焦子坑水库加固初设

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江西省小(2)型病险水库规划项目寻乌县焦子坑水库除险加固工程初步设计报告

1江西省重点小(2)型病险水库规划项目寻乌县焦子坑水库除险加固工程初步设计报告批准:曾宪权核定:严庐山审查:杜克臣项目负责人:卢有根张金凤报告编制人员:黄远忠张金凤高春英李小英寻乌县水利水电勘察设计院设计证号:146529-sb二0一二年六月

21综合说明11.1水库基本概况11.2除险加固的必要性31.3水库除险加固工程主要建设内容51.4施工组织设计81.5环境保护与水土保持91.6工程管理101.7概算111.8工程特性表122水文气象142.1流域概况142.2气象142.3流域特征参数复核142.4水文测站及资料情况152.5设计洪水152.6坝址施工设计洪水192.7水文测报站网规划203工程地质与工程质量213.1绪言213.2区域地质概况及库区主要工程地质问题223.3坝区工程地质条件及坝体质量评价243.5坝下涵管工程地质条件与评价303.6其它30

34加固设计334.1工程任务和规模334.2工程主要加固项目341.13设计依据354.4工程总体布置384.5工程加固处理设计394.6对外交通735施工组织设计745.1施工条件745.2施工导流755.3料场选择与开采765.4主体工程施工775.5施工交通运输795.6施工工厂设施795.7施工总布置805.8施工总进度805.9主要技术供应846工程管理856.1工程管理现状及存在的问题856.2工程管理范围和保护范围856.3工程管理改善设计867环境保护与水土保持877.1设计依据87

47.1环境状况897.3环境保护设计907.4水土保持设计947.5环境监测947.6环保与水保投资概算958概算968.1编制说明968.2设计概算表97附件:附件一:设计概算(单列)附件二:工程地质勘察报告(单列)附件三:焦子坑水库安全鉴定报告

5序号图名图号―*工程地理位置图焦子坑加固(初)-整体-oi二水文部分1焦子坑水库流域水系及地理位置图焦子坑加固(初)-水文-012水库水位〜库容关系曲线焦子坑加固(初)-水文-023坝址设计洪水过程线焦子坑加固(初)-水文-03三水工部分1枢纽平面布置现状图焦子坑加固(初)-大坝-oi2大坝现状横断面图焦子坑加固(初)-大坝-023枢纽平面布置加固图焦子坑加固(初)-大坝-034大坝加固设计图焦子坑加固(初)-大坝-04s075溢洪道现状图(1/1)焦子坑加固(初)-溢洪道-oi6溢洪道加固图(1/2)焦子坑加固(初)-溢洪道-027溢洪道加固图(2/2)焦子坑加固(初)-溢洪道-038斜卧管及消力池加固图焦子坑加固(初)-放水-01

61综合说明1.1水库基本概况1.1.1工程地理位置、水系、水文气象要素特征值1.1.1.1工程地理位置焦子坑水库位于寻乌县南桥镇车头村,距南桥镇13km,距县城38km,属珠江水系寻乌水二级支流车头河。坝址以上控制流域面积0.5km2,主河道长1.12km,河道加权平均坡降84.8%。,总库容10.7万m\枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水利枢纽工程。1.1.1.2水系、水文气象要素特征值本水库属亚热带季风气候区,气候特点:春夏雨多,盛夏炎热,伏秋干旱,冬季温和,四季分明,阳光充足,无霜期长,适宜种植各种作物。水库多年平均气温16.5C,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5℃o水库内多年平均降雨量1605mm,主要发生在春夏季,集中在4-6月份,占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大,实测最大降雨量为2448.7mm,4-7月份常有暴雨,实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均日照小时数为1823.8小时,多年平均无霜期300天,多年平均蒸发量为1103.48mm,多年平均风速2m/s。本流域的洪水主要由暴雨形成,洪水出现季节与暴雨发生季节相一致。洪水多出现在4〜6月,其年最大洪水多出现在6月。设计暴雨采用2010年10月江西省水文总站刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》(以下简称手册)查算。本阶段初设水库资料暴雨采用省编《暴雨洪水查算手册》

7查算成果。本次坝址设计洪水根据《手册》有关规定,采用推理方式法推求,具体计算根据《手册》的有关规定采用计算机编程完成。焦子坑水库位于珠江水系寻乌水二级支流车头河,控制集水面积0.5km2,流域内无水文测站。焦子坑水库是一座以灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水库,水库总库容10.7万为了充分发挥水库灌溉等设计效益,确保工程安全和提供可靠的水库运行水情资料,必须设立和完善水文测报站网。依据国家防洪指挥部及水文测验规范要求,水库控制面积0.5km2,应设立大坝水位站1处,并与县防办联网;建立水库水情管理系统,并由焦子坑水库管理站统一管理,确保水库的安全运行。1.1.2水库建设过程、近期加固的单个项目及质量情况1.1.2.1水库建设过程焦子坑水库始建于1956年6月,于1957年3月开始蓄水,后经多次加固维修达现有规模。水库自建成迄今已投入运行40多年以来,工程尚未经受设计洪水考验。1.1.2.2工程质量(1)河床段坝体土与基岩直接接触,未开挖截水齿槽,两岸坝体土填筑在全强风化基岩及残坡积层上。据坝后渗水观察,坝脚常年有渗水说明坝体存在渗漏。(2)大坝坝体土土质较差,碾压质量较差,渗透性偏大,压实度偏低,未设反滤棱体,据此分析,大坝存在渗漏问题。(3)溢洪道进口段底板为强风化岩体,未作衬护。溢洪道边墙未衬砌,边坡稳定性较差,出口无消能设施施。(4)坝下涵管为瓦管,已破损,放水斜卧管断裂。

81.1.3加固前工程任务、规模及各项特征值焦子坑水库枢纽工程为V等工程。大坝、溢洪道、放水设施为5级建筑物,大坝设计洪水标准采用20年一遇洪水,校核洪水标准采用200年一遇洪水,水库正常蓄水位56.60m,设计洪水位56.9m,校核洪水位57.1m。1.1.4主要建筑物布置及结构型式大坝为均质土石坝,坝顶高程59.19m(安全鉴定阶),最大坝高8.07m,坝顶宽3.60m,坝顶全长61.13m。溢洪道位于大坝右侧,由山体开挖而成,为岸坡开敞式溢洪道,采用无闸控制自由溢流,由进口段、陡坡段等组成,总长约65.44m。进口底板高程56.60m,过流净宽4.6m。出口为一山坡,无任何消能设施,出露为岩石基础。1.2除险加固的必要性1.2.1水库存在的问题及水库大坝安全鉴定结论鉴于种种原因,枢纽工程主要建筑物大坝、溢洪道等施工质量差,虽经多次局部加固处理,但仍给工程运行留下了不少质量隐患,有的甚至危及大坝安全,所以工程一直带病运行,严重影响水库应有效益的正常发挥。2012年5月,寻乌水利局组成有关技术力量成立了焦子坑水库大坝现场安全检查小组,对焦子坑水库大坝进行了现场安全检查和现场访谈,并形成了现场检查报告表和现场访谈报告表,对水库大坝、溢洪道、引水系统等项目,按江西省小(2)型水库大坝安全鉴定要求进行了详细的检查,指出了工程运行40多年来存在和发现的主要问题。2012年6月3日,寻乌水利局组织有关专家对焦子坑水库工程进行了安全鉴定工作,对工程存在的安全隐患进行了分析论证,根据“水库大坝安全鉴定办法”第六条水库安全状况分类标准,焦子坑水库大坝属三类坝。1.2.2水库除险加固的必要性焦子坑水库建于1957

9年,鉴于当时的历史条件及技术经济等方面的限制,水库建设采用群众运动的方式,在未经正规的勘测、设计,未经批准的情况下动工兴建的,工程施工中留下一些安全隐患,但在运行过程中又没有对安全隐患进行深入研究并加以处理,致使工程仍存在较多的质量安全问题:(1)大坝存在坝体、坝基渗漏问题。(2)上下游坝坡坡度偏陡,无护坡无排水设施和交通台阶;坝顶无排水设施。(3)坝体土料以粘土质砾、粉土质砂为主,碾压不密实,渗透系数大于IXIO'cm/s,不满足规范规定的强制性防渗要求。(4)经复核,大坝上游坝坡抗滑安全系数大于规范要求的最小值;大坝下游坝坡在各种工况下,抗滑安全系数小于规范要求的最小值。(5)经复核,各种计算工况下坝体浸润线均在外坝坡上出逸,因此下游坝坡渗流出流不安全。(6)坝脚未设排水棱体。(7)溢洪道底部及两侧未衬砌;两侧边坡较陡,稳定性差。出口无消能防冲设施。(8)坝下涵管为瓦管,管径0.3m,已破损,斜管进水孔为木塞控制,设施简陋。(9)大坝无安全监测及水雨情观测设施,进库公路标准低、路况差,无通讯设施,管理设施简陋。由于上述工程的安全隐患的存在,致使水库限制水位运行,使得水库的工程效益难于充分发挥,下游灌区农田灌溉得不到保障,如不及时进行全面彻底的加固处理,水库将长期带病运行,一旦遭遇较大洪水,水库将面临溃坝的危险,下游将遭受严重的洪涝灾害,水库下游保护人口400人,保护农田500亩,工程一旦失事,将给下游人民生命财产和国家重要交通设施造成重大损失,后果不堪设想,因此,对焦子坑水库进行除险加固处理,根除安全隐患是十分必要和紧迫的。

101.3水库除险加固工程主要建设内容本次除险加固的主要任务是:根据安全鉴定查出的水库安全问题,对大坝、溢洪道、放水设施等建筑物进行彻底的加固处理,从根本上解决工程存在的安全隐患,使水库能够运行并获得最大的经济效益。1.3.1大坝加固处理设计本次加固设计拟在大坝上游坝坡线采用粘土斜墙防渗措施。水库大坝实测上游坝坡为自上而下为1:L204,局部现状坝坡偏陡,整平坝面后,先进行粘土斜墙填筑,并加宽坝顶宽度,坝顶高程为59.19m,坝顶宽4m,再进行砌筑砂预制块护坡。下游坝坡1:L9,坝坡偏陡,拟建风化料回填。拟新建下游排水系统,并对下游坝坡进行草皮护坡,下游坝坡自上而下为1:2.25。上游护坡采用碎预制块厚度0.1m护坡,护坡碎预制块下部设置砂砾石垫层,厚0.15m,贴坡后上游坝坡自上而下为1:2.5。排水棱体设计根据安鉴结论:大坝下游坝体无排水设施,为此本次加固新建排水棱体,设置反滤层,其中砂层厚0.15m,砾石层厚0.15m,棱体顶高程53.12m,下游坡1:1.5,顶宽1.5m。坝顶改造前大坝坝顶高程为59.19m,经超高等复核计算后满足规范要求抗洪高度,经本次勘测实测坝顶高程为59.19m,坝顶长约61.13m,坝顶宽约3.6m,故大坝顶高程确定为59.19m,坝顶宽度加宽至定4m,坝顶采用C20碎路面,宽度4m,厚度为0.2m,坡面向上游倾斜,坡度为2%,在下游增设排水沟。现状坝顶及大坝下游坡与岸坡交接处无排水系统。为防止渗水渗入坝体,拟在坝下游岸坡及坡脚处设置排水沟,排水沟采用C20碎浇筑。1.3.2溢洪道加固处理设计

