m，由于在桩号0＋000到桩号0+440中间有两个进水涵，当有洪水时，进水涵宽为2.5m；排灌渠在桩号0＋334和0＋440处各设置一截水闸，当排灌渠西面鱼塘需xx水库的水分别通过下游鱼塘及进水涵a、b、c，引入排灌渠，本次设计进水涵洪水工况时不应低于校核洪水位加安全超高断面型式坡降i糙率排灌渠计算校核洪水情况下排灌渠边墙高度渠底边墙矩形0.0030.0190.022．22.5表5－17进水涵a、b水深及侧墙高度计算表断面型式坡降i糙率排水渠计算校核洪水情况下泄洪渠边墙高度渠底边墙矩形8.850.0030.0170.017本工程入库防洪公路现状路面较差，雨天通行十分困难，防汛公路按等外公路设根据需要每年应安排大坝渗漏与水质监测和白蚁的防治等检测工作，发现问题应5.6.4水库清淤需清挖水库底淤泥。从水库边即高程约为29m开始，向下挖深0.8m，增123456789排水棱体1～3cm石子mtmtm续上表mmmm项tm项t续上表6机电设备及金属结构新建的输水涵控制闸阀为转动门盖，门盖的开启与关闭由固定卷扬机控制，卷扬机控制箱设在上游坝顶上游侧，易于水库管理人员对输水涵的管理。启闭设备用厂家7消防设计配置设计规范》（GBJ140-90）(1997年修订本)、《水利水电工程设计防火规范》戊三戊三本工程构筑物为钢筋混凝土框架填充砖墙结构或钢筋混凝土结构的非筑物的耐火等级已达到二级耐火等级，并设8施工组织设计（土路）接至xx山前大道，交通较为方便。本加固项目由土坝、溢洪道、输水涵、排灌渠、xx水库位于xx镇北西部，工程区无实测水文气象资料。广州花都区属亚热带季平洋高压西伸，温湿水汽流入，常出现梅雨天气；初夏南北气团进退不定，受西风带移，受热带季风影响，以热带气旋和热带低压形成的暴雨过程，有些年份台风活动较年观测资料统计，多年平均气温为210C～220C，7月份平均气温28.50C，1月份气温07～9月受热带季风影响，降雨量占年雨量的38%，半年雨量占年雨量的81%，说明雨为保证上游坡面施工、放水涵施工及坝体灌浆施工，须将库水放空。本设计安排施工，考虑到放水涵施工工期较长，且枯水期施工难免有雨水，故开挖土坝前先修筑简易围堰方便放水涵施工，围堰采用前后堆砂袋，中间填粘土的断面形式，长33m，棱体和下游溢洪道出口施工前，先修筑简易围堰，围堰采用前后堆砂袋，中间填粘土②水库清挖施工：土方采用挖掘机及人工结合进行施工。淤泥基本晒干后搬运填②对培厚部分的地基应将表层的石块﹑淤泥腐殖土﹑杂填土﹑泥炭以及杂物等用人工清除干净，并将坝基平整压实，清基范围应超出设计边线10m。所有坑洼应按4档速度，拖拉机型号C-80，履带单位压按水平分层向上铺土填筑，不得顺坡铺土填筑，铺土厚按选定或由压实试验确定的厚土料的铺填与压实工序应连续进行，以免土料被晒干而影响填筑质量。对表面已风干的土层，如间隔时间较长，在其上再填新土前间光面﹑层间中空﹑松土层或剪切破坏等现象，应根据具体情况及时处理或挖除，或①造孔：必须采用干钻﹑套管跟进的方式进行。灌浆孔分二序造孔；造孔应保证0.3MPa，具体的灌浆压力值必须根据现场灌浆试验后确定，如泥土较密实难进浆，可③当压力表损坏或失准必须停止灌浆，待压力表更换或灌浆施工流程：运料－堆料－打浆－网筛－浆池－搅拌－灌浆泵－输浆管－孔口排水棱体的施工要注意清基的处理。