某加固初步设计报告.doc

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1、1工程概况XX位于江西省会昌县白鹅乡梁屋村，山塘坝址座落于贡江左岸一级小支流的岭背安处，控制集水面积0.21km2，水库正常高水位98.00m（假设高程下同），水库总库容为2.5万m3。枢纽建筑物有大坝、溢洪道、输水涵管和灌溉建筑物等组成，是一座灌溉为主，兼有养殖等综合效益的水利枢纽工程。设计灌溉面积170亩。水库于1973年9月动工兴建至1974年1月完成，当年大坝开始终蓄水，是大规模民用工上陈建成。大坝为均质土坝，坝顶高程100.00m，最大坝高10m。XX设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇,设计洪水位98.70m，校核洪水位99.40m（本次加固计算）。XX地理位置重要

2、，坝址下游有梁屋村二个小组，工程一旦失事后果严重。2水文气象2.1流域概况XX位于江西省会昌县白鹅乡梁屋村，山塘坝址座落于贡江左岸一级小支流的岭背安处，控制集水面积0.21km2，坝址距下游梁屋村1.2km，是一座灌溉、养殖等综合效益的小型水利枢纽工程。该小支流，流向自西向东，坝区内为构造侵蚀低山丘棱区，大坝两岸山体左高右低，库区植被良好。XX地理位置较高，一旦失事，将严重威胁下游梁屋村人口0.03万人、耕地150亩,失事后果严重。2.2气象特征流域属亚热带湿润季风气候区，气候温和，光照充足，四季分明。季气候变化显著，具有春寒、夏热、秋凉、冬冷的一般特性，风向随季转换明显，冬季多为东北风，夏季

3、盛行东南风。流域内多年平均降水量为1610mm，最大年降雨量为2320mm，最小年降雨量为1087.6mm。多年平均蒸发量为1210.0mm，降雨年内分配不均，46月降雨量占年降雨的48%，7月10月降水量约占全年的24.2%左右，多年平均气温19.2，极端最高气温39.5，极端最低气温-6.7，多年平均相对湿度80%，多年平均最大风速14m/s，多年平均风速2.6m/s，年平均水温20.2。3工程地质3.1工程地质3.1.1库区工程地质条件库区属低山丘陵地貌，总体地势为南西高，北东低，其间分布有小规模的山间盆地，河流总体为南西流向北东，河道蜿蜒曲折。两岸山体雄厚，山坡较陡，河谷狭窄。区内植被

4、较好，物理地质现象不发育。库区内地下水，主要为孔隙潜水和基岩裂隙潜水。基岩裂隙潜水主要赋存于基岩裂隙中，其含水量受地形、裂隙发育程度控制，一般含水量不太丰富，受大气降水或孔隙潜水补给，部分库水补给，排泄河床与沟谷中。孔隙潜水主要埋藏在较低的坡残积层中，水量变化较大，主要由大气降水补给，排泄河床与沟谷中。水质分析库水和坝后渗水均具有无其它腐蚀性。3.1.2坝区地质坝区内为构造侵蚀低山丘陵区,沟浴深切较发育，山脊走向大致为南西向。大坝两岸山体右低左高，左岸山坡陡于右岸，山坡大部分为砂砾岩裸露。山坡坡度一般为3050，河谷呈“U”型，河道较窄，河谷较发育，河流总体上由南西流向北东。3.1.3天然建筑

5、材料XX上游左岸有一土料场，粘土料场土质为含砂低液限粘土，土的最大干密度为1.511.53g/cm3，最优含水量27.227.5%，内摩擦角19.920.9，凝聚力24.427.4Kpa，渗透系数K=1.0510-74.7810-7cm/s，有用层厚度均为3m，满足设计要求，开采方便，剥离表层土厚度约0.30.5m。距大坝约0.5km，储量丰富，需挖一条施工道路通大坝。砂砾石料场位于白鹅乡贡江河床，有砂、砾石料场供应，公路5.0km，块石可在岭背安自行开采或在白鹅石场购买，运距7km。4工程任务和规模4.1工程原设计的开发目标、综合利用要求XX位于贡江一级小支流左岸的岭背安处。是一座灌溉、养殖

6、等综合效益的小型水利枢纽工程。坝址控制集水面积0.21km2。主要枢纽建筑物有：大坝、溢洪道、灌溉引水隧洞和灌溉建筑物等组成。枢纽工程等别为V等，永久性主要建筑物为5级，永久性次要建筑物为5级，按20年一遇洪水设计，按200年一遇洪水校核，相应的设计和校核洪水位分别为198.70m与199.40m。正常蓄水位198.00m（假设，下同）水库总库容2.5万m3，设计灌溉面积170亩。水库具有较好的社会效益和经济效益。4.2除险加固任务4.2.1大坝加固任务1、放水设施处理启闭设施简陋,无水箱,进口设施需进行处理,处理办法:拆除现有进水道，新建水箱及涵管。新安装启闭设施,、大坝渗漏处理坝体渗漏严重

