小型病险水库除险加固工程-剥牛洞水库施工设计说明.docx

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1、小型病险水库除险加固工程-剥牛洞水库施工设计说明一、基本情况剥牛洞水库位于重庆市长寿区双龙镇红岩村、龙沟村境内，地理坐标为东经 107 13 15，北纬29 517 24，海拔高程418.89m,距双龙镇2. 2km。水库坝 址所在河流为长江水系龙溪河支流。水库坝址以上集雨面积为0. 92km2,主河道长 1.239km,河床加权平均比降39. 56%。，剥牛洞水库总库容14. 99万ir,正常库容10. 98 万m3,死库容2. 10万m3,设计灌溉面积672亩。是一座以灌溉为主，兼防洪等综合 效益的小（2）型水库工程。本水库设计洪水标准采用20年一遇（p=5. 0%）,设计洪峰流量为17.

2、 9m3/s,设 计洪水位411.23m;校核洪水标准采用200年一遇（p=0.5%）,校核洪峰流量为 28.0m3/s,校核洪水位 411.65m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2017）的规定，剥牛洞水库 水库属V等工程，大坝为均质土坝，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5 级。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，现状最大坝高8. 70m,坝顶高程410.59m411.90m,坝顶宽度 8. 40m,上游坝坡坡比从上至下为1:2.0、1:2.5,下游加坡为1:2.3。上游护坡采用 预制砂预制块护坡；下游坝坡采用及框格+草皮进行护坡，

3、护至下游马道（405. 11m 高程），坡脚设有堆石排水体。水库设计灌溉面积672亩，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。剥牛洞水库于2022年6月份完成初步设计，长寿区水利局于2022年6月对底该 项目下达批复，同意对剥牛洞水库进行除险加固。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-剥牛洞水库初步设计报告 （2022年6月版）；2、重庆市长寿区水利局关于重庆市长寿区第二批小型病险水库除险加固工程- 剥牛洞水库初步设计的批复（长水发2022 172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

4、（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（GB51247-2018）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、水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）9、水利水电工程边坡设计规范（SL386-2007）10、水工挡土墙设计规范（SL379-2007）；11、水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准（DL/T949-2005）:三、工程除险加固本次除险加固施工图设计按重庆市长寿区水利局关于重庆市长寿区第

5、三批小型 病险水库除险力口固工程-剥牛洞水库初步设计的批复，主要建设内容如下：（一）大坝工程1、坝顶整治后大坝坝顶高程411.75m,最大坝高9.4m,坝顶宽度调整为8. 35m,对整个 坝顶进行清理杂草、整平、冲洗原公路路面处理，再铺设15cm厚水泥稳定碎石垫层 找平，重新硬化坝顶公路的宽度为3.5m,路面采用20cm厚C25钢筋腔硬化（配构造 钢筋），在坝顶上游侧重建C25钢筋段防浪墙及钢筋及仿木拦杆，防浪墙高0.6m、厚 0. 25m,墙顶设0.6m高钢筋砂仿木栏杆，坝顶下游侧新建M7. 5浆砌条石路沿。2、上游坝坡设计清除上游砂预制块，新建C25狼齿墙，齿墙尺寸宽*高为0.8*1.5m

6、,上游坝坡从 上至下采用C25校方形预制块（厚10cm）、粗砂垫层（厚10cm）、复合土工膜（两布一 膜/400g/1mm/400g）、粗砂垫层（厚10cm）,并对左坝肩位置现状堡坎采用C20殓进行 维修;3、下游坝坡清除下游坝坡杂草，并对框格护坡及排水沟进行整治，对现状框格采用C25殓加 高20cm,两侧岸坡交界处重建C25胫排水沟，尺寸为0. 3*0. 3m,坡脚排水沟加高20cm, 下游坝坡从下至上为粗砂垫层（厚15cm）、种植土（厚20cm）、草皮护坡，下游坝坡 可选择四季常绿草进行种植。（二）溢洪道控制段Y0+000. 00Y0+003.00段为控制段，长3. 0m,控制段采用无间门

