小型病險水庫除險加固工程-鵝子溝水庫施工設(shè)計說明

PAGE1-小型病險水庫除險加固工程-鵝子溝水庫施工設(shè)計說明一、工程概況鵝子溝水庫位于長江水系桃花溪河流域的一條支流上，水庫壩址位于重慶市長壽區(qū)渡舟街道果園村境內(nèi)，距長壽城區(qū)5.0km，距渡舟街道約5.0km。是一座以灌溉為主，兼顧防洪等綜合效益的?。?）型水庫，水庫壩址處集雨面積1.76km2，設(shè)計總庫容19.96萬m3，正常庫容17.83萬m3，死庫容5.4萬m3，水庫原設(shè)計灌溉面積510畝，下游農(nóng)村居民200人、農(nóng)田500畝。由于城市建設(shè)，下游影響范圍內(nèi)還涉及新城碧桂園、晶山小學(xué)等，下游防護(hù)對象重要性提高。根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）、《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2020）、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014），樞紐工程屬V等小(2)型工程，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，溢洪道消能防沖設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。樞紐工程由大壩、溢洪道、放水設(shè)施及其他附屬建筑物等組成。樞紐工程由大壩、溢洪道、放水設(shè)施及其他附屬建筑物等組成。二、施工圖設(shè)計依據(jù)1、《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）；2、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）；3、《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》（SL189-2013）；4、《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2020）；5、《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253-2018）；6、《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》（SL774-2016）；7、《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（SL258-2017）；8、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）；9、《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》（SL44-2006）；10、《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（GB51247-2018）；11、《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》（SLl06-2017）；12、《土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程》（DL/T5256-2010）；13、《水利水電工程施工治理檢驗與評定規(guī)程》（SL173-2019）；14、《水利水電建設(shè)工程驗收規(guī)程》（SL223-2008）；15、重慶市長壽區(qū)水利局關(guān)于《重慶市長壽區(qū)第三批小型病險水庫除險加固工程—鵝子溝水庫初步設(shè)計報告》的批復(fù)，長水發(fā)〔2022〕238號。三、工程地質(zhì)1、地層巖性樞紐區(qū)出露地層為侏羅系上統(tǒng)沙溪廟組（J2s），巖性為紫紅色泥巖夾砂巖層?；鶐r表面分布有第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4el+dl）、沖洪積層（Q4pal）和第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4s）。