樊洪坳水庫施工設計說明

PAGEPAGE4樊洪坳水庫施工設計說明1.工程概況樊洪坳水庫所在河流系長江水系大陸溪支流，位于永川區(qū)朱沱鎮(zhèn)大樹村，是一座以灌溉為主兼防洪、養(yǎng)殖于一體的?。?）型水庫，壩址處距離朱沱鎮(zhèn)11公里，有約300m未通公路。壩址以上集雨面積0.305km2，水庫保護下游群眾470余人及488畝良田的安全，地理位置比較重要。水庫正常庫容11.6萬m3，總庫容15.43萬m3。主要由大壩、溢洪道、放水設施等組成。壩型為均質土壩，最大壩高9.53m，壩頂高程299.10～299.24m，壩頂寬3.0m。水庫樞紐工程1958年10月動工興建，1976年1月竣工，于2013年進行了除險加固施工。樞紐工程由大壩、溢洪道和放水設施組成。根據《重慶市永川區(qū)樊洪坳水庫大壩安全分析評價報告》，樊洪坳水庫大壩存在如下問題：一.大壩壩頂未硬化，壩頂高程不滿足要求，下游壩坡穩(wěn)定計算不滿足規(guī)范要求,缺少必要的安全觀測設施。大壩存在白蟻危害。二.溢洪道溢洪道泄槽無左邊墻和底板、無消能設施。三．放水設施左岸臥管滲漏,無法分層放水，不利于管理。四.管理設施無上壩公路、無水庫管理房。通過查閱歷史資料，實地檢查、結合現(xiàn)場測量及地質勘察資料，依照《水庫大壩安全評價導則》（SL258－2017）、《水庫大壩安全鑒定辦法》（水管[1995]86號）以及現(xiàn)行有關設計施工規(guī)范，樊洪坳水庫大壩安全綜合評價為三類壩。經大壩安全鑒定為三類壩，且已通過三類壩鑒定成果核查，永川區(qū)水利局同意對該水庫實施除險加固。2.設計依據及技術規(guī)范2.1設計基本資料（1）《重慶市永川區(qū)樊洪坳水庫大壩安全評價報告》（2）《重慶市永川區(qū)樊洪坳水庫除險加固工程初步設計》(重慶市渝西水利電力勘測設計院有限公司2022年10月編)（3）《永川區(qū)水利局關于永川區(qū)樊洪坳水庫除險加固工程初步設計的批復》永水務〔2022〕33號2.2設計依據規(guī)范、標準（1）《工程建設標準強制性條文》(水利工程部分)（2020年版）（2）《水庫大壩安全管理條例》（3）《防洪標準》（GB50201-2014）（4）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2017）（5）《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（SL274-2020）（6）《溢洪道設計規(guī)范》（SL253—2018）（7）《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》（SL551-2012）（8）《水庫工程管理設計規(guī)范》（SL106-2017）3.工程水文及規(guī)模樊洪坳水庫位于永川區(qū)朱沱鎮(zhèn)，系長江水系大陸溪支流。壩址控制集雨面積0.305km2，控制河長0.74km，壩址以上河道平均坡降32.6‰,20年一遇設計洪峰流量7.29m3/s，200年一遇校核洪峰流量11.2m3/s。4.工程地質根據《重慶市永川區(qū)樊洪坳水庫除險加固工程初步設計報告》地質結論如下：（1）工程區(qū)地質構造穩(wěn)定，設計基本地震加速度值為0.05g，地震動反應譜特征周期值為0.35s，地震基本烈度為VI度。