廉江市屋背塘水库 廉江市屋背塘水库 屋背塘 除险加固工程初步设计报告书湛江市联诚水务工程技术有限公司 一一年十 二 O 一一年十月1廉江市屋背塘水库 廉江市屋背塘水库 屋背塘 除险加固工程初步设计报告书审 定：谌德智 审 核：李义民 校 核：窦 飞编 写：潘洪刚
湛江市联诚水务工程技术有限公司 一一年十 二 O 一一年十月23目录1 综合说明 ................................................................................................. 1 1.1、概况： .................................................................................................. 1 1.2、工程存在的主要问题 .......................................................................... 5 1.3、工程等级和洪水标准 .......................................................................... 6 1.4、工程除险加固项目及措施 .................................................................. 6 1.5、加固后工程规模 .................................................................................. 7 1.6、工程投资概算 ...................................................................................... 8 1.7、工程效益 .............................................................................................. 8 2 水文水利计算 ......................................................................................... 10 2.1、等级及洪水标准 ................................................................................ 10 2.2、工程水文计算 .................................................................................... 10 2.3、水库调洪演算 .................................................................................... 11 3 工程地质 ................................................................................................. 14 3.1、概述 .................................................................................................... 14 3.2、库区地形地貌特征和地质条件 ........................................................ 14 3.3、地形地貌 ............................................................................................ 14 3.4、工程地质特征 .................................................................................... 14 3.5、结论与建议........................................................................................ 15 3.6、天然建筑材料.................................................................................... 16 4 工程加固设计 ...................................................................................... 1744.1、工程总体布置 .................................................................................... 17 4.2、大坝工程加固设计 ............................................................................ 17 4.3、溢洪道加固设计 ................................................................................ 19 4.4、输水涵管加固设计 ............................................................................ 22 5 其他项目设计 ....................................................................................... 