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小型病险水库除险加固工程-剥牛洞水库施工设计说明
一、基本情况剥牛洞水库位于重庆市长寿区双龙镇红岩村、龙沟村境内,地理坐标为东经107°1315〃,北纬29°51724〃,海拔高程
418.89m距双龙镇
2.2km水库坝址所在河流为长江水系龙溪河支流水库坝址以上集雨面积为
0.92km2主河道长
1.239km河床加权平均比降
39.56%,剥牛洞水库总库容
14.99万ir^正常库容
10.98万m3死库容
2.10万m3设计灌溉面积672亩是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小
(2)型水库工程本水库设计洪水标准采用20年一遇(p=
5.0%)设计洪峰流量为
17.9m3/s设计洪水位
411.23m;校核洪水标准采用200年一遇(p=
0.5%)校核洪峰流量为
28.0m3/s校核洪水位
411.65m根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)的规定,剥牛洞水库水库属V等工程,大坝为均质土坝,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施及其他附属建筑物等组成大坝为均质土坝,现状最大坝高
8.70m坝顶高程
410.59m〜
411.90m坝顶宽度
8.40m上游坝坡坡比从上至下为1:
2.
0、1:
2.5下游加坡为1:
2.3上游护坡采用预制砂预制块护坡;下游坝坡采用及框格+草皮进行护坡,护至下游马道(
405.11m高程),坡脚设有堆石排水体水库设计灌溉面积672亩,水库大坝一旦失事将给下游乡镇、沿岸居民造成灾难,地理位置重要剥牛洞水库于2022年6月份完成初步设计,长寿区水利局于2022年6月对底该项目下达批复,同意对剥牛洞水库进行除险加固
二、设计依据及规范
(一)设计依据
1、《重庆市长寿区第三批小型病险水库除险加固工程-剥牛洞水库初步设计报告》(2022年6月版);
2、《重庆市长寿区水利局关于重庆市长寿区第二批小型病险水库除险加固工程-剥牛洞水库初步设计的批复》(长水发
[2022]172号);
3、其他相关设计、地勘资料
(二)设计规程规范
1、《水利工程建设标准强制性条文》(2020版)
2、《水库大坝安全管理条例》
3、《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL189-2013)
4、《溢洪道设计规范》(SL253-2018)
5、《水工建筑物抗震设计规范》(GB51247-2018)
6、《水库工程管理设计规范》(SL106-2017)
7、《水利水电工程安全监测设计规范》(SL725-2016)
8、《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)
9、《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)
10、《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007);
11、《水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准》(DL/T949-2005):
三、工程除险加固本次除险加固施工图设计按重庆市长寿区水利局关于重庆市长寿区第三批小型病险水库除险力口固工程-剥牛洞水库初步设计的批复,主要建设内容如下
(一)大坝工程
1、坝顶整治后大坝坝顶高程
411.75m最大坝高
9.4m坝顶宽度调整为
8.35m对整个坝顶进行清理杂草、整平、冲洗原公路路面处理,再铺设15cm厚水泥稳定碎石垫层找平,重新硬化坝顶公路的宽度为