a<0.09g，25km范圍內無活動斷層，工程近場區(qū)地震活動M<4.7級，工程區(qū)區(qū)域構造穩(wěn)定性好。（2）庫區(qū)無斷層和構造破碎帶存在，庫周無洼地和低谷出現(xiàn)，亦無低于壩頂的埡口，不存在向鄰谷滲漏的問題，岸坡穩(wěn)定，庫區(qū)淤積不嚴重。（3）水庫兩岸及壩址區(qū)影響區(qū)內無滑坡、泥石流等不良地質現(xiàn)象。（4）環(huán)境水對混凝土無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性。（5）壩體在某些工況下存在穩(wěn)定問題：建議放緩下游壩坡或擴大排水體。（6）溢洪道整體穩(wěn)定，但溢洪道不完善，存在沖刷問題。建議新建泄槽及消力池，地基選擇強～弱風化基巖。（7）放水設施操作存在不安全的隱患，建議新建放水豎井，地基持力層可選擇弱風化基巖，能夠滿足工程要求。（8）工程所需天然建筑材料較少，建議購買。（9）建議采用巖土工程動態(tài)設計法，及時反饋，發(fā)現(xiàn)勘察報告與現(xiàn)場不符部分應及時通知業(yè)主、勘察、設計三方共同解決。5.工程除險加固設計5.1工程等級及主要參數水庫正常蓄水位297.69m，設計洪水位298.62m，校核洪水位299.07m，正常庫容11.6萬m3，總庫容15.43萬m3，屬ⅴ等?。?）型工程，大壩、溢洪道及放水建筑物級別為5級，設計洪水標準20年一遇，校核洪水標準200年一遇。5.2.大壩壩頂：采用10cm厚C25砼硬化壩頂至299.20m，新建防浪墻，高1.2m，每隔10米設置伸縮縫，采用橡膠止水。下游壩坡：清除下游壩坡雜草，采用C25鋼筋砼框格內植草皮護坡，在壩橫0+061.5處新建C25砼下壩梯步。結合壩體穩(wěn)定整治，翻修排水棱體。翻修后排水棱體頂部高程292.68m，底部埋深1.5m，排水棱體頂寬2.4m（包括排水溝寬度），底寬4.17m，外坡坡比1:0.75。排水棱體內部采用干砌塊石，表面及頂部采用干砌條石護面戧邊，排水棱體與壩基、壩體與兩壩肩接觸部位設置0.3m厚砂墊層+0.3m厚的碎石墊層作為反濾層，反濾層與壩體間鋪設土工布。壩體土方開挖時采用跳槽開挖，分段施工。在排水棱體與壩坡結合處新建C25砼排水溝，尺寸0.3m×0.3m，壁厚0.3m。5.3.溢洪道進口段(溢0-003.45～溢0+000)：維持原狀?？刂贫?溢0+000～溢0+011.93)：維持原狀。泄槽段(溢0+011.93～溢0+018.03)：泄槽長6.1m，寬3.2m，底坡i=0.67，拆除重建原有右邊墻，新建左邊墻，邊墻為高1.3m、寬0.3mC25鋼筋砼，底板為0.3m厚C25鋼筋砼。消能段(溢0+018.03～溢0+039.1)：消能段長20.87m，其中樁號溢0+018.03～溢0+036.1為臺階消能段，寬度由3.2m漸縮至2.5m。拆除原消力池右邊墻，梯坎由高0.25m，寬1m的臺階組成。修建0.3m厚C25鋼筋砼底板，新建C25鋼筋砼邊墻，寬0.3m，高1m。邊墻基礎臺階式開挖，臺階高0.5m，寬2m，邊墻修建建于臺階上。消力池（溢0+036.1～溢0+039.1）長3.0m，寬2.5m，池深0.5m，底板為0.5m厚鋼筋砼鋪設0.1m厚碎石墊層，邊墻高1.3m；池底高程289.09m。