區(qū)內(nèi)巖性自上而下為： a、殘破積土（Q4el+dl）：主要分布于壩區(qū)左、右兩岸的斜坡上，為紅色，褐紅色粉質(zhì)粘土，粘性中等，可塑狀態(tài)。坡面分布厚度一般在0.5－1.5m。b、沖洪積土（Q4pal）：主要分布于壩區(qū)上游兩側(cè)的荒地上，為紅褐色，粘性中等，軟塑狀態(tài)。坡面分布厚度一般在0.5－1.5m。c、人工填筑土（Q4s）:主要為壩體填筑土，棕紅色粉質(zhì)粘土，可塑狀，切面稍有光澤，韌性和干強(qiáng)度中等，無搖震反應(yīng)，為修建水壩堆填而成，堆填時間30年以上。含有少量植物根系及泥巖小顆粒。最大厚度為10～11m。d、侏羅系上統(tǒng)沙溪廟組（J2s）：紫紅色泥巖夾紫灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，以泥巖為主。巖體強(qiáng)風(fēng)化層厚度一般在2～4m，主要為物理風(fēng)化。2、地質(zhì)構(gòu)造該水庫大壩樞紐工程位于梁平向斜東南翼（小山寨向斜南西翼近南傾伏端一帶），工程區(qū)未見斷層及破碎帶。構(gòu)造以構(gòu)造～侵蝕為主，基巖出露地段露頭良好，巖層產(chǎn)狀為140°∠12°。主要發(fā)育裂隙為卸荷裂隙與風(fēng)化裂隙。通過調(diào)查，未見軟弱夾層。裂隙不發(fā)育，調(diào)查中未見成組裂隙。3、巖土物理力學(xué)特性及指標(biāo)建議值：本次地質(zhì)調(diào)查未采取壩體土樣及壩基巖樣進(jìn)行試驗，根據(jù)已有資料與工程區(qū)相關(guān)工程經(jīng)驗，提出壩體及壩基巖體物理力學(xué)指標(biāo)建議值見表1-1、1-2、1-3。表1-1壩體土物理力學(xué)參數(shù)建議值巖土名稱重度（KN/m3）比重孔隙比天然抗剪指標(biāo)飽和抗剪指標(biāo)天然飽和C（Kpa）φ（度）C（Kpa）φ（度）壩體土20.1220.342.730.6521.514.016.512.0壩后土18.3517.902.700.6016.411.012.39.0表1-2壩基巖體物理力學(xué)指標(biāo)建議值巖石名稱重度（KN/m3）摩擦系數(shù)f抗剪斷強(qiáng)度天然飽和內(nèi)聚力（Mpa）摩擦角（°）強(qiáng)風(fēng)化基巖21.522.800.400.2029.0弱風(fēng)化基巖23.024.00.450.5035.0表1-3壩體材料滲透系數(shù)表部位小值平均值大值平均值壩體粉質(zhì)粘土1.2×10-4cm/s2.5×10-4cm/s強(qiáng)風(fēng)化基巖15.00Lu20.00Lu弱風(fēng)化基巖5.00Lu8.00Lu四、主要建筑物除險加固設(shè)計1、大壩除險加固設(shè)計⑴壩頂：整治后大壩壩頂高程統(tǒng)一整平為337.90m，壩頂寬度為5.7～56.6m，壩頂原硬化路面采用C25砼加厚0.3m，整治后寬度為5.7m，壩高11.0m，壩頂上游側(cè)設(shè)置C25砼防撞墩，防撞墩上設(shè)C30混凝土仿木欄桿0.9m，高出壩面1.4m；壩頂設(shè)C25砼排水溝排水，尺寸400mm×400mm，厚度為0.1m。⑵上游壩坡：清除上游砼護(hù)坡、漿砌條石防滑墩并按1：2.4坡比整平壩面，壩體回填土壓實度不小于0.97；大壩上游壩面采用厚0.2m的C25鋼筋砼面板護(hù)坡，在高程332.71m處設(shè)C25砼防滑墩，防滑墩高1.2m，寬1.0m，在上游壩腳及壩面四周設(shè)C25砼趾墩，趾墩高1.2m，寬1.0m，基礎(chǔ)置于巖基上；上游壩面鋼筋砼護(hù)坡豎向每6m設(shè)伸縮縫，橫向設(shè)2道伸縮縫，采用“651”型橡膠止水帶止水，并采用瀝青砂漿填縫。⑶下游壩坡：大壩下游壩坡及壩腳設(shè)C25砼排水溝排水，尺寸400mm×400mm，厚度為0.1m，大壩下游右壩坡及下游壩腳設(shè)C25砼重力擋墻進(jìn)行防護(hù)。