湛江某水庫除險加固設(shè)計書

1、廉江市屋背塘水庫除險加固工程初步設(shè)計報告書湛江市聯(lián)誠水務(wù)工程技術(shù)有限公司二o一一年十月廉江市屋背塘水庫除險加固工程初步設(shè)計報告書審 定：諶德智審 核：李義民校 核：竇 飛編 寫：潘洪剛湛江市聯(lián)誠水務(wù)工程技術(shù)有限公司二o一一年十月目 錄1 綜合說明11.1、概況：11.2、工程存在的主要問題51.3、工程等級和洪水標(biāo)準(zhǔn)61.4、工程除險加固項目及措施61.5、加固后工程規(guī)模71.6、工程投資概算81.7、工程效益82 水文水利計算102.1、等級及洪水標(biāo)準(zhǔn)102.2、工程水文計算102.3、水庫調(diào)洪演算113 工程地質(zhì)143.1、概述143.2、庫區(qū)地形地貌特征和地質(zhì)條件143.3、地形地貌14

2、3.4、工程地質(zhì)特征143.5、結(jié)論與建議153.6、天然建筑材料164工程加固設(shè)計174.1、工程總體布置174.2、大壩工程加固設(shè)計174.3、溢洪道加固設(shè)計194.4、輸水涵管加固設(shè)計225 其他項目設(shè)計246 工程管理246.1、工程管理范圍和保護(hù)范圍246.2、管理機(jī)構(gòu)及運行246.3、工程管理制度256.4、工程管理措施257 施工組織設(shè)計277.1、施工條件及施工組織274、主要建筑材料的來源和運輸情況287.2、施工管理297.3、施工導(dǎo)流297.4、施工進(jìn)度安排及主要工程量298 投資概算298.1、概算編制依據(jù)298.2、工程概算298.3、建設(shè)資金籌措：291 綜合說明1

3、.1、概況：基本情況屋背塘水庫位于廉江市營仔鎮(zhèn)多浪坡村委屋背塘村東北角約0.3km，離營仔鎮(zhèn)6.1km，水庫于1961年5月建成并開始蓄水運行，水庫控制集雨面積0.5km2，庫區(qū)原地貌為低山丘陵地貌，場地周邊地勢起伏較大，地表植被茂盛，場區(qū)地勢相對較為平整。屋背塘水庫是廉江市營仔鎮(zhèn)的主要小型水利工程設(shè)施之一，水庫自1961年5月建成以來，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用，解決了該鎮(zhèn)多浪坡村委300畝農(nóng)田的灌溉和420人的生活用水問題，同時亦擔(dān)負(fù)著防洪面積550畝，捍衛(wèi)人口650人的重要任務(wù)。本水庫原設(shè)計總庫容16.1萬m3，屬小（二）型水庫。水庫現(xiàn)有樞紐工程包括：（1）主壩一座，壩頂長116.6m

4、，壩頂寬1.92.8m，壩頂高程20.8221.60m（黃海高程，以下同），最大壩高5.45m，壩迎水邊坡1：1.492.14左右，背水邊坡1:1.411.76左右；(2)輸水涵一座，為直徑0.20m的低標(biāo)號砼砂漿包瓦涵結(jié)構(gòu)；（3）開敞式土溢洪道一座，底寬3.0m。（4）無固定管理房屋和專職管理人員。該水庫是一宗以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)殖的綜合利用的?。ǘ┬退畮?。水文氣象該水庫位于雷州半島北部，屬九州江水系，該區(qū)域最高氣溫39.5，最低氣溫2，多年平均氣溫22.8。該水庫所在地多年平均降雨量為1460mm，多年平均徑流深639.1mm，多年平均最大風(fēng)速為5.46m/s，多年平均氣溫22.8左

5、右，每年10月至翌年3月，降雨量占全年的15，4月-9月降雨量占全年85。有關(guān)水文特征值見下表。水文特征表 表11項 目十年一遇洪水五十年一遇洪水24小時暴雨（mm）272.20398.62洪峰流量（m3/s）5.186.86一天洪水總量（萬m3）7.7812.61三天洪水總量（萬m3）8.9114.53工程地質(zhì)該工程有地質(zhì)鉆探資料，根據(jù)地質(zhì)鉆探資料作如下概述：本次鉆探最大揭露深度為12.00m，揭露土層從上至下主要有現(xiàn)代人工堆積層(q4ml)，下部屬第四系全新統(tǒng)沖洪積相沉積層(q4 al+pl)及第四系殘積層(qel)。以下按成因類型及巖土工程特性將上述巖土層劃分為3個主層，各巖土層巖性特征

6、及分布特點分述如下:1、現(xiàn)代人工堆積層(q4ml)第層素填土：水庫壩體填筑土。淺黃褐色、灰褐色，以粉質(zhì)黏土為主，上部含中粗砂顆粒及少量碎石塊等，黏性較差，濕，松散稍壓實，為近期人工堆填。場地內(nèi)均有分布，層頂標(biāo)高為16.6721.50m，層底標(biāo)高為13.9720.33m；厚度0.807.50m，平均厚度3.75m，標(biāo)貫擊數(shù)n=48，平均標(biāo)貫擊數(shù)為5.3。根據(jù)室內(nèi)土工試驗成果，該層土的物理力學(xué)指標(biāo)平均值如下：含水量w=17.2%，孔隙比e=0.764，比重gs=2.69，質(zhì)量密度=1.79gcm-3，液性指數(shù)il=-0.12，塑性指數(shù)ip=15.9，壓縮系數(shù)av0.10.2=0.442mpa-1，