倒滤层的施工严格区分层次，砂石颗粒的直径要严格控制，并满足设计厚度。与倒滤层接近的土层要夯实。排水棱体边坡的干砌溢洪道应清除表土并拆除原来的溢洪道，挡墙和底板底部先铺设砼垫层，然后浇筑C25砼。溢洪道进口段、控制段、陡坡段、消力池段之间的连接处放水涵施工工序为：测量放样→基坑开挖→砼管基础浇筑→砼预制管安装→进出基槽开挖应在无水状态下进行，防止边坡塌滑。按设计图纸要求，用挖掘机挖至根据工程规模及工程布置，按照建设单位对工程总工期的要求，确定施工期为7个月。施工安排在今冬明春两季枯水期进行，工期从当年10月准备，11月开始至次序号施工进度主要项目次年项目名称“三通一平”及施工准备工作大坝工程施工土坝工程坝坡、水库清挖②坝体培厚填筑③坝体灌浆施工④排水棱体施工⑤上、下游护坡（含台阶）施工⑥坝顶路面施工溢洪道工程溢洪道土方开挖②挡土墙、箱涵及底板施工③土方回填放水涵管工程放水涵土方开挖②预应力钢筋砼管施工③进口段及出口消能段施工④启闭设备的安装施工⑤坝体土方回填排灌渠施工防汛公路土方开挖②路基施工③路面施工管理房主体工程施工②装修工程施工施工收尾及验收9工程占地本工程占地主要包括建筑物占地、管理占地和施工占地三部分，其中建筑物自身护，征用大坝旁山地，用于水库管理房的建造；施工临时占地主要包括临时施工场地10环境保护设计将会减少洪涝灾害，使防护区水环境和水土资源得到保护，生态环境得到改善。本水b）水下作业或开挖，将会使沉积物泛起而增加水库浑浊d）施工机械和机动车辆产生的嗓声对施工施工期对环境造成的不利影响是暂时的，随着施工的结束，这些影响因素将随之消失。针对上述的不利影响，应加强施工期的环水库及附属工程的建设，不存在制约性的环境问题，工程建设中应重点做好以下水应经处理后方可排放；施工区场地消毒清理，对施工人员进行定期的体检，对各种传染病和自然疫源性疾病定期统计分析，发现活，通过对施工场地和运输道路定时洒水，限制车辆行驶速度，对运输袋装水泥的车e）噪声防治：控制施工机械的施工时间：在夜间22：00～次日6：00期间，禁强化环境意识，杜绝造成二次污染。加强施工全过程的管理和环境整理工作。除了抓好工程的安全、质量、进度和投资外，必须突出将环境保护、生态环境工作放入到施11水土保持设计冲洪积堆积为主的河谷堆积；山麓堆积地貌分布在丘陵前缘。山林多为浑圆状，近长形状，高程多在57.0～83.0m，相对高程一般在22～48m左右，多为起伏丘陵，植被失现象。库周边民房分散，农田，经济林遍布，但人口较为稀少，因此人为造成的水最大年降雨量2865mm(1920年)，最小年本工程区的水土流失主要考虑施工影响，通过合理的施工安排，并采取适当防治措施，水土流失是可以避免的。对坝区弃渣拟在附近找冲沟或坑洼地带存放，但不得占用河道。料场区的弃渣就地堆放，用于场地平整，对边坡用人工堆垒，表面覆土植树种草。主体工程竣工后，应对剥离面和渣场表面进行植被恢复。施工中土方填挖过程，做好土料的堆放，堆场作好排水沟的截流拦砂(含沉沙池)工作，土料搬运过程尽量减少撒漏，注意适时洒水压尘，以此减少地业主与施工单位应在施工合同中明确水土保持的方案要求，以签订合同的方式来加强管理，有效控制人为造成新的水土流失，提高个人防治水土流失的意识。应贯彻①必须与主体工程同时设计；②同时施工；③同时投产使用。建设工程竣工验收时，