消力池基礎使用塊石換填。消力池基礎承載力不低于120Kpa，壓實度不低于91%。消力池末端設置C25鋼筋砼尾檻，高0.5m、寬0.8m。5.4.放水設施在大壩庫區(qū)左岸新建放水豎井（含交通橋），使用DN300涂塑鋼管放水。豎井內配備遠程控制系統(tǒng)，控制豎井工作。放水豎井位于放水設施進口前端，為圓形C25鋼筋砼豎井，防滲等級為W8，內徑4m，壁厚0.8m，豎井總高14.71m，其中井筒高7.4m（291.99m～299.39m）。豎井采用分層取水，取水高程分別為296.23m、292.9m。5.5.附屬設施增設大壩監(jiān)測設施；新建管理房面積60m2；本次設計修建300m長、3.5m寬泥結石路，前期做施工道路，施工完成后作為上壩道路使用。5.6.白蟻防治經調查發(fā)現(xiàn)大壩存在白蟻筑巢隱患。為確保大壩安全，必須開展對白蟻的防治工作，在防治過程中要貫徹執(zhí)行“以防為主，防治并重”的方針。預防白蟻：藥物毒殺、利用燈光誘殺、噴灑毒藥。滅治白蟻：灌漿毒殺、熏蒸劑毒殺、土坑誘殺。6.施工組織6.1料場選擇本工程設計方案所需材料用量不大，料場選取采取就近取材、技術上可行、經濟上合理的原則。（1）塊石料本工程碎石料擬在永川區(qū)紅爐鎮(zhèn)新店會龍橋村灰?guī)r料場購買，料場地層巖性為三疊系下統(tǒng)樊洪坳江組（T1j）灰?guī)r、白云質灰?guī)r。收集料場試驗表明，弱風化灰?guī)r天然密度2.70g/cm3，天然孔隙率1.73%，飽和抗壓強度41～50Mpa，平均飽和抗壓強度45.4MPa，軟化系數0.85，儲量約100萬m3以上，料場儲量質量均滿足要求。料場至水庫，交通運輸條件較好，公路運輸距離工程區(qū)的綜合運距為70km，公路交通便利，采取購買方式。（2）砂料場砂料場位于永川區(qū)紅爐鎮(zhèn)新店會龍橋村灰?guī)r料場，該料場生產機制砂，砂料緊密空隙率34～40%，河砂緊密堆積密度1.52～1.68g/cm3，表觀密度2.54～2.56g/cm3，含泥量1.2～2.6％，有機質含量合格，細度模數0.61～0.84，含泥量滿足Ⅱ類砂指標，細度模數滿足建筑用砂標準，砂料生產量及儲量滿足要求。公路運輸距離工程區(qū)的綜合運距為70km，公路交通便利，采取購買方式。（3）回填料工程所需回填土量較少，以開挖料作回填用。采用粉質黏土回填時，按最優(yōu)含水量進行翻曬或撒水后進行填筑，回填時應剔除耕植或有機質含量較高土層。6.2施工導流樊洪坳水庫工程等級為ⅴ等，導流標準采用5年一遇，豎井選擇在枯水期施工（11～次年2月），導流流量0.2m3/s，導流管HDPE300管。6.3放水豎井施工放水豎井采用明挖法施工。豎井從下至上分層澆筑。6.4土方回填土料回填利用原開挖土料，采用斗車或膠輪車轉運到填筑部位，卸料后采用人工平料，小型振動碾夯實回填，壓實度不低于91%。6.5一般混凝土混凝土采用外購商品砼?；炷翝仓獫M足《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677-2014）及國家頒行的其他混凝土施工規(guī)范中的有關規(guī)定，在氣候不適宜或無法正常進行澆筑作業(yè)時，不應進行混凝土施工。