重庆江津区棺木沟水库除险加固工程施工设计说明

重庆江津区棺木沟水库除险加固工程施工设计说明

重庆江津区棺木沟水库除险加固工程施工设计说明一、工程概况棺木沟水库位于江津区双福镇大岑村，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、人畜饮水、养殖等综合利用功能的重点小（2）型水利工程。水库集雨面积0.352km2，总库容35.82万m3，设计灌溉面积1300亩。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。大坝为均匀质土坝，坝顶高程382.80m，最大坝高14.68m，坝顶长86.00m，坝顶宽1.20m。溢洪道位于大坝左岸，为敞开式宽顶堰型；放水设备位于大坝右岸，为涵卧管分层取水型式。该工程于1957年动工，1978年完工。经多年运行，主要存在大坝抗洪能力不满足规范要求；上游坝坡浪蚀严重，下游无排水设施；坝体、坝基渗漏；溢洪道未衬砌、垮塌严重，无泻槽和消能设施；放水设备渗漏严重；无防汛抢险公路、管理房和大坝安全监测设施等问题经大坝安全鉴定为三类坝，且己通过三类坝鉴定成果核查，同意对该水库实施除险加固。二、工程地址库区地貌属构造剥蚀丘陵地貌，山丘低矮，丘顶开阔平缓，沟谷宽缓。水库库长约600m，库宽100~150m，库低高程约365m，四周坡顶高程395~400m，相对高差30~40m。库周斜坡坡度一般25~35°，斜坡中部砂岩出露地带形成高3~6m的陡坎。n坝址区地貌属构造剥蚀地形，由蓬莱镇（J3p）砂岩构成的开阔平整的坪状高丘边缘，标高380-500m，相对高差20~100m，塔状峰顶外围为J2sn组成的泥岩山崖，崩塌现象比较普遍。本工程位于坪状山的“V”形河谷中，物理地质现象表现为风化和崩塌。库盆底面高程394.00～397.00m；两侧岸坡地地质斗缓交错，植被茂密，两坝肩坡顶高程为430.00～470.00m。通过本次勘察和相关调查表明，大坝设计为均匀质土坝。但填筑坝体时，填筑土中含有已强风化的砂、泥岩碎石，坝体土填筑不密实，碾压不实，后又未作处理，局部存在渗水现象；坝体单薄，坝顶宽度不足；上游坝坡无放浪层，长期遭受浪蚀严重。据现场注水试验，坝体土、坝基土渗透系数在1.98*10（-4）～4.34*10（-4）cm/s之间，大于规范规定的安全值（小于1*10（-4）cm/s）；据现场压水试验，基岩表部中等透水层厚0～10.1m。坝体土、坝基土及坝基、坝肩岩提透水性不满足规范的要求，建议进行灌溉治理。三、设计依据及技术规范1、设计依据（1）《重庆江津区棺木沟水库“三查三定”资料》（2）《重庆江津区棺木沟水库除险险加固工程初步设计报告（3）《重庆江津区棺木沟水库除险险加固工程地质勘察报告》（4）《重庆江津区棺木沟水库大坝安全评价报告》及鉴定报告书（5）重庆市水利局关于重庆江津区棺木沟水库除险险加固工程初步设计报告的批复（渝水管复【2011】272号）n2、设计规范（1）《防洪标准》；（2）《水利水电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》（SL44-93）；（4）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）；（5）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；（6）《土石坝养护修理规程》（SL210-89）；（7）《土石坝监测技术规范》（SL60-94）；（8）《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）；（9）《水库工程管理设计规范》（SL106-96）；（10）《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）；（11）《水工建筑物灌浆施工技术规范》（SL62-94）；（12）《溢洪道设计规范》(SL253-2000)；（13）《水电水利工程工程碾压式土石坝施工组织设计导则》（DL/T5116-2000）；（14）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）；（15）《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1984年版）；（16）《中国地震动参数区划图》；（17）《水力计算手册》；（18）《水工设计手册》；（19）《土坝安全与加固》；n四、工程整治设计（1）坝顶。