7、，在坝后坡中度上下，五处有明显的出逸且出水量比较大，对大坝安全造成严重威胁。溢洪道加固任务溢洪道为岩石开挖而成，其开挖断面偏小,底高程偏高, 不能满足泄洪要求,本次对溢洪道进行降低及扩宽处理。4.3洪水调节4.3.1防洪标准XX大坝为均质土坝，水库总库容为2.5万m3，属小型水库，枢纽工程等别为V等，永久性主要建筑物为5级，永久性次要建筑物为5级。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）和国家防洪标准GB50201-94及水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见的规定，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。4.3.2泄水建筑物XX溢洪道为开敞式，无闸控制

8、，进口底高程198.00m，根据水力计算手册，其过流能力按棱柱体平底槽计算，结合加固设计，经水工计算，库水位下泄流量关系见表4.2。表4.2 XX库水位下泄流量关系表Z(m)197.50198.50199.00200.00Q(m3/s)02.423.746.875建筑物除险加固设计5.1设计依据5.1.1工程等别、建筑物级别和洪水标准XX总库容2.35万m3，大坝原为均质土坝，本次加固第一：处理水箱及启闭设施,新建水箱及启闭设施；第二：对坝体进行防渗处理，即在坝顶进行套井回填心墙处理；第三：对溢洪道进行降低及扩宽，坝高10m。根据防洪标准（GB50201-94）和水利水电工程等级划分及防洪标准

9、（SL252-200）规定，XX属小型蓄水工程，工程等别为V等，水工建筑物级别：大坝、溢洪道、灌溉引水建筑物等永久性主要建筑物为5级，其它永久性次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。据规范，山区、丘陵区水库工程5级建筑物防洪标准为3020年一遇洪水设计，300200年一遇洪水标准校核。考虑到本工程集雨面积为0.21平方公里，水库总库容较小，本次加固设计确定各建筑物洪水标准为：大坝、溢洪道、灌溉引水建筑物设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。5.1.2采用的技术规范和规程（1）防洪标准（GB50201-94）（2）水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）（3）水利水电

10、工程初步设计报告编制规程（DL5021-93）（4）碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）（5）小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL189-96）（6）溢洪道设计规范（SL253-2000）（8）水工建筑物荷载设计规范（DL5077-1997）（9）水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）（10）水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96）（11）水电水利工程施工导流设计导则（DL/T5114-2000）（12）水电水利工工程围堰设计导则（DL/T5087-1999）5.1.3设计基本资料1、水文气象主要水文气象特征值见表5.1.1。表5.1.1 主要水文特征值项 目单 位数

11、量多年平均降水量mm1587年最大降水量mm2300年最小降水量mm1088.6多年平均蒸发量mm1210多年平均年径流量万m3184多年平均流量m3/s0.066多年平均径流深mm872多年平均气温19.2最高气温39.5最低气温-6.7多年平均最大风速m/s142、特征水位与流量本次加固设计后特征水位与流量见表5.1.2。表5.1.2 特征水位与流量表序号项目库水位(m)下游水位(m)洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)备注1校核水位(p=0.33%)99.4092.004.43.72设计水位(p=3.3%)98.7092.002.82.423正常高蓄水位98.004死水位3、坝体填土

12、物理力学参数坝体填土各种参数见下表5.1.3。表5.1.3 坝体填筑土料的物理力学参数项目湿容重(g/cm3)饱和重(g/cm3)凝聚力(kpa)内摩擦角()有效应力指标总应力指标有效应力指标总应力指标坝体土1.881.976.948.9424.8522.85反滤层2.042.20003333坝后覆盖层1.942.0181027254、基岩力学参数大坝、溢洪道等基岩物理力学参数见表5.1.4。表5.1.4 岩石（体）物理力学性质指标建议值表力学指标风化程度容重(kN/m3)湿抗压强度(Mpa)变形模量(Mpa)承载力标准值(kpa)砼/基岩抗剪(断)强度抗剪断强度(岩体)泊松比备注ffC(Mp