7、控制的宽顶堰 形式，堰顶高程为410. 15m,长3. 0m,净宽9.0m。控制段底板采用厚0. 3mC25钢筋 胫，控制段左侧边墙采用C25硅重力式边墙，边墙高度为2.0m,边墙顶宽为0.8m, 迎水面为直喑，背水面坡比为1:0.3,控制段右侧边墙利用现状挡墙，采用2.0m高、 20cm厚C25钢筋胫板进行加固处理，并设置016锚筋（间距0. 5*0. 5m）。底板基础 置于M7.5浆砌条石基础上，M7.5浆砌条石基础置于完整基岩上。（2）泄槽段Y0+003. 00Y0+064. 00段为溢洪道泄槽段，长61.0m。其中Y0+003. 00Y0+012. 00段，泄槽净宽7. 69. 0m,

8、底板采用厚0. 3mC25钢 筋皎底板，比降为1:13,边墙采用C25胫重力式边墙，边墙高度为2. 00m,边墙顶宽 为0.8m,迎水面为直墙，背水面坡比为1: 0.3：Y0+012.00Y0+016.00段为公路桥桥涵段，本次拟进行拆除重建，采用双孔箱 涵结构，箱涵单孔尺寸宽*高为3. 80*1.98m,箱涵边墙（隔墙）及底板（顶板）厚度 均为0.4m,箱涵基础置于C25埋石殓基础上，C25埋石胫基础置于完整基岩上，箱涵 顶高程为411.55m,顶部设C25於保护层，坝顶与溢洪道左侧公路通过箱涵顶部C25 验保护层进行过渡，坡比为1:60。丫0+016.00丫0+040.00段，泄槽净宽3.

9、38.001,底板采用厚0. 3mC25钢筋/仝底 板，比降为1:13,边墙采用C25校重力式边墙，边墙高度为1.60m,边墙顶宽为0.5m, 迎水面为直堵，背水面坡比为1: 0.3;Y0+040.00Y0+044. 00段，泄槽净宽3. 3m,底板采用厚0. 30mC25钢筋於底板， 比降为1:13,边墙采用C25及重力式边墙，边墙高度为1.60m,边墙顶宽为0.5m, 迎水面为直堵，背水面坡比为1: 0.3;Y0+044.00Y0+064.00段保留现状溢洪道边堵与底板，对边墙采用M10水泥砂 浆进行开槽勾缝处理。由于泄槽出口下游全部为基岩出露，水流直接冲刷不会对大坝造成安全影响，所 以无

10、需设置消力池、尾水渠等，洪水由泄槽直接排入下游河沟中，溢洪道重建段边墙与底板相交位置设P651型橡胶止水带，溢洪道每隔10m设分 缝，底板变坡处需设缝，缝宽2cm,内设P651型橡胶止水带，并采用沥青砂浆进行 填充。（三）放水设施重建斜卧管，斜卧管采用C25钢筋及结构，过水断面尺寸为DN500,卧管内包 DN500HDPE双壁波纹管，进水口内包DN300HDPE双壁波纹管，采用30cm厚C25钢筋验 进行外包。斜卧管底板比降顺地形布置，比较为1:2,每隔0.6m高差设一个进水口， 共设置10个进水口，进水口为圆形，直径为0.30m,进口盖为铸铁圆形钢板，直径 为0.5m,斜卧管顶部设置DN10

11、0钢管通气管。斜卧管水平长度10. 6m,斜卧管下游末端设消力池，消力池净空长*宽*高为 2. 0*1.5*1.0m,消力池末端接涵管，涵管长53. 0m。采用水平定向钻施工工艺，在坝 下穿DN400HDPE管（1.0mpa）,管道从上游坝坡中穿过，设置C25石仝截水墙。（四）附属工程1）在大坝坝顶及两坝肩适当位置设置水库公示牌（限重标志、安全警示牌、公 示栏等）；2）结合卧管新建水位标尺；3）在水库下游坝坡新建水库名称贴字标志；4）拆除现状管理房后在原址新建单层砖混结构管理房。采用单层平房结构，建 筑面积23m2,管理房净空长*宽为5. 9*3. 5m,高3. 7m,采用砖混砌筑，管理房外侧