24 6 工程管理 ................................................................................................. 24 6.1、工程管理范围和保护范围 ................................................................ 24 6.2、管理机构及运行 ................................................................................ 24 6.3、工程管理制度 .................................................................................... 25 6.4、工程管理措施 .................................................................................... 25 7 施工组织设计 ....................................................................................... 27 7.1、施工条件及施工组织 ........................................................................ 27 4、主要建筑材料的来源和运输情况 ....................................................... 28 7.2、施工管理 ............................................................................................ 29 7.3、施工导流 ............................................................................................ 29 7.4、施工进度安排及主要工程量 ............................................................ 29 8 投资概算 ............................................................................................... 29 8.1、概算编制依据 .................................................................................... 29 8.2、工程概算 ............................................................................................ 29 8.3、建设资金筹措： ................................................................................ 29511.1、概况： ㈠基本情况综合说明屋背塘水库位于廉江市营仔镇多浪坡村委屋背塘村东北角约 0.3Km， 离营仔镇 6.1Km，水库于 1961 年 5 月建成并开始蓄水运行，水库控制集雨 面积 0.5Km2，库区原地貌为低山丘陵地貌，场地周边地势起伏较大，地表 植被茂盛，场区地势相对较为平整。 屋背塘水库是廉江市营仔镇的主要小型水利工程设施之一，水库自 1961 年 5 月建成以来，对当地经济发展发挥了重要作用，解决了该镇多浪 坡村委 300 亩农田的灌溉和 420 人的生活用水问题，同时亦担负着防洪面 积 550 亩，捍卫人口 650 人的重要任务。 本水库原设计总库容 16.1 万 m3，属小（二）型水库。水库现有枢纽工 程包括： （1）主坝一座，坝顶长 116.6m，坝顶宽 1.9~2.8m，坝顶高程 20.82~21.60m （黄海高程， 以下同）最大坝高 5.45m， ， 坝迎水边坡 1： 1.49~2.14 左右，背水边坡 1:1.41~1.76 左右；(2)输水涵一座，为直径 0.20m 的低标号 砼砂浆包瓦涵结构； （3）开敞式土溢洪道一座，底宽 3.0m。 （4）无固定管 理房屋和专职管理人员。 该水库是一宗以灌溉为主，结合防洪、养殖的综合利用的小（二）型 水库。 ㈡水文气象 该水库位于雷州半岛北部，属九州江水系，该区域最高气温 39.5℃， 最低气温 2℃，多年平均气温 22.8℃。该水库所在地多年平均降雨量为11460mm，多年平均径流深 639.1mm，多年平均最大风速为 5.46m/s，多年 平均气温 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％。 有关水文特征值见下表。水文特征表项 目 24 小时暴雨（mm） 洪峰流量（m3/s） 一天洪水总量（万 m3） 三天洪水总量（万 m3） 十年一遇洪水 272.20 5.18 7.78 8.91 表 1―1 五十年一遇洪水 398.62 6.86 12.61 14.53㈢工程地质 该工程有地质钻探资料，根据地质钻探资料作如下概述： 本次钻探最大揭露深度为12.00m，揭露土层从上至下主要有现代人工 堆积层(Q4ml)，下部属第四系全新统冲洪积相沉积层(Q4 al+pl)及第四系残积层 (Qel)。以下按成因类型及岩土工程特性将上述岩土层划分为3个主层，各岩 土层岩性特征及分布特点分述如下: 1、现代人工堆积层(Q4ml) 第①层素填土：水库坝体填筑土。浅黄褐色、灰褐色，以粉质黏土为 主，上部含中粗砂颗粒及少量碎石块等，黏性较差，湿，松散～稍压实， 为近期人工堆填。场地内均有分布，层顶标高为16.67～21.50m，层底标高 为13.97～20.33m；厚度0.80～7.50m，平均厚度3.75m，标贯击数N=4～8， 平均标贯击数为5.3。