11针对溢洪道存在的主要问题,拟定如下加固处理方案:对缓坡段两岸山坡进行削坡衬护处理,采用C15埋石砌筑边墙;新浇溢洪道底板;新建消力池。(1)进口段加固设计在进口段新建边墙,宽度4.6m。(2)陡槽加固设计陡槽长35.47m,进口底板高程为56.30m,出口底板高程为51.00m,陡槽为新建部分,净宽采用4.6m。两边边墙采用C15埋石碎砌筑,顶宽度为0.5m,迎水面坡1:0.3,背水坡1:0.3o底板采用C20碎,厚度0.2m衬护。边墙距底板0.5m起设排水孔,孔径为①75廊,横竖间距为2m,梅花型布置。底板和边墙每15nl设伸缩缝。(4)消力池加固设计根据设计计算,消力池长度为6.5m,池宽度4.6m。底板先采用C20碎浇筑,厚度0.2m;后采用C2。钢筋碎浇筑,厚度0.3m。边墙采用C15埋石碎边墙,顶宽度为0.6m,迎水面垂直,背水坡1:0.45,边墙距底板1.0m起设排水孔,孔径为①75廊,横竖间距为2m,梅花型布置。1.3.1放水斜管、消力箱及坝下涵管1.3.3.1坝下涵管布置原坝下涵管为瓦管,管径为0.6m,已破损,存在漏水。1、加固设计本次加固拟将原坝下涵管拆除,新建坝下涵管布置在左岸坝体内,涵管全长46m,纵坡1/100,圆形断面为d=0.6m,设计过流量0.10m7s,为钢筋碎结构。1.3.3.2放水斜管布置放水斜管拟布置在左岸山体上,斜管顶高程为56.60m,消力箱顶高程53.12m。1、加固设计本次加固拟将原进水斜管及消力箱拆除,新建新的斜管、消力箱,采用税进行衬砌。1.3.3.3安全监测设计焦子坑水库大坝现状无变形监测设施。为

12了及时了解、掌握大坝运行状态,保证水库安全运行,必须按《土石坝安全检测技术规范》(SL60-94)要求设置大坝安全监测设施。(1)上、下游水位监测在大坝上、下游设置1组水尺和1支水位计,用来监测水库的上下游水位。(2)巡视检查巡视检查分为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查,加固期检查一般每月2s4次,正常运行期可逐步减少次数,但每月不宜少于1次,每年汛期、汛后以及发生有感地震后必须作巡视检查。主要检查项目有:(1)坝顶有无裂缝、异常变形、积水或植物滋生等现象;(2)坝坡和坝基有无裂缝、渗水、流土、管涌或隆起等现象;有无兽洞、蚁穴等隐患。(3)溢洪道、斜卧管有无开裂、挤碎、架空、错断、倾斜等情况。1.4施工组织设计1.4.14.1工程条件工程加固施工期,对外交通主要靠公路,有1.0km进库公路为泥石路面,路况差,路面狭窄多弯,坑洼不平,结合本次加固及今后管管理运行需要,应进行扩宽整修。道路修通后,施工期各种物资器材可直达各施工现场。工程加固所需的水泥、钢筋、木材等主要材料可在寻乌县有关部门采购,块石、河砂可到鹤仔镇、孔田镇购买,土料在料场自营开采。1.4.2施工导流工程加固施工期,导流时段选为枯水期10〜2月,P=20%,相应流量Q=0.54m3/so1.4.3主体工程施工

13大坝加固施工项目为:粘土斜墙防渗措施;上游护坡整修后用税预制块护坡;改造大坝坝顶,新建碎路面;增设坝顶、下游坝坡、左右岸坡排水沟;新建排水棱体、增设大坝变形渗流观测设施。溢洪道加固施工的主要项目有:新建溢洪道边墙;对底板全部进行碎衬砌;新建陡槽和消力池。放水设施加固施工的主要项目有:拆除原斜卧管、平管及消力池,新建斜卧管、平管及消力池;1.4.1施工总体布置本工程加固工程施工项目较为集中,施工场地布置紧凑。施工场地采用分散布置,设大坝和溢洪道、斜卧管工区施工场地可利用下游一平地平地布置。1.4.2施工总进度和工程量初拟施工期为8个月。筹建期:2012年10月,完建期:2013年6月。本次除险加固主要工程量:土石方开挖6354.56m3,土方填筑6209.33m3,干砌石474.66m3,C15埋石碎及碎935.75m3,钢筋5.25t,反滤层214.77m3o主要材料用量;水泥450t,钢筋2.28t,块石1120m二砂904m二砾石1535m'。1.5环境保护与水土保持1.5.1环境保护设计环境保护设计主要水质保护、环境空气质量保护、噪声防治及施工期人群健康保护。水质保护主要是对砂石料冲洗废水、混凝土拌制产生的碱性废水进行处理;环境空气质量保护对混凝土拌和系统降尘措施,对交通扬尘防止措施,注意燃油机械尾气排放等。噪声防治通过调整施工时段,晚间10时至凌晨6时混凝土拌和系统应停止动作。施工期人群健康保护采取施工区卫生清理和施工人员卫生防疫。1.5.2水土保持

14水库加固工程建设破坏现有地形地貌状态,产生水土流失的区域主要在大坝和块石、土料场地,如坝体土开挖弃渣,土石料场开挖及弃渣等,针对工程加固建设的特点,水土保持方案以预防为主,治管结合,因地制宜,综合治理的原则,采取工程措施和生物措施相结合的防水防冲措施。(1)在施工中,对弃土、石按指定地点位置堆填,并做好排水防冲工作,必要时采取砌石挡墙围护。2)对在施工开挖中破坏的植被,应作好施工期水土流失保护,在工程结束时及时恢复植被,以防止水土流失。1.4.1环境监测环境监测主要是施工区水质、环境空气和噪声及人群健康进行观察。1.5工程管理1.5.1工程管理现状及存在的问题(1)工程观测大坝建成后至今一直未建立大坝渗流及位移观测系统,无法对大坝运行提供安全保证。(2)水文、水情观测焦子坑水库坝址控制流域面积0.15km2,现仅有临时坝址水位站,对库水位进行观测,设施简陋,不能为水库安全渡汛、优化调度提供安全保证。(3)渡汛抢险设施水库未配备必要的用于渡汛抢险的水上交通工具及抢险物资运输车辆。使得水库的渡汛准备及抗洪抢险极为不便。(4)水库管理办公用房目前水库无管理办公用房。

151.4.1工程管理范围和保护范围(1)工程管理范围大坝:上游从坝轴线向上不少于100m;下游从坝脚线向下不少于150m;大坝两端以第一道分水岭为界并和上下游管理范围相衔接。溢洪道:由工程两侧轮廊线向外不少于50m。其它建筑物:从工程外轮廊线向外不少于20m。生产、生活区管理范围包括:办公楼、仓库、职工住宅及其他文化、福利设施。(2)工程保护范围在工程管理范围边界线外延,大坝、溢洪道等主要建筑物不少于200m;其他建筑物不少于50m。库区保护范围为由坝址以上,库区两岸土地征用线以外至第一道分水岭脊线之间的陆地。1.4.2工程管理改善设计(1)增设大坝变形观测系统,布置水平位移、垂直位移观测点,并配置相应的观测仪器。拟新建量水堰。(2)增设水、雨情观测设施。(3)改善进库公路条件:按四级公路标准要求扩宽进库公路,路基宽4.5m,铺设泥结石层。(4)新建30m2的生产办公用房。(5)加强白蚁防治:在本次加固施工中,结合坝体的开挖,投放必要的白蚁防治药物。在运行管理中加强这方面的检查工作,并对相关人员进行专业培训,发现情况及时排查,及时处理。L7概算1.7.1编制原则及依据(1)工程概算编制类别为in类。

16(2)概算编制办法、人工工资、费用标准执行江西省水利厅、能源部、水利部等有关标准和文件精神。1.7.2工程总投资及投资构成本工程初步设计概算总投资120.80万元。其中建筑工程104.29万元,设备、工具、器具购置费用0万元,临时工程费用1.56万元,独立费用11.95万元,水土保持及环境保护工程投资3万元。1.8工程特性表

17表L8.1焦子坑水库除险加固工程特性表序号及名称单位加固前加固后备注一、水文1.集雨面积km20.50.5

182.多年平均年降雨量mm160516053.设计洪水标准及流量P(%)55m3/s1111.54.校核洪水标准及流量p(%)0.50.5m3/s16.417.2二、水库校核洪水位m249.20249.25设计洪水位m248.85248.91正常蓄水位m248.10248.10死水位m212.1242.1总库容(校核洪水位以下库容)万n?10.510.7正常库容万8.228.22死库容(死水位以下)万m,0.240.24三、工程效益保护人口万人0.040.04保护耕地亩500500灌溉面枳亩500500四、主要建筑物及设备1.主坝及副坝坝型均质土坝均质土坝坝顶高程m59.1959.19最大坝高m8.078.07坝顶长度m61.1361.13坝顶宽度m3.642.泄水建筑物(溢流堰、溢洪道、隧洞、底孔、闸孔等)型式开敞式开敞式各建筑物分别列出堰顶高程m56.6056.60溢流段长度(或泄洪洞尺寸及条数、闸孔尺寸及孔数)m74.4783.25设计泄洪流量mVs7.67.9校核泄洪流量m3/s12.713.0闸门型式无闸控制无闸控制3.输水建筑物设计流量mVs0.10.2长度m3446断面尺寸m中0.3中0.62水文气象2.1流域概况焦子坑水库位于寻乌县南桥镇车头村,距南桥镇13km,距县城38km,

19属珠江水系寻乌水二级支流车头河。坝址以上控制流域面积0.5km2,主河道长1.12km,河道加权平均坡降84.8%。,库区内植被较好,水量充足,基本上无水土流失现象。2.1气象本水库属亚热带季风气候区,气候特点:春夏雨多,盛夏炎热,伏秋干旱,冬季温和,四季分明,阳光充足,无霜期长,适宜种植各种作物。水库多年平均气温16.5℃,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5℃o水库内多年平均降雨量1605mm,主要发生在春夏季,集中在4-6月份,占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大,实测最大降雨量为2448.7mm,4-7月份常有暴雨,实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均日照小时数为1823.8小时,多年平均无霜期300天,多年平均蒸发量为1103.48mm,多年平均风速2m/s。2.2流域特征参数复核初设阶段流域特征参数按1/10000地形图对水库流域面积、河长、河道加权平均坡降等物征参数进行量算复核,成果见2.3.Io表2.3.1水库流域特征参数复核成果表阶段F(km2)L(km)J(%。)备注本次设计0.51.1284.8采用原设计0.5无资料从上表可见,由于原设计没有资料,因此焦子坑水库集水面积、河长及河床坡降等都采用本次加固初设据1/10000地形图的量算成果。2.3水文测站及资料情况(1)岗子上水文站

