某小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告書

某小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告書 第一節(jié)工程概況 第二節(jié)水文氣象 第三節(jié)水庫(kù)工程特性表 第四節(jié)水庫(kù)樞紐工程存在的問(wèn)題及原因分析 一、水庫(kù)樞紐目前成在的問(wèn)題 二、原因分析 第一節(jié)加固原則 第二節(jié)防滲處理 第三節(jié)輸水涵管改造設(shè)計(jì) 一、原輸水涵基本資料 二、涵管更新改造緣由及方案擬定 第四節(jié)溢洪道設(shè)計(jì) 一、溢洪道泄洪能力校核 二、溢洪道消力池設(shè)計(jì) 一、地質(zhì)條件 二、施工條件 第一節(jié)概算編制說(shuō)明 一、工程簡(jiǎn)要說(shuō)明 二、編制依據(jù) 三、基礎(chǔ)單價(jià) 第二節(jié)工程估算 第一章綜合說(shuō)明xx水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益庫(kù)樞紐工程于1972年10月動(dòng)工修建，1974年元月竣工投入運(yùn)行。大壩控制集雨面積3.6km2，總庫(kù)容401萬(wàn)m3，正常庫(kù)容280萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉面積4100畝，實(shí)際受益三鄉(xiāng)五村，灌溉水庫(kù)樞紐由主壩，涵管及溢洪道三大主體建筑組成，另有主灌渠4.8km，其中塊石護(hù)砌防滲渠1km。壩頂軸長(zhǎng)210m，壩底軸長(zhǎng)73m，原輸水涵管為0.6×0.7m的圬工拱涵，總長(zhǎng)度59m，設(shè)計(jì)最大過(guò)流量1.1m3/s，放水臥管為堰頂高程51.5m，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，最大下泄流量19.25m3/s。灌溉主干渠4.8km，其中塊石護(hù)砌防滲渠1km。xx水庫(kù)地處北亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，春末仲夏雨水集中多暴雨，伏秋干旱常見。多年平均降水量1164mm，多年平均降雨天數(shù)136d，多年日照時(shí)間1770h，常年多北風(fēng)，多年平均大風(fēng)日數(shù)13d，多年平均氣溫16.5℃。庫(kù)區(qū)屬武陵山余脈向洞庭湖盆地過(guò)渡地帶，區(qū)內(nèi)地勢(shì)起伏，比降明顯。地勢(shì)自西南向東北傾斜，沖谷坳溝多，地形破碎，多崗地。第三節(jié)水庫(kù)工程特性表工程特性表表一一123425‰5二1%22%三1m2m3m4m四12m3m4m5m工程特性表續(xù)表一五12mm3mm84六12mm3mm4mm1取消放水2m3m4m七121134‰‰第四節(jié)水庫(kù)樞紐工程存在的問(wèn)題及原因分析一、水庫(kù)樞紐目前成在的問(wèn)題1、大壩壩身嚴(yán)重滲漏，浸潤(rùn)線位置較高，壩腳局部有沼澤化現(xiàn)象；2、輸水涵管滲漏，形成了明顯的滲漏帶，放水臥管嚴(yán)重3、溢洪道斷面欠寬，已無(wú)泄洪能力；4、輸水渠於塞、滲漏，影響灌溉效益；二、原因分析1、該壩設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有設(shè)計(jì)水平和豎直防滲體，下游也沒(méi)有排滲設(shè)施，致使?jié)B徑短，下游滲流出口處的滲透壓力過(guò)高；2、原輸水涵管為三合泥漿砌石拱涵，運(yùn)行了30多年，工程自然老化，因而涵管裂縫不可避免。加上粘土與拱涵邊界條件不同，沒(méi)有止水設(shè)施，所以形成集中滲流；3、原溢洪道只做部分開挖，汛期一直采用加大壩頂高程的方法度汛。