根据室内土工试验成果，该层土的物理力学指标平均 值 如 下 ： 含 水 量 w=17.2% ， 孔 隙 比 e=0.764 ， 比 重 Gs=2.69 ， 质 量 密 度 ρ=1.79gcm-3 ， 液 性 指 数 IL=-0.12 ， 塑 性 指 数 IP=15.9 ， 压 缩 系 数2av0.1~0.2=0.442Mpa-1 ，压缩模量Es0.1~0.2=4.44MPa，水平渗透系数（室内）Kh=0.120×10-4cm/s，竖向渗透系数（室内）Kv=0.103×10-4cm/s，直接快剪 黏聚力Cq=24.3kPa，内摩擦角φq=21.4度，属中等压缩性土。 2、第四系全新统冲洪积相沉积层(Q4al+pl) 第②层中砂：灰褐色、黄褐色，饱和，松散，含粉黏粒，级配一般。 主要分布于ZK1、ZK2、ZK4等孔所在地段，层顶标高为13.97～17.50m，层 底标高为12.67～16.30m； 厚度0.90～1.30m， 平均厚度1.13m， 标贯击数N=7～ 8，平均标贯击数为7.5。根据《工程地质手册》 （第四版）193页Peck公式， 快剪黏聚力Cq=0，内摩擦角φq=29.0度。 3、第四系残积层(Qel) 第③层砂质黏性土：由花岗岩风化残积形成，灰褐色、浅黄褐色，湿， 可塑，含中粗砂颗粒较多，黏性较差。场地内均有分布，均未钻穿，层顶 标高为12.67～20.33m，揭示厚度3.60～4.70m，标贯击数N=7～17，平均标 贯击数为11.0。 根据室内土工试验成果， 该层土的物理力学指标平均值如下： 含水量w=19.0%，孔隙比e=0.645，比重Gs=2.70，质量密度ρ=1.95gcm-3，液 性指数IL=0.01，塑性指数IP=18.5，压缩系数av0.1~0.2=0.350Mpa-1，压缩模量Es0.1~0.2=5.10MPa，水平渗透系数（室内）Kh=0.042×10 -4cm/s，竖向渗透系数（室内） Kv=0.062×10-4cm/s， 直接快剪黏聚力Cq=25.1kPa， 内摩擦角φq=23.2 度。3㈣水库特性表 水库特性表 序号及项目一、水文 1、集雨面积△ 2、设计洪水标准△ 3、设计洪水流量△ 4、校核洪水标准△ 5、校核洪水流量△ 二、水库 1、校核洪水位△ 2、设计洪水位△ 3、正常蓄水位△ 4、死水位△ 5、校核洪水位相应库容△ 6、设计洪水位相应库容△ 7、正常蓄水位相应库容△ 8、死库容△ 三、下泄流量 1、校核洪水下泄流量△ 2、设计洪水下泄流量△ 四、工程效益 1、捍卫人口 2、捍卫耕地 3、灌溉面积 4、供水 5、发电装机 五、主要建筑物 （一）挡水建筑物 A、主坝 1、型式△ 2、顶部（防浪墙顶）高程△ 3、最大坝高△ 4、坝顶宽度△ 5、坝顶长度△ B、副坝 （二）输水建筑物 1、型式△ 2、断面尺寸△ 3、长度△ 4、闸门型式表 1―2数量或名称 加固前 加固后 0.5 10 2 0.5 10 5.18 2 6.86 21.07 20.81单位km2 P(%) m3/s P(%) m3/s m m m m 104m3 104m3 104m3 104m3 m3/s m3/s 人 亩 亩 m3/d kw备注21.1 20.7 20.1 15 16.1 14.8 11.6 0.5 4.4 2 650 550 30020.1 15 16 15 11.6 0.54.4 2.8650 550 300m m m m均质土坝 20.82~21.60 5.45 1.8~2.8 116.6均质土坝22.3 5.45 5 131.1m m圆型 φ0.2 14.832 无圆涵 0.8 24.1 平板4（三）泄水建筑物 1、型式△ 2、堰顶高程△ 3、过水净宽△ 4、溢流段长度 5、消能方式△ 6、闸门型式m m m开敞式 20.56 3 80.7 无 无开敞式20.1 3 43.57 底流消能1.2、工程存在的主要问题 根据省有关精神，组织技术人员对该水库进行了安全检查，通过现场 检查和观察，发现该水库存在的主要问题有以下几点： 1、水库大坝：①主坝上游坝坡受风浪淘刷，原砼防渗护坡老化、崩塌 严重，护坡表面长满杂草、杂木；下游坡坡面杂草丛生，并不同程度地滋 生蚁患，下游坡脚反滤体老化崩塌，下游坡面出现渗漏现象。②副坝上游 坡无设护坡防渗，受风浪淘刷，水土流失较严重。下游坡坡面杂草丛生， 并不同程度地滋生蚁患，下游坡脚无设反滤体，下游坡面出现渗漏现象。 ③大坝无观测设施，影响安全监测。分析其原因，主要是当时设计时标准 低， 为“三边”工程， 土法上马， 施工质量难以保证， 且经过三十多年的运用， 长期遭受洪水及台风的袭击，使土坝坝体冲刷严重。 2、溢洪道：溢洪道为开敞式浆砌石溢洪道，两侧侧墙浆砌石老化，局 部有脱落，堰顶段砼护底老化，溢洪道出水口杂草、杂木丛生，阻水严重， 且没有设置防冲消能措施，严重影响水库正常排洪。 3、放水涵：放水设施均为启闭平板闸门放水，主坝输水涵截面尺寸为 0.7×0.75m， 副坝输水涵直径为 0.3m 的低标号砼砂浆包瓦涵结构， 断面尺寸 为 φ0.3m。经现场检查，涵身已老化漏水，主坝输水涵工作桥下沉约 10cm， 原因主要是长期的运用，结构老化和人为损坏等。54、其它：水库进库公路坎坷不平、窄小，没有管养房、通讯设施、观 测设备，也没有备用的防汛砂石料。 1.3、工程等级和洪水标准 根据国家《防护标准》 （GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪 水标准》 （SL252-2000）规定，该水库属Ⅴ等小（二）型水库，主要建筑物 为 5 级，洪水标准为：按 10 年一遇洪水设计，50 年一遇洪水校核；施工洪 水按 5 年一遇计算。 1.4、工程除险加固项目及措施 针对安全检查发现的该水库存在的安全隐患，水库除险加固项目及措 施主要为： 1、针对大坝存在的安全隐患，提出大坝除险加固的措施是： （1）坝体：①主坝按坝顶高程 21.60m，防浪墙顶高程 22.30m，坝顶 宽度按稳定计算要求为 5.0m，迎水坡、背水坡按前削后补原则，迎水面坡 比为 1：2.5、背水面坡比为 1：2.5 进行坝坡修整，上游坡采用砼护坡，底 铺级配碎石垫层；下游坡种草皮护坡，设坡面排水沟；坝脚 0+12.1~0+106 设排水棱体和纵向排水沟，坝体全坝段进行劈裂灌浆防渗，坝顶泥结石路 面。 