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某水库技施设计说明书

1综合说明1.1绪言店头水库位于武安市午汲镇店头村南,南洺河支流上,属海河流域子牙河系。

距下游八一水库约2km,控制流域面积9.1km2,大坝右岸为二六七二工厂。

原设计总库容66.1万m3,兴利库容45.2万m3(本次设计总库容60.61万m3,兴利库容21.86万m3),是一座以防洪、灌溉于一体的小(2)型水库。

水库原设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为200年一遇。

水库建成于1976年,水库大坝为均质土坝,坝长110m,最大坝高18.0m,坝顶宽7m,大坝上游坡面设干砌石护坡,边坡为1:3.5。

背水面边坡为1:2.5,坝顶设浆砌石防浪墙,墙高75cm,厚40cm。

溢洪道位于大坝左侧,单孔净宽为6.5m,共两孔,中墩厚0.8m。

溢洪道原设计最大泄量为128m3/s。

溢洪道中设有子槽,子槽宽2.5m,深1m,溢洪道上设钢筋混凝土交通桥。

大坝的右侧建有放水洞,洞径为0.8m,最大泄量1.09m3/s。

由于资金缺乏,1976年完成大坝填筑及溢洪道开挖,未对溢洪道进行衬砌。

1979完成了溢洪道主要部位衬砌,重做坝后反滤排水体,对放水洞渗漏进行处理,1980汛期发现坝体两端有斜横裂缝,于1981年进行坝体灌浆,灌浆效果明显,本次地质勘探未发现坝体及坝基有渗漏现象。

雨季该水库能够拦蓄洪水,店头水库主要保护下游200口人及二六七二工厂的安全和200亩耕地不被淹没。

目前,由于水库存在诸多工程隐患,长期带病运行,属于病险水库。

为了消除大坝安全隐患,使水库发挥其效益,我院对店头水库进行除险加固的初步设计。

2011年8月27日,河北省水利厅在石家庄主持召开了《武安市店头水库除险加固工程初步设计报告》审查会。

并于2012年3月9日以冀水规计[2012]61号文下达了《关于武安市店头水库除险加固工程初步设计报告的批复》。

本次具体工程项目如下:(1)降低溢洪道进口底高程,并对溢洪道进行扩挖。

(2)重建溢洪道交通桥。

(3)上游护坡拆除重建,重修坝顶防浪墙。

(4)修建上坝防汛路并采用泥结碎石路面。

(5)对放水洞进行封堵。

1.2工程任务及建筑物级别店头水库防洪任务是通过水库拦蓄洪水,保证下游居民、农田的防洪安全。

原店头水库总库容为66.1万m3,水库以防洪为主的小(2)型水库,水库设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为200年一遇。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的划分,店头水库属小(2)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。

2工程设计2.1设计依据2.1.1设计依据(1)工程等别及建筑物级别店头水库总库容为66.1万m3,水库以防洪为主的小(2)型水库,水库设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为200年一遇。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的划分,店头水库属小(2)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。

2.1.2设计基本资料《河北省水利厅关于武安市店头水库除险加固工程初步设计报告的批复》(冀水规[2012]62号)《武安市店头水库除险加固工程初步设计报告》2.1.3采用的主要设计规范和标准1)《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5201-932)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-20003)《碾压式土石坝设计规范》SL274-20014)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-975)《溢洪道设计规范》SL253-20006)《建筑抗震设计规范》GB50011-20017)《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—20068)《水利水电工程地质勘查规范》SL55—20059)店头水库1:500地形图10)武安市水利局提供的部分店头水库设计资料11)《武安市店头水库大坝安全鉴定报告辑》12)《店头水库大坝地质勘查报告》2.2工程设计2.2.1大坝加固设计(1)上游坝坡翻修:上游坝坡自227.1m高程起,全坝面翻修。