7、壓縮模量e s0.10.2=4.44mpa，水平滲透系數(shù)（室內(nèi)）kh=0.120×10-4cm/s，豎向滲透系數(shù)（室內(nèi)）kv=0.103×10-4cm/s，直接快剪黏聚力cq=24.3kpa，內(nèi)摩擦角q=21.4度，屬中等壓縮性土。2、第四系全新統(tǒng)沖洪積相沉積層(q4al+pl)第層中砂：灰褐色、黃褐色，飽和，松散，含粉黏粒，級配一般。主要分布于zk1、zk2、zk4等孔所在地段，層頂標(biāo)高為13.9717.50m，層底標(biāo)高為12.6716.30m；厚度0.901.30m，平均厚度1.13m，標(biāo)貫擊數(shù)n=78，平均標(biāo)貫擊數(shù)為7.5。根據(jù)工程地質(zhì)手冊（第四版）193頁peck公

8、式，快剪黏聚力cq=0，內(nèi)摩擦角q=29.0度。3、第四系殘積層(qel)第層砂質(zhì)黏性土：由花崗巖風(fēng)化殘積形成，灰褐色、淺黃褐色，濕，可塑，含中粗砂顆粒較多，黏性較差。場地內(nèi)均有分布，均未鉆穿，層頂標(biāo)高為12.6720.33m，揭示厚度3.604.70m，標(biāo)貫擊數(shù)n=717，平均標(biāo)貫擊數(shù)為11.0。根據(jù)室內(nèi)土工試驗成果，該層土的物理力學(xué)指標(biāo)平均值如下：含水量w=19.0%，孔隙比e=0.645，比重gs=2.70，質(zhì)量密度=1.95gcm-3，液性指數(shù)il=0.01，塑性指數(shù)ip=18.5，壓縮系數(shù)av0.10.2=0.350mpa-1，壓縮模量e s0.10.2=5.10mpa，水平滲透系數(shù)

9、（室內(nèi)）kh=0.042×10-4cm/s，豎向滲透系數(shù)（室內(nèi)）kv=0.062×10-4cm/s，直接快剪黏聚力cq=25.1kpa，內(nèi)摩擦角q=23.2度。水庫特性表水庫特性表 表12序號及項目單位數(shù)量或名稱備注加固前加固后一、水文1、集雨面積km20.50.52、設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)p(%)10103、設(shè)計洪水流量m3/s5.184、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)p(%)225、校核洪水流量m3/s6.86二、水庫1、校核洪水位m21.121.072、設(shè)計洪水位m20.720.813、正常蓄水位m20.120.14、死水位m15155、校核洪水位相應(yīng)庫容104m316.1166、設(shè)計洪水位相應(yīng)

10、庫容104m314.8157、正常蓄水位相應(yīng)庫容104m311.611.68、死庫容104m30.50.5三、下泄流量1、校核洪水下泄流量m3/s4.44.42、設(shè)計洪水下泄流量m3/s22.8四、工程效益1、捍衛(wèi)人口人6506502、捍衛(wèi)耕地畝5505503、灌溉面積畝3003004、供水m3/d5、發(fā)電裝機(jī)kw五、主要建筑物（一）擋水建筑物a、主壩1、型式均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩2、頂部（防浪墻頂）高程m20.8221.6022.33、最大壩高m5.455.454、壩頂寬度m1.82.855、壩頂長度m116.6131.1b、副壩（二）輸水建筑物1、型式圓型圓涵2、斷面尺寸m0.20.83、長度m

11、14.83224.14、閘門型式無平板（三）泄水建筑物1、型式開敞式開敞式2、堰頂高程m20.5620.13、過水凈寬m334、溢流段長度m80.743.575、消能方式無底流消能6、閘門型式無1.2、工程存在的主要問題根據(jù)省有關(guān)精神，組織技術(shù)人員對該水庫進(jìn)行了安全檢查，通過現(xiàn)場檢查和觀察，發(fā)現(xiàn)該水庫存在的主要問題有以下幾點：1、水庫大壩：主壩上游壩坡受風(fēng)浪淘刷，原砼防滲護(hù)坡老化、崩塌嚴(yán)重，護(hù)坡表面長滿雜草、雜木；下游坡坡面雜草叢生，并不同程度地滋生蟻患，下游坡腳反濾體老化崩塌，下游坡面出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。副壩上游坡無設(shè)護(hù)坡防滲，受風(fēng)浪淘刷，水土流失較嚴(yán)重。下游坡坡面雜草叢生，并不同程度地滋生蟻患，

12、下游坡腳無設(shè)反濾體，下游坡面出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。大壩無觀測設(shè)施，影響安全監(jiān)測。分析其原因，主要是當(dāng)時設(shè)計時標(biāo)準(zhǔn)低，為“三邊”工程，土法上馬，施工質(zhì)量難以保證，且經(jīng)過三十多年的運用，長期遭受洪水及臺風(fēng)的襲擊，使土壩壩體沖刷嚴(yán)重。2、溢洪道：溢洪道為開敞式漿砌石溢洪道，兩側(cè)側(cè)墻漿砌石老化，局部有脫落，堰頂段砼護(hù)底老化，溢洪道出水口雜草、雜木叢生，阻水嚴(yán)重，且沒有設(shè)置防沖消能措施，嚴(yán)重影響水庫正常排洪。3、放水涵：放水設(shè)施均為啟閉平板閘門放水，主壩輸水涵截面尺寸為0.7×0.75m，副壩輸水涵直徑為0.3m的低標(biāo)號砼砂漿包瓦涵結(jié)構(gòu)，斷面尺寸為0.3m。經(jīng)現(xiàn)場檢查，涵身已老化漏水，主壩輸水涵工作橋