在澆筑之前，雜物泥土以及有害淤泥等均應清除，對松動巖石應采取處理措施，并洗凈澆筑面，才能進行下一工序?；炷翝仓皯敿殭z查倉內模板、鋼筋、預埋件、永久施工縫及澆筑準備工作，并做好施工記錄，經驗收后方能澆筑?；炷潦┕ひ蟊３诌B續(xù)性，如因故中止且混凝土施工要超過允許間歇時間，則按工作縫處理。施工前混凝土配合比應進行試驗。施工時，混凝土級配合比、強度必須達到設計要求，凡不合格的混凝土料嚴禁入倉。水泥質量符合規(guī)范要求，水泥的品種、標號、廠家及牌號應與監(jiān)理工程師審批后的混凝土配合比通知單上的水泥品種、標號、廠家及牌號相符。并有出廠合格證及進場后的抽樣試驗報告。砂的粒徑、級配及加工料場必須與混凝土配合比實驗時的砂樣相同。粒徑、級配及料源必須與混凝土配合比實驗時的實驗相同。施工用水水質必須符合《混凝土拌和用水標準》JGJ63的要求。砼施工質量要求執(zhí)行《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677-2014）。凝土在運輸過程中應保證不產生漏漿、嚴重泌水及過多降低坍落度等現(xiàn)象?；炷寥雮}自由下落高度不得大于2m，如果大于2m，要采用溜筒或其他緩降措施?；炷翝仓?2～18h后開始養(yǎng)護，但在炎熱、干燥氣候情況下應提前養(yǎng)護，并在其表面采取遮蓋措施，避免太陽光爆曬。一般養(yǎng)護時間不少于14d，在炎熱、干燥氣候時養(yǎng)護時間不少于28d。如混凝土澆筑溫度低于5℃時，澆筑面要用草墊（或麻袋）遮蓋保溫。6.6鋼筋混凝土1鋼筋砼施工豎井鋼筋混凝土采用購買成品商品混凝土；鋼筋施工前需要清理除銹，直徑10毫米以上的鋼筋接頭采用雙面焊接的，焊縫長度不小于6d（d為鋼筋直接）。（1）拌制砼所用各項材料質量，應經過檢驗，試驗方法應符合《水工混凝土試驗規(guī)程》SL352-2006有關規(guī)定。（2）混凝土中砂、碎石、水泥、水的質量應符合有關材料的規(guī)范。（3）混凝土配合比應由試驗確定。配制的混凝土應滿足和易性、凝結速度等施工技術。2.鋼筋2.1鋼筋材料的要求應符合下列規(guī)定2.1.1鋼筋混凝土結構所用鋼筋的種類、鋼號、直徑等，應符合設計文件的規(guī)定，熱軋鋼筋的質量必須符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。2.1.2鋼筋應有出廠質量保證書，使用前，應按規(guī)定作拉力，延伸率，冷彎實驗。需焊接的鋼筋，應作焊接工藝實驗，鋼號不明或使用中發(fā)現(xiàn)性能異常的鋼筋，經復驗合格后方可使用，但不得在承重結構的重要部位使用。2.1.3鋼筋需要代換時，應符合現(xiàn)行水工鋼筋砼結構設計規(guī)范的規(guī)定，并應征得設計單位的同意2.2鋼筋加工應符合下列要求2.2.1鋼筋表面應潔凈，加工前應將表面油漬浮皮等清除干凈，鋼筋應平直，無局部曲折，加工后的鋼筋表面?zhèn)鄄坏檬逛摻罱孛婷娣e減少5%以上，鋼筋彎曲角度，半徑及形狀應符合設計圖紙的要求。2.2.2鋼筋加工的允許誤差控制在±10%之內。2.3鋼筋接頭應符合以下規(guī)定2.3.1直徑10mm以上的熱軋鋼筋，可采用焊接。無條件采用閃光對接時，宜采用電弧焊接（搭接焊幫條焊等）。