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文本内容:
水库保安工程初步设计书目录
四、坝顶高程的复核计算
4、灌浆压力xx水库灌浆压力控制在
0.3——
0.4Mpa压力随施工实际情况而定,原则o是水库最高蓄水位的水柱高,胶管内摩擦力和安全系数之和
5、灌浆结果1)、各孔全部按规定要求灌完2)、被串灌而堵赛的孔,都须拨出塞子进行压水检查,如还漏水仍得续灌3)、灌浆后,洞内不允许再有射流,只允许有个别渗水或滴水4)、不打检查孔,只灌至洞内不漏水为止
6、灌浆中停1)、灌浆一般不中停,以保证质量,遇下列特殊情况不得不中停洞壁严重漏水,不能堵住时;管道或机械出现故障时;其他原因必须停机时2)、因吸浆量特大,有意中停的孔,按前述方法处理3)、因事故中停的孔,应在30分钟内处理好,否则应冲洗管道,勿使管内存浆硬化堵塞管子
7、灌浆材料1)、水泥使用普通硅酸盐水泥,标号不得低于425#,禁止使用过期和变质水泥2)、掺合剂不加任何掺合剂,不用速凝剂
8、施工结束1)、埋管外露部分要锯掉,用高标号水泥砂浆抹平洞壁孔隙,并清理场地2)、对施工纪录整理分析,制作有关图表、文字说明,上报有关部门3)、组织有关人员检验,对灌浆质量做出评价
八、施工组织XX水库距XX镇7km,有简易公路直达坝顶,为加强管理,提高施工质量,本工程实行项目管理,由项目法人组织资金,并组织专业队伍施工,确保项目的顺利实施
1、帷幕灌浆施工加强施工管理,严格按部颁《土坝坝体灌浆技术规范》和灌浆技术标准进行每班都安排专人对钻孔情况和灌浆施工情况进行认真的记录,如实反映情况,并根据湘潭市水利水电工程质量监督站编写的《防渗帷幕钻孔灌浆工程质量评定细则》对钻孔和灌浆的质量进行评定,对不合格的,坚决返工或补增灌浆孔
2、砂工程施工本工程涉及的税工程有过坝渠的整修、坝外坡人行道的硬化工程所用水泥为425#普通硅酸盐水泥所需砂石料应符合设计要求骨料应质地坚硬、清洁,堆放应良好碎拌制应充分,振捣要密实碎浇筑后要进行养护,养护时间不低于14天具体施工要求依照《水工混凝土施工规范》(SD266-98)进行
3、内外坝坡及溢洪道施工砌石施工按《砌体工施工及验收规范》GB50203执行
4、施工计划计划于2002年11月下旬开始施工,先进行左右坝肩的帷幕灌浆,然后进行过坝渠除险加固,再进行内外坝坡和溢洪道的维修,最后在2003年水库高水位时再进行高涵的顶水灌浆
九、工程量及工程造价本工程概算单价根据我局与桃林水库灌浆队2001年龙洞水库灌浆工程结算价格,并乘以
1.1的系数
(一)、大坝左右山头与坝肩接触处帷幕灌浆,左右岸钻孔共计30个,总进尺650m,灌水泥150T
(二)、高涵顶水灌浆,打孔10个,灌水泥80T
(三)、过坝渠整修,钢筋碎27m3;
(四)、大坝内外坡整修,新建人行道宽L5m,长120m,道旁排水沟
0.2*
0.2m,碎24m砖砌体10m3,整修溢洪道需浆砌石lOn3,完成以上几项工程,经概算工程经费合计
21.47万元市水库保安工程XX XX初步设计书
一、工程基本情况XX水库位于XX市XX镇xx村,乌江支流上游坝址距XX镇约7km,有简易公路直达坝顶,交通较方便大坝于1973年修建,1978年竣工水库集雨面积
3.46km2,正常蓄水深35m,正常库容为122万n,死库容为
0.4万n,坝高
37.5m,相应坝顶高程
70.5m,(假设高程,以下同;查110000航测图,坝顶黄海高程为
202.0m),心墙土坝,坝顶宽
6.5m,坝顶轴长120m,坝底轴长15m,坝内坡坡比自下而上为13,
12.5,1:
2.2,12,坝外坡坡比自下而上为
11.5,
12.2,1:
2.2,1:2o外坡第二级平台有向北的渠道通过,断面宽*高为
1.0*
1.1m溢洪道为宽敞式,布置在左岸山谷中,堰顶宽度18m,堰顶高程为
68.0m堰顶段长31m,陡坡坡比13,12,陡坡段长105m水库涵洞分高、低涵低涵进口底板高程
39.0,长155m,坡降1=1/50,涵径
0.4m,硅预制安装,低涵从未开启过高涵进口底板高程
49.0,长90m,坡降1=1/200,为半圆拱浆砌块石,断面为宽*高=
0.7*
1.4m水库现灌溉吉长、南郑、大乐等三个村的1070亩农田