2、溢洪道：加固溢洪道。堰段侧墙、溢流堰及消力池均为混凝土，陡 坡段侧墙为浆砌石结构，池后铺浆砌石护底和干砌石海漫。 3、放水涵：主坝原输水涵破坝重建，新建预应力钢筋砼压力管，管内 径 0.8m。 4、其它：整修防汛公路 1.987km，配套管养房 80m2，电话一台（套） ， 设置水位及位移变形观测设备，按有关规定备足防汛砂石料并作料场。61.5、加固后工程规模 1、水库加固后各水位及库容如下表表 1―3 水位（m） 死水位 正常水位 设计水位（10%） 校核水位（2%） 16.69 20.10 20.81 21.07 库容（万 m3）2.8 1215 162、挡水建筑物：加固后挡水建筑物的特性如下表：表 1―4 序号及项目 一、主坝 1、坝型 2、坝顶高程 3、防浪墙顶高程 4、坝高 5、坝顶长 6、坝顶宽 7、上/下游坝坡比 8、护坡型式 9、反滤排水 10、坝顶路面结构 单 位 数量或名称 均质土坝 m m m m m21.60 22.30 5.45 131.10 5.0备注1:2.5/1:2.5 砼护坡 排水棱体 泥结石3、泄水建筑物：加固后溢洪道的特性如下表表 1―5 序号及项目 1、溢洪道型式 2、堰顶高程 3、溢洪道宽 4、消能方式 5、最大下泄流量 m /s3单 座 m m位数量或名称 开敞式宽顶堰20.10 3备注底流 4.404、输水建筑物：加固后放水涵的特性如下表7表 1―6 序号及项目 1、放水涵型式 2、放水涵基本尺 寸 3、进/出口底高程 4、设计输水量 5、控制型式 单 位 主坝 数量或名称 圆型 Ф800 16.69/16.69 2.34 平板闸门 备 注L m m3/s1.6、工程投资概算 本概算工程量根据水利工程工程量计算规则进行计算，按粤水基 [2006]2 号文予以发布的 《广东省水利水电工程设计概 （估） 算编制规定 （试 行）、 》《广东省水利水电建筑工程概算定额（试行）、 》《广东省水利水电设 备安装工程概算定额（试行）、 》《广东省水利水电工程施工机械台班费定额 （试行），运用广东省水利水电工程概预算软件（2006）进行计价。主要 》 材料单价采用 2011 年 8 月份《湛江建设工程造价信息》中公布的参考价加 上实际扩大运距运杂费而成，次要材料价采用省厅公布的 2011 年次材价。 本工程总投资 253.11 万元，其中建筑安装工程费 192.30 万元，设备费 3 万元， 独立费用 39.06 万元， 预备费 18.75 万元。 总需土方明挖 ， 土石方填筑 ，砼 728.30m3，钢筋 1 吨，劳动力 4689.70 工日，水 泥 360.67 吨，碎石 3139.28 立方，块石 747.39 方。 本工程设计概算投资 253.11 万元。由上级按有关规定给予补助外，其 余由地方自筹。 1.7、工程效益 该水库设计灌溉面积 300 亩，由于现坝体渗流严重，不能有效的挡蓄 洪水，威胁到下游农田的正常生产，实际灌溉面积不足 200 亩。同时，由 于不能正常蓄水，也影响了养殖业和农村人畜生活用水。加固后，水库挡8蓄洪水的能力提高，能充分发挥它的灌溉效益；另外，水面面积增加，也 可促进养殖业的发展，达到社会效益和经济效益的双丰收。92 水文水利计算2.1、等级及洪水标准 根据国家《防洪标准》 （GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪 水标准》 （SL252-2000） ，确定本水库为小（二）型水库，工程等级为Ⅴ等， 主要建筑物为 5 级，洪水标准确定为：按十年一遇洪水设计，五十年一遇 洪水校核。 2.2、工程水文计算 1、 基本情况： 该水库位于营仔镇多浪坡村委屋背塘村东北角约 0.3Km， 集雨面积 0.5Km2，坝址以上河流长度 1.12km，河流平均坡降 0.005，库区 内植被良好。 该水库位于雷州半岛北部，属九州江水系，该区域最高气温 39.5℃， 最低气温 2℃，多年平均气温 22.8℃。该水库所在地多年平均降雨量为 1460mm，多年平均径流深 639.1mm，多年平均最大风速为 5.46m/s，多年 平均气温 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％。建库以来，库区没有任何水文和气象观测资料， 因此，水文计算的各种参数须查有关资料。 2、水文参数 由于该水库没有任何水文和气象观测资料，因此，水利水文计算参数 采用 2003 年广东省水文局编制的《广东省暴雨参数等值线图》查得，采用 综合单位线法计算洪水。各设计频率暴雨参数及洪水成果见表 2-1、表 2-2。10设计暴雨参数表项 目表 2-1 表 2-1-1（P=20%） （ ）T （小时） 1 59.3 0.26 1.199 1 Hα Cvt Kpt α T （小时） 1 59.3 0.26 1.348 1 Hα Cvt Kpt α T （小时） 1 59.3 0.26 1.651 1 Hα Cvt Kpt α 1 59.3 0.26 1.651 1 Hα Cvt Kpt α 1 59.3 0.26 1.348 1 Hα Cvt Kpt α 1 59.3 0.26 1.199 1 Hα Cvt Kpt αHα Cvt Kpt α表 2-1-2（P=10%） （ ） 项 目Hα Cvt Kpt α表 2-1-3（P=2%） （ ） 项 目Hα Cvt Kpt α各设计频率洪水成果 表 2-2计算方法 综合单位线 法 Qm（m3/s） P=20% P=10% 4.42 5.18 P=2% 6.86 W24（104m3） P=20% P=10% 5.85 7.78 P=2% 12.61 备 注2.3、水库调洪演算 1、调洪原则：本水库以灌溉为主，起调水位定为正常水位 20.10m，溢 洪道为开敞式宽顶堰，无闸控制，堰底高程 20.10m。当需要泄洪时，来多 少泄多少。水库水位～库容关系曲线如下表。