上游护坡采用干砌石,干砌石的具体做法为(底层~面层):碎石垫层150mm、干砌石300mm。

(2)下游坝坡防护:现状店头水库大坝下游坝坡无防护措施,雨水冲沟密布,如不采取保护措施将会影响大坝安全。

本次初设时下游坝坡采用草皮护坡。

(3)坝顶路面:现状大坝坝顶宽7m,路面宽度6.5m,现状坝顶路面损坏较严重,本次设计重修坝顶路面,坝顶路面为泥结碎石路面,路面采用泥结碎石路面,总长110m,路面宽6.2m,厚200mm。

2.2.2溢洪道改造设计(1)溢洪道设计本次设计采用降低溢洪道底高程,溢洪道底高程由230.2m降至229.1m,溢洪道总长165m,设计纵坡为1/100,前20m采用浆砌石护砌,后145m维持现状不进行护砌只按照设计纵坡进行开挖疏通。

(2)溢洪道桥设计该桥重建标准按汽车荷载等级为公路—Ⅱ级,公路等级为四级公路进行设计。

桥总宽5m,净宽4.5m,桥梁总长15m,采用两跨,每跨7.5m。

根据溢洪道调洪演算成果,在满足正常泄洪的前提下,结合与桥梁两端道路的衔接,桥面高程定为235.00m。

桥梁上部结构采用板桥型式,板厚350mm;下部结构采用浆砌石桥台,桥台顶设200mm厚混凝土压顶。

2.2.3防浪墙设计根据店头水库坝顶高程计算成果表可知,工况二和工况三的计算坝顶高程不满足要求。

由于店头水库200年一遇设计洪水位为233.2m,与坝顶齐平,根据规范要求,可以加高防浪墙来解决坝顶超高不满足要求的问题。

本次设计防浪墙采用M10浆砌石砌筑,顶宽0.4m,底宽1m,净高1.0m,总高1.6m,防浪墙总长100m。

防浪墙10m一个分缝,缝宽20mm,缝内填沥青木板。

2.2.4上坝路设计店头村至坝顶路现状为土路,路面宽3m,崎岖不平,雨天泥泞难走,水库管理极为不便。

为了满足汛期抢险需要,非汛期方便群众出行,本次加固设计拟对上坝路路面进行硬化。

本次设计采用泥结碎石路面,路面顶高程基本维持现状,厚度为0.2m,路面宽4m,两侧设路沿石,上坝路总长110m。

2.2.5放水洞设计现状放水洞被堵死,找不到放水洞的位置,本次设计不再恢复放水洞,而对放水洞进行封堵,灌溉期时运用溢洪道进口附近的泵站进行灌溉。

封堵措施是在枯水期将库水位降低至放水洞洞口以下,洞内用浆砌石堵严,外用混凝土堵头封口,再在混凝土外用粘土浆抹面,最后回填压实。

2.2.6监测设计工程监测是工程管理的主要工作,是掌握工程状态,确保工程安全运用的手段。

本工程为小(2)型水库,工程观测以巡检和外部观测为主,工程运行中应经常和定期对大坝等建筑物进行工程外部观测,了解建筑物有无异常情况,尤其对主体工程大坝坝体加强观测。

观测资料及巡视检查结果应及时记录、整理和分析,除险异常及时采取措施并上报。

根据工程存在的主要问题,本次除险加固工程增设的观测项目主要包括:坝基和坝体的渗流压力观测。

渗流压力观测采用测压管,本次初设拟在大坝上补钻两排测压管钻孔,单排3孔,共6孔。

分别为3孔坝基测压管和3孔坝体测压管。

3施工技术要求3.1采用的施工规范1)《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)2)《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129-2001)3)《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-20024)《土石坝安全监测技术规范》SL60-945)《水利水电工程施工质量评定规程》SL176-20076)《水利水电建设工程验收规程》SL223-20083.2施工技术要求3.2.1干砌石护坡局部整修1)护坡面垫层铺设(1)材料要求:碎石垫层,砌体石料采用块石,要求所选石料必须质地坚硬、新鲜、完整、无风化,上下两面大致平整,无尖角。