20岗子上水文站于1958年8月1日设立,观测水位、流量、降水量等,控制流域面积800km2,该站于1963年撤消,有1959年〜1961年三年水文观测资料。(2)水背水文站水背水文站位于坝址下游约6.5km处,于1978年12月设立,1993年元月撤消,控制流域面积987km2,观测水位、流量、降水量,有1980年〜1992年实测洪水流量资料,该站由省水文局设立,历年资料均由省水文部门审查,整编或刊印,资料可靠。(3)黎嶂峰水文站黎嶂峰水文站是广东枫树坝水库为下游的航远、发电、防洪需要新设立的入库站,位于坝址下游约24.5km处,控制流域面积1400km?,于1974年5月设立,观测水位、流量、降水量等资料,该站有1974年6月〜1990年的实测洪水流量资料,资料可靠。2.1设计洪水2.25.1洪水特性和成因分析

21本流域的洪水主要由暴雨形成,洪水出现季节与暴雨发生季节相一致。洪水多出现在4〜6月,年最大洪水多出现在6月。由于流域内河床坡度较陡,集流时间短,洪水势猛,涨落急剧,降水至洪峰出现时间一般1〜2h,一次洪水历时约Id。2.5.2设计洪水计算2.5.2.1原设计洪水原设计洪水标准采用20年一遇,校核洪水标准200年一遇。设计洪水采用1978年江西省过渡时期的《暴雨洪水手册》推理公式计算:20年一遇(P=5%)相应洪峰流量Qm=llm7s相应洪水位248.85m:200年一遇(P=0.5%)相应洪峰流量Qm=16.4m7s,相应洪水位249.20m。2.5.2.2本阶段设计洪水计算(1)设计暴雨计算流域内无实测流量资料,邻近流域区无降雨成因,产流条件相似,集水面积较接近的水文测站作参证站,因此,只有采用设计暴雨间接推求设计洪水,并假定暴雨与洪水频率相同。设计暴雨采用江西省水文总站2010年10月刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》查算,本次设计暴雨采用《江西省暴雨查算手册》计算成果,见表2.5.1。表2.5.1焦子坑水库不同时段设计暴雨成果表时段统计均值参数P(%)CvCv/Cs0.5524h1100.53.5336219lh450.43.511479.96h700.433.5188129(2)设计洪水计算

22本次坝址设计洪水根据《手册》有关规定,采用推理公式法推求,具体计算根据《手册》的有关规定进行计算。推理公式法:流域特征参数采用F=0.5Km;L=L12km,J=84.8%。推理公式:Q=0.278*h•F/tt=0.278L/(mJ1/3Q1/4)推理公式参数:m=0.38(L/J1/3)0208过程线时间:T=9.67W/Q洪水总量:W=0.1*h*F推理公式法计算的洪水成果见表2.5.2,设计洪水过程线采用五点概化法推求,细化为lh的洪水过程线见表2.5.3。表2.5.2推理公式法推求坝址设计洪水成果表单位(m'/s)项目^■fJ0.55Qm(m3/s)17.211.5一次洪量(万m:,)15.39.4表2.5.3坝址设计洪水过程线单位:m7sP(%)0.5500015.674.7217.211.538.524.3143.62.2252.781.6461.981.05

232.5.2.3设计洪水成果的选定原设计洪水采用江西省过渡时期的水文手册查算,相应产、汇流计算的相关图表精度受到一定的限制,本次设计洪水计算,在据1/万地形图复核流域特征参数和分析当地暴雨的基础上,所运用的是江西省水文局2010年10月正式刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》相关产、汇流图表,精度较高,因此,水库设计洪水采用这次分析计算成果,坝址设计洪水成果见表2.5.202.5.3设计洪水合理分析邻近工程设计暴雨及设计洪水成果见表2.4.5.2.表2.4.5.2邻近工程设计暴雨与设计洪水计算成果对照表工程名称及所在地寻乌焦子坑安远山架坑「都III1'备注集雨面积(km?)0.52.571.2设计暴雨(mm)均值110102.5106.9Cv0.50.450.42Cs/Cv3.53.53.5洪峰流量(m」/s)及模数200年一遇17.26939M=Qn/F23洪峰模数27.336.734.520年一遇11.545.425.9洪峰模数18.324.222.9一次洪量(万一)及模数200年一遇15.363.128.2M=W/F洪量模数30.624.623.520年一遇9.439.318.9洪量模数18.815.315.8流域形状系数0.40.510.94K=F/17河道加权平均坡降0.08480.03980.0452从表2.4.5.2可见,本次设计推求的设计暴雨统计参数洪峰模数适中,洪量模数略大,在统计分析的邻近工程中,水库河道坡降较大,集雨面积小,所以洪量模数略大,反映了焦子坑水库洪水的实际情况,故可认为本次推求的坝址设计洪水成果基本上是合理的。

242.6坝址施工设计洪水(1)施工导流标准本地区气候条件,10〜2月为枯水季节,因此施工期选择10月至次年2月。施工导流标准选择相应时段5年一遇洪水。⑵计算方法与成果临近流域有鹅公湾水文站控制流域面积9.08km2,有1968年一1979年实测流量资料,本工程施工设计洪水由鹅公湾水文站作参证站,按面积比的0.67次方移用鹅公湾频率分析成果,经计算,焦子坑水库坝址分期设计洪水成果见表2.6.1。表2.6.1焦子坑水库坝址分期设计洪水成果表2033.3(10〜2月)1.200.87坝址分期设计洪水过程线见表2.6.20表2.6.2坝址分期(10〜2月)设计洪水过程线T(At=lh)Q(m7s)P=20%P=33.3%000]0.630.4721.200.8730.390.2440.310.2350.200.14

2560.140.1370.130.1180.100.0790.070.04100.040.012.7水文测报站网规划(1)水文站网现状焦子坑水库位于珠江水系寻乌水二级支流车头河,控制集水面积0.5km2,流域内无水文测站。(2)站网布设焦子坑水库是一座以灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水库,水库总库容10.7万为了充分发挥水库灌溉等设计效益,确保工程安全和提供可靠的水库运行水情资料,必须设立和完善水文测报站网。依据国家防洪指挥部及水文测验规范要求,水库控制面积O.Skii?,应设立大坝水位站1处,并与县防办联网;建立水库水情管理系统,并由焦子坑水库管理站统一管理,确保水库的安全运行。

263工程地质与工程质量3.1绪言焦子坑水库位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村,距县城52km,属珠江水系镇江河一级支流焦子坑河。坝址以上控制流域面积0.15km2,主河道长0.56km,河道加权平均坡降78%。,总库容12.6万枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水利枢纽工程。工程于1956年6月动工兴建,1957年3月首次蓄水。枢纽工程主要由大坝、溢洪道、坝下涵管组成。大坝为均质土坝,现状坝顶平均高程约59.19m,最大坝高8.07m,坝顶平均宽约3.6m,坝顶总长约61.13m,上游坝坡坡比为1:2.04;下游坝坡坡比为1:1.90,大坝上下游坝坡偏陡,大坝上下游无护坡,无排水棱体。溢洪道位于大坝右岸坝端山体,为开敞式无闸控制明渠过流型式,进口底板高程约56.60m;溢洪道出口底板高程约56.01m,溢洪道底板与边墙未衬砌,左右岸边坡不稳,出口处无消能防冲设施。坝下涵管位于大坝左岸坝体内,进口底板高程约51.92m,出口底板高程约51.42m,无工作闸门,坝下涵管瓦管,管径0.3m,老化破损,放水斜管有多条裂缝,有漏水现象。水库建成蓄水后,历史最高水位55.80m。水库运行近50年,因坝体填筑质量较差,下游坝坡有局部隆起和塌坑,存在坝体和坝基渗漏,渗漏量较大,呈逐年增大趋势。为查明工程存在的问题,2012年5月我院对该水库大坝进行了除险加固初设阶段工程地质勘察工作,在现场进行了工程地质调绘、现场探坑及取样室内测试、天然建材调查等工作,完成项目及工作量见表1。完成实物工作量一览表表1项目名称单位工作量备注平面地质测量Km20.02地质剖面测量条3

27探坑个9简易水质分析组1取土样组3天然建材调查处33.2区域地质概况及库区主要工程地质问题3.2.1区域地质概况3.2.1.1地形地貌及物理地质现象库区位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村,座落于珠江水系镇江河一级支流焦子坑河,区内为风化剥蚀丘陵地貌,地势总体北高南低,库区山体总体走向东南,两侧山头较低,植被较发育,本次勘察期间库区未见大规模崩塌、滑坡等现代不良物理地质现象。2.2.1.2地层岩性库区出露地层简单,岩性较单一,主要有震旦系上统老虎塘组变质砂岩和第四系冲洪积层。震旦系上统老虎塘组(z2L):岩性以变质砂岩为主,地层产状倾向300°,倾角为25°,岩体破碎,节理裂隙较发育,沿层面或裂隙面多见铁镒质侵染,岩石风化程度较深。第四系残坡积层(Qel+dl):主要分布于库区两岸山坡较平缓处,以含砂、含砾低液限粘土为主,结构松散,厚度变化大,一般厚度为-3米。第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl):主要分布于现代河床及沟谷边缘地带,以低液限粘土为主,结构松散,厚度变化大,一般厚度为『3米。3.2.1.3地质构造与地震库区位于华南褶皱系,赣中南褶隆,武夷山隆起,武夷山隆断束,据区域地质资料,库区未发现区域性断裂通过,但岩层之间的挤压较为强烈,岩石裂隙较发育,岩石破碎。《中国地震动参数区划图》(GB18306—2010)界定,工程区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为VI度。3.2.1.4水文地质

28库区地下水类型为基岩裂隙水和松散岩类孔隙潜水。基岩裂隙水贮存于基岩裂隙中,水量较贫乏,接受大气降水垂直入渗补给和孔隙潜水补给,向沟谷与河床排泄,具径流短、排泄较快、水位起伏变化大的特点。孔隙潜水主要贮存于冲积层及残坡积层中,水位、水量变化大,主要接受大气降水垂直入渗补给,排泄于沟谷及河床中。3.2.2库区主要工程地质问题3.2.2.1水库渗漏库区地层主要为变质砂岩,周边山体雄厚,无低矮境口,库区周围无深切沟谷。岩体风化程度较弱,岩体本身的透水性较小。未发现区域性大断裂通向库外,地下水均排泄入库内,因此,水库一般无渗漏之忧。3.2.2.2水库浸(淹)没水库上游周边无重要城镇和可供开采的重要矿产资源以及重要交通线路,水库无浸(淹)没问题。3.2.2.3库岸稳定库区两岸山坡较平缓,山坡上部岩体风化作用较强、基岩风化较深,植被中等发育,山坡陡峻处基岩裸露,大部分为强风化岩体,勘察期间近坝岸坡未发现塌岸等不良物理地质现象,库岸基本稳定。3.2.2.4库区淤积区内植被覆盖较好,固体迳流物质较少,库区淤积问题较小。3.3坝区工程地质条件及坝体质量评价3.3.1坝区地质概况3.3.1.1地形地貌及物理地质现象坝区为风化剥蚀丘陵地貌,坝址两岸山体基本对称,两岸山坡较缓,坡度一般为25-40。,河床宽度约为5T5m。河道较顺直,水流由西向东流经坝址。本次勘察期间坝区未发现崩塌及滑坡等现代不良物理地质现象。3.3.1.2近坝库岸稳定近坝库岸岸坡岩性均为变质砂岩,山坡较陡,上部岩石风化较强,下部基岩风化较浅,植被中等于发育,库岸陡峻处基岩裸露,大部分地段为强风化岩石,建坝40余年来库岸基本稳定,勘察期间近坝库岸未发现坍塌及滑坡等现代不良物理地质现象。3.3.1.3地层岩性