3.5m路面采用20cm厚C25钢筋腔硬化(配构造钢筋),在坝顶上游侧重建C25钢筋段防浪墙及钢筋及仿木拦杆,防浪墙高
0.6m、厚
0.25m墙顶设
0.6m高钢筋砂仿木栏杆,坝顶下游侧新建M
7.5浆砌条石路沿
2、上游坝坡设计清除上游砂预制块,新建C25狼齿墙,齿墙尺寸宽*高为
0.8*
1.5m上游坝坡从上至下采用C25校方形预制块(厚10cm)、粗砂垫层(厚10cm)、复合土工膜(两布一膜/400g/1mm/400g)、粗砂垫层(厚10cm)并对左坝肩位置现状堡坎采用C20殓进行维修;
3、下游坝坡清除下游坝坡杂草,并对框格护坡及排水沟进行整治,对现状框格采用C25殓加高20cm两侧岸坡交界处重建C25胫排水沟,尺寸为
0.3*
0.3m坡脚排水沟加高20cm下游坝坡从下至上为粗砂垫层(厚15cm)、种植土(厚20cm)、草皮护坡,下游坝坡可选择四季常绿草进行种植
(二)溢洪道⑴控制段Y0+
000.00〜Y0+
003.00段为控制段,长
3.0m控制段采用无间门控制的宽顶堰形式,堰顶高程为
410.15m长
3.0m净宽
9.0m控制段底板采用厚
0.3mC25钢筋胫,控制段左侧边墙采用C25硅重力式边墙,边墙高度为
2.0m边墙顶宽为
0.8m迎水面为直喑,背水面坡比为1:
0.3控制段右侧边墙利用现状挡墙,采用
2.0m高、20cm厚C25钢筋胫板进行加固处理,并设置016锚筋(间距
0.5*
0.5m)底板基础置于M
7.5浆砌条石基础上,M
7.5浆砌条石基础置于完整基岩上
(2)泄槽段Y0+
003.00〜Y0+
064.00段为溢洪道泄槽段,长
61.0m其中Y0+
003.00〜Y0+
012.00段,泄槽净宽
7.6〜
9.0m底板采用厚
0.3mC25钢筋皎底板,比降为1:13边墙采用C25胫重力式边墙,边墙高度为
2.00m边墙顶宽为
0.8m迎水面为直墙,背水面坡比为1:
0.3Y0+
012.00〜Y0+
016.00段为公路桥桥涵段,本次拟进行拆除重建,采用双孔箱涵结构,箱涵单孔尺寸宽*高为
3.80*
1.98m箱涵边墙(隔墙)及底板(顶板)厚度均为
0.4m箱涵基础置于C25埋石殓基础上,C25埋石胫基础置于完整基岩上,箱涵顶高程为
411.55m顶部设C25於保护层,坝顶与溢洪道左侧公路通过箱涵顶部C25验保护层进行过渡,坡比为1:60丫0+
016.00~丫0+
040.00段,泄槽净宽
3.3~
8.001底板采用厚
0.3mC25钢筋/仝底板,比降为1:13边墙采用C25校重力式边墙,边墙高度为
1.60m边墙顶宽为
0.5m迎水面为直堵,背水面坡比为1:
0.3;Y0+
040.00〜Y0+
044.00段,泄槽净宽
3.3m底板采用厚
0.30mC25钢筋於底板,比降为1:13边墙采用C25及重力式边墙,边墙高度为
1.60m边墙顶宽为
0.5m迎水面为直堵,背水面坡比为1:
0.3;Y0+
044.00〜Y0+
064.00段保留现状溢洪道边堵与底板,对边墙采用M10水泥砂浆进行开槽勾缝处理由于泄槽出口下游全部为基岩出露,水流直接冲刷不会对大坝造成安全影响,所以无需设置消力池、尾水渠等,洪水由泄槽直接排入下游河沟中,溢洪道重建段边墙与底板相交位置设P651型橡胶止水带,溢洪道每隔10m设分缝,底板变坡处需设缝,缝宽2cm内设P651型橡胶止水带,并采用沥青砂浆进行填充
(三)放水设施重建斜卧管,斜卧管采用C25钢筋及结构,过水断面尺寸为DN500卧管内包DN500HDPE双壁波纹管,进水口内包DN300HDPE双壁波纹管,采用30cm厚C25钢筋验进行外包斜卧管底板比降顺地形布置,比较为1:2每隔
0.6m高差设一个进水口,共设置10个进水口,进水口为圆形,直径为
0.30m进口盖为铸铁圆形钢板,直径为
0.5m斜卧管顶部设置DN100钢管通气管斜卧管水平长度
10.6m斜卧管下游末端设消力池,消力池净空长*宽*高为