13、a)fC(Mpa)全风化192200.350.350.01强风化2288006000.400.40.100.450.080.30弱风化上部232025000.450.450.350.550.320.25下部254050000.550.550.600.650.700.22微新岩石266070000.650.650.900.70.950.205、设计控制标准（1）坝顶安全超高坝顶安全超高按碾压式土石坝设计规范和小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则中有关规定，确定如表5.1.5。表5.1.5 坝顶安全加高 运用情况坝顶安全加高(m)坝的级别正常运用0.55非常运用0.3地震涌浪高度1.0（2）坝坡稳

14、定安全参数据规范大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数见表5.1.6。表5.1.6 大坝上、下游坝坡抗滑稳定最小安全系数运用条件瑞典圆弧法简化毕肖普法正常运用情况1.151.25非常运用情况I1.051.15非常运用情况II1.051.10（3）其它稳定安全系数溢洪道边墙、消力池底板等稳定安全系数见表5.1.7。表5.1.7 稳定安全系数运用条件抗滑稳定安全检查系数(抗剪)kc抗浮稳定安全系数kf基本组合1.001.11.20特殊组合(1)1.001.00(2)1.001.005.2工程现状及存在的主要问题白鹅乡XX于1973年9月开工兴建1974年1月完工,同年水库开始蓄水,坝顶高程200.00m

15、，坝顶宽度3.5m。5.2.1工程现状枢纽工程此次除险加固设计的主要建筑物有：大坝、水箱放水设施，益洪道。1、大坝大坝为均质土坝，坝体渗漏严重。下游坝坡采用草皮护坡，但由于管理存在缺限，到处杂草木丛生。坝后坡坡面不平整，存在不均匀沉陷现象。2、溢洪道溢洪道位于大坝左岸，由山坡开挖而成，为正槽开敞式溢洪道，由明渠段和陡陂段组成。溢洪道存在开挖高程不够及开挖断面不够等问题。3、灌溉引水涵管灌溉引水涵管为坝下涵管，进口采用钢丝绳滚球控制，涵管为无压管。后发现水箱损坏，无钢丝绳及绞车等启闭设施。5.4大坝加固实施5.4.1大坝渗漏处理坝体渗漏采用坝顶进行套井回填粘土心墙，其高程到顶，底部厚度为米，顶部

16、厚度为米。5.4.2大坝水箱、放水设施处理大坝渗漏经过多年的观测，一是水箱破坏，二是放水启闭设施简陋。现山塘蓄水困难，为了从根本上解决水箱、放水设施问题，根据国内病险水库加固处理技术经验，结合本工程的实际情况，大坝防渗加固处理采用：（1）拆除原水箱，重新建水箱，水箱长度2.米,宽度1.米,高度2.2米,内空:长度1.8米,宽度1.0米,高度1.8米,盖板及墙厚0.2米。（2）安装钢丝绳及设制绞车。5.5溢洪道加固实施溢洪道为开敞式溢洪道，位于大坝左岸，由岩石开挖而成,溢洪道边墙高度1.5米，过水宽度1.0米，底高程98.50米。此次加固处理对溢洪道进行扩宽,宽度达到2.5米，底部高程降低到98

17、.00米。5.7大坝安全监测实施本工程为小型水库，水库总库容为2.3万m3，最大坝高为8m，自1964年建成投入运行至今已有42年，沉降固结已趋于稳定。根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则规定及有关文件精神，XX大坝安全监测以肉眼巡视和外部观测为主，主要观测项目为：巡视检查是安全监测的重要环节，应定期由熟悉工程具有实践经验的工程技术人员负责进行。巡视检查为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查。加固期检查一般每月24次，正常运行期可逐渐减少，但每月不宜少于一次，每年在汛前、汛后以及发生有感地震后必须巡视检查，主要检查项目为：（1）大坝有无裂缝、坍陷、隆起、沙沸、涌水或植物滋生等现象。（2）

18、溢洪道、灌溉引水隧洞等有无裂开、挤碎、架空、错断、倾斜、渗漏等情况。 6施工组织6.1施工条件XX枢纽建筑主要有大坝、溢洪道、灌溉引水涵管。本次水库除险加固工程项目主要包括：（1）水箱放水设施处理；（2）溢洪道处理。加固工程施工特性为：（1）XX是下游170亩农田的灌溉水源，施工时会对供水造成一定影响，为减轻供水影响，工程需安排在非灌溉时段施工并且在第二年雨季来时水库可蓄水。（2）加固项目相对集中，可同时施工，但需分项目进行施工布置；（3）工期紧、项目较多，各工序间须协调衔接，对施工组织要求高；（4）本工程是加固工程，施工布置尽可能利用现有路网、场地和设施，以减少临时工程费用。6.1.2对外交