13、下沉約10cm，原因主要是長期的運用，結(jié)構(gòu)老化和人為損壞等。4、其它：水庫進(jìn)庫公路坎坷不平、窄小，沒有管養(yǎng)房、通訊設(shè)施、觀測設(shè)備，也沒有備用的防汛砂石料。1.3、工程等級和洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）及水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000）規(guī)定，該水庫屬等?。ǘ┬退畮?，主要建筑物為5級，洪水標(biāo)準(zhǔn)為：按10年一遇洪水設(shè)計，50年一遇洪水校核；施工洪水按5年一遇計算。1.4、工程除險加固項目及措施針對安全檢查發(fā)現(xiàn)的該水庫存在的安全隱患，水庫除險加固項目及措施主要為：1、針對大壩存在的安全隱患，提出大壩除險加固的措施是：（1）壩體：主壩按壩頂高程21.60m，防

14、浪墻頂高程22.30m，壩頂寬度按穩(wěn)定計算要求為5.0m，迎水坡、背水坡按前削后補原則，迎水面坡比為1：2.5、背水面坡比為1：2.5進(jìn)行壩坡修整，上游坡采用砼護(hù)坡，底鋪級配碎石墊層；下游坡種草皮護(hù)坡，設(shè)坡面排水溝；壩腳0+12.10+106設(shè)排水棱體和縱向排水溝，壩體全壩段進(jìn)行劈裂灌漿防滲，壩頂泥結(jié)石路面。2、溢洪道：加固溢洪道。堰段側(cè)墻、溢流堰及消力池均為混凝土，陡坡段側(cè)墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，池后鋪漿砌石護(hù)底和干砌石海漫。3、放水涵：主壩原輸水涵破壩重建，新建預(yù)應(yīng)力鋼筋砼壓力管，管內(nèi)徑0.8m。4、其它：整修防汛公路1.987km，配套管養(yǎng)房80m2，電話一臺（套），設(shè)置水位及位移變形觀測設(shè)備，

15、按有關(guān)規(guī)定備足防汛砂石料并作料場。1.5、加固后工程規(guī)模1、水庫加固后各水位及庫容如下表表13名稱類別水位（m）庫容（萬m3）死水位16.692.8正常水位20.1012設(shè)計水位（10%）20.8115校核水位（2%）21.07162、擋水建筑物：加固后擋水建筑物的特性如下表：表14序號及項目單 位數(shù)量或名稱備 注一、主壩1、壩型均質(zhì)土壩2、壩頂高程m21.603、防浪墻頂高程m22.304、壩高m5.455、壩頂長m131.106、壩頂寬m5.07、上/下游壩坡比1:2.5/1:2.58、護(hù)坡型式砼護(hù)坡9、反濾排水排水棱體10、壩頂路面結(jié)構(gòu)泥結(jié)石3、泄水建筑物：加固后溢洪道的特性如下表表15

16、序號及項目單 位數(shù)量或名稱備 注1、溢洪道型式座開敞式寬頂堰2、堰頂高程m20.103、溢洪道寬m34、消能方式底流5、最大下泄流量m 3/s4.40 4、輸水建筑物：加固后放水涵的特性如下表表16序號及項目單 位主壩備 注數(shù)量或名稱1、放水涵型式圓型2、放水涵基本尺寸8003、進(jìn)/出口底高程m16.69/16.694、設(shè)計輸水量m3/s2.345、控制型式平板閘門1.6、工程投資概算本概算工程量根據(jù)水利工程工程量計算規(guī)則進(jìn)行計算，按粵水基20062號文予以發(fā)布的廣東省水利水電工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定（試行）、廣東省水利水電建筑工程概算定額（試行）、廣東省水利水電設(shè)備安裝工程概算定額（試行）

17、、廣東省水利水電工程施工機(jī)械臺班費定額（試行），運用廣東省水利水電工程概預(yù)算軟件（2006）進(jìn)行計價。主要材料單價采用2011年8月份湛江建設(shè)工程造價信息中公布的參考價加上實際擴(kuò)大運距運雜費而成，次要材料價采用省廳公布的2011年次材價。本工程總投資253.11萬元，其中建筑安裝工程費192.30萬元，設(shè)備費3萬元，獨立費用39.06萬元，預(yù)備費18.75萬元?？傂柰练矫魍?062.26m3，土石方填筑4973.07m3，砼728.30m3，鋼筋1噸，勞動力4689.70工日，水泥360.67噸，碎石3139.28立方，塊石747.39方。本工程設(shè)計概算投資253.11萬元。由上級按有關(guān)規(guī)定給

18、予補助外，其余由地方自籌。1.7、工程效益該水庫設(shè)計灌溉面積300畝，由于現(xiàn)壩體滲流嚴(yán)重，不能有效的擋蓄洪水，威脅到下游農(nóng)田的正常生產(chǎn)，實際灌溉面積不足200畝。同時，由于不能正常蓄水，也影響了養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)村人畜生活用水。加固后，水庫擋蓄洪水的能力提高，能充分發(fā)揮它的灌溉效益；另外，水面面積增加，也可促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，達(dá)到社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。2 水文水利計算2.1、等級及洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家防洪標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）及水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000），確定本水庫為?。ǘ┬退畮?，工程等級為等，主要建筑物為5級，洪水標(biāo)準(zhǔn)確定為：按十年一遇洪水設(shè)計，五十年一遇洪水校核