2、溢洪道⑴進(jìn)口段：溢0-007.5～溢0+000段為溢洪道進(jìn)口段，本次拆除重建，進(jìn)口段底板采用厚0.20mC25鋼筋砼底板，邊墻采用C25砼邊墻，右邊墻高度為2.95m，迎水面為直墻，背水面坡比為1：0.3，左邊墻高度為1.43m，邊墻頂寬為0.6m，擋墻為直墻，墻底設(shè)φ22砂漿錨桿，L=2.5m，間距為1.5m。⑵控制段：溢0+000～溢0+005.7段為控制段，控制段采用無閘門控制的寬頂堰形式，堰頂高程為335.05m，長13.0m，凈寬10.0m。本次拆除重建，底板采用厚0.8mC30鋼筋砼底板，上下游側(cè)設(shè)齒墻，齒墻深度0.6m，底寬0.6m，邊墩、中墩采用C30鋼筋砼邊墻，橋墩高度為2.95m，橋墩頂寬為1.0m。⑶交通橋：交通橋位于控制段，凈跨為5.0m。交通橋橋面板結(jié)構(gòu)為C30鋼筋砼現(xiàn)澆，橋面板厚度為0.3m，底梁為0.30m×0.55m（寬×高），交通橋?qū)?.7m，橋面設(shè)C30砼鋪裝層，橋面兩側(cè)設(shè)C30鋼筋砼防撞墩，臨空面設(shè)φ50PVC排水管，防撞墩上設(shè)欄桿，本次整治拆除原交通橋重建。⑷泄槽段：溢0+005.7～溢0+043段為溢洪道泄槽段，泄槽段的底坡坡比i=1:60.5，寬度為11～7.1m，本次拆除重建，底板采用厚0.20mC25鋼筋砼底板，底板下設(shè)縱橫向碎石排水盲溝，盲溝尺寸為0.3m×0.3m，邊墻采用C25砼重力式擋墻，邊墻高度為2.95～2.0m，邊墻頂寬為0.6m，迎水面為直墻，墻底設(shè)φ22砂漿錨桿，L=2.5m，間距為1.5m。背水面坡比為1：0.3；泄槽末端溢0+035～溢0+043段設(shè)漸變段與消能段銜接。⑸消能段：溢0+043～溢0+106為消能段溢洪道現(xiàn)狀完好，本次不對其進(jìn)行整治，維持現(xiàn)狀，消能段底寬寬5m，設(shè)12級跌坎，斷面呈“U”型，邊墻、底板均為混凝土結(jié)構(gòu)，邊墻厚0.5m，高2.5m，迎水面邊坡為1：0.5，背水面為1：0.3。3、放水設(shè)施拆除原臥管，并對涵管進(jìn)行封堵，在原址采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)重建臥管，過水?dāng)嗝娉叽鐬?.50m×0.50m(寬×高)，邊墻厚0.30m，底板厚度為0.30m，臥管內(nèi)包DN500，HDPE雙壁波紋管。斜臥管底板比降順地形布置，每隔0.92m高差設(shè)一個進(jìn)水口，共設(shè)置8個進(jìn)水口，進(jìn)水口為圓形，直徑為0.30m，進(jìn)口蓋為C25砼孔塞，直徑為0.41m，斜臥管頂部設(shè)置DN100鋼管通氣管。斜臥管水平長度20.0m，斜臥管末端設(shè)消力池，長度為2.50m，消力池末端接涵管。新建涵管采用定向拖拉管新建DN400HDPE管，新建放水涵管長度82m，采用拖拉管施工，涵管進(jìn)口為消力池（管底高程328.38m），于原涵管出口處接入下游（管底高程327.61m），采用混凝土對涵管進(jìn)口空隙進(jìn)行防滲，防止沿涵管管壁滲漏。放水臥管旁設(shè)C25砼梯步，梯步寬度為1.2m，梯步側(cè)設(shè)花崗巖水位尺，以便觀測水位。4、上壩公路整治上壩公路與壩頂順接，對DL0+000～DL0+026段公路進(jìn)行開挖整治，起點為已建城市道路，終點為溢洪道交通橋，整治后公路寬度為4.5～5.7m，公路路面采用C25砼路面，厚度0.2m，下設(shè)0.2m碎石墊層，路沿兩側(cè)設(shè)C25砼排水溝，尺寸300mm×300mm，厚度為0.1m。五、施工方法及要求1、大壩整治工程施工大壩施工主要包括上游壩坡整形護(hù)坡，壩頂整平，上游側(cè)設(shè)置防撞墩及欄桿。1、上游壩坡清除大壩上游壩坡砼預(yù)制塊及砼護(hù)坡。壩面清理均采用機(jī)械施工，清除后對松動土進(jìn)行壓實處理。施工順序為：清除上游壩面砼護(hù)坡→整平碾壓回填上游壩坡→鋪設(shè)碎石墊層→C25鋼筋砼面板澆筑。2、壩頂施工順序為：開挖基槽→設(shè)置防撞墩→加厚路面→整平恢復(fù)壩頂→建設(shè)壩頂砼排水，使其與設(shè)計壩頂高程保持一致，采用機(jī)械分段進(jìn)行，運輸方法采用機(jī)械挖運堆放至下游壩坡，運距約50m內(nèi)。