整治后的坝顶高程保持382.80m不变，坝顶扩宽为4.00m（含防浪墙）坝顶路面采用C25砼硬化，上游侧增设0.8m高M7.5浆切条石浪墙，下游侧设M7.5浆砌条石路缘。（2）上游坝坡。在370.32m（死水位）和378.23m高程分别设一级C15砼防滑齿墙。死水位至坝顶按1：2.40坡比规整坝坡，坝面采用C15砼预制块护坡。死水位以下抛石压脚，迎水面坡比1|：3.00.（3）下游坝坡。坝顶至371.62m高程按1：2.25坡比培厚整形，坝面采用C15砼框格加草皮护坡，并在377.02m高程设置一级1.00m宽的马道。371.62m高程以下增设排水棱体，顶宽1.50m，外坡比1：1.80.坝体与坡交界处增设排水沟，排水体坡脚设集水沟。（4）大坝防渗。坝基及坝肩采用椎幕灌浆防渗，沿坝轴线布置单排椎幕灌浆孔，向左坝肩伸20.00m，向右坝肩延伸15.00m，孔距2.00m，灌浆深度至相对不透水层（按10Lu控制）。利用椎幕灌浆对坝体进行充填灌浆。（5）大坝安全监测设施。增设大坝变形、渗透监测设施和降雨量、水位自动观测设施。（6）溢洪道工程n整治溢流堰，新建泄槽段和消力池。整治完善后的溢洪道全长98.70m，由进口段、控制段、泄槽段和消力池组成。进口段长5.00m，控制段长2.00m，按标准宽顶堰进行整治，堰顶高程382.00m，堰宽2.00m。边墙及地板长均采用0.30m厚C25衬砌，边墙净高2.00m。新建泄槽段长82.20m，宽2.00m，底坡自上而下i=0.04、i=0.27.边墙采用0.75m厚M7.5浆砌条石衬砌，净高1.50m；底板采用0.30m厚C25钢筋衬砌。桩号K0+007.00m~k0+010.70m段位转完段，转弯半径10.00m。新建消水池长9.50m（含尾坎1.50m），宽2.00m，池底高程366.55m，边墙采用0.75m厚M7.5浆砌条石衬砌，净高2.00m，地板采用0.30m厚C25钢筋砼浇筑。（7）放水设施拆除重建放水卧管，边墙和底板采用0.30厚C25钢筋砼浇筑。盖板为0.20m厚C25钢筋砼预制板。放水卧管净空尺寸0.60mX0.60m，底坡i=1:50，放水孔径0.32~0.22m，放水级差0.40m。消力池长2.50m，宽0.60m，墙高0.90m，池底高程270.02m。(8)附属设施附属设施设计施工详见施工设计图纸。五、主要技术（施工）要求1.土石方开挖工程（1）对于软弱，破碎岩基，应留0.3m的保护层，在验槽合格后，迅速开挖并用水泥砂浆保护。（2）建基面如有风化，破碎或含有害矿物的岩脉，软弱夹层和断层破碎带以及裂隙发育等均应用人工或风镐挖到设计要求深度。n2.混泥土工程（1）混泥土拌合过程中，应采取措施保持砂，石骨料含水率稳定，沙子含水率应控制在6%以内。（2）浇筑建基或岩基面时，应将面上杂物，泥土，水及松动岩石清除干净后再进行浇筑，如遇有地下水，则应采取措施避免新浇混泥土受到伤害。（3）混泥土工程严格按照相关施工规范进行养护，大体积混泥土必须按设计和相关施工规范留温度缝并对缝进行处理。3.坝体填筑工程（1）必须加强坝体填筑料的质量控制，不符合设计要求的填料严禁上坝。填筑材料应有较好的颗粒组成和较大的不均匀系数，大于5mm的粗颗粒含量为30-60%，粗颗粒最大粒径不超过15cm，并不大于铺土厚度的1/2-2/3.坝体填筑施工前做好填筑压实参数试验，以此确定相应施工的填土厚度和碾压遍数等。（2）坝体回填料，垫料层及碓石应采用干容重指标进行控制，防渗体压实控制指标应用干容重和含水量，本工程控制含水量在10-22%。（3）如遇雨天施工应注意雨前坝面松土表层是否已经压实和平整，雨后复工前应检查填筑面上土料是否合格。