4、主灌渠全長(zhǎng)4.8km，僅有1km進(jìn)行了塊石護(hù)砌防滲，其余3.8km為土渠，因水土流失而造成灌渠於塞和滲漏；第二章樞紐工程加固處理設(shè)計(jì)xx水庫(kù)涉及津市三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)五個(gè)行政村，是庫(kù)區(qū)群眾生活用水和農(nóng)田灌溉用水的主要水源，xx水庫(kù)的蓄水、保水就非常重要。因此，本次水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、水庫(kù)洪水設(shè)計(jì)50年一遇，校核500年一遇；2、保持正常高水位51.5m和壩頂高程54.5m不變，修建溢洪道解決泄洪問(wèn)題，水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)中，根據(jù)原設(shè)計(jì)最大下泄流量9.25m3/s,以開挖堰頂寬8m滿足要求；3、上游拋石防浪，下游采用堆石棱體排水的方案，對(duì)大壩進(jìn)行防滲處理；4、輸水涵管屬隱蔽工程，加固較難，需重新改造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。原放水方式采用臥管放水，本次設(shè)計(jì)改建為啟閉機(jī)閘放水，將原有的笛子涵封堵；5、渠道護(hù)砌防滲，主要是將南干渠1km長(zhǎng)的主干渠進(jìn)行護(hù)砌，以確保渠道利用率的提高。由于大壩修建時(shí)沒(méi)有設(shè)置防滲體，致使浸潤(rùn)線較高，逸出口滲透坡降較大，大于粘土的臨界坡降，已有滲透破壞。初步設(shè)計(jì)在下游進(jìn)行堆石棱體排水處理。分三段計(jì)算滲透量：(2)=h2?(h2+ao)21(3)s=b?m1(h1+do)?m2(h2+ao)f1ao=B-m1(h1+do)-m2(h2+ao)=81?41.5?2.367a0第三節(jié)輸水涵管改造設(shè)計(jì)一、原輸水涵基本資料內(nèi)坡比1∶2.5，在高程47.00m處設(shè)內(nèi)涵管原設(shè)計(jì)為無(wú)壓出流，圬工結(jié)構(gòu)，即以三合泥砌塊石而進(jìn)口底板高程43.00m，出口底板高程42.70m，全長(zhǎng)59m，涵底縱坡比i＝1/197，設(shè)計(jì)輸水流量Q＝1.1m3/s。取水方式為側(cè)臥管、砼塞。水庫(kù)正常蓄水位51.50m，50年一遇設(shè)計(jì)洪水位51.96m，500年一遇校核洪水位52.15m。二、涵管更新改造緣由及方案擬定由于原放水臥管滲漏，加之老涵管修建時(shí)，培廂夯實(shí)不嚴(yán)，致使運(yùn)行多年后，造成涵管兩側(cè)培有多處滲漏帶。涵管內(nèi)外已形成通道。因?yàn)橥馏w與圬工結(jié)構(gòu)的邊界條件不同，涵管周邊形成集中滲流，把周邊土粒帶走，現(xiàn)在已在深層出現(xiàn)橫向裂縫，嚴(yán)重危及壩體安全，迫切需要更新改造。2、方案擬定2.1在現(xiàn)有圬工涵的基礎(chǔ)上以水泥漿沖填進(jìn)行頂水灌漿。進(jìn)行頂水灌漿，灌漿量必然較大，加上涵洞尺寸小，灌漿質(zhì)量及效果難以保證。2.2采用內(nèi)增補(bǔ)強(qiáng)。雖然工程量小，但一方面管外培廂流土得不到控制改善，另外原有斷面過(guò)小，不能滿足過(guò)水要求。2.3鋼筋混凝土涵管新建。開挖大壩土方，拆除原底涵，要滿足過(guò)水量要求，經(jīng)水力計(jì)算，涵管斷面需0.6m2左右，為方便施工及建成后檢查維修方便，設(shè)計(jì)涵管斷面尺寸為1.0×0.6m，該方案施工質(zhì)量可靠，工期較短。擬選定3方案對(duì)xx水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，并新增一啟閉機(jī)臺(tái)，設(shè)置啟閉閘門，對(duì)用水進(jìn)行管理，為方便啟閉閘門，修建工作橋一座。3、涵管水力計(jì)算：涵管設(shè)計(jì)灌溉流量0.8～1.1m3/s，管長(zhǎng)60m。水庫(kù)正?，F(xiàn)有底涵縱坡1/197。