29坝址区出露地层有震旦系上统老虎塘组及第四系残坡积、冲洪积层和人工填筑坝体土,现分述如下:(1)震旦系上统老虎塘组(z2L)分布于整个枢纽区。地层产状倾向一般为300。,倾角一般25。,岩性为变质砂岩,中薄层状结构,呈强风化状,分布于整个坝区。(2)第四系残坡积层(Q4el+dl)主要分布于两岸山坡较平缓处,岩性以粘土质砂为主,灰黄色,湿,稍密,成份以含砾、含砂低液限粘土为主。厚约-3米。(3)第四系冲洪积层(Q4al+pl)主要分布于大坝的下游地势低洼的山沟地段,主要由低液限粘土组成。结构软塑-可塑。厚约1-3米。(4)第四系人工填筑土(Qr)为坝体人工填筑土,岩性以粘土质砂为主、中部夹有含砂低液限粘±o最大厚度约12.30米。3.3.1.4地质构造根据地表地质观察资料,坝址区未发现断层破碎带通过,但坝区岩体节理裂隙较发育。3.3.1.5水文地质特征(1)地下水类型坝区地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系孔隙水。第四系孔隙水埋藏于第四系冲积层及残坡积层和坝体人工填筑土的孔隙之中,水量变化较大,接受大气降水垂直入渗补给,排泄于沟谷及河床中;基岩裂隙潜水埋藏于基岩裂隙中,含水量一般相对较贫乏,含水量大小与岩体的风化程度及构造的发育程度有关,靠受大气降水和库水的渗透补给,排泄于下游沟谷及河床中。(2)地表水及地下水水质按本次勘察库水水质分析结果,根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录G环境水对混凝土腐蚀评价标准综合判定:库水及地下水对碎具一般酸性型中等腐蚀性、重碳酸型中等腐蚀性、碳酸型弱腐蚀性。

303.3.1.6坝区岩石体物理力学指标建议值据坝区坝基岩体的特征,结合相关工程同类岩体参数、地区勘察经验等,采用类比法提出坝基岩石(体)物理力学指标建议值见表2,供设计选用。坝区岩体物理力学参数建议表表2指岩强风化变质砂岩弱风化变质砂岩天然重力密度(KN/nf*)2224.5单轴饱和抗压强度R.(MPa)420弹性模量EXIO'MPa0.08-0.100.50〜0.60泊松比0.36-0.380.30-0.35岩体抗剪断强度凝聚力c'(MPa)0.070.15-0.20f'0.40〜0.450.50〜0.55碎/岩抗剪断强度凝聚力c'(MPa)0.10-0.120.20-0.25f,0.45〜0.500.55〜0.60纯摩系数f0.40-0.450.50-0.55承载力特征值fak(KPa)40015003.3.2坝基主要工程地质问题及评价通过本次勘察探坑施工、工程平面地质测绘等资料,对大坝主要工程地质问题分析如下:3.3.2.1坝基抗滑稳定问题河床坝基:据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,河床段坝基清基不彻底,坝基持力层为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状低液限粘土,厚度约2-2.5米,经40多年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,河床段坝基基本稳定。两岸坝基:据本次现场观察及有关施工人员回忆,两岸坝基清基不彻底,坝基岩性为第四系残坡积含砾低液限粘土、厚度1.5-2.0米、经40多年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,地表未发现大的断裂构造,两岸坝基基本稳定。

313.3.2.2坝基及绕坝渗漏问题据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,大坝坝基清基不彻底,河床坝基岩性为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状含低液限粘土,两岸坝基岩性为第四系残坡积含砾低液限粘土,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩风化裂隙发育,均属10-4cm/s中等透水岩土体,综合分析大坝存在坝基渗漏问题、两坝肩存在绕坝渗漏问题。3.3.3坝体的工程地质条件3.3.3.1.坝型分析大坝原设计为均质土坝,本次勘察分别在坝轴线及及上下游坝坡进行探坑取样分析。经室内土工测试结果表明,坝体填筑材料以粘土质砂为主,渗透系数为10-4cm/s级,渗透性能相近,坝体土质无明显分区,总体属均质土坝型。3.3.3.2坝体填筑质量及防渗性能分析①坝体填筑土质量及防渗性能评价本次勘察对坝体填筑土进行了探坑取样测试等工作,室内土样测试结果表明:坝体填筑材料为粘土质砂,砾石含量19.5现〜22.69%(粒径2〜60mm),砂粒含量30.9%〜37.81%(粒径0.075〜2mm),粉粒含量22.68%〜27.29%(粒径0.075-0.005mm),粘粒含量16.82%〜22.3%(粒径<0.005mm),天然含水量31.6%〜32.4%,干密度1.38g/cm3。室内测试结果渗透系数平均值K=3.85X10-4cm/s,最大值K=3.58X10-4cm/s,最小值K=4.16X10-4cm/s。坝体土工试验成果统计见表3。据上述资料分析,大坝回填土质较差,且不均一,碾压不够密实,粉粘粒含量不均匀,坝体填筑土渗透系数大于1.0X10-4cm/s,防渗性能不足,不符合均质土坝规范要求。②坝体土及坝基土物理力学指标本次大坝共取土样3组进行室内土工试验成果,并根据现场对坝体土的观察及试验资料分析、结合相似岩性工程勘察经验类比,提出坝体土和坝基土物理力学指标建议值见表40坝体及坝基岩土物理力学指标建议值表表4\名量(%)干容重湿容重g/an孔凝聚力(KPa)内摩好自(°)室内渗透系数腌系数6午

32\称指标\\(g/cm'1)隙比(cm/s)(MP?)」皮因总应力有效的总应力有效的坝体土32.01.381.820.97310.079.120.4719.23.85X10-10.280.3026.71.481.860.86019.518.514.515.64.5X10,0.260.30两26.21.491.880.85020.018.515.516.54.0X10^0.240.333.3.3.3排水棱体据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,大坝无排水棱体。3.3.3.4坝体与坝基的接触关系据施工回忆资料,坝体与两岸山体接合处未开挖截水齿槽,河床及左右岸清基不彻底,坝体土与坝基土接触处填土质量较差,坝体与坝基接触不紧密,存在接触渗漏问题。3.3.3.5大坝护坡等坝顶未设排水沟,坝上下游坝坡偏陡,大坝上下游无护坡。大坝存在蚁害,无排水棱体。3.4溢洪道工程地质条件与评价溢洪道位于大坝右岸坝端山体,为开敞式无闸控制明渠过流型式,进口底板高程约56.60m,溢洪道出口底板高程约56.01m,进口宽底4.6m。3.4.1溢洪道工程地质条件溢洪道两侧山坡坡度为35〜50°,出露岩性为震旦系上统老虎塘组变质砂岩,岩体风化裂隙发育,地表未见断层破碎带,表层为第四系残坡积含砾低液限粘土层或强风化变质砂岩覆盖,组成山坡的残坡积层及强风化岩层在水流冲刷作用下易降低工程强度和形成水土流失,并产生局部崩塌等不良地质作用。溢洪道地段地下水类型主要有基岩裂隙水,埋藏于基岩裂隙中,含水量较贫乏,主要接受大气降水垂直入渗补及孔隙潜水补给,排泄于沟谷中。

333.4.2溢洪道工程地质评价溢洪道边坡及底板为震旦系上统老虎塘组变质砂岩强风化层,地层结构较紧密,承载力可满足要求,下伏弱风化基岩埋藏较深,其力学强度较高,根据相似岩性工程勘察经验,溢洪道底板以下强风化岩体渗透系数K为10-4cm/s量级,属中等透水性岩体,本工程溢洪道为低水头工程,基本可视为相对不透水层。溢洪道底板与边墙未衬砌,左岸边坡不稳,有局部坍塌现象,出口处无消能防冲设施,影响泄洪安全。据现场探坑观察及相似岩性工程设计相关资料,提出本工程溢洪道岩体物理力学指标建议值如表5o溢洪道岩体物理力学参数建议表表5强风化变质砂岩弱风化变质砂岩湿重度(KN/m3)2224.50单轴饱和抗压强度R.(MPa)420弹性模量EX10'MPa0.08-0.100.20-0.30泊松比0.40〜0.380.30-0.35碎与岩抗剪断指标凝聚力c'(MPa)0.10-0.120.20〜0.25摩擦系数f'0.45〜0.500.55〜0.60纯摩系数f0.40-0.450.50-0.55冲刷系数K2.001.50允许抗冲刷流速(m/s)1.5-2.03.5-4.5地基承载力特征值fak(KPa)36015003.5坝下涵管工程地质条件与评价坝下涵管位于大坝左岸坝体内,进口底板高程约51.92m,出口底板高程约51.42m,涵管底部地层岩性主要为第四系残坡积含砾低液限粘土及冲洪积低液限粘土,经多年压密作用具有一定承载力,存在的问题是:放水斜管有多条裂缝、局部堵塞,坝下涵管为瓦管,管径0.3m,老化破损,有漏水现象。3.6其它大坝无水、雨情观测和安全监测设施,无通讯和管理设施,进库公路路况差。

343.5天然建筑材料本阶段对天然建筑材料作了较详细的调查,现查明的天然建筑材料防渗土料运距较近。天然建筑料场储量满足设计需要量。本次勘察对防渗土料取样进行了室内试验分析,各料场的位置详见《天然建筑材料场地分布图》,现将各料场情况分述如下:3.7.1土料场焦子坑C1土料场:料场位于大坝下游左岸l.OKm,原始地貌为丘陵岗埠地形。山坡坡度为15-25。表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为2m,室内试验定名为含砂低液限粘土,粘粒含量23.6%,击实后渗透系数为4.28X10-6cm/s.最优含水量约21.4%、最大干密度约15.90KN/m3,击实后抗剪强度C=23.OKPa,6=18.0°,土料储量约2.8万m3,开采条件好,运距约l-2Km。该料场可做防渗用土料,防渗土料设计用量5404.Im3。焦子坑C2土料场:位于坝址上游右岸附近L5Km、地形为低山丘陵岗埠地段,表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为1.5m,据现场观察,料场岩性为变质砂岩风化所形成的残坡积粘土质砂或粘土质砾,据相似岩性工程勘察经验类比,击实后渗透系数为10-4cm/s量级、最大干密度约16.2KN/m3,击实后C=10.8KPa,6=21.6°,土料储量约1.5万m3,运距约2-3Km,开采条件较好。可用做坝壳回填料。下游坝壳回填风化料设计用量745.Ilm3。3.7.2石料场鸟石坑石料场:料场位于寻乌县孔田高屋鸟石坑附近,顶部第四系覆盖层0.50〜L00m,强风化层L00〜1.50m,岩性为燕山期花岗岩,裂隙一般发育,岩石质地坚硬、新鲜,具有较好的物理力学性能,据相似岩性工程勘察经验类比,微新岩石饱和抗压强度值大于60MPa,储量约10万n?,块石成材率约60〜70%,开采条件、运输条件较好,运距约40Km。3.7.3砂料场新山河砂料场:料场位于寻乌县孔田镇至三百山新山河沿线河滩边,一般高出水面0.20-0.5m,厚度一般为1.5-2.0米,为混合料场,砂料约占70%,砾石料约占30%,砂砾石母岩成分以石英及变质砂岩为主,砂料储量约4.2万n?,砾卵石料储量1.8万n?,开采条件好,运距约40-55Km,公路运输。