11屋背塘水库水位～ 屋背塘水库水位～库容曲线 水库水位溢洪道宽度 正常水位 B（m) （m） 3 20.1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 库容（万 泄流量（m3/s） m3） 0.5 0.00 0.95 2.2 4.6 7.9 12 14.8 16.1 19 24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.14 4.60 8.46 13.02序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10水位（m）备注20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.115 16 17 18 19 20.1 20.7 21.1 21.6 22.1营仔镇屋背塘水库水位～ 营仔镇屋背塘水库水位～库容曲线23 水位H（米）21191715 0 5 10 15 20 25 30 库容V（万立方米）122、泄流参数：根据溢洪道形式和进口段尺寸，根据水利水电出版社的 《运行管理》溢洪道计算，确定溢流参数以及各水位对应的下泄流量，结 果如上表。 3、调洪演算成果： 调洪演算采用广东省水利厅编制的调洪演算程序（Th-3.GD） ，根据上 面确定的泄洪参数进行调洪。各频率洪调洪演算成果见下表：洪水计 算方法 综合单 位线法 频率 P 10% 2% 起调水位 （m） 20.10 20.10 洪峰流量 （m3/s） 5.18 6.86 库容 泄洪流量 3 （万 m ） （m3/s） 15 2.8 16 4.4 表 2―4 水位 H 备注 （m） 20.81 21.074、施工渡汛 该水库因缺乏施工时段水文计算有关资料，无法对施工洪水（五年一 遇洪水）进行计算。根据廉江市水库施工习惯做法，选择在每年的枯水期 施工，放水涵施工根据实际适当围筑土围堰，围堰高度一般选择 2.50m，堰 面宽 2.50m，按 1：2 放坡。133 工程地质3.1、概述 为查明坝体、坝基（岩）土层的结构、物理力学性质，水文地质及工 程地质特征，为设计提供依据，福建省地质工程研究院受廉江市水务局的 委托，承担了屋背塘水库安全加固阶段的工程地质勘察任务。 通过野外收集资料、踏勘、工程地质调查、勘探、原位测试和室内试 验，初步查明水库区内及各构筑物的地形地貌、工程地质条件，岩土层的 物理力学性能，对坝体、坝基稳定、渗透变形等工程地质问题作出评价， 并提出相应处理措施的建议，为水库除险加固设计、施工提供可靠的工程 地质资料。 3.2、库区地形地貌特征和地质条件 本次勘察完成的工作量如下：勘探孔4个，总进尺35.05m，标贯试验15次，钻孔 内注水试验5段，砂土样8个，水样1个。 3.3、地形地貌 坝区原地貌为低山丘陵地貌，场地周边地势起伏较大，地表植被茂盛。 勘察场区地势相对较为平整，位于主坝顶部的钻孔孔口地面标高为21.13～ 21.50m，坝基下部勘探孔的孔口标高为16.67m。 3.4、工程地质特征 1、现代人工堆积层(Q4ml) 第①层素填土：水库坝体填筑土。浅黄褐色、灰褐色，以粉质黏土为主， 上部含中粗砂颗粒及少量碎石块等，黏性较差，湿，松散～稍压实，为近期 人工堆填。场地内均有分布，层顶标高为16.67～21.50m，层底标高为13.97～ 20.33m；厚度0.80～7.50m，平均厚度3.75m，标贯击数N=4～8，平均标贯击14数为5.3。根据室内土工试验成果，该层土的物理力学指标平均值如下：含水 量w=17.2%，孔隙比e=0.764，比重Gs=2.69，质量密度ρ=1.79gcm-3，液性指数 IL=-0.12 ， 塑 性 指 数 IP=15.9 ， 压 缩 系 数 av0.1~0.2=0.442Mpa-1 ， 压 缩 模 量 E 水平渗透系数 （室内） Kh=0.120×10 s0.1~0.2=4.44MPa，-4cm/s， 竖向渗透系数 （室内）Kv=0.103×10-4cm/s，直接快剪黏聚力Cq=24.3kPa，内摩擦角φq=21.4度， 属中等压缩性土。 2、第四系全新统冲洪积相沉积层(Q4al+pl) 第②层中砂：灰褐色、黄褐色，饱和，松散，含粉黏粒，级配一般。主 要分布于ZK1、ZK2、ZK4等孔所在地段，层顶标高为13.97～17.50m，层底 标高为12.67～16.30m； 厚度0.90～1.30m， 平均厚度1.13m， 标贯击数N=7～8， 平均标贯击数为7.5。根据《工程地质手册》 （第四版）193页Peck公式，快剪 黏聚力Cq=0，内摩擦角φq=29.0度。 3、第四系残积层(Qel) 第③层砂质黏性土：由花岗岩风化残积形成，灰褐色、浅黄褐色，湿， 可塑，含中粗砂颗粒较多，黏性较差。场地内均有分布，均未钻穿，层顶标 高为12.67～20.33m，揭示厚度3.60～4.70m，标贯击数N=7～17，平均标贯击 数为11.0。根据室内土工试验成果，该层土的物理力学指标平均值如下：含水 量w=19.0%，孔隙比e=0.645，比重Gs=2.70，质量密度ρ=1.95gcm-3，液性指数 IL=0.01 ， 塑 性 指 数 IP=18.5 ， 压 缩 系 数 av0.1~0.2=0.350Mpa-1 ， 压 缩 模 量 E 水平渗透系数 （室内） Kh=0.042×10 s0.1~0.2=5.10MPa，-4cm/s， 竖向渗透系数 （室内）Kv=0.062×10-4cm/s，直接快剪黏聚力Cq=25.1kPa，内摩擦角φq=23.2度。 3.5、结论与建议 1、该水库的主坝坝体填筑土（第①层素填土）含砂粒、粉粒较多，局15部地段上部含较多中粗砂颗粒及碎石块等，总体渗透性为中等透水；压缩性 较高，属于中等压缩性土；土质结构较松散，土体易吸水饱和软化，强度较 低。此外，在主坝坝体部分地段分布有透水性较好第②层中砂，为可液化饱 和砂土层,液化等级为轻微，对坝体渗漏影响较大，建议采取高压旋喷、劈裂 灌浆、充填灌浆等措施对该水库的主坝坝体填筑土及坝基土（主要是第②层 中砂）进行加固防渗处理，同时做好坡面防渗加固。 3.6、天然建筑材料 在材料场取样一组土样进行室内重型击实试验，击实试验结果为：含砂 低液限黏土，最大干密度2.00g/cm3，最优含水量w=9.5%。材料场土量储量 充足，可满足加固坝体需求。