水力計(jì)算：涵管內(nèi)空斷面積ω=1.0×0.6＝0.6m2，高水位引灌由于水頭較大，流速高，過(guò)水能力大，所以僅需計(jì)算低水位時(shí)，斷面尺寸能否滿足設(shè)計(jì)過(guò)流量（1.1m3/s死水位點(diǎn)的中心水頭為44.0-43.0-0.40.6m流速系數(shù)取φ=0.823/s＞1.1m3/s(符合設(shè)計(jì)要求)一、溢洪道泄洪能力校核xx水庫(kù)溢洪道由寬頂堰、陡坡段、消力池及泄洪明渠四部分組成。由于水庫(kù)無(wú)實(shí)測(cè)徑流資料，原設(shè)計(jì)校核下泄流量為19.25m3/s，本設(shè)計(jì)從安全運(yùn)行角度及原溢洪道已部分開挖現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)工程未實(shí)施兩方面考慮，鑒于xx水庫(kù)與朱亮橋水庫(kù)相距不足10km，水文、地形、地貌條件類同，且xx水庫(kù)集雨面積僅為朱亮橋水庫(kù)集雨面積的一半，故可參照朱亮橋水庫(kù)有關(guān)設(shè)計(jì)成果，8m堰寬完全能滿足泄洪要求，不予拓寬，只作溢洪道和重力式擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)置。二、溢洪道消力池設(shè)計(jì)xx水庫(kù)溢洪道為寬淺式，堰頂高程51.5m，進(jìn)口寬8m，堰長(zhǎng)5m，堰頂下接65m的陡坡段i＝0.1262，溢洪漕后為15m×8m×1.2m的消力池。明渠為梯形斷面，寬4m，邊坡系數(shù)m＝0.8，坡降0.03。當(dāng)最大下泄流量為19.25m3/s時(shí)，通過(guò)水力計(jì)算，此時(shí)即為消力池的最不利設(shè)計(jì)流量，根據(jù)此流量計(jì)算結(jié)果，消力池長(zhǎng)15m，深1.2m，計(jì)算辦法及過(guò)程如下：1、消力池出口明渠水深計(jì)算b=4mm=0.8i=0.003n=0.015（考慮漿砌塊石護(hù)砌）假定下游水深hs，近似按明渠均勻流考慮，則?XRCQ4.86.560.7363.225.3686.820.7964.006.5527.330.9165.5422.415.9527.070.8464.71由上表得下泄流量Q與下游泄洪渠水深h關(guān)系，可知當(dāng)下泄流量Q＝19.25m3/s，下游相應(yīng)水深1.2m。2、消力池深度計(jì)算查灌區(qū)水工建筑物叢書《水閘》P70表3-14滿足滿足σ=1.051.10的要求，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，消力池深3、消力池長(zhǎng)度計(jì)算消力池長(zhǎng)度包括水躍長(zhǎng)度和水平射程長(zhǎng)度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公寬頂堰下射水舌的水平射程L1可用下式計(jì)算：4、海漫段長(zhǎng)度估算L＝(1.65-2.40)Lj取系數(shù)2，L＝20m五、輸水渠斷面設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)最大灌溉流量Q＝1.1m3/s輸水渠糙率取n＝0.017，干渠坡降取i＝0.0005，邊坡系數(shù)m＝0.5。2、斷面尺寸一、地質(zhì)條件項(xiàng)目區(qū)屬武陵山余脈向洞庭湖盆地過(guò)度地帶，地貌上屬?zèng)_積平原，由全新統(tǒng)沖積湖砂質(zhì)粘土，砂卵石層組成，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。大壩為人工素填土層，地面以下為粉土層和砂卵石層，為主要承力層，本工程為改造工程，未進(jìn)行地質(zhì)勘察，地質(zhì)資料參考當(dāng)?shù)仄渌ㄖ刭|(zhì)數(shù)據(jù)，庫(kù)區(qū)土層地基允許承載力約為200Kpa。地質(zhì)條件滿足工程設(shè)計(jì)要求。二、施工條件工程地處北亞熱帶氣候區(qū)，溫暖濕潤(rùn)，枯水期為10月至次年4月間，可進(jìn)行施工。項(xiàng)目區(qū)位于津市市李家鋪鄉(xiāng)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離津市市區(qū)12公里，湘北干線S205線縱穿市區(qū)，南通常德，交通便利，工程所需原材料可在當(dāng)?shù)夭少?gòu)。