19、。2.2、工程水文計算 1、基本情況：該水庫位于營仔鎮(zhèn)多浪坡村委屋背塘村東北角約0.3km，集雨面積0.5km2，壩址以上河流長度1.12km，河流平均坡降0.005，庫區(qū)內(nèi)植被良好。該水庫位于雷州半島北部，屬九州江水系，該區(qū)域最高氣溫39.5，最低氣溫2，多年平均氣溫22.8。該水庫所在地多年平均降雨量為1460mm，多年平均徑流深639.1mm，多年平均最大風(fēng)速為5.46m/s，多年平均氣溫22.8左右，每年10月至翌年3月，降雨量占全年的15，4月-9月降雨量占全年85。建庫以來，庫區(qū)沒有任何水文和氣象觀測資料，因此，水文計算的各種參數(shù)須查有關(guān)資料。2、水文參數(shù)由于該水庫沒有任何水文和氣

20、象觀測資料，因此，水利水文計算參數(shù)采用2003年廣東省水文局編制的廣東省暴雨參數(shù)等值線圖查得，采用綜合單位線法計算洪水。各設(shè)計頻率暴雨參數(shù)及洪水成果見表2-1、表2-2。設(shè)計暴雨參數(shù)表 表2-1表2-1-1（p=20%）項 目t （小時）11h59.3h59.3hcvt0.26cvt0.26cvtkpt1.199kpt1.199kpt11表2-1-2（p=10%）項 目t （小時）11h59.3h59.3hcvt0.26cvt0.26cvtkpt1.348kpt1.348kpt11表2-1-3（p=2%）項 目t （小時）11h59.3h59.3hcvt0.26cvt0.26cvtkpt1.6

21、51kpt1.651kpt11各設(shè)計頻率洪水成果 表2-2計算方法qm（m3/s）w24（104m3）備 注p=20%p=10%p=2%p=20%p=10%p=2%綜合單位線法4.425.186.865.857.7812.612.3、水庫調(diào)洪演算1、調(diào)洪原則：本水庫以灌溉為主，起調(diào)水位定為正常水位20.10m，溢洪道為開敞式寬頂堰，無閘控制，堰底高程20.10m。當(dāng)需要泄洪時，來多少泄多少。水庫水位庫容關(guān)系曲線如下表。屋背塘水庫水位庫容曲線2、泄流參數(shù)：根據(jù)溢洪道形式和進(jìn)口段尺寸，根據(jù)水利水電出版社的運行管理溢洪道計算，確定溢流參數(shù)以及各水位對應(yīng)的下泄流量，結(jié)果如上表。 3、調(diào)洪演算成果：調(diào)洪

22、演算采用廣東省水利廳編制的調(diào)洪演算程序（th-3.gd），根據(jù)上面確定的泄洪參數(shù)進(jìn)行調(diào)洪。各頻率洪調(diào)洪演算成果見下表： 表24洪水計算方法頻率p起調(diào)水位（m）洪峰流量（m3/s）庫容（萬m3）泄洪流量（m3/s）水位h（m）備注綜合單位線法10%20.105.18152.820.812%20.106.86164.421.074、施工渡汛該水庫因缺乏施工時段水文計算有關(guān)資料，無法對施工洪水（五年一遇洪水）進(jìn)行計算。根據(jù)廉江市水庫施工習(xí)慣做法，選擇在每年的枯水期施工，放水涵施工根據(jù)實際適當(dāng)圍筑土圍堰，圍堰高度一般選擇2.50m，堰面寬2.50m，按1：2放坡。3 工程地質(zhì)3.1、概述為查明壩體、壩

23、基（巖）土層的結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)，水文地質(zhì)及工程地質(zhì)特征，為設(shè)計提供依據(jù)，福建省地質(zhì)工程研究院受廉江市水務(wù)局的委托，承擔(dān)了屋背塘水庫安全加固階段的工程地質(zhì)勘察任務(wù)。通過野外收集資料、踏勘、工程地質(zhì)調(diào)查、勘探、原位測試和室內(nèi)試驗，初步查明水庫區(qū)內(nèi)及各構(gòu)筑物的地形地貌、工程地質(zhì)條件，巖土層的物理力學(xué)性能，對壩體、壩基穩(wěn)定、滲透變形等工程地質(zhì)問題作出評價，并提出相應(yīng)處理措施的建議，為水庫除險加固設(shè)計、施工提供可靠的工程地質(zhì)資料。3.2、庫區(qū)地形地貌特征和地質(zhì)條件本次勘察完成的工作量如下：勘探孔4個，總進(jìn)尺35.05m，標(biāo)貫試驗15次，鉆孔內(nèi)注水試驗5段，砂土樣8個，水樣1個。3.3、地形地貌壩區(qū)原地

24、貌為低山丘陵地貌，場地周邊地勢起伏較大，地表植被茂盛?？辈靾鰠^(qū)地勢相對較為平整，位于主壩頂部的鉆孔孔口地面標(biāo)高為21.1321.50m，壩基下部勘探孔的孔口標(biāo)高為16.67m。3.4、工程地質(zhì)特征1、現(xiàn)代人工堆積層(q4ml)第層素填土：水庫壩體填筑土。淺黃褐色、灰褐色，以粉質(zhì)黏土為主，上部含中粗砂顆粒及少量碎石塊等，黏性較差，濕，松散稍壓實，為近期人工堆填。場地內(nèi)均有分布，層頂標(biāo)高為16.6721.50m，層底標(biāo)高為13.9720.33m；厚度0.807.50m，平均厚度3.75m，標(biāo)貫擊數(shù)n=48，平均標(biāo)貫擊數(shù)為5.3。根據(jù)室內(nèi)土工試驗成果，該層土的物理力學(xué)指標(biāo)平均值如下：含水量w=17.