12、新 建30m长M7. 5浆砌条石挡墙,挡墙高1.8m,顶宽0.8m;5）溢洪道左侧公路路面采用0.2mC25校进行恢笑，公路外侧新建25m长M7. 5 浆砌条石挡墙，挡墙高1.8m,顶宽0.8m;6）溢洪道及交通桥的施工对溢洪道左侧居民院坝有损坏，必须采用C25於进行 恢复硬化，厚度为10cm,并根据现场地形修建排水沟（与下游坝坡排水沟结构形式 一样），使院坝雨水排至水库。四、主要施工技术要求（一）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、溢洪道土石方 开挖等，开挖以机械开挖为主，采用LOm，反铲挖掘机开挖，局部边角小面积区域采 用人工开挖，用于回填的部分开挖料可就近

13、堆放，弃土、石渣等运至弃渣场堆放。(二)土石方填筑回填土石料利用原开挖土石料，采用反铲挖掘机从就近开挖料堆放区挖运至回填 区域，人工进行平料，小型打夯机分层夯实。(1)加强填筑材料的质量控制，不符合设计要求的填筑材料严禁填筑。填筑材 料应有较好的颗粒级配组成和较大的不均匀系数。填筑施工前应做好填筑压实参数试 验，应以干容重和密实度作为施工填土厚度和碾压遍数的控制指标，填筑应预留足够 宽度的削坡富余量。(2)回填料压实度指标：粘性土压实度293%, 土石混合料、渣料相对密度不小 于70%,使用人力夯，每层虚铺厚度为200mm;使用蛙式打夯机，每层虚铺厚度为 300mm,干密度之1.65g/cm3

14、。每层铺摊后,随之耙平，再夯实。土料填筑的施工方法及工艺参照碾压式土石坝施工规范(DL/T5129-2013)进 行。施工质量必须满足规程规范要求。(1)拌制胜的材料要求粗骨料：碎石宜采用石灰石或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%;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R42.5号硅酸盐水泥，水泥细度为 通过8()|am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

15、用水，可用于拌制殓， 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，砂拌制成熟后方

16、能出机，及时运达浇筑地点，运输 中不应有分离、漏浆和严重泌水情况。混凝土浇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。於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 面保护。未尽事宜应严格

17、按照混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2015)施 工。(四)复合土工膜施工(1)材料准备复合土工膜必须符合国家的标准规范土工合成材料非织造曳合土工膜 (GB/T17642-2008)要求。复合土工膜材料的购买必须是信誉良好厂家的产品，并要 具有国家认证的权威单位的检测报告，必须具有出厂合格证；性能及特征指标和使用 说明书，并委托第三方对产品进行检测，合格后方可使用。在选择复合土工膜宽度时 应在满足厚度要求的前提下使膜接缝最少。运至现场的土工膜应在当日用完。(2)现场准备基底准备：检查并确认基础支撑层已具备铺设复合土工膜的条件。基面应干燥(含 水率应控制在15%以下)压实(密实均匀

18、，压实系数20.95)。表面平整、无裂痕、 无泥泞、无洼陷、坡度均匀一致，铺膜内的平直度应平缓变化，阴阳角处圆滑。铺设前准备工作：下料分析，合理裁剪；检查及合士工膜的外观，记录并修 补损伤、孔洞等缺陷：做实验段，确定焊接温度，速度等施工工艺参数；在铺膜 前用小型夯实设备完成坡面夯实。技术及人员准备：施工前应对图纸审核，了解本工程施工图中的技术要求，并根 据施工方案或技术措施，做好上岗前培训和技术交底。临水、临电接入准备：现场用电主要为照明、土工膜焊接用电，结合本工程的实 际情况，临水采用酒水车考虑、临电采用发电机考虑。(3) 土工膜的施工工艺流程运膜一展膜一裁膜一试铺土工膜一试焊土工膜一焊件检

19、脸一焊接土工膜一取样 检验一瞄锢一检查验收(4) 土工膜的施工方案1)支护层的铺设坡面开挖及坝基土表层夯实完成后，采用人工检除大粒径块石，硬质土块及硬质 杂物和有机质植物等，铺设0.15m后的粗砂垫层，采用小型碾压设备碾压平整，边角 和局部机械不能碾压的用人工平整或者小型机械碾压整平，使其符合铺膜前的设计要 求。2) 土工膜铺设复合土工膜的铺设为了施工方便，保证拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅， 减少现场拼接量，施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要，在专用场地剪裁， 并拼接成符合要求尺寸的块体，卷在钢管上，人工搬运到工作面铺设。铺设采用自上 而下(复合土工膜长幅平行于坝轴线)铺设，水平方