164 工程加固设计4.1、工程总体布置 该水库位于营仔镇多浪坡村委屋背塘村，工程主要布置有主坝坝顶长 131.1m 的土坝一座，最大坝高 5.45m，坝顶平均宽 5.0m；在水库的右侧山 坡处布置开敞式溢洪道一座，堰顶高程 20.10m，净宽 3.0m；在主坝上布置 Ф800 预应力压力管各一座，涵身长为 24.1m。 由于该水库为小（二）型水库，工程等级为Ⅴ等，主要建筑物为 5 级， 则工程按十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核标准进行除险加固。 4.2、大坝工程加固设计 1、大坝高度复核分设计和校核两种情况复核坝体高度 ⑴波浪爬高计算 水库波浪爬高计算根据当地的风速资料和水库的风区长度，采用莆田 公式计算波浪爬高和水面壅高（具体计算见计算书） 。 风速资料采用廉江市气象台提供的 36 年（ 年）风速资料进 行 计算， 风速换算 及水库 风区长度 计算按 《碾压式 土石坝 设计规范 》 （SL274-2001）要求进行（详见计算书） 。 ⑵坝顶超高计算 坝顶超高计算公式：Y=R+e+A 式中：YD坝顶超高，RD风浪爬高 eD最大风壅水面高度，A－安全超高 4、5 级建筑物：A 设=0.5m，A 校=0.3m 坝顶高程计算成果见下表17坝顶高程成果表名称 运用条件 正常运用 1 正常运用 2 主坝 非常运用 1 非常运用 2 21.07 20.10 0.890 0.849 0.003 0.004 0.3 0.3+0.5 静水位 20.10 20.81 爬高 R 0.773 0.816 雍高 e 0.019 0.014 安全加高 A 0.5 0.5表 4-1 所需坝顶 高程 21.392 22.14 22.263 21.753 砼护坡 情况 备 注⑶坝顶高程确定：最大坝顶高程为 22.263m，现有坝顶高程为 21.60m， 坝顶高程不满足设计要求，需要加高坝体，确定坝顶高程为 21.60m，增设 防浪墙，墙顶高程 22.30m。 2、大坝稳定分析计算 根据水库现有坝坡及地质钻探资料数据，按迎水面坡比 1：2.5、背水 面坡比 1：2.5 进行渗流及坝坡稳定计算，成果如下： 主坝坝坡下游稳定分析计算成果表表 4-2 断面 正常水位下 游坝坡 K 正常运用条件 库水位在1/3坝高 设计水位降至正常水 处上游坝坡K 位上游坝坡K 非常运用条件 正常水位+加地 震 Ki 1.226上、下游 坝坡稳 定最小 安全系 数加固前 加固后 主坝最 大断面 规范 要求1.3741.326 上下游坡1.3231.358比相同，不用 计算1.3501.1921.251.251.251.10根据上面成果得：屋背塘水库主坝下游坝坡稳定加固前不满足抗滑稳18定要求，对大坝进行加固后满足抗滑稳定要求，主要是对大坝坡面按统一 的坡比进行削、补及防渗。 3、大坝存在的安全隐患和除险加固措施 根据现场勘查及地质钻探资料数据，水库大坝坝身填土疏松。主坝迎 水面砼防渗护坡老化、崩塌严重，护坡表面长满杂草、杂木，背水坡面杂 草丛生，背水坡渗流严重；副坝迎水坡无设护坡防渗，受风浪淘刷，水土 流失较严重，背水坡面杂草丛生，背水坡渗流严重，这一切都影响着水库 大坝的稳定安全。针对大坝存在的安全隐患，提出大坝除险加固的措施是： ⑴坝身土方： 根据坝顶高程计算成果， 按“前削后补”原则， 上游以 1:2.5 坡比，下游坡比 1:2.5 坡比，坝顶按 5.0m 宽标准进行整治。 ⑵坝坡：上游坡采用砼护坡，厚 12cm，下铺砂石垫层；下游坡新建坝 坡格条，植草皮护坡，并设置纵横向排水沟。 ⑶坝脚：在主河床坝脚段设置排水棱体及纵向排水沟。 ⑷坝顶：坝顶在土方填筑完成后，铺筑泥结石路面厚 20cm，路面作 2% 的散水坡。 ⑸坝体：对坝体全坝段进行劈裂灌浆防渗。 4.3、溢洪道加固设计 1、溢洪道存在问题及加固措施 ⑴溢洪道为开敞式宽顶堰，1 孔，净宽 3.0m，无闸控制。经过长年累 月的运用，洪水的冲蚀，溢洪道两侧侧墙浆砌石老化，局部有脱落，堰顶 段砼护底老化，溢洪道出水口杂草、杂木丛生，阻水严重，且没有设置防 冲消能措施，不满足泄洪要求，严重影响水库的安全运行。 ⑵溢洪道设计标准：根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》19（SL252-2000）规定，本水库溢洪道为 5 级水工建筑物，它的洪水标准按： 十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核。 ⑶溢洪道加固措施：由于原水库溢洪道经过长年累月的运用，洪水的 冲蚀，溢洪道两侧侧墙浆砌石老化，局部有脱落，堰顶段砼护底老化，溢 洪道出水口杂草、杂木丛生，阻水严重，且没有设置防冲消能措施，不能 安全溢洪，因此，须加固溢洪道，加固后，溢洪道共 1 孔，过水净宽 3.0m， 堰顶高程为 20.10m，泄流段侧墙为 C20 混凝土，陡坡段、消力池、前坦段 侧墙均为 C20+15%大石砼，消力池后铺浆砌石护底，再铺砌干砌石海漫。 2、溢洪道设计有关计算 （1）溢洪道流量计算 溢洪道为开敞式宽顶堰，1 孔，设计堰宽为 3.0m，堰顶高程 20.10m。 根据宽顶堰流量计算公式计算如下： Q=σ*ε*m*B*SQR（2*g）*Ho^（3/2） 式中： SQR---开方号 Ho=H+Vo*Vo/2/g（米）; B---堰宽（米） ，B=3m； m---流量系数 σ---淹没系数 ε---侧收缩系数，取 0.7。 溢洪道流量计算结果如下：20序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10溢洪道宽 度 B（m) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3正常水位 （m）水位（m）库容（万 m3） 0.5 0.95 2.2 4.6 7.9 12 14.8 16.1 19 24泄流量（m3/s） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.14 4.60 8.46 13.02备注20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.1 20.115 16 17 18 19 20.1 20.7 21.1 21.6 22.1（2）消能工设计计算 本次除险加固中，溢洪道效能方式为下挖式消力池消能，消力池顶部 高程为 18.90m，底部高程为 18.40m,消力池宽 3.0m,消力池计算简图如下：消力池简图经计算，消力池深 0.50m，长 6.7m，宽 3.0m。 