2.3.2軸心收拉構件，小偏心受拉和承受震動的構建，鋼筋接頭均應焊接。2.3.3鋼筋焊接的接頭形式，焊接工藝和質量驗收應符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-2012的規(guī)定。2.3.4鋼筋焊接前必須根據施工條件進行試焊，合格后方可施焊，焊工必須有考試合格證。2.3.5直徑在25mm以下的鋼筋接頭，可采用綁扎接頭。綁扎接頭Ⅰ級鋼筋受拉壓30d，受壓壓20d，Ⅲ級鋼筋受拉壓35d，受壓力25d。2.4鋼筋安裝2.4.1鋼筋的安裝位置間距，保護層及各部分鋼筋的大小尺寸，均應符合設計規(guī)定。2.4.2鋼筋安裝時，應嚴格控制保護層厚度。鋼筋下面或鋼筋與模板間，應設置數量足夠、強度高于構件設計強度、質量合格的混凝土或砂漿墊塊。側面使用的墊塊應埋設鐵絲，并與鋼筋扎緊，所有墊塊互相錯開，分散布置。2.4.3在雙層或多層鋼筋之間，應用短鋼筋支撐，或采用其他有效措施，以保護鋼筋的準確位置。六、主要工程施工技術要求1、土石方開挖工程（1）為避免超挖和欠挖，壩面削坡開挖前，必須按設計邊坡坡比，采用網格法進行施工測量放線，測量確定各網格交點的坐標位置與開挖（回填）高度。（2）為避免削坡土體二次轉和堆土占地，應做好施工統(tǒng)一安排，挖填最好同步進行。（3）對于軟弱、破碎巖基，應留0.3m厚的保護層，待驗收溝槽合格后，應迅速開挖至設計高度并用水泥砂漿或細石砼保護，以防止基巖風化和遇水泥化。（4）建基面如有風化、破碎、軟弱夾層和斷層破碎帶以及裂隙發(fā)育等均應進行深度處理。（5）施工方應作好臨時性排水設施，若挖孔樁（或基坑）內有集水時應及時排出。在挖孔過程中，如發(fā)現(xiàn)井壁垮塌，應立即下套管予以處理，或邊挖邊下套管，以保證操作人員安全。（6）開挖的碴料應將可利用料和廢置棄碴分別運至規(guī)定的堆碴場，并做好相應的防護措施。2、漿（干）砌石料工程施工1）砌石材料要求：砌石材料應新鮮、完整，質地堅硬，不得有剝落層和裂紋。石料按外形可分為毛石、塊石、粗料石三種。毛石單塊重量應大于25kg，中部或局部厚度不小于20cm。塊石外形大致呈方形，上下兩面基本平行且大致平整，無尖角、薄邊，厚度不得小于20cm。粗料石應棱角分明，六面基本平整，同一面最大高差不宜大于石料長度的3％，長度不小于50cm，寬度高度不小于25cm。干砌塊石飽和抗壓強度不得小于25MPa，漿砌石不得小于30Mpa。2）膠凝材料砌石體的膠凝材料主要是水泥砂漿和一、二級配細石混凝土，砌石水泥不得低于R32.5。3）砂漿的配合比必須滿足施工圖規(guī)定的強度要求和施工和易性要求，配合比必須通過試驗確定。砂漿拌制應嚴格按試驗確定的比例進行配料，材料的稱量容許誤差：水泥為±1%；砂為±3%；水為±1%。砂漿拌制稱量前，應測定其含水量。4）砂漿拌合過程中應保持粗、細骨料含水率的穩(wěn)定性，根據骨料含水率的變化情況，隨時調整用水量，以保證水灰比的準確性。5）砂漿原則采用機械拌和，時間應不少于2—3分鐘，采用人工拌合，宜干合三遍均勻后，再濕拌2至3遍和易性好、色澤均勻，方可使用。6）水泥砂漿應隨拌隨用，裝運必須采用不漏水的容器運到施工現(xiàn)場，砌筑前應人工拌勻鋪灌振動，已初凝的砂漿不得使用。各類漿砌石體施工應嚴格按照《水工擋土墻設計規(guī)范》（SL379—2007）辦理。