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1、小型病险水库除险加固工程-水底冲水库施工设计说明一、基本情况水底冲水库位于重庆市长寿区龙河镇的盐井南村境内，属长江水系龙溪河流域的 一条支流，是一座以灌溉为主，兼防洪等综合效益的小(2)型水库。水库坝址处河 床高程381.86m,坝址以上自然集雨面积0.53km)无借引集雨面积，多年平均径流 总量26. 5万m3,设计总库容12. 65万nP,滞洪库容库容2. 47万rrP,死库容2. 1万 m3,控制灌面350亩。根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(SL2 52-2017),碾压式土石坝 设计规范(SL274-2020)、防洪标准(GB50201-2014),枢纽工程属V等小(2)型工
2、程，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水 标准为200年一遇，溢洪道消能防冲设计洪水标准为10年一遇。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，最大坝高为12.54m,坝顶高程393. 00m,坝顶宽度3.0m,坝 长105. Omo溢洪道为开敞式溢洪道，位于大坝左坝肩，堰型为实用堰，溢洪道由进 口段、控制段、泄槽段和消力池4部分组成，总长61.72m;水库放水设施为卧管+涵 管，位于大坝左坝肩。水库保护下游农村居民房屋及农田的安全，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。水底冲水库于2022年5月份完成初
3、步设计，长寿区水利局于2022年6月对该项 目下达批复，同意对水底冲水库进行除险加固。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-水底冲水库初步设计报告(2022 年 5 月)；2、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加固工程- 水底冲水库初步设计的批复(长水发2022 174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(GB5124
4、7-2018)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、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL 62-2014)9、水工混凝土结构设计规范(SL191-2008)10、水利水电工程边坡设计规范(SL386-2007)11、水工挡土墙设计规范(SL379-2007);12、水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准(DL/T949-2005);13、水电工程土工膜防渗技术规范(NB/T35027-2014)；14、土工合成材料非织造复合土工膜(GB/T17642-2008)。三、工程除险加固本次除险加固施工图设计按照重庆市长寿区水利局关于重
5、庆市长寿区第三批小 型病险水库除险加固工程-水底冲水库初步设计的批复进行设计，主要建设内容如下：(一)大坝工程1、上游坍坡设计上游坝坡先拆除现状条石挡墙及混凝土块，采用下游排水棱体施工开挖的粘土料 对坝坡粘土回填，上游坝坡设计坡比为1:2.5,对凸出部位坝坡进行削坡至设计坡比， 坡脚及岸坡设置C25陵齿墙，齿墙除中部嵌入冲洪积层外，其余均嵌入基岩，尺寸为 2. OmXI.Om, C25经齿，啬兼做灌浆平台;在坝坡高程388. 80m处设置C25磴坝坡齿，啬， 坝坡面层采用采用20cm厚C25钢筋般防渗、护坡，下方设置10cm厚碎石垫层，面板 采用现浇，每隔10m长设置横向分缝，分缝宽2cm,采
6、用橡胶止水带止水，沥青杉木 板填缝。粘土回填需采用人工进行分层回填并夯实，分层厚度不大于30cm,粘土的粘粒 (粒径小于0.005mm)含量在在10%30%之间，设计最大干密度为1.65t/m3,碾压后 渗透系数不大于1 X10%m/s,塑性指数为1017,有机质含量小于5%,压实度为0. 95。2、坝顶拆除现状坝顶混凝土，采用粘土加高至设计高程，再铺设20cm厚碎石垫层，面 层浇筑20cm厚C25胫路面至设计高程，坝顶宽度3. 0m,在坝顶上游侧设置防浪墙， 防浪墙0.3m,高1.2m,总高1.9m,大坝路面及防浪墙每隔15m分缝，采用沥青杉木 板填缝。下游侧增设C25/路沿，尺寸为0.3m
7、X0.4m,长度105.0m。3、下游坝坡对下游坝坡按设计坡比1:2.2进行规整后，采用C25殓棱格草皮护坡，棱格间距 为3. 0mX3. 0m,棱格内铺设四季常绿草皮。高程385. 17m以下增设排水枝体，排水棱 体外坡坡比为1:1.5,内坡坡比为1:0.75,排水棱体为干砌块石堆砌，上游侧及底部 依次设置20cm细砂垫层、20cm碎石垫层，外侧采用30cm厚C25於预制块护坡，混 凝土预制块护坡采用C25及结构，尺寸为600mmX300mmX300mm （长X宽X厚），排 水棱体顶部宽度2. 0m,设置排水沟和马道，岸坡和坡脚设置0.3mX0. 3m排水沟。4、帷幕灌浆对左右坝肩、坝基需进