二、工程地质条件坝址区受其东部月山花岗岩体及北部宁乡境内浏山花岗岩体所挟制,出露的基岩为寒武纪砂页岩互层,具片麻状结构,区域构造上为北东向两组断层形成的扫帚状构造,岩石切割严重坝址区为一背斜构造,两岸坝肩为片麻状状泥质板岩与薄层页岩互层,有大量石英脉顺层侵入,左岸还见小型花岗岩体呈层状侵入,岩石表层破碎,板岩易风化成灰白色粉土残积层厚5-7m主要发育裂隙有三组
1、NE300倾向NWN70°;
2、N295°W倾向NE N65°;
3、N80°E倾向NwN90°左岸为泥质板岩,走向NE80°倾向SWN75°;右岸为片麻状状泥质板岩与薄层页岩互层,走向NE56°倾向SEN85°
三、水文水利计算水库洪水标准按水利部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252—2000,本水库为四等,永久性建筑物为4级,其正常运用洪水标准的重现期为30年设计频率P=
3.33%,非常运用洪水标准重现期为500年校核频率P=
0.2%o水库基本数据集雨面积F=
3.46km2,长度L=
2.52km,干流坡降J=
84.53%o,坝高已达
37.5m,正常库容已达122万方一洪峰计算
1、洪峰流量Q值Q设=
34.3m3/s,最大下泄流量q设=
26.1m3/s,堰顶过水深
0.94m,相应洪水位
68.94m;Q校=
52.6m3/s,最大下泄流量q^=
41.0m3/s,堰顶过水深
1.28m,相应校核洪水位
69.28m
2、洪水总量W值W设=
64.2万方W校=H
4.8万方二调洪演算假设堰顶高程
68.0m,b=18m,假定洪水到来时库水位与堰顶水位齐平泄洪流量按宽顶堰公式q二m sosbSQRT2gH15式中m-------流量系数,取m=
0.385;------侧收缩系数,取8=
0.922;osE-------淹没系数,取=
1.0;b—QS一堰宽,b=18m;H——堰上水头m,其值是库水位减去堰顶高程调洪演算利用Q〜m图解法计算详细计算过程请参阅水文水利计算部分
四、坝顶高程的复核计算洪水位确定之后需验算坝顶安全超高,坝顶高程由水库静水位加波浪爬高、库前水位壅高及安全加高定出大坝堤顶超高按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12-78的有关规定计算由于无实测风速统计资料,计算的风速按8级大风平均风速计算堤顶超高由下式确定y=R+e+A式中y——堤顶超高,R——最大波浪在坝坡上爬高e--------最大风雍水面高度A——安全加高G平均波浪爬高采用莆田试验站公式R二K AKW SQRTh入/SQRTl+m2=
0.404m式中K——斜坡的糙率渗透性系数,取
0.78;AK---------经验系数,当风速亚校二19mzs W社w=
1.5*19m/s,水位为
68.0m时,坡前水深H取35m;按W/SQRTgH=
1.025,查附表
1.6,得K=
1.00o m斜坡w坡度系数m=
2.0;h——平均波浪高;入一一平均波长SQRT——求取数值的平方根函数平均波浪高可按莆田公式确定h/W2=
0.13th[
0.7gHAV20-7th{
0.0018gDAV2045/g
0.13th[
0.7gH/W20-7]}h=
0.23m由式T=
4.0SQRTh,得T=L93s入二gT72n^
1.5672=
5.790式中W采用距地面10m高的洪水期多年平均最大风速,因无实测资料,按8级风,取W=19m/s;D对岸距,即洪水位时水面宽为600m;T平均波周期,单位s;W计算风速;H水域平均水深,取
35.0m;g重力加速度,取
9.81m/S设计爬高值取累积概率P=5%的爬高值R5%,查附表
1.7o则最大波浪在坝坡上爬高R5%=L84*R=
1.84*
0.404=
0.74m
②风雍水面高度按下式计算e=KW2Dcos8/2gH=
0.001m式中K——综合摩阻系数,取
3.6*10-6P——风向与水域中线夹角,取8二20°H——水域平均水深,取
18.0m其他参数同前
③A——安全加高设计为
0.5m,校核为
0.3m所以,坝顶高程校核=
69.28+
0.74+.001+
0.3=
70.