7）施工工藝要求：漿砌條（塊）石砌體必須采用砂漿鋪筑法砌筑。砌筑前，應將石塊表面泥土清洗干凈；砌筑時，應先鋪砂漿后砌筑，條（塊）石砌體應分層臥砌，上、下錯縫，內外塔砌，砌立穩(wěn)定；不允許采用外面?zhèn)攘l（塊）石、中間填心的砌筑方法。相鄰工作段的砌筑高度差應不大于1.2m，每層應大體找平，分段位置應盡量設在沉降縫或伸縮縫處。所有石料應放在新拌的砂漿上，石料間不相互接觸；石料砌體的灰縫厚度應以10～20mm為宜，砂漿要求飽滿，勾縫自然；石塊間較大的空隙應先填塞砂漿后用碎塊或片石嵌實。砌筑應一平整、二穩(wěn)定、三灰縫飽滿、密實、分層錯縫等方面控制砌筑條（塊）石的質量。8）墻背回填需待砂漿強度達到70%以上方可進行，墻背填料采用碴料回填?；靥顟饘雍粚?，壓實度應達到90%，夯實時應注意勿使墻身受較大的沖擊影響。9）砌體外露面表面，應進行及時養(yǎng)護，并經常保持外露面表面的濕潤5天以上。10）砌石清縫應在料石砌筑24h內進行，漿砌料石（擋墻、溢洪道）每10～12ｍ應設溫度位移縫，縫寬一般為1.5cm～2cm，縫深不小于20cm。勾縫前應將槽縫沖洗干凈，不得殘留灰碴和積水，并保持縫面濕潤。勾縫砂漿單獨配置，不得與砌筑砂漿混用。砌體勾縫完成后，應及時進行養(yǎng)護，并保持濕潤不得少于5天。11）干砌條（塊）石工藝要求：干砌條（塊）石應分層錯縫堆砌整齊，順向堆砌，條石應緊鄰堆砌，縫隙越小越好，最大寬度不得超過2-3cm。12）本工程主要砌體材料強度要求：填筑塊石不得低于Mu30號，照面石除滿足強度要求外，還應滿足色澤一致的要求。3、混凝土工程施工（1）拌制砼的材料要求粗骨料：碎石原則采用石灰石或Mu50號以上的砂巖由破碎機破碎呈立方體的成型碎石，薄片、針狀碎石含量不得大于15％；粒徑級配由設計確定。細骨料：砂采用經質檢部門認可的機制砂。水泥水泥應采用符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標準的等于高于R32.5號水泥，但受潮、結塊的水泥，嚴禁使用。（2）鋼筋材料要求1）凡主受力結構（如橋梁、立柱、抗彎抗拉抗壓強度高、重復使用）的鋼材必須采用大廠（重鋼、成鋼、威鋼）生產的合格正品。各類鋼筋應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標準，鋼筋表面應光潔無飛皮破頭、油污、泥土、浮銹，使用前必須清除干凈，銹蝕結垢的鋼筋嚴禁使用。2）主受力鋼筋搭焊接長度必須滿足規(guī)范要求，同一斷面接頭不得超過50％。3）錨筋選用Ⅲ級螺紋鋼筋，其材質應滿足相應規(guī)范要求。4）錨筋鉆孔最小孔徑必須大于錨筋直徑的1.5倍以上，孔位孔深偏差不大于3％。最小鉆孔孔徑必須大于錨直徑＋周邊空度10ｍｍ。5）錨筋孔應沖洗干凈，用M30水泥砂漿填孔飽滿后再插入錨筋，錨固采用膨脹水泥漿，先洗孔后灌漿，再插入錨筋振動密實即可，膨脹水泥漿達到60％強度再掛鋼筋網片。7）鋼筋網片綁扎成型后與錨筋彎鉤焊接牢固，并滿足混凝土保護層設計厚度的要求。（3）施工工藝要求1）混凝土級配為二級，施工前應做混凝土配合比試驗。水泥、粗細骨料和水應符合國家質量標準。2）模板制作安裝既要滿足設計強度與剛度要求，又要滿足施工工藝要求、表面平整光潔、接縫嚴密，架立安裝與支撐牢固可靠，不得有任何松動。3）混凝土