2.0*
1.5*
1.0m消力池末端接涵管,涵管长
53.0m采用水平定向钻施工工艺,在坝下穿DN400HDPE管(
1.0mpa)管道从上游坝坡中穿过,设置C25石仝截水墙
(四)附属工程1)在大坝坝顶及两坝肩适当位置设置水库公示牌(限重标志、安全警示牌、公示栏等);2)结合卧管新建水位标尺;3)在水库下游坝坡新建水库名称贴字标志;4)拆除现状管理房后在原址新建单层砖混结构管理房采用单层平房结构,建筑面积23m2管理房净空长*宽为
5.9*
3.5m高
3.7m采用砖混砌筑,管理房外侧新建30m长M
7.5浆砌条石挡墙挡墙高
1.8m顶宽
0.8m;5)溢洪道左侧公路路面采用
0.2mC25校进行恢笑,公路外侧新建25m长M
7.5浆砌条石挡墙,挡墙高
1.8m顶宽
0.8m;6)溢洪道及交通桥的施工对溢洪道左侧居民院坝有损坏,必须采用C25於进行恢复硬化,厚度为10cm并根据现场地形修建排水沟(与下游坝坡排水沟结构形式一样),使院坝雨水排至水库
四、主要施工技术要求
(一)土石方开挖土石方开挖的部位包括大坝上游坡脚土方开挖、齿墙基础开挖、溢洪道土石方开挖等,开挖以机械开挖为主,采用LOm,反铲挖掘机开挖,局部边角小面积区域采用人工开挖,用于回填的部分开挖料可就近堆放,弃土、石渣等运至弃渣场堆放二土石方填筑回填土石料利用原开挖土石料,采用反铲挖掘机从就近开挖料堆放区挖运至回填区域,人工进行平料,小型打夯机分层夯实1加强填筑材料的质量控制,不符合设计要求的填筑材料严禁填筑填筑材料应有较好的颗粒级配组成和较大的不均匀系数填筑施工前应做好填筑压实参数试验,应以干容重和密实度作为施工填土厚度和碾压遍数的控制指标,填筑应预留足够宽度的削坡富余量2回填料压实度指标粘性土压实度293%土石混合料、渣料相对密度不小于70%使用人力夯,每层虚铺厚度为200mm;使用蛙式打夯机,每层虚铺厚度为300mm干密度之
1.65g/cm3每层铺摊后随之耙平,再夯实土料填筑的施工方法及工艺参照《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2013进行施工质量必须满足规程规范要求1拌制胜的材料要求粗骨料碎石宜采用石灰石或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%;粒径级配粒径级配Cu
5.0细骨料砂宜采用经质检部门认可的机制砂或河砂,含泥量小于
5.0%细度模数Mx为
3.7〜
1.6水泥水泥应采用符合国家和行业现行标准的R
42.5号硅酸盐水泥,水泥细度为通过8|am标准筛余量不大于5%受潮、结块的水泥,严禁使用水水应采用符合国家和行业现行标准执行,凡生活可饮用水,可用于拌制殓,未经处理的工业废水、污水、及沼泽水不能使用,相关事宜按照《混凝土用水标准》JGJ63-2006执行2钢筋材料要求
①钢材必须是合格正品各类钢筋应符合国家和行业现行标准,钢筋表面应光洁无破损、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钢筋绑扎成型后应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混凝土原则采用机械拌和,砂拌制成熟后方能出机,及时运达浇筑地点,运输中不应有分离、漏浆和严重泌水情况
④混凝土浇注前应详细检查仓外模板、钢筋、预埋件、永久施工缝和基础面是否符合设计与规范要求,经验收合格后方能浇注
⑤混凝土应按顺序和方向分层平仓浇注振捣密实,不得有气泡蜂窝,切实做到内实外美於浇筑必须并保持连续性,如因故中止或混凝土施工已超过允许间歇时间,待复工时必须按工作缝面处理后方能进行下步工作
⑥各阶段混凝土浇筑完毕,待初凝后应及时进行养护,养护时间不得少于10天大体积混凝土必须按相关施工规范预留温度缝并对缝进行处理
⑦本工程应按《水工混凝土施工规范》SL677-2014的有关规定进行混凝土表面保护