8、行帷幕灌浆防渗处理，单排孔布置，孔距2.0m,灌浆轴 线长度116m,总孔教60孔。（二）溢洪道对于溢洪道现状存在的问题，本次拟采取对溢洪道原址拆除重建，增设消力池。本次整治后溢洪道全长61.72m,由进口段、控制段、泄槽段及消力池组成，堰 型为折线型实用堰，溢流净宽3. 5m。（1）进口段：进口段（桩号 Y0+000.00 Y0+008. 89）长 8. 89m,采用 C25 球矩 形结构,宽度7. 4m3. 5m,边墙采用C25校重力式挡墙结构，顶部宽0. 40m,高度1.94m, 底板采用30cm厚C25钢筋/结构，坡比为1:10。(2)控制段：控制段(桩号Y0+008. 89Y0+01
9、1.59)长2. 7叫 采用C25殓矩形 结构，溢流净宽3. 5m,边墙高度根据校核洪水位393. 00m加上0.3m安全超高，边墙 高程为393.30m,边墙采用C25腔重力式挡墙结构，顶部宽0.40m,高度1.94m,底 板采用30cm厚C25钢筋校结构。(3)泄槽段：泄槽段(Y0+011.59Y0+050.22)长 38. 63m,其中桩号 Y0+017. 75Y0+024.81段为渐变段，宽度由3. 5m渐变至2.4m,泄槽段按坡度分为3段：第一段:桩号Y0+011.59Y0+021.44,坡比为1:8,溢洪道宽度为3. 50m2. 93m, 边墙高度2.47m1.50m,边墙采用重力
10、式挡墙结构，顶部宽0.4m,底板采用30cm厚 C25钢筋/，桩号Y0+012.81Y0+015. 84段顶部设置人行桥，满足人行要求，人行桥 布置方向为大坝坝顶路面的直线延伸，人行桥板宽3. 0m,跨度3. 5m,采用C25钢筋 险,厚 0.20m。第二段：桩号 Y0+021.44Y0+043. 00,坡比为 1:4.0,其中 Y0+021.44Y0+024. 81 溢洪道宽度由2. 93m渐变至2.4m,桩号Y0+024. 81以后溢洪道宽度为2. 4m,该段溢 洪道边墙采用C25於重力式挡墙结构，顶部宽0.4m,高度1.5m,底板采用30cm厚 C25钢筋/，在桩号Y0+043. 00处
11、设置人行桥一处满足人行要求，人行桥板宽1.5m, 跨度2. 40m,采用C25钢筋枝，厚0. 20m。第三段：桩号Y0+043.00Y0+050. 22,坡比为1: 1.5,边墙采用C25校重力式 挡墙结构，顶部宽0.4m,高度1.5m,底板采用30cm厚C25钢筋砂。(4)消力池，桩号Y0+050. 22Y0+061.72,采用等宽下挖式结构，总长11.50m, 净宽2. 40m,消力池边墙及底板采用C25校结构，边墙为重力式挡墙，顶厚0.4m,高 2. 50m,底板采用C25钢筋校结构，厚0. 3m,池深1.0m,消力池末端经长2. 5m的大 块石过渡段，接入下游天然河沟。（三）放水设施本
12、次对卧管进行拆除重建，重建DN400涵管，卧管采用DN300PVC管外包C25睑 结构，宽度0.8m,长15. 2m,坡比为1:2,梯步高0.30m,放水孔为DN250铸铁盖板闸 孔，顶部高程393. 60m,底部高程384. 80m,卧管尾部接消力池，消力池采用C25钢 筋殓结构，净空长1.1m,宽1.1m,高0.90m。在大坝左坝肩重建放水涵管，涵管采用 1.0MPa-DN400PE100 管，长度 50m,坡比为 1:36。（四）放水渠本次对放水渠进行整治，整治长度67.52m,放水管为I.OMPa-DN400PE管，平面 长25. 5m,起端接放水涵管出口，末端绕过消力池接入原渠道线路
13、上，管道采用地埋, 穿溢洪道位置从溢洪道底板下穿过，采用C25段外包；重建渠道长度34. 26m,底坡 同原渠道坡度，净空尺寸采用1.2mX1.0m,渠道基础利用现状渠道条石砌筑，基础 厚度为50cm,渠道底板采用20cm厚C25腔结构，宽1.20m,边墙高1.2m,顶厚0.3m, 渠顶设置20cm厚C25钢筋砂人行盖板。（四）附属工程1）在卧管侧边墙上增设水位标尺，水位标尺采用采用大理石面刻字，大理石贴 于C25校基座上。2）新建下游人行梯步，梯步长16.8m,梯步宽1.5m,总宽2.0m,采用C25a路 面，厚15cm,两侧设置C25/路缘，尺寸为0.25mX0. 25m。3）现状在大坝下
14、游坝坡从右坝肩到左坝肩有人行步道一条，由于下游坝坡培厚 规整后，下游坝坡不在设置人行步道，为方便附近居民出行，本次对人行步道进行改 线，线路调整从坝顶跨过溢洪道后，沿着溢洪道左侧边墙接入原道路上。本次新建人 行步道52m,宽度1.4m,从溢洪道泄槽起端沿着左侧边墙一直到消力池末端，步道利 用溢洪道拆除的条石铺设，梯步根据现场地形条件修建。4）增设大坝公示牌、安全警示牌，位置根据现场确定。四、主要施工技术要求（-）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、下游坝坡排水 棱体土方开挖、溢洪道土石方开挖、放水卧管及防汛道路基础开挖等，开挖以机械开 挖为主，局部边角小面积区域