25、2%，孔隙比e=0.764，比重gs=2.69，質(zhì)量密度=1.79gcm-3，液性指數(shù)il=-0.12，塑性指數(shù)ip=15.9，壓縮系數(shù)av0.10.2=0.442mpa-1，壓縮模量e s0.10.2=4.44mpa，水平滲透系數(shù)（室內(nèi)）kh=0.120×10-4cm/s，豎向滲透系數(shù)（室內(nèi)）kv=0.103×10-4cm/s，直接快剪黏聚力cq=24.3kpa，內(nèi)摩擦角q=21.4度，屬中等壓縮性土。2、第四系全新統(tǒng)沖洪積相沉積層(q4al+pl)第層中砂：灰褐色、黃褐色，飽和，松散，含粉黏粒，級配一般。主要分布于zk1、zk2、zk4等孔所在地段，層頂標(biāo)高為13.97

26、17.50m，層底標(biāo)高為12.6716.30m；厚度0.901.30m，平均厚度1.13m，標(biāo)貫擊數(shù)n=78，平均標(biāo)貫擊數(shù)為7.5。根據(jù)工程地質(zhì)手冊（第四版）193頁peck公式，快剪黏聚力cq=0，內(nèi)摩擦角q=29.0度。3、第四系殘積層(qel)第層砂質(zhì)黏性土：由花崗巖風(fēng)化殘積形成，灰褐色、淺黃褐色，濕，可塑，含中粗砂顆粒較多，黏性較差。場地內(nèi)均有分布，均未鉆穿，層頂標(biāo)高為12.6720.33m，揭示厚度3.604.70m，標(biāo)貫擊數(shù)n=717，平均標(biāo)貫擊數(shù)為11.0。根據(jù)室內(nèi)土工試驗成果，該層土的物理力學(xué)指標(biāo)平均值如下：含水量w=19.0%，孔隙比e=0.645，比重gs=2.70，質(zhì)量密

27、度=1.95gcm-3，液性指數(shù)il=0.01，塑性指數(shù)ip=18.5，壓縮系數(shù)av0.10.2=0.350mpa-1，壓縮模量e s0.10.2=5.10mpa，水平滲透系數(shù)（室內(nèi)）kh=0.042×10-4cm/s，豎向滲透系數(shù)（室內(nèi)）kv=0.062×10-4cm/s，直接快剪黏聚力cq=25.1kpa，內(nèi)摩擦角q=23.2度。3.5、結(jié)論與建議1、該水庫的主壩壩體填筑土（第層素填土）含砂粒、粉粒較多，局部地段上部含較多中粗砂顆粒及碎石塊等，總體滲透性為中等透水；壓縮性較高，屬于中等壓縮性土；土質(zhì)結(jié)構(gòu)較松散，土體易吸水飽和軟化，強(qiáng)度較低。此外，在主壩壩體部分地段分布有

28、透水性較好第層中砂，為可液化飽和砂土層,液化等級為輕微，對壩體滲漏影響較大，建議采取高壓旋噴、劈裂灌漿、充填灌漿等措施對該水庫的主壩壩體填筑土及壩基土（主要是第層中砂）進(jìn)行加固防滲處理，同時做好坡面防滲加固。3.6、天然建筑材料在材料場取樣一組土樣進(jìn)行室內(nèi)重型擊實試驗，擊實試驗結(jié)果為：含砂低液限黏土，最大干密度2.00g/cm3，最優(yōu)含水量w=9.5%。材料場土量儲量充足，可滿足加固壩體需求。4 工程加固設(shè)計4.1、工程總體布置該水庫位于營仔鎮(zhèn)多浪坡村委屋背塘村，工程主要布置有主壩壩頂長131.1m的土壩一座，最大壩高5.45m，壩頂平均寬5.0m；在水庫的右側(cè)山坡處布置開敞式溢洪道一座，堰頂

29、高程20.10m，凈寬3.0m；在主壩上布置800預(yù)應(yīng)力壓力管各一座，涵身長為24.1m。由于該水庫為?。ǘ┬退畮欤こ痰燃墳榈?，主要建筑物為5級，則工程按十年一遇洪水設(shè)計，五十年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行除險加固。4.2、大壩工程加固設(shè)計1、大壩高度復(fù)核分設(shè)計和校核兩種情況復(fù)核壩體高度波浪爬高計算水庫波浪爬高計算根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速資料和水庫的風(fēng)區(qū)長度，采用莆田公式計算波浪爬高和水面壅高（具體計算見計算書）。風(fēng)速資料采用廉江市氣象臺提供的36年（19712006年）風(fēng)速資料進(jìn)行計算，風(fēng)速換算及水庫風(fēng)區(qū)長度計算按碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（sl274-2001）要求進(jìn)行（詳見計算書）。壩頂超高計算壩頂超高計算