353.8结论与建议3.8.1区域稳定性:工程区位于华南褶皱系,赣中南褶隆,武夷山隆起,武夷山隆断束,地震动峰值加速度0.05g,区域地壳基本稳定。3.8.2坝型:根据现场观察及探坑取样测试成果综合分析论证,坝体填筑材料无明显分区,建议按均质土坝进行除险加固设计。3.8.3坝基:两岸坝基为第四系残坡积含砾低液限粘土,河床坝基为第四系冲洪积的低液限粘土层,大坝清基不彻底,下伏震旦系上统老虎塘组强-中风化变质砂岩,坝基岩土体均具有中等透水性,存在坝基渗漏及绕坝渗漏,坝体土与坝基接触不紧密,存在接触渗漏。3.8.4坝体:根据本次勘察探坑揭露及土工试验分析资料表明,坝体土质主要以粘土质砂,坝体土渗透系数大于lX10%m/s,坝体土碾压质量及防渗性能差,不满足规范要求。大坝上下游坝坡偏陡;上下游无护坡,坝面无排水沟;无排水棱体,不符合规范要求,给大坝稳定留下安全隐患,大坝存在白蚁危害。3.8.5溢洪道:底板与边墙未衬砌,左岸边坡不稳,出口处无消能防冲设施,影响泄洪安全。3.8.6坝下涵管:放水斜管有多条裂缝、局部堵塞,坝下涵管为瓦管,管径0.3m,老化破损,有漏水现象。3.8.7其它:大坝无水、雨情观测和安全监测设施,无通讯和管理设施,进库公路路况差。3.8.8天然建材:本本次查明土料、石料及砂料储量能满足大坝加固除险工程建设要求。3.8.9综上所述,焦子坑水库大坝存在较严重的安全隐患,水库大坝属三类坝,为确保大坝安全运行,建议应尽快采取工程措施进行除险加固。

364加固设计4.1工程任务和规模4.1.1工程任务和规模焦子坑水库建于1957年,工程原设计是以灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水利枢纽工程。总库容10.7万m3,设计灌溉面积500亩,目前实际灌溉面积500亩。焦子坑水库原设计洪水标准采用20年一遇设计,200年一遇校核。该工程为小(2)型水库,大坝现状为均质土坝,根据《防洪标准》(GB50201—94)规范规定,本工程等别为V等,水工建筑物级别:永久性主要建筑物为5级,永久性次要建筑物为5级。根据规范规定要求,故本次设计校核洪水标准采用200年一遇,设计洪水标准采用20年一遇。4.1.3洪水调节计算(1)主要基本资料①水库水位〜容积关系曲线本次水库水位〜容积关系的复核,仍采用原设计1/2000实测库区地形图量算复核,库容曲线高程系统为假设。由于本工程库区流域属少沙河流,区内植被良好,且近年来植被覆盖率逐年提高,淤积对库容影响可忽略不计,本次安鉴复核的水库水位〜容积关系见表4.1.10表4.1.1水库水位〜容积关系曲线本次初设Z(in)241242243244245246247248249250A(万篇00.30.60.91.51.71.92.12.32.5V(万,)00.150.61.352.554.155.957.9510.1512.55②溢洪道溢流曲线水库现有溢洪设施一处,位于大坝右岸为开敞式溢洪道,溢洪道采用宽顶堰控制过流,堰顶高程为248.1m,进口溢流净宽5m,水

37工对现有溢洪道的下泄能力进行了复核,水库水位〜下泄流量关系见表4.1.2o表4.1.2水库水位〜下泄流量关系表库水位(m)248.1248.6249.1249.6250.1250.6下泄流量(m'/s)03.710.519.329.741.54.1.3调洪计算方法及成果洪水调节计算根据水量平衡原理采用试算法计算,求解库水位、库容和下泄流量,水量平衡计算如下式:(Qi+Q2)XAt/2-(qi+q2)XAt/2=V2-Vi式中:Qi、q2—时段初入库、出库流量(n?/s);Q?、qi—时段末入库、出库流量(mis);%、V2—时段初、末水库蓄水量(mD;△t一计算时段长(s);起调水位248.10m,调洪计算成果见表4.1.3。表4.1.3水库调洪成果表设计时段项目P(%)备注0.55本坝址天然洪峰量(m7s)17.211.5起调水位248.1m设次坝前最高库水位(m)249.25248.91初相应最大下泄流量(m:'/s)13.17.9相应库容(万淀)10.710.0原计设坝址天然洪峰流量16.411.0起调水位248.1m坝前最高库水位(m)249.2248.854.2工程主要加固项目焦子坑水库建于1957年,鉴于当时的历史条件及技术经济等方面的限制,水库建设采用群众运动的方式,在未经正规的勘测、设计,未经批准的情况下动工兴建的,工程施工中留下一些安全隐患,但在运行过程中又

38没有对安全隐患进行深入研究并加以处理,致使工程仍存在较多的质量安全问题:1、水库防洪标准为20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,相应库水位分别为56.99m和57.16m,坝顶高程满足水库抗洪能力要求。2、近坝库岸基本稳定。3、大坝坝顶凹凸不平、无排水设施、上下游坝坡偏陡,大坝清基不彻底,坝体土质及填筑质量较差,存在坝体、坝基渗漏。大坝上下游无护坡,下游坝脚无排水设施。大坝存在蚁害。4、坝下涵管为瓦管,管径为0.3m,老化破损,有漏水现象。放水斜管有多条裂缝、局部堵塞。5、溢洪道底板与边墙未衬砌,左右岸边坡不稳,出口无消能设施。6、大坝无水、雨情观测设施,无通讯和管理设施,进库上坝公路路况差。根据以上存在的问题,本次除险加固主要项目有:大坝、溢洪道、灌溉引水系统等项目进行除险加固,以达到安全运行目的。主要内容为:对大坝进行防渗加固处理;对溢洪道进行衬砌加固处理;对斜卧管、平管及消力井进行拆除新建。4.3设计依据4.3.1工程等别与建筑物级别焦子坑水库总库容10.7万m3,设计灌溉面积500亩,大坝为均质土坝,最大坝高为8.07米,坝顶长度61.13米。根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)的规定,焦子坑水库工程规模为小⑵型水库,工程等别为V等,主要建筑物大坝、溢洪道、斜卧管为5级建筑物,其它次要建筑物为5级。4.3.2洪水标准根据《防洪标准》(GB50201—94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)中规定,5级土石坝建筑物设计洪水标准为20〜

3930年一遇,校核洪水标准为200-300年一遇。按此规定,焦子坑水库总库容为10.7万为小⑵型水库下限,因此,本阶段各建筑物洪水标准按规范要求的下限值选取:大坝、溢洪道、放水斜管:设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇。消能防冲洪水标准为20年一遇。4.3.3设计基本资料1)特征水位和流量各频率洪水及相应坝前最高水位、最大下泄流量、相应坝址上游水位见表4.3.1o表4.3.1水库调洪成果表设计时段项目P(%)备注0.55木坝址天然洪峰量(m'/s)17.211.5起调水位248.1m设次坝前最高库水位(m)249.25248.91初相应最大下泄流量(m'/s)13.17.9相应库容(万mb10.710.0,,原计设坝址天然洪峰流量16.411.0起调水位248.1m坝前最高库水位(m)249.2248.852)水文、气象水库属亚热带季风气候区,气候特点:春夏雨多,盛夏炎热,伏秋干旱,冬季温和,四季分明,阳光充足,无霜期长,适宜种植各种作物。水库多年平均气温16.5℃,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5℃。水库内多年平均降雨量1605mm,主要发生在春夏季,集中在4-6月份,占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大,实测最大降雨量为2448.7mm,4-7月份常有暴雨,实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均日照小时数为1823.8小时,多年平均无霜期300天,多年平均蒸发量为1103.48mm,多年平均风速2m/s。3)地震基本烈度

40库区处于华南褶皱系,赣中南褶隆,武夷山隆起,武夷山隆断束。据区域地质资料,库区未发现区域性断裂通过,但岩层之间的挤压较为强烈,岩石裂隙较发育,岩石破碎。《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)界定,工程区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为VI度。坝体及坝基岩土物理力学指标建议值表表4、名\称指、标、里(%)干容重(g/cm))湿容重g/cm孔隙比,娥力(KPa)内圉察角(°)室内渗透系数(cm/s)系数(MP;1)允许坡降总研有效总成力仃效成力坝体土32.01.381.820.97310.079.120.4719.23.85X1010.280.30^可床飕土26.71.481.860.86019.518.514.515.64.5X1040.260.30堪士26.21.491.880.85020.018.515.516.54.OXIO,0.240.335)坝顶安全超高坝顶安全超高按《水利水电工程等级划分洪水标准》(SL252-2000)有关规定,确定如下表:运用情况坝顶安全超高(m)正常运用0.50非常运用0.306)坝坡稳定安全系数大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数见下表:运用条件瑞典圆弧法简化毕肖普法正常运用1.151.25非常运用1.051.157)边墙、底板稳定安全系数运用条件边墙抗滑稳定安全系数(抗剪)Kc边墙抗倾覆稳定安全系数底板抗浮稳定安全系数L基本组合1.051.51.1^1.20特殊(1)1.001.51.00

41组合(2)1.001.51.004.3.4采用的主要技术规范(1)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL50201-93;(2)《防洪标准》(GB50201—94);(3)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000);(4)《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001);(5)《溢洪道设计规范》(SL253—2000);(6)《水工隧洞设计规范》(SL279-2000);(7)《校结构设计规范》(GB5001-2002);(8)《水工碎结构设计规范》(SL/T191-96);(9)《水工碎建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997);(10)《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94);(11)《公路线设计规范》(JTJ011-94);(12)《水利水电工程施工导流设计导则》(DL/T5114—2000);(13)《水利水电工程围堰设计导则》(DL/T5087—1999);(14)水库大坝评价技术规范规定;(15)江西省水库大坝安全评价病险水库除险加固工程初步设计技术规定。4.4工程总体布置4.4.1工程现状总体布置焦子坑水库是一座以灌溉为主,兼有养殖等综合利用的小(2)型水利枢纽工程,焦子坑水库于1956年6月动工兴建,到1957年3月竣工,由于工程修建时施工质量较差。工程运行40多年来,工程存在较严重的安全问题,不能正常发挥效益。投入运行经历了几次改建,现水库枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、放水设施组成。4.4.2工程加固处理总体布置