15、采用人工开挖，其中大坝上游坡脚开挖采用1.0m反铲 挖掘机开挖，74kw推土机配合进行推运，将开挖土方运至距离开挖上口边线25m距 离处堆放，齿墙基础开挖、溢洪道及放水卧管基础开挖均以1. On?反铲挖掘机开挖为 主，辅以人工进行开挖，用于回填的部分开挖料可就近堆放，弃渣采用5t自卸汽车 外运3km。（二）土石方填筑上游坝脚原土回填利用开挖土料，采用74kw推土机进行运输50m距离至回填区 域。溢洪道、放水设施回填土石料部分利用原开挖土石料，采用1.On?反铲挖掘机从 邻近临时堆放区挖运开挖料至回填区域，人工进行平料，小型打夯机分层夯实。（三）混凝土工程（1）拌制殓的材料要求粗骨料：碎石宜采用
16、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Cu5. 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R32. 5号硅酸盐水泥，水泥细度为 通过80Mm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，可用于井制球， 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)钢筋材料要求钢材必须是合格正品。各类钢筋应符合国家和行业
17、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。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。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。混凝土原则采用机械拌和，殓拌制成熟后方能出机，及时运达光筑地点，运输 中不应有分离、漏浆和严重泌水情况。混凝土光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。混凝土应
18、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。建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。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。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 而保护。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）砌体工程新建排水棱体，混凝土预制块可在现场预制，58t自卸汽车运输至坝脚。砌筑 过程施工严格遵守砌体工程施工质量
19、脸收规范（GB50203-2011）规定，采用平缝 砌筑法人工砌筑，砌筑时将砌体宽面和坡面竖向垂直，与横向平行。施工时应挂线进 行砌筑，自下而上，力求紧靠密实，表面平整。（五）上游坝坡施工1）粘土回填上游坝坡清理后，按设计坡比需要进行粘土回填，粘土回填采用下游排水棱体位 置开挖料，粘土回填需采用人工进行分层回填并夯实，分层厚度不大于30cm,粘土 的粘粒（粒径小于0.005mm）含量在在10%30%之间，设计最大干密度为1.65t/n?, 碾压后渗透系数不大于1 X10%m/s,塑性指数为1017,有机质含量小于5%,压实 度为0. 95o2）垫层施工上游坝坡护坡垫层材料采用碎石垫层，采用胶轮
20、车从临时堆料场运至工程位置， 采用人工填筑，修整。平均厚度10cm。3） C25校面板施工面板混凝土采用滑槽下料，人工摆动滑槽布料，局部辅以人工布料的方式，按每层 30-50cm布料。仓面采用中50软轴振捣器振捣。铜止水周围采用。30软轴振捣器振 捣，保证止水周围混凝土振捣密实。浇筑前，首先进行滑槽润滑，泄滑采用砂浆，确保混凝浇筑过程顺畅。浇筑过程中，模板提升时必须遵循模板两端平衡、匀速。每次提升高度约 30-40cmo浇筑快慢取决于滑模的提升的速度，主要因素是混凝土人仓坍落度。根据经 脸,坍落度控制在35cm较优，利于脱模后混凝土的平整度，一般滑模平均提升速度为 1.52.5m/h,最大不超
21、过3m/h。对脱模后的混凝土表面及时进行人工整平和抹面。待 混凝土初凝结束前完成第二次抹面并进行覆盖。混凝土采用常流水养护方式。出模后及时用塑料薄摸覆盖，初凝后在混凝土表面 覆盖棉地，从坝顶引一条支管进行洒水保湿。浇筑块拉到坝顶后，采用棉毡覆盖及常流 水措施，做好对混凝土的保温、保湿、防风养护工作，并保持面板混凝土表面湿洞90do在遇大雨时立即停止浇筑，并将仓面遮盖好，同时做好仓面的排水工作。雨后及 时排除仓内积水，若混凝土没有初凝可先对仓内混凝土加铺同标号砂浆振捣后继续浇筑，否则则按施工缝处理。（六）帷幕灌浆施工帷幕灌浆前应先进行灌浆试脸，依据施工图纸，按照业主、设计、监理共同选定 的先导孔