30、公式：y=r+e+a式中：y壩頂超高，r風(fēng)浪爬高e最大風(fēng)壅水面高度，a安全超高4、5級建筑物：a設(shè)=0.5m，a校=0.3m壩頂高程計算成果見下表 壩頂高程成果表 表4-1名稱運用條件靜水位爬高r雍高e安全加高a所需壩頂高程備 注主壩正常運用120.100.7730.0190.521.392砼護(hù)坡情況正常運用220.810.8160.0140.522.14非常運用121.070.8900.0030.322.263非常運用220.100.8490.0040.3+0.521.753壩頂高程確定：最大壩頂高程為22.263m，現(xiàn)有壩頂高程為21.60m，壩頂高程不滿足設(shè)計要求，需要加高壩體，確定壩頂

31、高程為21.60m，增設(shè)防浪墻，墻頂高程22.30m。2、大壩穩(wěn)定分析計算根據(jù)水庫現(xiàn)有壩坡及地質(zhì)鉆探資料數(shù)據(jù)，按迎水面坡比1：2.5、背水面坡比1：2.5進(jìn)行滲流及壩坡穩(wěn)定計算，成果如下：主壩壩坡下游穩(wěn)定分析計算成果表表4-2目斷面情況斷面正常運用條件非常運用條件正常水位下游壩坡k庫水位在1/3壩高處上游壩坡k設(shè)計水位降至正常水位上游壩坡k正常水位+加地震ki上、下游壩坡穩(wěn)定最小安全系數(shù)加固前1.3741.3261.3231.226加固后主壩最大斷面1.358上下游坡比相同，不用計算1.3501.192規(guī)范要求1.251.251.251.10根據(jù)上面成果得：屋背塘水庫主壩下游壩坡穩(wěn)定加固前不滿

32、足抗滑穩(wěn)定要求，對大壩進(jìn)行加固后滿足抗滑穩(wěn)定要求，主要是對大壩坡面按統(tǒng)一的坡比進(jìn)行削、補及防滲。3、大壩存在的安全隱患和除險加固措施根據(jù)現(xiàn)場勘查及地質(zhì)鉆探資料數(shù)據(jù)，水庫大壩壩身填土疏松。主壩迎水面砼防滲護(hù)坡老化、崩塌嚴(yán)重，護(hù)坡表面長滿雜草、雜木，背水坡面雜草叢生，背水坡滲流嚴(yán)重；副壩迎水坡無設(shè)護(hù)坡防滲，受風(fēng)浪淘刷，水土流失較嚴(yán)重，背水坡面雜草叢生，背水坡滲流嚴(yán)重，這一切都影響著水庫大壩的穩(wěn)定安全。針對大壩存在的安全隱患，提出大壩除險加固的措施是：壩身土方：根據(jù)壩頂高程計算成果，按“前削后補”原則，上游以1:2.5坡比，下游坡比1:2.5坡比，壩頂按5.0m寬標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整治。壩坡：上游坡采用砼護(hù)坡

33、，厚12cm，下鋪砂石墊層；下游坡新建壩坡格條，植草皮護(hù)坡，并設(shè)置縱橫向排水溝。壩腳：在主河床壩腳段設(shè)置排水棱體及縱向排水溝。壩頂：壩頂在土方填筑完成后，鋪筑泥結(jié)石路面厚20cm，路面作2%的散水坡。壩體：對壩體全壩段進(jìn)行劈裂灌漿防滲。4.3、溢洪道加固設(shè)計1、溢洪道存在問題及加固措施溢洪道為開敞式寬頂堰，1孔，凈寬3.0m，無閘控制。經(jīng)過長年累月的運用，洪水的沖蝕，溢洪道兩側(cè)側(cè)墻漿砌石老化，局部有脫落，堰頂段砼護(hù)底老化，溢洪道出水口雜草、雜木叢生，阻水嚴(yán)重，且沒有設(shè)置防沖消能措施，不滿足泄洪要求，嚴(yán)重影響水庫的安全運行。溢洪道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000

34、）規(guī)定，本水庫溢洪道為5級水工建筑物，它的洪水標(biāo)準(zhǔn)按：十年一遇洪水設(shè)計，五十年一遇洪水校核。溢洪道加固措施：由于原水庫溢洪道經(jīng)過長年累月的運用，洪水的沖蝕，溢洪道兩側(cè)側(cè)墻漿砌石老化，局部有脫落，堰頂段砼護(hù)底老化，溢洪道出水口雜草、雜木叢生，阻水嚴(yán)重，且沒有設(shè)置防沖消能措施，不能安全溢洪，因此，須加固溢洪道，加固后，溢洪道共1孔，過水凈寬3.0m，堰頂高程為20.10m，泄流段側(cè)墻為c20混凝土，陡坡段、消力池、前坦段側(cè)墻均為c20+15%大石砼，消力池后鋪漿砌石護(hù)底，再鋪砌干砌石海漫。2、溢洪道設(shè)計有關(guān)計算 （1）溢洪道流量計算溢洪道為開敞式寬頂堰，1孔，設(shè)計堰寬為3.0m，堰頂高程20.10

35、m。根據(jù)寬頂堰流量計算公式計算如下： q=*m*b*sqr（2*g）*ho（3/2） 式中： sqr-開方號 ho=h+vo*vo/2/g（米）; b-堰寬（米），b=3m； m-流量系數(shù) -淹沒系數(shù) -側(cè)收縮系數(shù)，取0.7。溢洪道流量計算結(jié)果如下：序號溢洪道寬度b（m)正常水位（m）水位（m）庫容（萬m3）泄流量（m3/s）備注1320.1150.50.00 2320.1160.950.00 3320.1172.20.00 4320.1184.60.00 5320.1197.90.00 6320.120.1120.00 7320.120.714.82.14 8320.121.116.14.6