19、通及场内施工运输条件XX位于会昌县白鹅乡梁屋村，距白鹅乡5.5km，距会昌县城42km，山塘有1.1公里未通公路。6.2施工导流6.2.1导流标准依据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）、水利水电施工组织设计规范及水电水利工程施工导流设计导则（DL/T5114-2000）的有关规定，本工程永久性主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，临时性建筑物级别采用5级。工程加固施工期，导流时段选在枯水期102月，其洪水标准采用2年一遇，导流流量为0.05m3/s。6.2.2导流方式水库放空后，工程加固进入施工期，水箱及坝下涵管处理时施工导流采用抽水解决，回填开挖坝土时施工导流由已建好的涵管

20、丞担。6.2.3围堰本工程坝前坡脚前围堰采用土石围堰，涵管进口底高程92.00m，壅高水位92.50m，加上1.0m的风浪超高，堰顶高程93.50m，围堰顶宽取0.8m，上下游坡比为1:1，堰高1.2m，设计围堰长约10m。6.2.4导流围堰施工导流围堰施工采用人工开挖水箱部位的上游进行填筑围堰。6.3料场选择工程加固所需天然建筑材料主要为碎石、混凝土骨料、土料等。位于距大坝下游200m的土料场符合施工要求，碎石、混凝土骨料在贡江砂石厂采购。钢材、水泥需至白鹅乡建材市场购买，运距5.5km。6.4主体工程施工6.4.1大坝大坝加固施工有水箱、坝下涵管处理、坝体回填土施工、后坡排水设施、前坡反滤

21、层及块石护坡处理等。先行放空水库，再进行大坝加固施工。6.5施工总布置6.5.1布置原则（1）根据工程的施工特点及要求，尽量简化施工企业设施；（2）场地布置既要便于施工，又要不影响施工区现有设施；（3）根据工程特征和性质，不设大规模的临时生活区；（4）施工布置以不占耕地，做到节约用水；（5）施工布置，不影响附近群众的交通便利和水库的生产。6.5.2施工总平面布置根据上述布置原则，施工现场主要布置施工人员办公设施、水泥仓库、钢筋及木材加工厂，砂石备料场、弃渣场及施工道路等。各项工程施工采用人工进行，施工现场布设于大坝左、右岸。为减小临时建设设施和规模，现场施工人员住房尽可能利用水库管理所现房及租

22、借当地民房。另需设置必要的机械设备修配、建材加工场地等，在施工项目附近设置临时堆料仓库。加固施工时，充分利用施工区现有村级道路，施工营地、备料场及弃渣场等布置原则为尽量布置在现有交通道路附近，以便施工要求施工场地布置详见施工布置总平面图。6.6施工总进度6.6.1设计依据及原则（1） 加固工程设计方案及主要工程量；（2） 工程区资源情况及工程条件、自然条件；（3） 施工方案以人工为主，辅以小型机械；（4） 加固工程安排一个枯水期内完成。6.6.2施工总进度施工各阶段进行形象控制如下准备期：10月开始，业主发布开工令后，施工单位进场，开始进行施工准备工作：场内交通、临时仓库、工棚、风、水、电；1

23、0月前水库水放空。主体工程施工期：10月至2月。大坝除险加固工程，须在1月底左右完成大坝除险加固的大部分工作。完建期：次年2月。主要完成所有的扫尾工作，水土保持工程施工以及施工队伍的退场。局部工程施工在时间进程上可以有适当的交叉，以平衡基建投资及施工劳力，具体进度安排详见表7.2施工进度计划表。本工程石料位于坝上游0.15km处，块石成材料较高，上覆无用层较薄，土石弃渣量不大，可堆填在两侧不远的冲沟内，沟口修建挡渣墙，辅建排水沟，工程竣工后进行植被绿化恢复。水土保持设施工程量主要有：场土平整150m2，草皮护坡200m2。9工程概算9.1编制说明9.1.1工程概况XX是一座灌溉兼养殖等综合效益

24、的小(二)型水利枢纽工程。水库总库容为27.9万m3，位于会昌县白鹅乡梁屋村，水库至206国道3.5km，至县城24km。本次除险加固及完建工程主要有：大坝加固、涵管、水箱渗漏处理、溢洪道处理等。主要建筑工程量：土石方开挖：1577m3 土方填筑：1482m3 砼：34m3 砌石：76.2m3钢筋制安：0.62t主要材料用量：水泥：10t 钢筋： 0.66t 板枋材：2.83m3砂：391m3 碎石：75m3 块石：92m39.1.2投资主要指标工程静态总投资为12.72万元，其中环境保护投资0.1万元，水土保持投资0.15万元。9.1.3编制依据（1）工程概算费用构成及计算标准执行江西省水利