(2)铺筑方法:铺筑前先进行坝坡整修,人工分层摊铺,须自底部向上进行,不得从坡面上向下倾倒。

应严格控制垫层厚度,每层厚度的偏小值不得大于设计厚度的15%。

对已铺好的垫层应作必要的保护。

2)干砌石护坡面的施工(1)干砌石护坡砌筑必须由底部向上进行,砌筑前请监理验收砌筑面,验收合格后方可砌筑。

护坡石料采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石。

块石的形状接近正方形,最大边长与最小边长之比小于1.5,石块的平均粒径大于30cm,护坡干砌石厚度30cm,施工时不能用风化石料。

护坡表面砌缝的宽度不应大于25mm。

(2)砌筑时不得破坏垫层,并要求错缝竖砌、紧靠密实,表面要求平整美观。

(3)砌筑时注意新砌干砌石与原护坡顺接。

砌体外露的坡面和侧边,选用大块边角整齐的石块砌筑平整。

所有干砌石前后的明缝均应用小片石料填塞紧密。

砌筑石块上下错缝,底部必须垫稳,严禁架空。

不得使用翅口石和飞口石,大块封边,表面要平整美观。

3)碎石垫层施工采用质地坚硬、强度均匀的碎石,最大粒径不得大于50mm。

基底铺10cm厚碎石垫层,并用打夯机夯入坝体土。

以便增加基底摩擦系数。

3.2.2恢复重建坝顶防浪墙1)材料要求(1)块石:块石形状大致方正,厚度不宜小于200mm;宽不宜小于及等于厚度,顶面及底面应平整。

用做镶面时,应稍加修凿,打去棱凸角,表面凹入部分不得大于20mm;(2)砂:采用中(粗)砂,砂的粒径不大于5mm,使用前用5mm孔径筛过筛。

砂的含泥量不得大于5%;2)挡墙砌筑操作要求(1)砂浆:砂浆应有良好的和易性,施工现场可用直观法进行检查,即用手能将砂浆捏成小团,松手后既不松散,又不会由灰铲上流下。

砂浆应随拌随用,在搅拌后3~4小时内用完。

(2)砌筑工艺:砌筑石块在使用前浇水湿润,石料表面如有泥土、水锈,应清洗修凿干净。

砌筑基础第一层砌块前,将基底整平,直接坐浆砌筑。

严禁抛石灌浆砌筑。

砌体应分段分层砌筑,各砌层的石块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满、粘结牢固,不得直接贴铺或脱空,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌完的石块侧面铺放一些,然后在后一块石块放好后填满捣实。

砌筑上层砌块时,应避免振动下层砌块,严禁由基坑上方往砌体上扔石块或砂浆,避免冲击砌体。

砌筑工作中断后,恢复砌筑时,砌体表面应加以清扫并洒水湿润。

石块应分层砌筑,2~3层砌块组成一个工作层,每一个工作层的水平缝应大致水平,各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。

转角石应选择较为方正和尺寸较大的石块,并长短相间地与里层砌块咬接,浆砌片石砌缝宽度为2~3cm。

较大的石块应放置在下层且大面朝下,石块尖锐突出部分应敲掉。

4)石砌体的勾缝及养护石砌体的勾缝工具可由圆钢制作。

砌体要求勾凹缝,勾缝砂浆标号不低于M10,勾缝应嵌入缝内10mm~16mm。

缝槽深度不足时,应凿够深度后再勾缝,缝宽、缝厚应大致相同。

勾缝初凝后浇水养护,防止裂缝脱落。

5)土方回填压实度不小于0.95。

3.2.3坝顶泥结碎石路面1)材料①石料:采用轧制的碎石或天然碎石。

石料等级不低于规范要求,扁平细长颗粒不超过20%,近似正方形有棱为好,不能含有其它杂物。

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