计算得海漫长度为：9.20m。 （4）溢洪道陡坡水面线计算陡坡水面线计算 DP-3(1994.10)GD --------起始槽宽 B0= 3 (m) 糙率 N0= .016 分段数 N= 2 I 1 J(I) .019 动能修正系数A= 1.1 M= 1 T= 1 (T=1/2(等宽/不等宽)) L(m)M(I) DL(m) B(m) 1 37.6 337.6---------21计算流量 Q= 2.8 (m?/s) 临界水深 hk= .673 (m) I 1 L(m) 0 H(m) .673 V(m/s) 2.45 起推水深 HC(1,0)= .6732 37.6 .2 8.27计算流量 Q= 4.4(m?/s) 临界水深 hk= .876 (m) I 1 2 37.6 .278 8.8 L(m) 0 H(m) .876 V(m/s) 2.8 起推水深 HC(1,0)= .876（5）侧墙稳定计算 根据屋背塘水库地质钻探资料， 对溢洪道侧墙进行稳定计算， 采用 《挡 土墙稳定与应力计算书 G-9》进行计算，得断面 1 结果如下：K1= 1..3505， CV= 1.71m3;断面 2 计算结果如下： K1= 12.7254 ， K2=7.6553， CV= 1.23m3。与规范给定最小安全系数比较得侧墙满足抗滑稳定要求。 4.4、输水涵管加固设计 1、输水涵管存在问题和加固措施 ⑴输水涵现状及存在的安全隐患：主坝输水涵的截面尺寸现为 0.20m 的瓦涵，经检查发现，涵管管身均老化，涵身漏水严重，主坝输水涵工作 桥下沉约 10cm，影响了大坝的安全。 ⑵针对上述问题，分析其原因，主要是长期的运用，自身老化和人为 破坏。因此，必须对放水涵进行破坝重建。 2、加固设计措施 本次设计考虑对旧涵破坝重建， 新建预应力压力管， 管身直径为 Φ800。22主坝放水涵进口高程为 16.69m，涵全长 24.10m，涵出口高程 16.69m，后接 渠道。235其他项目设计1、防汛公路：推土机平整防汛公路 1.987Km，路基宽 5.0m；铺泥结石 路面长 0.55km，宽 3.5m，厚 0.2cm，两侧挖排水沟。 2、管养房：配套 80m2 砖混结构平房。 3、设置各种观测设施，配套水位尺、雨量自计仪、量水堰、水准仪、 经纬仪各一套。 4、根据防汛要求，预备必要的砂、石料及其它防汛器材。 5、根据水库管理发展需要，设置小型水库动态监管系统。 6、坝体白蚁防治。6 工程管理6.1、工程管理范围和保护范围 根据有关法律、法规的规定，与当地国土管理部门、政府共同做好水 库管理范围、保护范围的划分工作，办理定权发证，明确管理、保护权限， 制定相应管理办法。 6.2、管理机构及运行 本水库属营仔镇多浪坡委会管理，由镇水管所负责具体安全运作的指 导工作。水库加固后，建议由镇水管所直接管理，负责各项具体工作，管 理人员由镇水管所聘请，并对其进行培训和指导，水库正常运行经费考虑 由两方面筹措：一方面收取相应的灌溉水费，另一方面发展水面养殖业。 只要管理权限明确，理顺各方关系，管理措施得力并到位，水库的正常运 行管理是能够维持的。246.3、工程管理制度 1、明确工程运行管理的主要目的，确保工作的正常运行和完整，合理 利用水资源，提高工程的社会效益和经济效益。 2、按规范对工程进行经常和定期性地检查、观测，掌握工程运行状况 及变化情况，在特大洪水或重大事故发生时要进行特别检查，如出现重要 情况要报请上级或主管部门。 3、贯彻执行党的方针、政策以及上级主管部门和地方政府的指示，依 法办事。 4、对工程进行维修、养护，维护工程完整、设备完好，提高抗灾害能 力，确保工程的安全、美观。 5、编报和执行防汛、维修计划。 6、认真做好防汛，特别是特大洪水预报，掌握雨情、水情，了解主汛 期的有关情况，做好汛期的调度运用。 7、搞好计划用水，科学用水，合理节约用水。 8、做好工程安全保护工作，建立健全各项工程运行档案，编写工程大 事记，做好资料积累、分析、整编工作。 9、培训工程管理技术人员，提高工程管理水平。 6.4、工程管理措施 工程管理措施的“四要”、“五不准” 四要： 1、要对水库各水工建筑物进行经常性的检查、观测，并作记录，对观 测成果资料进行整编、分析，整理上报 2、要对水库各水工建筑物进行经常性的维修养护，确保工程状况良好253、要做好防洪控制运用，确保工程安全，兼顾上下游防洪要求 4、要做好水量调度，确保经济效益和社会效益的双丰收 五不准： 1、不准破坏水库大坝内的各种建筑物及设施 2、不准乱挖坝体、防洪设备 3、不准在大坝保护范围内开垦种植 4、不准在大坝区内放牧 5、不准随意在水库钓鱼、捕鱼、毒鱼、炸鱼267施工组织设计7.1、施工条件及施工组织 1、工程施工特点：该水库加固工程总的施工特点是工期短、施工难度 小，高标准、严要求。 2、工程地自然条件：该水库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％，其余时间均适宜水利工程的施工。工地距廉 江市城 65Km，外部交通较为便利，但需要整修 1.987Km 的入库防汛公路。 3、主要加固项目的施工方法及质量控制要求。 水库除险加固的主要项目有：主坝培厚，新建砼护坡，增建防浪墙， 坝坡纵向排水等；破坝重建主坝输水涵，新建预应力压力管；加固溢洪道。 ⑴ 土坝加固 土坝加固工程主要以机械化施工为主，辅以人工。土料填筑，先做好 料场表土和腐殖物的清除，以挖掘机挖装，自汽汽车运输土料上坝，推土 机推平。上料前先清基，并铲除原坝面浮土，坡面表土层。土料以光轮压 路机碾压，辅以人工平土。在与建筑物接触部位，由人工分层夯实。填土 压实厚度一次一般不得超过 25cm，土料干密度不小于 1.6g/M 3，填土压实 度不少于 0.95，同时取土样试验。土坝施工严格按《碾压式土石坝施工技 术规范》 （SDJ―84）的有关规定和要求执行。