⑧未尽事宜应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2015施工四复合土工膜施工1材料准备复合土工膜必须符合国家的标准规范《土工合成材料非织造曳合土工膜》GB/T17642-2008要求复合土工膜材料的购买必须是信誉良好厂家的产品,并要具有国家认证的权威单位的检测报告,必须具有出厂合格证;性能及特征指标和使用说明书,并委托第三方对产品进行检测,合格后方可使用在选择复合土工膜宽度时应在满足厚度要求的前提下使膜接缝最少运至现场的土工膜应在当日用完2现场准备基底准备检查并确认基础支撑层已具备铺设复合土工膜的条件基面应干燥含水率应控制在15%以下压实密实均匀,压实系数
20.95表面平整、无裂痕、无泥泞、无洼陷、坡度均匀一致,铺膜内的平直度应平缓变化,阴阳角处圆滑铺设前准备工作
①下料分析,合理裁剪;
②检查及合士工膜的外观,记录并修补损伤、孔洞等缺陷
③做实验段,确定焊接温度,速度等施工工艺参数;
④在铺膜前用小型夯实设备完成坡面夯实技术及人员准备施工前应对图纸审核,了解本工程施工图中的技术要求,并根据施工方案或技术措施,做好上岗前培训和技术交底临水、临电接入准备现场用电主要为照明、土工膜焊接用电,结合本工程的实际情况,临水采用酒水车考虑、临电采用发电机考虑土工膜的施工工艺流程运膜一展膜一裁膜一试铺土工膜一试焊土工膜一焊件检脸一焊接土工膜一取样检验一瞄锢一检查验收土工膜的施工方案1支护层的铺设坡面开挖及坝基土表层夯实完成后,采用人工检除大粒径块石,硬质土块及硬质杂物和有机质植物等,铺设
0.15m后的粗砂垫层,采用小型碾压设备碾压平整,边角和局部机械不能碾压的用人工平整或者小型机械碾压整平,使其符合铺膜前的设计要求土工膜铺设复合土工膜的铺设为了施工方便,保证拼接质量,复合土工膜应尽量采用宽幅,减少现场拼接量,施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要,在专用场地剪裁,并拼接成符合要求尺寸的块体,卷在钢管上,人工搬运到工作面铺设铺设采用自上而下复合土工膜长幅平行于坝轴线铺设,水平方向上由坡脚向外端铺设;铺设时复合土工膜两侧放置人行木板,并注意张驰适度,要求及合土工膜与垫层结合而务必吻合平整,避免人为和施工机械的损伤施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设,严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜,复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调,做到随铺随压土工膜铺设的技术要求1)技术要求
①按先上后下、先边坡,后槽底的顺序分区分块的进行人工铺设
②铺设时膜应适当放松,应预留3%〜5%的富余度做成突起的波浪形松弛方式以适应气温变化及基础的沉陷并僻免人为硬折合损伤
③坡面上复合土工膜的铺设,接缝排列方向应平行或垂直最大坡度线且应按由上而下的顺序铺设坡面弯曲处应使膜和接缝连接两侧挡水墙同槽底一次铺设完成
④复合土工膜应自然松弛与支持层贴实,不宜折皱悬空
⑤按需要尺寸裁剪拼接,两幅连接处要平整无褶皱
⑥复合土工膜应边铺边压,以防止风吹起未覆盖保护层前应在膜的边角处每隔2〜5m放一个20〜40kg重的沙袋
⑦为保证施工方便和拼接质量,复合土工膜应尽量采用宽幅,减少现场拼接量,根据需要在单位内裁剪
⑧铺设土工膜时应在室外气温5℃以上,风力4级以下无雨雪天气时铺设若遇雨雪天气应停止施工且对已铺的复合土工膜用彩条布或塑料布遮盖2)铺设过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷3)发现膜后有缺陷或损伤,应及时用新鲜母材修补补疤每边应超过破损部位10〜20cm