36、0 9320.121.6198.46 10320.122.12413.02 （2）消能工設(shè)計計算本次除險加固中，溢洪道效能方式為下挖式消力池消能，消力池頂部高程為18.90m，底部高程為18.40m,消力池寬3.0m,消力池計算簡圖如下：消力池簡圖經(jīng)計算，消力池深0.50m，長6.7m，寬3.0m。計算得海漫長度為：9.20m。（4）溢洪道陡坡水面線計算陡坡水面線計算 dp-3(1994.10)gd - - - - - - - - -起始槽寬 b0= 3 (m)糙率 n0= .016 動能修正系數(shù)a= 1.1 分段數(shù) n= 2 m= 1 t= 1 (t=1/2(等寬/不等寬) i j(i) m

37、(i) dl(m) b(m) l(m) 1 .019 1 37.6 3 37.6 - - - - - - - - -計算流量 q= 2.8 (m/s)臨界水深 hk= .673 (m) i l(m) h(m) v(m/s)起推水深 hc(1,0)= .673 1 0 .673 2.45 2 37.6 .2 8.27 計算流量 q= 4.4(m/s)臨界水深 hk= .876 (m) i l(m) h(m) v(m/s)起推水深 hc(1,0)= .876 1 0 .876 2.8 2 37.6 .278 8.8（5）側(cè)墻穩(wěn)定計算根據(jù)屋背塘水庫地質(zhì)鉆探資料，對溢洪道側(cè)墻進(jìn)行穩(wěn)定計算，采用擋土墻穩(wěn)

38、定與應(yīng)力計算書g-9進(jìn)行計算，得斷面1結(jié)果如下：k1= 1.9661 k2=7.3505，cv= 1.71m3;斷面2計算結(jié)果如下：k1= 12.7254 ，k2=7.6553，cv= 1.23m3。與規(guī)范給定最小安全系數(shù)比較得側(cè)墻滿足抗滑穩(wěn)定要求。4.4、輸水涵管加固設(shè)計1、輸水涵管存在問題和加固措施輸水涵現(xiàn)狀及存在的安全隱患：主壩輸水涵的截面尺寸現(xiàn)為0.20m的瓦涵，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，涵管管身均老化，涵身漏水嚴(yán)重，主壩輸水涵工作橋下沉約10cm，影響了大壩的安全。針對上述問題，分析其原因，主要是長期的運用，自身老化和人為破壞。因此，必須對放水涵進(jìn)行破壩重建。2、加固設(shè)計措施本次設(shè)計考慮對舊涵破壩

39、重建，新建預(yù)應(yīng)力壓力管，管身直徑為800。主壩放水涵進(jìn)口高程為16.69m，涵全長24.10m，涵出口高程16.69m，后接渠道。5 其他項目設(shè)計1、防汛公路：推土機(jī)平整防汛公路1.987km，路基寬5.0m；鋪泥結(jié)石路面長0.55km，寬3.5m，厚0.2cm，兩側(cè)挖排水溝。2、管養(yǎng)房：配套80m2磚混結(jié)構(gòu)平房。3、設(shè)置各種觀測設(shè)施，配套水位尺、雨量自計儀、量水堰、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀各一套。4、根據(jù)防汛要求，預(yù)備必要的砂、石料及其它防汛器材。5、根據(jù)水庫管理發(fā)展需要，設(shè)置小型水庫動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。6、壩體白蟻防治。6 工程管理6.1、工程管理范圍和保護(hù)范圍根據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定，與當(dāng)?shù)貒凉芾聿块T

40、、政府共同做好水庫管理范圍、保護(hù)范圍的劃分工作，辦理定權(quán)發(fā)證，明確管理、保護(hù)權(quán)限，制定相應(yīng)管理辦法。6.2、管理機(jī)構(gòu)及運行本水庫屬營仔鎮(zhèn)多浪坡委會管理，由鎮(zhèn)水管所負(fù)責(zé)具體安全運作的指導(dǎo)工作。水庫加固后，建議由鎮(zhèn)水管所直接管理，負(fù)責(zé)各項具體工作，管理人員由鎮(zhèn)水管所聘請，并對其進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，水庫正常運行經(jīng)費考慮由兩方面籌措：一方面收取相應(yīng)的灌溉水費，另一方面發(fā)展水面養(yǎng)殖業(yè)。只要管理權(quán)限明確，理順各方關(guān)系，管理措施得力并到位，水庫的正常運行管理是能夠維持的。6.3、工程管理制度1、明確工程運行管理的主要目的，確保工作的正常運行和完整，合理利用水資源，提高工程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。2、按規(guī)范對工程進(jìn)

41、行經(jīng)常和定期性地檢查、觀測，掌握工程運行狀況及變化情況，在特大洪水或重大事故發(fā)生時要進(jìn)行特別檢查，如出現(xiàn)重要情況要報請上級或主管部門。3、貫徹執(zhí)行黨的方針、政策以及上級主管部門和地方政府的指示，依法辦事。4、對工程進(jìn)行維修、養(yǎng)護(hù)，維護(hù)工程完整、設(shè)備完好，提高抗災(zāi)害能力，確保工程的安全、美觀。5、編報和執(zhí)行防汛、維修計劃。6、認(rèn)真做好防汛，特別是特大洪水預(yù)報，掌握雨情、水情，了解主汛期的有關(guān)情況，做好汛期的調(diào)度運用。7、搞好計劃用水，科學(xué)用水，合理節(jié)約用水。8、做好工程安全保護(hù)工作，建立健全各項工程運行檔案，編寫工程大事記，做好資料積累、分析、整編工作。9、培訓(xùn)工程管理技術(shù)人員，提高工程管理水平