3、下游壩坡施工順序為：基礎(chǔ)開挖→新建砼擋墻→建設(shè)壩頂砼排水，砼擋墻及排水溝設(shè)置于右壩坡及壩腳，采用人工配合腳輪車進(jìn)行施工，開挖土石方堆放至下游壩坡，運距約50m內(nèi)。大壩整治工程施工產(chǎn)生多余土石方全部堆放至下游壩坡，并采用機(jī)械壓實。2、溢洪道工程施工溢洪道交通橋拆除前，應(yīng)先搭建好臨時交通橋，保證后續(xù)施工。臨時交通橋采用熱軋型“工”字鋼、槽鋼搭建。溢洪道施工順序為：溢洪道開挖，澆筑混凝土邊墻，底板，土石填筑。溢洪道基礎(chǔ)土方開挖主要以1.0m3挖機(jī)開挖為主，配合人工開挖，膠輪車與人力運輸相結(jié)合，棄渣運至指定的渣場，石方開挖采用鑿巖機(jī)進(jìn)行；混凝土均采用0.4m3強(qiáng)制式攪拌機(jī)就近拌制，人工立模。砼采用人工手推膠輪車運至澆筑點卸料后人工入倉，采用插入式振搗器振搗密實，然后采用人工抹面收光。溢洪道整治工程施工產(chǎn)生多余土石方全部堆放至下游壩坡，并采用機(jī)械壓實。3、放水設(shè)施整治工程施工⑴臥管施工：放水設(shè)施施工前將庫內(nèi)水位降至死水位以下，在左壩肩位置采用鋼筋砼重新修建。放水臥管砼拌制采用0.40m3砼拌和機(jī)拌制，手推車運輸入倉，振動棒振搗。⑵涵管施工：涵管施工采用拖拉管施工方法。拖拉管施工采用水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法，它的主要特點是，可根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的牽引線路驅(qū)動裝有契形鉆頭的鉆桿從地面鉆入，地面儀器接收由地下鉆頭內(nèi)傳送器發(fā)出的信息，控制鉆頭按照預(yù)定的方向繞過地下障礙物直達(dá)接收地，然后卸下鉆頭換裝適當(dāng)尺寸和特殊類型的回程擴(kuò)大器，使之能夠在拉回鉆桿的同時將鉆孔擴(kuò)大至所需直徑，并將需要鋪裝的管線同時返程牽回鉆孔入口處。在整個工作中，混合機(jī)組提供的鉆孔混合液不斷地從鉆頭的鉆口嘴噴出，用以潤滑鉆頭、鉆桿，以提高整個工程的工作效率。拖拉管施工順序依次為：現(xiàn)場準(zhǔn)備、測量放線定位、管道安裝組焊及鉆機(jī)安裝調(diào)試、導(dǎo)向孔鉆進(jìn)、分級反擴(kuò)成孔、管道回拖施工、清理泥漿并切割管頭。①前期準(zhǔn)備包含設(shè)施、水源、動力、材料設(shè)備等。②定位根據(jù)施工圖紙，進(jìn)行測量放樣。并根據(jù)施工范圍的地質(zhì)情況、埋深、管徑和一次牽引的管道長度，并設(shè)計好鉆桿軌跡。③打?qū)蚩锥ㄏ蜚@機(jī)采用鉆進(jìn)液輔助碎巖鉆頭鉆壓從鉆桿尾部施加。鉆頭通常都帶有一個斜面，所以鉆頭連續(xù)回轉(zhuǎn)時則鉆出一個直孔，而保持鉆頭朝某個方向不回轉(zhuǎn)加壓時，則使鉆孔發(fā)生偏斜。探測器或探頭可以安裝在鉆頭內(nèi)，也可安裝在緊靠鉆頭的地方，探頭發(fā)出信號，被地面接收器接收或跟蹤，從而可以監(jiān)測鉆孔的方位、深度和其它參數(shù)。在不能穩(wěn)定跟蹤鉆孔軌跡的地方，或因鉆孔深度太大，用無線電頻率方法難以保證定位精度的地方，也可采用有纜式導(dǎo)向系統(tǒng)。首先將探測棒插入導(dǎo)向頭內(nèi)，導(dǎo)向頭后端與鋼管連接，然后用鉆機(jī)給鋼管施加壓力，推進(jìn)導(dǎo)向頭，將導(dǎo)向頭打入地下；導(dǎo)向儀可隨時接收導(dǎo)向頭的方位與深度，鉆機(jī)可根據(jù)此信息及時旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向頭，使導(dǎo)向頭隨時改變深度和方向，在地下形成一條直徑為100mm的圓孔通道，孔道中心線即為所需敷設(shè)管道的中心線。④擴(kuò)孔、成孔在孔洞形成后，將導(dǎo)向頭卸下，裝上一鉆頭，鉆頭孔徑比孔洞大1.5倍，然后將鉆頭往回拖拉至初始位置，卸下該鉆頭，換上更大的鉆頭，來回數(shù)次，直到達(dá)到規(guī)范要求。為了防止塌孔，在注射的水中加入外加劑，外加劑相關(guān)指標(biāo)參照規(guī)范，該外加劑有固化洞壁。