42焦子坑水库枢纽工程除险主要在原建筑物上进行加固,主要加固项目包括:大坝加固,溢洪道加固,改建斜卧管、平管及消力井,改建进库防汛公路等。4.5工程加固处理设计4.5.1大坝加固处理设计4.5.1.1大坝工程现状(1)坝基及坝肩:河床坝基:据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,河床段坝基清基不彻底,坝基持力层为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状低液限粘土,厚度约2-2.5米,经40多年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,河床段坝基基本稳定。两岸坝基:据本次现场观察及有关施工人员回忆,两岸坝基清基不彻底,坝基岩性为第四系残坡积含砾低液限粘土、厚度1.5-2.0米、经47年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,地表未发现大的断裂构造,两岸坝基基本稳定。(2)坝体大坝为均质土坝,坝顶高程为59.19m,坝顶长约61.13m左右,坝顶宽约3.6m,上游坝坡坡比自上而下为1:2.04;下游坝坡坡比为1:1.90,下游坝脚无排水反滤设施。大坝有坝内埋涵管。大坝无任何观测设施。4.5.1.2大坝现状复核结果4.5.1.2.1坝顶高程复核焦子坑水库为小(2)型水库,工程等别为IV等,主要建筑物为5级,根据国家颁布的《防洪标准》(GB50201-94)规范中规定,水库设计洪水采用20年一遇洪水标准,校核洪水采用200年一遇洪水标准。据《中国地震参数区划图》(2001),查得工程区地震峰值加速度小于0.05g,本工程不考虑地震设防。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)中的规定,分别计算坝顶超高按下式计算:Y—Rs%+e+A

43式中:Y一坝顶超高(m);Rsl波浪爬高(m),R«=L84R;其中:R按公式R=屈计算勺一斜坡的糙率渗透系数0.8,0一经验系数,设计1.08,校核1.01:m一斜坡的坡度系数,为2.5。〃一平均波高,m;L一平均波长m,采用莆田试验公式计算;D一坝前库面吹程取0.2km。e—风壅高度(m)按公式0cos夕计算2g”K—综合摩阻系数,取K=3.6X1(T;H—平均水深;夕一风向与坝轴线法线的夹角,0°;A一安全加高,正常运用情况A=0.5m;非常运用情况A=0.3m;风浪计算中的风速W,非常运用条件下采用多年最大风速为15m/s,正常运用条件下采用多年平均年最大风速的1.5倍,即22.5m/So坝顶高程计算成果见表4.5.1.2.1c表4.5.1.2.1坝顶高程计算成果表计算情况水库静水位(m)坝顶超高(m)计算坝顶高程(m)现状坝顶高程(ID)风浪爬高风塞水高安全加高设计洪水(P=2%)56.990.2980.0030.558.0459.19校核洪水(P=O.2%)57.160.1690.0010.357.7759.19从以上计算可知,主坝计算所需最大坝顶高程58.04m,现状主坝坝顶高程59.19m,小于计算所需最大坝高,表明该水库现有的坝顶高程能满足《防洪标准》及有关规范要求。4.5.1.2.2,大坝渗流稳定分析计算

44(1)坝基渗流安全评价据施工回忆资料,坝体与两岸山体接合处未开挖截水齿槽,河床左、右岸清基均不彻底,坝体与下伏土(岩)接触处填土质量较差,坝体与坝基接触不紧密,存在接触渗漏问题。(2)水库渗漏现象据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,大坝坝基清基不彻底,河床坝基岩性为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状含砂砾低液限粘土,两岸坝基岩性为第四系残坡积粘土质砂(砾),下伏侏罗系上统鸡笼嶂组凝灰岩风化裂隙发育,均属10-4cm/s量级的中等透水岩土体,综合分析大坝存在坝基渗漏问题,两坝肩存在绕坝渗漏问题。(3)坝体渗流安全评价鉴于焦子坑水库大坝无原始渗流观测资料,以理论计算依据,同时结合大坝现场安全检查结果。为进一步论证其渗流安全,采用北京理正软件设计研究所编著的《渗流分析软件》程序按有限元数值分析方法对大坝的渗流场分布进行计算分析,以对该大坝加固设计渗流分析评价的补充和验证。①计算断面及渗流参数的选择a)计算代表断面,结合近期地质勘探资料,采用地处主河槽、坝高最大、结构组成最全、受三维绕渗影响较小的断面。b)计算参数由于现场勘探时库水位水位较低,水库基本干库,各探孔内水位较低,以各探孔内水位进行反演计算确定渗流参数没有代表性,因此,计算参数据以本次地勘资料分析选用,焦子坑水库坝基,无区域性断裂构造通过,地勘时也未发现节理裂隙存在,因此本次渗流计算可不考虑坝基分区计算。各土层的渗透系数据本次以室内土工实验成果为主。②渗流计算1)计算模型及程序说明采用北京理正软件设计研究所编著的《渗流分析软件》程序按有限元数值分析方法对大坝的渗流场分布进行计算分析。计算依据如下:《堤防工程设计规范》(GB50286-98);

45《渗流计算原理及应用》顾慰恣著;《土工原理与计算》(第二板)河海大学钱家欢、殷宗泽主编;《渗流数值计算与程序应用》毛熙、段祥宝、李祖贻主编;《有限单元法原理与应用》(第二板)朱伯芳著。渗流有限元基本方程:[K]{H}+[M]{—}=[Q}dt[K]——透水系数矩阵;{H}■■总水头向量;[M]单元储水量矩阵;{Q}流量向量;t时间。2)计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定,渗流计算应包括以下水位组合情况:a、上游正常蓄水位与下游相应的最低水位;b、上游设计洪水位与下游相应的水位;C、上游校核洪水位与下游相应的水位;d、上游水位由正常蓄水位降至死水位;e、上游水位由校核洪水位降至溢洪道进口底高程。根据水文调洪计算成果,焦子坑水库正常蓄水位为56.60m;设计洪水标准为20年一遇洪水,设计洪水位56.99m;校核洪水标准为200年一遇,校核洪水位为57.16m。校核洪水位降至溢洪道进口底高程的降落时间为20ho3)计算内容a、确定坝体浸润线及其下游出逸点的位置,给制坝体坝基内的等势线分布图;b、确定坝体坝基渗流量;c、确定库水位降落时上游坝坡内浸润线位置。4)渗流计算结果

46采用北京理正软件研究所编著的《理正渗流计算软件》,按有限元数值分析法计算的各工况的坝体浸润线位置、坝体及坝基等势线和渗漏量见下表4.5.1.2.30

47表4.5.1.2.3大坝稳定渗流计算成果表正常蓄水位56.60m设计洪水位56.99m校核洪水位57.16m浸润线坐标位.势浸润线坐标位势浸润线坐标位努XY%XY%XY%7.389.041007.689.241007.989.3410015.308.889015.608.989015.909.029018.208.368018.508.568018.908.768019.827.587020.107.787020.327.987020.036.766020.226.866020.606.966023.255.445023.455.545023.755.845026.624.454026.824.354026.934.754029.533.153029.833.353030.123.653030.652.38出30.852.48出31.262.68出计算单宽渗流量(m7dm)0.811.12

48

4946

50③渗流计算结果分析评价根据计算成果分析,大坝在各种工况下的稳定渗流性态均符合均质坝渗流场分布规律,但大坝渗漏量较大。因为坝体土的安全折算系数很大,计算得出的渗透水平坡降大小并不能真实的反映土体的破坏性,所以可不进行坝体土的渗透坡降计算。下游坝脚无排水反滤设施,因此渗流出流不安全。3)坝体渗流安全评价根据焦子坑水库大坝有限元渗流分析计算,并结合多年水库运行观察情况、大坝现场安全检查和2012年地勘资料,对大坝的渗流安全评价分析如下:a、本次勘察对坝体填筑土进行了探坑取样测试等工作,室内土样测试结果表明:坝体填筑材料为粘土质砂,砾石含量19.51%〜22.69%(粒径2〜60mm),砂粒含量30.9%〜37.81%(粒径0.075〜2mm),粉粒含量22.68%〜27.29%(粒径0.075-0.005mm),粘粒含量16.82%〜22.3%(粒径<0.005mm),天然含水量31.6%〜32.4%,干密度1.38g/cm3。室内测试结果渗透系数平均值K=3.85X10-4cm/s,最大值K=3.58X10-4cm/s,最小值K=4.16X10-4cm/so坝体土工试验成果统计见表3。据上述资料分析,大坝回填土质较差,且不均一,碾压不够密实,粘粒含量不均匀,坝体填筑土渗透系数大于Lox10%m/s,防渗性能不足,不符合均质土坝规范要求。b、渗流计算结果分析:各种计算工况下大坝的稳定渗流性态符合土坝渗流场分布规律,但大坝渗漏量较大;下游坝脚无排水反滤设施,因此渗流出流不安全。

51C、存在渗漏情况下,影响大坝安全运行。综上所述,焦子坑水库大坝存在较严重的渗流安全隐患,依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)分级划分标准综合大坝渗流分析及其运行表现,其渗流安全性能评定为C级。建议尽快采取工程措施,改善大坝的防渗性能,对坝下涵管进行治理,以确保大坝的渗流安全。4.5.1.2.3大坝坝坡抗滑稳定复核(1)、大坝稳定计算依据和条件1)计算依据①《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000);②《江西省小型水库大坝安全评价导则》(试行)③《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001);④2011年地勘报告和土工实验成果,《大坝安全鉴定报告》等。2)洪水标准根据《防洪标准》(GB50201〜94)和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),焦子坑水库为小(2)型水库,枢纽工程等别为V等,大坝为5级。防洪标准为设计洪水20年一遇,校核洪水为200年一1遇。3)坝坡抗滑稳定安全系数根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274〜2001)规定,坝坡抗滑稳定安全系数为:采用计及条块间作用的毕肖普法计算时,正常运行条件为1.25;非常工作条件为1.15。(2)计算断面及计算参数的选择1)计算断面的选择根据清水库大坝结构布置的具体情况,坝坡抗滑稳定分析计算取坝体的最大断面作为代表性断面,坝体的计算断面形状见附图。2)计算参数的选择根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274〜2001)的规定,大坝坝坡稳定计算所采用的抗剪强度指标取试验资料整理