25、厅赣水计字（1999）032号颁发的江西省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准（试行），赣水计（1999）180号颁发的关于调整江西省水利水电工程设计概（估）算有关费率的通知，赣水建管字200311号关于水泥钢筋材料预算价格计费基价有关事项的通知。(2)定额采用1983年江西省水利水电建筑工程概（估）算定额。机械台班费采用能源部、水利部1991水利水电工程施工机械台班费定额并按赣水计字（1999）032号文调整机械台班费中一类费用标准。阶格水平计算采用2006年第三季度会昌县市场价格。（3）砂、石、土料场根据地质勘察选用的料场，结合施工组织设计进行采购。（4）水泥钢筋木材火工及石油产品

26、价格，按照建设单位提供的会昌县2006年上半年平均价格，同时结合实际运输条件进行计算。（5）概算编制费率根据江西省水利厅赣水计字（1999）032号颁发的江西省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准（试行）中附表二十二（工程类别划分）按IV类取值。其中：其它直接费费率：为直接费的1.9%；现场经费（以直接费为基数）；A土石方工程 5%B砌石工程 5.5%C砼工程 6%D钻孔灌浆及基础处理工程 6%E其他工程 5%间接费（以直接工程费为基数）A土石方工程 6%B砌石工程 5%C砼工程 5%D钻孔灌浆及基础处理工程 7%E其他工程 6%计划利润为直接工程费与间接费之和的 7%税金为直接工程费

27、、间接费、计划利润之和的 3.22%9.1.4 基础单价根据赣水计字（1999）032号文，人工工资为20.83元/工日。主要材料、施工用电、砂石料等基础单价均采用现行市场价格。施工用水、用风通过公式计算所得。9.1.5 费计算标准及依据各项费率均按赣水计字（1999）032号文取费标准。工程质量监督费及工程监理费分别按建安工作量的0.25%和2%计列。勘测设计费按规定计列，基本预备费率取5%。9.2工程投资概算表表9.2.1总概算表表9.2.2建筑工程概算表表9.2.3临时工程概算表表9.2.4其他费用概算表表9.2.5主要材料单价汇总表总概算表表9.2.1 工程或费用名称建安工程费用设备及

28、安装费其它费用合 计(元)备注第一部分：建筑工程99972.5599972.55第二部分：临时工程8412.358412.35第三部分：设备安装工程第四部分：其他费用9397.569397.56第一至第四部分合计117782.46基本预备费(5%)5889.12环境保护投资1500水土保持投资2000工程静态投资121282.46工程总投资127171.58建筑工程概算表表9.2.2序号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(元)备注第一部分：建筑工程99972.551土方开挖m3140814.07519817.282土方填筑m31481.522.0932721.183止水环C20砼m34403

29、.911615.644溢洪道开挖m316921.233588.077水箱基础清挖m317.6730.76543.558水箱200#砼m35.83582.393395.329输水涵管拆除m319.845.66904.0810输水涵管200#砼m328588.3416473.4211钢筋制作安装T0.625952.383690.4712原干砌石拆除m346.213.23611.2813反滤层m368.7122.7958435.8414 干砌石m376.2107.308176.42临时工程概算表表9.2.3 序号名称或费用名称单位数量单价(元)合计(元)备注第二部分：临时工程8412.35一施工导流

30、工程1062.91土石围堰M31531.22468.32抽水(潜水泵7kw)台班1249.55594.6二施工道路km0.15150002250三临时房建31001施工仓库m2205010002施工单位临时房建m2305015003建设单位临时建筑m21250600四其他临时工程按建安工作量2%1999.45其它费用概算表表9.2.4 序号工程或费用名称编制依据及计算说明概算价(元)备注第四部分：其他费用9397.56一建设管理费2599.421建设单位经常费5002工程监理费按建安工作量的2%计1999.453项目建设管理费按建安工作量0.1%计99.97二科研勘测设计费5%5998.35三其他费用799.781定额编制测定费按建安工作量的0.1%计99.972工程质量监督费按建安工作量的0.25%计249.933工程保险费建安工作量的4.5计449.88主要材料概算价格汇总表表9.2.5 序号材料名称单位单价(元)备注132.5R水泥T3022钢筋T39503柴油kg4.854汽油kg4.635雷管发1.26炸药kg5.467导火线m1.18河砂m372.039碎(砾)石m375.0810块石m345.8911板坊材m370012铁件Kg5.8会昌县XX除险加固工程实施方案江西省瑞金市水利电力勘察设计院证书编号：14532-sb二四年十二月