水庫(kù)有防汛公路連接集鎮(zhèn)，原材料及施工設(shè)備可直接運(yùn)抵施工地。主要工程包括土方工程、砼工程及漿砌石工程，用電負(fù)荷小，工程可采用水庫(kù)管理所電源，用水抽取水庫(kù)水源。第三章工程投資概算第一節(jié)概算編制說(shuō)明一、工程簡(jiǎn)要說(shuō)明xx水庫(kù)除險(xiǎn)工程包括原底涵拆除工程、涵管新建工程、啟閉機(jī)平臺(tái)及工作橋工程、溢洪道護(hù)砌工程、輸水渠護(hù)砌工程等及相關(guān)工程。工程總投資69.4萬(wàn)元,其中建筑工程52.2萬(wàn)元,設(shè)備及安裝工程5.45萬(wàn)元,其它費(fèi)用11.75萬(wàn)元。二、編制依據(jù)本概算組成和編制規(guī)程執(zhí)行湖南省水利水電廳《湖南省水利水電工程設(shè)計(jì)概算編制辦法及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》（湘水電水建南省水利水電廳[1992]設(shè)備安裝工程采用水利部《中小型水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額》（水利部[1臺(tái)班采用湖南省《水利水電工程施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)定額》，其中第一類費(fèi)用上調(diào)5%。該工程由縣級(jí)施工企業(yè)施工，根據(jù)湘水電水建[1998]5號(hào)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，其它直接費(fèi)取費(fèi)率，建筑工程按基本直接費(fèi)的3.7%計(jì)算，安裝工程按基本直接費(fèi)的5.2%計(jì)算，間接費(fèi)取費(fèi)率分別為：土方工程為直接費(fèi)的14%、石方工程為直接費(fèi)的17%、砌石工程為人工費(fèi)的50%、砼工程為人工費(fèi)的80%、設(shè)備安裝工程為人工費(fèi)的110%、計(jì)劃利潤(rùn)為直接費(fèi)與間接費(fèi)之和的7%、稅金為直接費(fèi)、間接費(fèi)與計(jì)劃利潤(rùn)之和的3.22%。建設(shè)單位管理費(fèi)按工程費(fèi)用的1.20%計(jì)算，工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)按工程費(fèi)用的1.50%計(jì)算，勘察，設(shè)計(jì)費(fèi)按工程費(fèi)用的2.50%計(jì)算，竣工圖編制費(fèi)按設(shè)計(jì)費(fèi)的0.05%計(jì)算。三、基礎(chǔ)單價(jià)1、人工工資：26.4元/d2、主要材料：第二節(jié)工程估算土方工程8.6萬(wàn)元、原涵管及臥管拆除工程0.1萬(wàn)元、漿砌石工程：?jiǎn)㈤]機(jī)2.9萬(wàn)元、鑄鋼閘門2.5萬(wàn)元、金結(jié)構(gòu)0.68萬(wàn)元；臨時(shí)工程：臨時(shí)房屋建筑工程1.2萬(wàn)元、其它臨時(shí)工程3.5萬(wàn)元；其它費(fèi)用6.3萬(wàn)元；預(yù)備費(fèi)3.3萬(wàn)元。1234567一12345二123三12四1234五1六建筑工程概算表1234567一二三四t五m設(shè)備及安裝工程概算表1234567一tt二臺(tái)1建筑工程概算表1234567一%2二%6一1%2%3%二%三%四1%2%3%一%5元主要原材料價(jià)格表123t4t5678水9電m施工機(jī)械臺(tái)班（時(shí)）費(fèi)匯總表單位：元單位估價(jià)表t水元t水元單位估價(jià)表1工日2元34元單位估價(jià)表1工日2元34元單位估價(jià)表挖裝、運(yùn)輸、自卸、空回一元1元工日2元元3元元元二元三元四元五元單位估價(jià)表一元1工日2元元元二元三元四元五元單位估價(jià)表一元1工日2元