52所得的小值平均值,稳定渗流期,采用有效应力法计算坝坡稳定最小安全系数,其抗剪强度指标采用慢剪指标;库水位降落期同时应用有效力法和总应力法计算坝坡稳定最小安全系数,总应力法计算时,其抗剪强度指标采用固结快前指标。孔隙水压力确定:根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)对于水库为正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位的稳定渗流期的坝体及坝基,其孔隙水压力的计算可以根据渗流分析计算所得流网来确定。即流网图中任意一等势线上任意一点的孔隙水压力就等于该点与该等势线与浸润线的交点垂直距离水头压力。对于库水位由校核洪水位降到正常蓄水位时,偏安全考虑,不考虑孔隙水压力的消散;对于库水位由正常蓄水位降到死水位时,下泄流量较小,水位降落时间长,坝体内的孔隙水压力得到了一定的消散,自由水面有明显的下降。本次计算参数按照2012年5月江西省赣州市地勘院地勘报告,据室内外试验成果,同时结合类似工程经验,采用的大坝各区土体物理力学指标见表4.5.1.2.4o表4.5.1.2.4坝体及坝基土物理力学指标建议值表表4名\称指、跳量(%)干容重(g/cmJ)湿容重(KN/m3)孔隙比魄0(KPa)内麒角(°)室内渗透系数(cm/s)腌系数(MP,;1)介午僦坡降总应力仃数应力坝或\32.01.381.820.97310.079.120.4719.23.85X10'0.280.30^可床飕土26.71.481.860.86019.518.514.515.64.5X10“0.260.30两颗s±26.21.491.880.85020.018.515.516.54.0X10“0.240.33(3)计算目的及内容坝坡稳定计算的目的是为了求出坝体在按规范规定的工作条件下或荷载组合下的滑弧最小安全系数,从而正确分析评价坝坡的稳定现状,为大坝的安全运行和科学管理提供理论依据。坝坡稳定计算是在防洪标准安全复核和渗流稳定计算结果基础上进行的,包括上游坝坡稳定和下游坝坡稳定计算两部分,具体计算内容如下:①正常蓄水位56.60m条件下形成稳定渗流时的下游坝坡稳定;②设计水位56.99m条件下形成稳定渗流时的下游坝坡稳定;③校核洪水位57.16条件下形成稳定渗流时的下游坡稳定;④由校核洪水位57.16m降至正常蓄水位56.60m时的上游坡稳定性;

53⑤由正常蓄水位56.60m降至死水位51.92m的上游坡稳定性;(4)计算方法依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),坝坡静水稳定计算采用刚体极限平衡法。对于均质坝,宜采用计及条块间作用力的简化毕消普法计算,计算稳定渗流情况中的上、下游坡的抗滑稳定,抗剪强度指标时采用有效应力指标;在计算非稳定情况的上游坡的抗滑稳定时分别采用有效应力和总应力指标。对于稳定渗流期和库水位降落期,采用简化毕肖普法进行稳定分析时,有效应力抗滑稳定安全系数计算公为:y'[c'xbxsecP+[(w,+w2)sec-rM,z)xhxsec0]xrg①}1-k=।k—+卬2)sin/对于库水位降落期,采用简化毕肖普法进行稳定分析时,总应力法抗滑稳定安全系数计算公式为:xbxsec夕+(卬sec/一〃xbxsec尸)xfg中,“]x吆泉乂吆万再+-k-/wxsinP以上公式中:/、巾,——有效强度指标;b——条块宽度;Wi—坝坡外水位以上条块实重;W2——坝坡外水位以下条块实重;3——条块重力线与通过此条块底间中点的半径之间的夹角;Ccu、巾cu——固结不排水剪力总强度指标;w土条实重;Z——坝坡外水位高出同条块底面中点的距离;5——水库水位降落前坝体中的孔隙水压力;U——稳定渗流期和库水位降落期坝体中的孔隙水压力;rw——水的容重。

54本次坝坡稳定复核采用了北京理正软件设计研究所编著的《边坡稳定设计软件》4.01版,该程序可同时用瑞典圆弧法和简化毕肖法计算圆弧滑裂面的安全系数,并找出相应的滑裂弧的位置。(5)坝坡抗滑稳定计算结果现据各种工况下计算的坝坡抗滑稳定最小安全系数与规范要求的最小安全系数进行比较,判断坝坡的稳定状况如下:大坝上游坝坡、下游坝坡在各工况下,抗滑安全系数小于规范要求的最小值。由上述分析可知:上游坝坡下游坝坡在各种工况下均不满足抗滑稳定要求。(6)近坝库岸稳定分析近坝库岸岸坡岩性均为变质砂岩,山坡较陡,上部岩石风化较强,下部基岩风化较浅,植被发育一般,库岸陡峻处基岩裸露,大部分地段为强风化岩石,建坝40多年来库岸基本稳定,勘察期间近坝库岸未发现坍塌及滑坡等现代不良物理地质现象。4.5.1.2.3大坝存在的主要问题(1)大坝清基不彻底,未开挖截水槽,存在坝体、绕坝渗漏和接触渗漏问题。(2)上下游坡度偏陡,无护坡,坝坡无排水设施和交通台阶。(3)大坝填筑土料差,砂、砾石含量较多,碾压不够密实。防渗性能(4)溢洪道底板未衬砌,底部及边坡冲刷严重。溢洪道出口无消能设施。(5)大坝无安全监测及水雨情观测设施,进库公路标准低、路况差,无通讯设施,管理设施简陋。(8)结论和建议结合焦子坑水库多年运行情况和现场检查情况,通过分析计算,结论如下:长期渗漏将严重危及大坝安全;坝体上游局部块石护坡且凤化破损严重,下游未护坡,上下游坝坡偏陡。下游坝脚无排棱体。综上所述,依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的土石坝的结构安全分级标准,焦子坑水库大坝结构安全性为B级。建议尽快采取一定的工程措施进行处理,内容如下:

55①尽快对上、下游坝坡进行加固处理。②完善大坝的防渗体系和排水系统。③尽快购置观测仪器,开展大坝安全监测,以确保大坝带病运行期间的安全,并做好记录,及时进行分析、整理、存档,为大坝的安全运行管理提供可靠的依据。4.5.1.3大坝加固处理设计4.5.1.3.1坝顶加固处理方案大坝坝顶高程,经超高等复核计算后满足规范要求抗洪高度,计算坝顶高程为58.04,经本次勘测实测坝顶高程为59.19m,坝顶长约61.13m左右,坝顶宽约3.6m,说明大坝顶高程和宽度大小不一,坝顶宽度加宽到4米,并对坝顶拟采用税路面宽度4m,厚度为0.2米,坡面向上游倾斜,坡度为2%。4.5.1.3.2坝体防渗处理加固设计焦子坑水库大坝土体渗透系数不满足规范强制性条文要求,坝基清基不彻底,存在坝体渗漏问题,根据以上安全隐患,需对大坝采取防渗措施,以提高坝体及坝基防渗能力。粘土防渗斜墙施工(1)回填土料的选择焦子坑C1土料场:料场位于大坝下游左岸l.OKm,原始地貌为丘陵岗埠地形。山坡坡度为15-25。表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为2m,室内试验定名为含砂低液限粘土,粘粒含量23.6%,击实后渗透系数为4.28X10-6cm/s>最优含水量约21.4%、最大干密度约15.90KN/m3,击实后抗剪强度C=23.0KPa,6=18.0°,土料储量约2.8万m3,开采条件好,运距约l-2Km。该料场可做防渗用土料,防渗土料设计用量5404.Im3。焦子坑C2土料场:位于坝址上游右岸附近L5Km、地形为低山丘陵岗埠地段,表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为1.5m,据现场观察,料场岩性为变质砂岩风化所形成的残坡积粘土质砂或粘土质砾,据相似岩性工程勘察经验类比,击实后渗透系数为10-4cm/s量级、最大干密度约16.2KN/m3,击实后C=10.8KPa,6=21.6°,土料储量约1.5万m3,运距约2-3Km,开采条件较好。可用做坝壳回填料。下游坝壳回填风化料设计用量745.Ilm3。(2)施工设备的选择

56拟采用挖掘机挖土,汽车运输到现场,由20t压路机碾压。(3)土料填筑参数回填土含水率控制在20%左右,渗透系数应小于IXlfTcm/s,干密度大于1.55g/cm3,压实度大于97%O(4)施工技术要求1)清基应彻底,必须深入强风化层L0m,对风化破碎的岩石应全部清除干净。2)填土时应严格控制铺土厚度,每层填土厚度为0.3〜0.4m。3)用压路机碾压次数应根据试验结果,能达到规范对土坝填筑要求的质量和设计要求。4)严格控制填土含水量控制在20%〜30%范围内。4.5.1.3.3坝基及坝肩接触渗漏防渗处理设计根据本次地质勘探资料,河床坝基:据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,河床段坝基清基不彻底,坝基持力层为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状低液限粘土,厚度约2-2.5米,经40多年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,河床段坝基基本稳定。两岸坝基:据本次现场观察及有关施工人员回忆,两岸坝基清基不彻底,坝基岩性为第四系残坡积含砾低液限粘土、厚度L5-2.0米、经47年压密作用,具有一定的工程强度,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩工程强度中等,地表未发现大的断裂构造,两岸坝基基本稳定。据本次现场观察及探坑开挖,有关施工人员回忆,大坝坝基清基不彻底,河床坝基岩性为第四系全新统冲洪积软塑-可塑状含低液限粘土,两岸坝基岩性为第四系残坡积含砾低液限粘土,下伏震旦系上统老虎塘组强风化变质砂岩风化裂隙发育,均属10-4cm/s中等透水岩土体,综合分析大坝存在坝基渗漏问题、两坝肩存在绕坝渗漏问题。另据渗流计算,在正常水位、设计洪水位和校核洪水位条件下的坝基强风化基岩中的最大渗透坡降均较小,渗透稳定。且本次坝体防渗加固回填粘土斜墙,可以深入坝基强风基岩,解决坝基接触渗漏问题。因此,可不进行坝基帷幕灌浆处理。4.5.1.3.4大坝上游坝坡、下游坝坡贴坡培厚(1)水库大坝实测上游坝坡为自上而下为1:2.04,

57但大坝上游坝坡左岸局部现状局部偏陡,整平坝面后,填筑粘土斜墙,坡比为1:2.50o上游坝坡采用0.1m厚碎预制块护坡,护坡块石下部设置0.15m厚砂砾石垫层。(2)下游坝坡1:1.9,拟定对下游坝面进行整坡。坡比为1:2.25,下游坝坡采用草皮护坡,并新建排水系统。4.5.1.3.5排水棱体设计根据安鉴结论:大坝下游坝体无排水设施,为此本次加固新建排水棱体,设置反滤层,其中砂层厚0.15m,砾石层厚0.15m,棱体顶高程53.12m,下游坡1:1.5,顶宽1.5m。4.5.1.3.6岸坡排水沟现状大坝下游坡与岸坡交接处无排水系统。为防止渗水渗入坝体,拟在大坝下游岸坡和坡脚处设置排水沟,坝坡纵向排水沟宽0.30m,深0.30m,岸坡排水沟宽0.3m,深0.3m,坝脚排水沟宽0.3m,深0.3m。排水沟采用C20碎现浇。5.5.1.3.7大坝加固设计计算1、护坡预制块厚度计算混凝土预制块护坡厚度计算按《规范》(SL274-2001)附录A推荐的公式计算:t=0.07冰°怜・P,°・'"'I式中:〃一系数,对修寐段大块护面板取1.0,对装配式护面板取1.1;hp一波图,ID;(一平均波长,m;b一沿坡向板长,取对角线长0.6m;口一板的密度,取2.g/n?;4一水的密度,取LOt/n?;m一单坡的坡度系数,为2.40。经计算t=10cm,上游坝坡混凝土预制块护坡厚度取10cmo2、大坝加固后的稳定计算(1)渗流计算①计算断面:地处主河槽,坝高最大结构组成最全,受三维绕渗影响较小的断面,即地质2—2断面。②渗透系数各区渗透系数以本次地勘复核成果为依据分析采用,见表4.5.1.3.20