（4）坝体填筑必须按规范进行超填后在削坡达到设计坡度。4、浆（干）砌石工程（1）浆砌石n浆砌石石体必须采用铺筑法填筑。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，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石块，中间填心的砌筑方法。相邻工作段的砌筑高度差不大于1.2m，每层应大体找平，分段位置应尽量设在沉降缝和伸缩缝处。所有石块应放在新拌的砂浆上，块石间不相互接触；块石砌体的灰缝厚度应为20mm~30mm，砂浆要求饱满，勾缝自然；石块间较大的空隙应先塞砂浆后用碎块或片石嵌实。砌筑应从平整、稳定、密实、错缝等方面控制砌筑块石的质量。（2）干砌块石干砌块石护坡，大头向下，小头向上，块与块之间应卡紧填实。5、其他主要建筑材料要求筑坝材料大坝外坡采用碴料培厚，设计最大干密度为1.80t/m³,压实度为96%。内坡采用粘土培厚，设计最大干密度为1.65t/m³，水容盐含量不大于3%，有机质含量不大于5%，压实度为96%，坝体填筑施工前做好填筑压实参数试验。块石大坝所用块石标号不低于Mu30号，块石应呈块状，中部厚度不应小于15cm，规格小于要求的块石可以用于塞缝，但其用量不得超过该处筑体重量的10%。结构尺寸严格按图施工，块石级配连续。碎石碎石的质量应符合SD120-84表2.1.2和表2.1.3的规定，用于坝顶的碎石要求粒径为5-20mm及20-40mm（二级配）。n砂砂的质量应符合SD120-84表2.1.2和表2.1.3的规定。要求粒径为0.15-5mm，细度模数为2.5-3.0。砌筑条石砂浆的砂最大粒径不大于2.5mm。水泥水泥应符合国家和行业现行标准，水泥江都等级为R32.5，受潮湿结块的水泥，禁止使用。六、坝体坝基灌浆施工要求1、灌浆底线、灌浆压力、灌浆配比、孔距、施工地质及灌浆检查孔的数据由业主、监理、设计等共同研究确定；2、帷幕灌浆宜在水库放空后进行；3、灌浆水泥采用R32.5及以上的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥；4、灌浆浆液的浓度应由稀到浓，水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8：1、0.6:1、0.5:1七个比级，当注入率大于30L/min时，可根据具体的情况越级变浓；5、制浆材料必须称量，称量误差小于5%；6、搅拌机采用普通搅拌机，搅拌时间不少于3min；7、灌浆设备采用多缸柱塞式灌浆泵，钻孔采用150型油压手把式；8、灌浆孔分为两序施工，待第一序孔灌浆结束后再进行第二序孔；9、施工中的灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm；n10、灌浆孔在灌浆前进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm；11、灌浆孔在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净为止、冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；12、灌浆压力通过试验确定，本次灌浆可采用；：孔口压力为0.18Mpa，孔底压力为0.25Mpa；13、灌浆试验孔数不少于总孔数的5%;14、本次灌浆采用全孔自上而下一次灌浆法，先导孔自上而下进行压水试验；15、灌浆检查孔的食量为灌浆孔总数的10%，检查孔压水试验在该部分灌浆结束14d后进行；16灌浆结束：在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min后即可结束。17、未尽事宜严格按照《施工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001)施工。七、工程量及预算见工程预算书。八、其他未尽事宜,严格按照现行施工规范执行