22、和技术要求，按照设计孔径、灌浆压力、孔位尺寸及深度等分序钻灌，试验 孔全部完成灌浆14天后在试验孔中间钻0 75mm孔进行压水实验；如果芯样获得率、 裂隙充填度及压水实验透水率满足设计及规范要求则可直接按照设计要求进行施工， 反之则需进行第二组试脸或报请设计、监理等单位调整相关参数。1、施工工艺流程施工过程中，分三序施工，先进行一序孔的施工，每单元内布置一先导孔，先导 孔在一序孔中选择。每单元内孔均按以下工艺流程进行施工：先导孔T I TIIT川质 量检查孔。每个灌浆孔的施工工艺流程为：孔位放样T钻机定位T覆盖层造孔至基岩 面T套管护壁T基岩钻进第一段T钻孔冲冼T下栓塞T裂隙冲冼T简易压水T灌
23、浆 T基岩站进下一段终孔段灌浆一基岩段封孔一起拔套管T覆盖层封孔。2、钻孔及套管护壁覆盖层钻采用300型回转式地质钻机，钻孔过程中采用黏土护壁。坝基黏土段及 砂砾石段边钻进边下套管，开孔钻头直径选用e89mn硬质合金钻头，跟进至基岩面， 基岩段钻进采用4）75mm金刚石钻头。先导孔基岩取芯、编号、照相、绘制柱状图。 钻孔全过程采用KXP-1型测斜仪跟踪测斜，保证孔斜控制在设计和规范充许范围内， 遇到偏斜，及时采取措施纠编。3、钻孔冲冼、裂隙冲冼及压水试验钻孔结束后，敞开孔口，将钻杆放入孔底并通入大水流，从孔底向孔外进行钻孔 冲冼，直至回水澄清延续10min结束。钻孔冲冼完毕，将灌浆阻塞器在设计
24、位置，进行裂隙冲冼，裂隙冲冼采用压力水 脉动方式进行。冲冼压力为灌浆压力的80%,并不大于1MPa,直至回水澄清并延续 10min结束，并保证冲冼时间单孔不少于30mino裂隙冲冼结束后采用“单点法”做简易压水试验，试验持续20min,每5min测 读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量；压水压力为灌浆压力的80%,并不 超过1MPa,试验结束后计算出各孔的Lu值，为后续的灌浆提供参考数据。4、帷寐灌浆帷寐灌浆采用XY-2PB地质回转钻机钻孔，制浆站设在左右坝肩，向左右两岸供 浆。帷幕灌浆分三序进行，先导孔(一序孔)要求自上而下分段进行压水试验，压水试 验采用五点法，最大级压力为0.3Mp
25、a;灌浆方式采用自上而下分段灌浆法，设计灌 浆压力为0.4Mpa,浆材采用R42. 5纯水泥浆，浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、 0.8:1、0.5:1共六个比级。灌浆孔的冲洗采用高压压水法冲洗，冲洗压力采用同段灌浆压力的70舟-80%,当 回水洁净、流量稳定20min后就可停止冲洗。冲洗压力为0. 24MPa。帷幕灌浆的质量检查采用钻孔压水试脸方法进行，检查孔数量应不小于总孔数的 10%。坝基帷幕灌浆要求灌浆部位混凝土龄期不少于28d,相临混凝土龄期不少于14dt 帷幕灌浆采用小口径地质钻机钻孔，200L立式灰浆搅拌机制浆，BW-200灌浆泵分段 灌浆。灌浆的施工程序和方法应遵
26、守水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 (DL/T51482012)的有关规定。各项施工参数需在正式施工前通过灌浆试验确定。5、质量检查灌浆结束14d后采用单点法压水试脸法对灌浆质量进行检查，检查孔个数为灌浆 孔的10%,透水率按101 u控制，坝体混凝土与基岩接触段透水率合格率必须达到100%, 其余各段合格率不低于90%,不合格透水率不大于设计值的150%,且不合格段不集中 分布。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(GB1499. 1-2008)和钢筋混凝土用纲第二部分：热轧带肋钢筋 (GB1499.
27、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HPB300 (A3)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/T1499. 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塞缝，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R32. 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(
28、SL677-2014)表5. 3. 5的规定。砂浆 采用的砂料，要求粒径为0. 155mm,细度模数为2. 53. 0。坝面预制及板垫层可采用 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520nlm和2040mm,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。