42、。6.4、工程管理措施 工程管理措施的“四要”、“五不準(zhǔn)”四要：1、要對水庫各水工建筑物進(jìn)行經(jīng)常性的檢查、觀測，并作記錄，對觀測成果資料進(jìn)行整編、分析，整理上報2、要對水庫各水工建筑物進(jìn)行經(jīng)常性的維修養(yǎng)護(hù)，確保工程狀況良好3、要做好防洪控制運用，確保工程安全，兼顧上下游防洪要求4、要做好水量調(diào)度，確保經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙豐收五不準(zhǔn)：1、不準(zhǔn)破壞水庫大壩內(nèi)的各種建筑物及設(shè)施2、不準(zhǔn)亂挖壩體、防洪設(shè)備3、不準(zhǔn)在大壩保護(hù)范圍內(nèi)開墾種植4、不準(zhǔn)在大壩區(qū)內(nèi)放牧5、不準(zhǔn)隨意在水庫釣魚、捕魚、毒魚、炸魚 7 施工組織設(shè)計7.1、施工條件及施工組織1、工程施工特點：該水庫加固工程總的施工特點是工期短、施工難

43、度小，高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。 2、工程地自然條件：該水庫所在地多年平均降雨量1460毫米，最少600毫米，最高1720毫米，每年10月至翌年3月，降雨量占全年的15，4月-9月降雨量占全年85，其余時間均適宜水利工程的施工。工地距廉江市城65km，外部交通較為便利，但需要整修1.987km的入庫防汛公路。3、主要加固項目的施工方法及質(zhì)量控制要求。水庫除險加固的主要項目有：主壩培厚，新建砼護(hù)坡，增建防浪墻，壩坡縱向排水等；破壩重建主壩輸水涵，新建預(yù)應(yīng)力壓力管；加固溢洪道。 土壩加固土壩加固工程主要以機(jī)械化施工為主，輔以人工。土料填筑，先做好料場表土和腐殖物的清除，以挖掘機(jī)挖裝，自汽汽車運輸土料上壩，推

44、土機(jī)推平。上料前先清基，并鏟除原壩面浮土，坡面表土層。土料以光輪壓路機(jī)碾壓，輔以人工平土。在與建筑物接觸部位，由人工分層夯實。填土壓實厚度一次一般不得超過25cm，土料干密度不小于1.6g/3，填土壓實度不少于0.95，同時取土樣試驗。土壩施工嚴(yán)格按碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范（sdj84）的有關(guān)規(guī)定和要求執(zhí)行。壩體、壩基灌漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試灌指標(biāo)及嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行。 迎水面砼護(hù)坡迎水面坡按設(shè)計坡比削坡整理規(guī)則后，以人工進(jìn)行原土夯實，根據(jù)做好的砼配合比，控制好砼骨料級配和標(biāo)號，把好攪拌質(zhì)量關(guān)，先澆筑護(hù)坡齒墻，后進(jìn)行護(hù)坡砼澆筑。澆筑時以平板式震搗器震實，并作好分縫及防滲措施。澆筑砼護(hù)坡前，平整壩坡后

45、，鋪砂石墊層。施工每班組做混凝土試件，每道工序嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。背水面壩腳擋土墻及壩腳排水壩腳縱向排水溝，以塊石漿砌，砂漿批面。砂漿要把好配比，施工時要座漿飽滿，批蕩要平整。壩頂碎礫石路面壩頂碎礫石路面在壩體土料填筑完成，用鏟車在料場進(jìn)行拌和，再以自卸汽車運到壩面，推土機(jī)推平，輔以人工平整、灑水，光輪壓路機(jī)碾壓，壓實度達(dá)到0.9。溢洪道溢洪道為加固項目，布置于水庫主壩左側(cè)，1孔，凈寬3.0m。堰頂高程20.10m，施工無需考慮圍堰工作，按常規(guī)用機(jī)械開挖土方，砼澆筑工作嚴(yán)格按設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。土方回填按土壩填土工程要求進(jìn)行施工。 輸水涵管主壩輸水涵工程為改建項目，改為800預(yù)應(yīng)力壓力管，基槽土方開挖用機(jī)械，澆筑基礎(chǔ)后，人工配合機(jī)械吊安涵管，之后進(jìn)行輸水管進(jìn)出口構(gòu)筑物的施工。土方回填按土壩填土工程要求進(jìn)行施工。4、主要建筑材料的來源和運輸情況 土壩所需土料料場在土壩右肩山坡山坡上，為粘土，呈褐黃色，稍濕，可塑，埋藏層較厚，分布較寬，儲量豐富。運輸只要修整臨時交通道路即可直接上壩。 工程所需的其它建筑材料石料需在周邊石場購買，外運65km，砂在周邊砂場購買，入庫道路需修筑1.987km的簡易公路，材料才能到達(dá)施工堆放點。鋼材、水泥需在市城購買，外運65km。7.2、施工管理管理機(jī)構(gòu)：參照省人大關(guān)于