潤滑鉆桿等作用。⑤牽引管道鉆孔完成后，將管材按連接成規(guī)范許可的長度，將管材兩端封閉，一端與鉆頭相連，將其一次性拖入已形成的孔洞中，即完成整個埋管程序。4、混凝土工程施工（1）拌制砼的材料要求粗骨料：碎石宜采用石灰石或Mu50號以上的砂巖由破碎機(jī)破碎呈立方體的成型碎石，薄片、針狀碎石含量不得大于15%；粒徑級配粒徑級配Cu＞5.0。細(xì)骨料：砂宜采用經(jīng)質(zhì)檢部門認(rèn)可的機(jī)制砂或河砂，含泥量小于5.0%，細(xì)度模數(shù)Mx為3.7~1.6。水泥：水泥應(yīng)采用符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的R42.5號硅酸鹽水泥，水泥細(xì)度為通過80μm標(biāo)準(zhǔn)篩余量不大于5%，受潮、結(jié)塊的水泥，嚴(yán)禁使用。水：水應(yīng)采用符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，凡生活可飲用水，可用于拌制砼，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、污水、及沼澤水不能使用，相關(guān)事宜按照《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-2006）執(zhí)行。（2）鋼筋材料要求①鋼材必須是合格正品。各類鋼筋應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋表面應(yīng)光潔無破損、油污、泥土、浮銹，使用前必須清除干凈，銹蝕結(jié)垢的鋼筋嚴(yán)禁使用。②鋼筋綁扎成型后應(yīng)滿足混凝土保護(hù)層設(shè)計厚度的要求。（3）施工工藝要求①混凝土級配為二級，施工前應(yīng)做混凝土配合比試驗。水泥、粗細(xì)骨料和水應(yīng)符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。②模板制作安裝既要滿足設(shè)計強(qiáng)度與剛度要求，又要滿足施工工藝要求、表面平整光潔、接縫嚴(yán)密，架立安裝與支撐牢固可靠，不得有任何松動。③混凝土原則采用機(jī)械拌和，砼拌制成熟后方能出機(jī)，及時運達(dá)澆筑地點，運輸中不應(yīng)有分離、漏漿和嚴(yán)重泌水情況。④混凝土澆注前應(yīng)詳細(xì)檢查倉外模板、鋼筋、預(yù)埋件、永久施工縫和基礎(chǔ)面是否符合設(shè)計與規(guī)范要求，經(jīng)驗收合格后方能澆注。⑤混凝土應(yīng)按順序和方向分層平倉澆注振搗密實，不得有氣泡蜂窩，切實做到內(nèi)實外美。砼澆筑必須并保持連續(xù)性，如因故中止或混凝土施工已超過允許間歇時間，待復(fù)工時必須按工作縫（面）處理后方能進(jìn)行下步工作。⑥各階段混凝土澆筑完畢，待初凝后應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不得少于10天，大體積混凝土必須按相關(guān)施工規(guī)范預(yù)留溫度縫并對縫進(jìn)行處理。⑦本工程應(yīng)按《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677-2014）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行混凝土表面保護(hù)。⑧未盡事宜應(yīng)嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（

GB50204-2015）施工。6、主要建筑材料要求（1）鋼材普通鋼筋采用HPB300和HRB400鋼筋，鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第一部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）和《鋼筋混凝土用