坝体、坝基灌浆参数根据现 场试灌指标及严格按有关规程进行。 ⑵ 迎水面砼护坡 迎水面坡按设计坡比削坡整理规则后，以人工进行原土夯实，根据做 好的砼配合比，控制好砼骨料级配和标号，把好搅拌质量关，先浇筑护坡27齿墙，后进行护坡砼浇筑。浇筑时以平板式震捣器震实，并作好分缝及防 渗措施。浇筑砼护坡前，平整坝坡后，铺砂石垫层。施工每班组做混凝土 试件，每道工序严格按有关规范进行。 ⑶背水面坝脚挡土墙及坝脚排水 坝脚纵向排水沟，以块石浆砌，砂浆批面。砂浆要把好配比，施工时 要座浆饱满，批荡要平整。 ⑷坝顶碎砾石路面 坝顶碎砾石路面在坝体土料填筑完成，用铲车在料场进行拌和，再以 自卸汽车运到坝面，推土机推平，辅以人工平整、洒水，光轮压路机碾压， 压实度达到 0.9。 ⑸溢洪道 溢洪道为加固项目，布置于水库主坝左侧，1 孔，净宽 3.0m。堰顶高 程 20.10m，施工无需考虑围堰工作，按常规用机械开挖土方，砼浇筑工作 严格按设计要求及有关规范标准进行。土方回填按土坝填土工程要求进行 施工。 ⑹输水涵管 主坝输水涵工程为改建项目，改为 Φ800 预应力压力管，基槽土方开挖 用机械，浇筑基础后，人工配合机械吊安涵管，之后进行输水管进出口构 筑物的施工。土方回填按土坝填土工程要求进行施工。 4、主要建筑材料的来源和运输情况 ⑴ 土坝所需土料料场在土坝右肩山坡山坡上，为粘土，呈褐黄色，稍 湿，可塑，埋藏层较厚，分布较宽，储量丰富。运输只要修整临时交通道 路即可直接上坝。28⑵ 工程所需的其它建筑材料石料需在周边石场购买，外运 65Km，砂 在周边砂场购买，入库道路需修筑 1.987Km 的简易公路，材料才能到达施 工堆放点。钢材、水泥需在市城购买，外运 65Km。 7.2、施工管理 ⑴管理机构：参照省人大《关于继续解决小型水库安全隐患问题的决 议》 和省水利厅 《关于省人大小型水库议案工程建设管理实行“四制”问题的 意见》 （粤水农[2003]96 号） ，组织成立“廉江市小型水库建设管理中心”，机 构人员由水务局抽调人员组成。 ⑵制度： 由相关的“廉江市小型水库建设管理中心”负责实施省小型水库 工程和其它小型水库工程建设的管理、监督和指导工作，组织、协调全市 （市、区）小型水库建设工程项目的施工招、投标工作，督促项目单位落 实“四制”，监督工程质量和进度，协调、管理工程建设日常工作，做好工程 建设项目的总结验收工作。 7.3、施工导流 水库加固工程适当考虑施工导流，土坝加高培厚及溢洪道施工由于高 程较高，一般雨水影响不到施工安排。放水涵施工渡汛根据施工期间实际 情况适当围筑砂袋围堰。 7.4、施工进度安排及主要工程量 本工程设计一经批复，即开始实施加固，工程拟计划于 2011 年 11 月 动工，2011 年 4 月底竣工，施工总工期为六个月。2988.1、概算编制依据投资概算本概算工程量根据水利工程工程量计算规则进行计算， 按粤水基[2006]2 号文予以发布的《广东省水利水电工程设计概（估）算编制规定（试行）、 》 《广东省水利水电建筑工程概算定额（试行）、 》《广东省水利水电设备安装 工程概算定额 （试行）、 》 《广东省水利水电工程施工机械台班费定额 （试行）， 》 运用广东省水利水电工程概预算软件（2006）进行计价。主要材料单价采用 2011 年 8 月份 《湛江建设工程造价信息》 中公布的参考价加上实际扩大运距 运杂费而成，次要材料价采用省厅公布的 2011 年次材价。 8.2、工程概算 本工程总投资 253.11 万元， 其中建筑安装工程费 192.30 万元， 设备费 3 万元，独立费用 39.06 万元，预备费 18.75 万元。总需土方明挖 ， 土石方填筑 ，砼 728.30m3，钢筋 1 吨，劳动力 4689.70 工日，水 泥 360.67 吨，碎石 3139.28 立方，块石 747.39 方。 （附工程量计算书及工程概算总表） 8.3、建设资金筹措： 本工程设计概算投资 253.11 万元。 由上级按有关规定给予补助外， 其余 由地方自筹。29总概算表工程名称： 序 号I 一 1 2 3 4 5 6 二 1 三 1 2 3 五 1 2 3 4 5 6 7营仔镇屋背塘水库除险加固工程 工程或费用名称 建安工程 费192.3 181.26 85.55 15.45 8.88 5.75 48.63 17 1.27 1.27 9.77 3.17 1 5.6 39.06 5.77 10.73 3 3单位：万元 设备 购置 费3独立费 用39.06合 计234.36 181.26 85.55 15.45 8.88 5.75 48.63 17 4.27 4.27 9.77 3.17 1 5.6 39.06 5.77 10.73占一至五 部分投资 (%)100.00% 77.34% 36.50% 6.59% 3.79% 2.45% 20.75% 7.25% 1.82% 1.82% 4.17% 1.35% 0.43% 2.39% 16.67% 2.46% 4.58%枢纽工程部分投资合计 第一部分 建筑工程 一 挡水工程 二 泄洪工程 三输水涵工程 四 防讯材料储备 五 防汛道路工程 六 管理工程 第三部分 金属结构设备及安装工程 一 调蓄水库工程 第四部分 临时工程 一 施工导流工程 三 临时房屋建筑工程 五 其他临时工程 第五部分 独立费用 建设管理费 工程建设监理费 生产准备费 工程科学研究试验费 工程勘测设计费 建设及施工场地征用费 其他 一至五部分投资合计 基本预备费 静态总投资 价差预备费 建设期融资利息 枢纽工程部分总投资 3019.4419.448.29%3.133.13 234.36 18.75 253.111.33% 100.00% 8.00% 108.00%253.11108.00%附件： 1、设计图纸 2、计算书 3、概算书31 营仔镇屋背塘水库除险加固设计书--论文下载,说明书下载,Word文档下载,PPT文档,PDF文档,文库,坚持"用户需要的,就是我们关注的!"关注高价值的实用信息，争取提供更多实用下载资源。" 关于我们 | 联系我们 | 版权声明 | | 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