20、向上由坡脚向外端铺设；铺设时 复合土工膜两侧放置人行木板，并注意张驰适度，要求及合土工膜与垫层结合而务必 吻合平整，避免人为和施工机械的损伤。施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺 设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调，做到随铺 随压。(5) 土工膜铺设的技术要求1）技术要求按先上后下、先边坡，后槽底的顺序分区分块的进行人工铺设。铺设时膜应适当放松，应预留3%5%的富余度。做成突起的波浪形松弛方式。 以适应气温变化及基础的沉陷。并僻免人为硬折合损伤。坡面上复合土工膜的铺设，接缝排列方向应平行或垂直最大坡度线且应按由上 而下的顺序铺设。坡面弯曲处应使膜和接缝连接。两侧

21、挡水墙同槽底一次铺设完成。复合土工膜应自然松弛与支持层贴实，不宜折皱悬空。按需要尺寸裁剪拼接，两幅连接处要平整无褶皱。复合土工膜应边铺边压，以防止风吹起。未覆盖保护层前应在膜的边角处每隔 25m放一个2040kg重的沙袋。为保证施工方便和拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少现场拼接量， 根据需要在单位内裁剪。铺设土工膜时应在室外气温5以上，风力4级以下无雨雪天气时铺设。若遇 雨雪天气应停止施工且对已铺的复合土工膜用彩条布或塑料布遮盖。2）铺设过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷。3）发现膜后有缺陷或损伤，应及时用新鲜母材修补。补疤每边应超过破损部位 1020cm。（6）复合土

22、工膜的焊接焊接技术要求如下：1）焊接前用干净的纱布或棉布擦拭或用吹风机吹焊缝搭接处，做到无水，无尘，无垢。土工膜平行对齐，适量搭接，宽度为10cm。2）焊膜机的行走速度一般为1.55m/s,施焊温度180200。3）复合土工膜与挡水强的连接采用粘结剂粘结（粘结剂由沥青乳胶涂料，水泥， 水拌合而成），粘结完毕后，在水位线以上锚固。4）采用现场撕拉检验焊接好的试样，焊缝不被撕拉破坏，母材被撕裂认为合格。5）焊接完成后报检验收，验收前施工单位自检，承也单位进行抽检。（7） 土工膜焊接的注意事项1）焊接处复合土工膜应熔接为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊。2）出现虚焊、漏焊时必须切开焊缝。使用焊接

23、机对切开损伤部位用大于破损直 径一倍以上的母材焊接。3）焊接双缝宽度宜采用2mmX 10mm。4）横向接缝错位尺寸。500mm。5） T字型接头宜采用母材补痕，补痕尺寸为300mmX300mm。（8） 土工膜检测及修补1）复合土工膜的检测目测，对铺设的HDPE 土工膜外观，焊接质量、T型焊接、基地杂物等进行细 致的检查。现场检漏法：双焊缝长采用充气法（充其长度3060m）对焊缝进行检测。试脸方法：将待测段两端就封死，插入气针，充气至0.25MPA,静观5min后 观察真气表，如气压下降20%,表明不漏。破坏实验：现场按每1000 rrr取一组进行试脸，其强度不低于母材的80%,且试样断裂不得在

24、拉缝处，否则拉缝质量不合格。2)复合土工膜的修补检测完毕，应立即对检测时所作的充气打压穿孔全部用挤压焊接法补堵，对检测 发现不合格的部位应及时用新鲜的母材修补，经再次检测合格后，立即缝合上层土工 膜。(9) 土工膜保护层铺设在复合土工膜铺设及焊接试脸合格后，应及时铺设保护层，保护层的铺设速度应 与铺膜的速度相匹配，保护层铺设过程中不得破坏已铺设完工的复合土工膜。保护层施工工作面不宜上重型机械和车辆，宜铺放木板用手推车，搬运土方材料， 推平后人工压实。为更好的保护复合土工膜不受机械或其他人为因素而破坏，更结合实际情况，故 膜上10cm厚的粗砂垫层的压实采用平板振动器进行夯实。五、其他主要建筑材料

25、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)和钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋 (GB1499. 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寒缝，但其用量不得超过该处砌体重量的1

26、0%。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R42.5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(SL677-2014)表的规定。砂浆 采用的砂料，要求粒径为0. 155mm,细度模数为2. 53. 0。坝面预制於板垫层可采 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520mm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。