(6)复合土工膜的焊接焊接技术要求如下1)焊接前用干净的纱布或棉布擦拭或用吹风机吹焊缝搭接处,做到无水,无尘,无垢土工膜平行对齐,适量搭接,宽度为10cm2)焊膜机的行走速度一般为
1.5〜5m/s施焊温度180℃〜200℃3)复合土工膜与挡水强的连接采用粘结剂粘结(粘结剂由沥青乳胶涂料,水泥,水拌合而成),粘结完毕后,在水位线以上锚固4)采用现场撕拉检验焊接好的试样,焊缝不被撕拉破坏,母材被撕裂认为合格5)焊接完成后报检验收,验收前施工单位自检,承也单位进行抽检土工膜焊接的注意事项1)焊接处复合土工膜应熔接为一个整体,不得出现虚焊、漏焊或超量焊2)出现虚焊、漏焊时必须切开焊缝使用焊接机对切开损伤部位用大于破损直径一倍以上的母材焊接3)焊接双缝宽度宜采用2mmX10mm4)横向接缝错位尺寸500mm5)T字型接头宜采用母材补痕,补痕尺寸为300mmX300mm土工膜检测及修补1)复合土工膜的检测
①目测,对铺设的HDPE土工膜外观,焊接质量、T型焊接、基地杂物等进行细致的检查
②现场检漏法双焊缝长采用充气法(充其长度30〜60m)对焊缝进行检测试脸方法将待测段两端就封死,插入气针,充气至
0.25MPA静观5min后观察真气表,如气压下降<20%表明不漏
③破坏实验现场按每1000rrr取一组进行试脸,其强度不低于母材的80%且试样断裂不得在拉缝处,否则拉缝质量不合格2复合土工膜的修补检测完毕,应立即对检测时所作的充气打压穿孔全部用挤压焊接法补堵,对检测发现不合格的部位应及时用新鲜的母材修补,经再次检测合格后,立即缝合上层土工膜土工膜保护层铺设在复合土工膜铺设及焊接试脸合格后,应及时铺设保护层,保护层的铺设速度应与铺膜的速度相匹配,保护层铺设过程中不得破坏已铺设完工的复合土工膜保护层施工工作面不宜上重型机械和车辆,宜铺放木板用手推车,搬运土方材料,推平后人工压实为更好的保护复合土工膜不受机械或其他人为因素而破坏,更结合实际情况,故膜上10cm厚的粗砂垫层的压实采用平板振动器进行夯实
五、其他主要建筑材料要求1钢材普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第一部分热轧光圆钢筋》GB
1499.1-2008和《钢筋混凝土用钢第二部分热轧带肋钢筋》GB
1499.2-2007的规定凡钢筋直径212mm者,采用HRB400热轧带肋钢;凡钢筋直径<12mm者,采用HPB300A3钢,图中另有规定除外表面防裂用冷轧带肋钢筋焊接网应符合《钢筋混凝土用钢筋焊接网》GB/T
1499.3-2002的规定2块石砌筑用块石饱和抗压强度不小于30Mpa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寒缝,但其用量不得超过该处砌体重量的10%结构尺寸严格按图施工,块石级配良好3水泥采用的水泥强度等级为不低于R
42.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥但受潮、结块的水泥,严禁使用4砂砂的质量应符合《水工混凝土施工规范》SL677-2014表
5.
3.5的规定砂浆采用的砂料,要求粒径为
0.15〜5mm细度模数为
2.5〜
3.0坝面预制於板垫层可采用当地含泥量小于10%的山砂5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%碎石的粒径分成5〜20mm和20〜40mm最大粒径为40mm其他粗骨料的质量要求应符合《水工混凝土施工规范》SL677-2014中的相关规定
六、其他1水库在放空时,应加强坝坡稳定观测,严禁水位下降过快2施工时应严格按照监理审批的施工方案施工若施工中,实际情况与设计出现不相符的情况时,请按基本建设程序和要求完善变更设计;3未详尽部分,按照有关规程规范、《招标文件》的相关条款及监理工程师的要求执行,如现场施工发现有与设计不一致时,需及时沟通。