3070.50111坝顶高程坝顶高程设计厂
68.94+
1.185+
0.002+
0.5=
70.63=
70.50111坝顶高程因此坝顶高程基本满足要求
五、工程存在的问题及原因分析
1、坝址区岩石分化破碎,原河床仅6m宽,表土一般在
1.5—
2.0m之间,底部为泥质页岩,施工时,心墙采用土砖围墙截水,用黄土填筑至高涵底板高程50m处,高低涵均建于风化破碎的山坡上;加之施工时,段与段之间接头处及涵管与坝体的接头处处理不好,形成了空隙空洞,顺涵洞四周发生渗漏,并通过涵洞接头处缝隙入涵洞据估测,水库水位达
31.0m时,高涵漏水量达
0.07m3/s,低涵
0.008m3/s漏水段主要集中在高涵进口20m至40m内1984年大坝劈裂灌浆时曾对涵洞作过灌浆处理,但效果很不理想,涵洞漏水量仍未减少,渗流量为
0.07m3/So
2、大坝左右坝肩接头处,因基岩风化剧烈,泥质岩石风化为白色粉质角片左端山头岩石破碎,风化剧烈,切割严重,1998年防汛检查时发现库水位达35m时,大坝外坡的纵横排水沟内都已满水运行(排水沟断面为
0.2*
0.2m),估测流量
0.03m3/s,右端山坡与坝体接头处的二级平台上有三股清水流出2000年对大坝作过灌浆处理,坝体的渗漏已得到基本控制,但左右山体与坝肩接头处的漏水仍然存在
3、高涵右干渠横穿大坝,因当时大坝填筑后未得到充分的沉陷,就采用干砌石明渠,砂浆抹面防渗现过坝渠因大坝沉陷而开裂,漏水严重,渗流量达
0.02m3/s,水流从过坝渠流至导滤层内,严重影响大坝安全
六、工程规划综合上述险情及其原因分析,该水库病险严重为确保工程安全,促进灌区农业丰收,根据以往处理病险的经验,拟计划对大坝左右端山头和接触处进行水泥帷幕灌浆,进尺650m,其中岩石进尺160m,灌水泥160t;对高涵进行顶水灌浆处理,打孔10个,灌水泥80t;过坝渠采用C20钢筋硅衬砌处理,长80m;对大坝内外坡进行整修,完善排水系统,设置人行道长120m,宽
1.5m,采用C15碎现浇
七、工程设计
(一)水泥帷幕灌浆设计
1、帷幕深度的确定根据《碾压式土石坝设计规范》SDJ218——84的要求,本坝属高坝(坝高
37.5m),基岩单位吸水率川值要求小于或等于
0.03-
0.05L/min,m,m,如坝基存在明显的相对隔水层,且埋深不大,帷幕应深入相对隔水层5米,如相对隔水层埋藏较深采用
0.5倍水头(土坝设计的建议值),本工程帷幕深度取
17.5m
2、灌浆范围及位置大坝基础帷幕灌浆轴线布置在大坝心墙轴线上,具体范围及布置见钻孔平面布置图
3、孔距确定初拟帷幕厚度按下式确定T二H/Jc=36/18=
2.0防渗帷幕有效厚度;H——防渗帷幕承受的最大水头,取36m;Jc——允许水力坡降,参考《碾压式土石坝设计规范》第529条,Jc取18o对单排孔T=
0.7〜
0.8*L,本工程取
0.7;L为孔距,本处取3m
4、浆液的制作水泥浆的水灰比应符合设计要求即坝基灌浆采用纯水泥浆,水泥采用425#普通硅酸盐水泥,浆液稠度采101,5:1,3:121,1:108:1,
0.6:1八级浆液,按照“先稀后稠”的原则灌注,正常情况下不得越级灌注,直到
0.6:1级终灌,坝体及坝体与坝基接触部位用重量比4:1的粘土水泥混合浆
5、灌浆压力灌浆压力P=P0+mh,单位MpaP0表层灌浆压力取
0.2Mpa,m取
0.05,h为灌浆段灌浆塞距地表的深度,此处确定如下控制压力土坝及接融部位
0.25Mpa,坝基
0.35MPa
二、大坝涵洞顶水灌浆设计大坝涵洞漏水流量达
0.07m3/s,据观察,漏水段在涵洞进口20m——40m,涵洞底板有两处直径为
0.12m和
0.1m的穿孔,洞壁和洞顶有六处漏水因大坝内坡过陡及坝轴线弯曲,故不宜采用涵洞明挖处理及水泥充填灌浆,采用涵洞顶水灌浆具有花钱少、工期短、施工方便、见效快的优点顶水灌浆施工设计
1、打孔、埋管1)、凡较大的漏水点(或射流的)都必须打孔,埋置铁管,此管既可用于灌浆,有可用于灌浆中串浆时堵漏2)、打孔对着漏水点打孔,孔的深度,不能小于洞壁厚度,孔的直径要能埋上铁管3)、埋管用铁管为1寸或
0.75寸,管长在
0.3m,埋入深度20cm,露出洞壁10cm,以便与外管连接,管与孔壁的空隙用棉絮或石棉线扎紧(棉絮宜浸过水泥浆液)或水玻璃砂浆堵塞4)、埋管后,漏水仍由所埋管中导出,铁管孔壁间不能再漏大水(只允许小的漏水)5)、涵洞不漏水处,一般不允许打孔,如必须打孔,需经有关技术人员论证后方可实施6)打孔、埋管是此项灌浆工作的关键,必须做好
2、灌浆机械选用桃林水库现有的立式灌浆机及拌和设备,适当添加压力胶管即可
3、灌浆方法1)、按漏水的部位全部打好孔以后,经检查合格,编号登记,方可进行灌浆2)、选择灌浆孔先灌上游漏水较大的孔(能控制全局),后再灌下游较大的孔,不可按顺序向下灌浆。