58表4.5.1.3.2大坝各区渗透系数分区表

59部位分区渗透系数允许渗透比降J粘土斜墙K11X10-50.36坝体土K23.85X1040.30排水棱体K37.5X102③计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)规定,渗流计算应包括以下水位组合情况:a、上游正常蓄水位与下游相应的最低水位;b、上游设计洪水位与下游相应的水位;c、上游校核水位与下游相应的水位;d、上游水位由校核洪水位降至溢洪道进口底高程;e、上游水位由正常水位降至死水位;④渗流计算结果采用北京理正软件研究所编著的《理正渗流计算软件》4.01版,按有限元数值法计算的各种工况的坝体浸润线位置见表4.5.1.3.30表4.5.1.3.3大坝稳定渗流计算成果表正常蓄水位56.60m设计洪水位56.99m校核洪水位57.16m浸润线坐标位势渗透坡降浸润线坐标位势渗透坡降浸润线坐标位势渗透坡降XY%XY%XY%24.549.610025.3412.3110026.0413.0710022.568.569023.0110.069023.3511.889020.447.688020.899.038021.569.538019.756.387019.927.857020.137.157017.985.686018.015.866018.536.056016.544.665016.995.345017.515.7)5037.573.884037.883.994038.054.314041.553.053042.023.253042.563.653044.532.56出逸44.862.77出逸45.082.98出逸计算单宽渗流量(m3/d•m)0.660.690.71经计算:各种计算工况下稳定渗流性态符合斜墙土坝渗流场分布规

60律,满足稳定要求。各种工况下坝体浸润线均内出逸。渗流图见图4一5一1一1s5。标核泄7k和凌流计篁成果因

61图一16校核洪水位降至正常蓄水位渗流计算成果图图一17正常蓄水位降至死水位渗流计算成果图

62(2)坝坡稳定计算①计算工况a、正常蓄水位56.60m高程下形成稳定渗流时的下游坝坡稳定;b、设计洪水位56.99m高程下形成稳定渗流时的下游坝坡稳定;c、校核洪水位57.16m高程下形成稳定渗流时的下游坝坡稳定;d、由校核水位降至正常蓄水位时的上游坝坡稳定;e、由正常蓄水位降至死水位时的上游坝坡稳定;②抗剪强度指标根据土工实验资料,坝体各区土体物理力学指标见表4.5.1.3.4。表4.5.1.3.4坝体及坝基土物理力学指标建议值表\名称指\标\街K量(%)ZE.容重(g/cm1)湿容重(KN/m3)孔隙比凝聚力(KPa)内摩擦力自(°)室内渗透系数(cm/s)腌系数(MP?)允许渗透坡降总、应力例的总应力有效的坝体土32.01.381.820.97310.079.120.4719.23.85X10'10.280.30^可床坝基土26.71.481.860.86019.518.514.515.64.5X10^0.260.3026.21.491.880.85020.018.515.516.54.0X10,0.240.33③大坝坝坡稳定计算方法同安全鉴定坝坡稳定复核的方法。④大坝坝坡稳定计算结果计算结果见表4.5.1.3.50表4.5.1.3.5大坝坝坡稳定计算结果表计算工况圆心坐标滑弧半径(in)毕肖普法x(m)Y(m)计算值允用t上游坝坡校核洪水降至正常蓄水位19.5332.2531.521.221.15正常蓄水降至死水位18.2730.5229.331.351.25下游坝坡正常蓄水位42.5642.2539.511.321.25设计洪水位42.7641.5638.921.351.25校核洪水位42.9939.8837.261.251.15计算结果表明:各种工况下,上、下游坝坡抗滑稳定均满足规范要

63求。

64图一18校核洪水位降至正常蓄水位上游坝坡稳定计算成果图(有效应力法)0-19校核洪水位降至正常蓄水位上游坝坡稳定计算成果图(总应力法)

65图一20正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算成果图(有效应力法)图一21正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算成果图(总应力法)

664.5.1.3.8大坝白蚁防治处理措施(1)蚁害现状该水库大坝为均质土坝,上下游坡无护坡,下

67游坡灌木及内坡的干枯浪渣为白蚁提供了丰富的食料和生存环境,至使白蚁可以不断在此生长繁殖,危害大坝。从大坝现场检查情况看大坝仍有白蚁危害:①外坡坝右与溢洪道边坡结合处发现有白蚁泥被,距泥被约2.5m处的枯草堆下,有白蚁的数个食道洞口。外坡中部距坝顶约3m处一干枯树竟上有白蚁蛀蚀的痕迹。坝右距山体约20m处一干松树枝旁发现有泥线。②内坡散落在内坡的浪渣和一些干枯植物的基部多有白蚁蛀蚀的痕迹。坝右浸润线以上的一些石逢芦苇中可见白蚁泥线。③大坝两端山体,植被葱茏,有白蚁生存繁殖的优良条件,是大坝白蚁的源头。蚁害评估及建议:根据上述蚁害地表现象分析,该水库大坝虽进行过蚁害治理,但坝体内仍潜伏着不少白蚁。白蚁在坝体内所形成的空洞,对大坝安全构成潜在威胁。因此大坝的白蚁治理列入焦子坑水库整体除险加固计划之中,以争取对大坝白蚁进行一次彻底灭治。(2)治理措施必须对原大坝工程内的白蚁隐患进行全面检查和彻底治理的规范要求,结合焦子坑水库大坝的实际情况,我们建议采用综合治理方法对大坝白蚁进行灭杀和预防。①坝体蚁穴灌浆根据检查分析,坝体内仍有不少蚁巢。由蚁巢辐射出动的食道、水道、气道及干道纵横交错,呈网络状。有些白蚁蚁道可能已穿过核心墙到达内坡浸润线以上。一旦遇有洪水超过正常浸润线,洪水就会从内坡蚁道渗进坝内空洞和各条蚁道,造成“跌窝”、滑坡甚至垮坝。只有通过

68蚁穴灌浆,才能堵塞坝内空洞,密实坝以达到防治白蚁,消除隐患的目的。②投置一次性带毒诱杀盒在大坝内坡正常水位线以上,外坡反滤层以上、坝顶及大坝两岸30m范围内山体投置一次性带毒诱杀盒,以达到灭杀白蚁的目的。③在大坝两端山体30nl范围内挖取蚁巢。4.5.2溢洪道加固处理设计4.5.2.1溢洪道工程概况溢洪道位于大坝左侧,由岸坡山体开挖而成,采用无闸控制自由溢流,总长64.44m。宽4.6m,进口底板高程56.60m,出口高程56.01m。后接陡槽,直接流入下游河道,无消能设施。4.5.2.2溢洪道建筑结构复核4.5.2.2.1溢洪道泄流能力复核根据溢洪道布置特点,溢洪道过流为明渠过流,其泄流能力计算采用明渠过流方法计算,控制断面选在进口缓坡段末端。由于缓坡段后接陡槽,则末端水深应为各流量对应临界水深。临界水深计算采用公式:《水力计算手册》式中:hk各流量对应临界水深;a——流量系数,取1.05;q——计算断面处过流宽度,4.6m。计算成果见表4.5.2.2.Io表4.5.2.2.1各流量对应临界水深计算成果表流量(mVS)1020304050临界水深(m)1.01.31.51.61.8各流量在溢洪道内泄流能力计算根据《溢洪道设计规范》

69(SL253-2000)规定能量方程,用分段求和法公式计算如下:节厂4R式中:△Lt各分段长度,m;h1、h2分段始、末断面水深,m;V.,v2——分段始、末断面平均流速,m/s;ai、a2流速分布不均匀系数,取1.05;I——底坡,1=0.0425;J——分段内平均摩阻坡降;n——分段渠身糙率系数,n=0.017;V分段平均流速,v=(vi+v2)/2,m/s;R——分段平均水力半径,r=(n+m)/2,m.经计算,焦子坑水库溢洪道泄流能力见表4.5.2.2.2表4.5.2.2.2水库水位〜下泄流量关系表库水位(m)56.657.157.658.158.659.159.660.160.6下泄流量(m'/s)02.767.8214.3722.1230.9140.6351.262.56由水库水位s下泄流量关系得出水库的调洪演算成果见表4.5.2.2.30表4.5.2.2.3水库调洪成果表设计时段项目P(%)备i0.55本坝址天然洪峰量(n?/s)5.33.59起调水位56.6m设次坝前最高库水位(m)57.1656.99初相应最大下泄流量(m7s)3.412.13相应库容(万一)12.612.2计设坝址天然洪峰流量(n?/s)5.03.3起调水位56.6m坝前最高库水位(m)57.1056.90

70经计算,在设计洪水(p=5%)条件下,所需最大坝顶高程58.04m,校核洪水(p=0.5%)条件下,所需最大坝顶高程57.77m,大坝坝顶高程59.19m,大于计算所需最大坝高,满足规范要求的抗洪高度。4.5.2.3溢洪道加固处理4.5.2.3.1溢洪道存在的主要问题(1)溢洪道两侧山边坡较陡,稳定性差。且出口无任何防护措施,泄洪直冲下游河道。(2)边墙及底板未衬护。4.5.2.3.2溢洪道加固设计方案针对溢洪道存在的主要问题,拟定如下加固处理方案:(1)新建溢洪道边墙和底板,采用C15埋石碎砌筑边墙;(2)新建溢洪道混凝土底板;(3)新建消力池。4.5.2.3.3加固设计(1)结构布置根据溢洪道现状,并结合地形条件,溢洪道全长87.25m,净宽4.6m,按消能布置,由进口段、陡槽和消力池组成。(2)溢洪道底板加固设计a)进口段全长39.97m,进口底高程56.60m,净宽4.6m,新建边墙和底板,采用C15埋石碎砌筑边墙,顶宽度为0.5m,迎背水坡边坡为1:0.3,采用C20碎对底板全断面进行衬砌,衬砌厚0.2m,上、下游设置齿槽。边墙距底板0.5m起设排水孔,孔径为①75丽,横竖间距为2m,梅花型布置。底板和边墙每15nl设伸缩缝。b)陡槽陡槽长35.47m,底板高程为56.30m,出口底板高程为51.00m,净宽采用4.6m。两边墙采用C15埋石碎砌筑边墙,顶宽度为0.5m,迎背水坡1:0.30底板采用C20碎,厚度0.2m衬护。边墙距底板0.5m起设排水孔,孔径为①75mm,横竖间距为2m,梅花型布置。底板和边墙每15nl设伸缩缝。

71(3)消力池设计计算本次消力池各参数采用10年一遇的洪水标准。1)消力池跃前水深儿按下面公式求得:式中:Eo消力池底板iWj程与溢洪道缓坡出口处底板水面周程的距离;he跃前水深;(P——流量系数取0.95;q单宽流量,0.9m7s•mB=4.6m经计算:h<=0.097m2)消力池跃后水深h「按下面公式求得:hj=2.22m3)池深d的确定d=ah2—ht—AZ式中:d池深。(m);er水跃淹没度,cr=l.05ht消力池出口下游水深m;AZ消力池尾部出口水面跃落,m;Q——流量m7s,为2.61;b消力池宽度(m)b=4.6m;(P——消力池出口段流速系数,e=0.95;

72经计算,az=0.28m,d=l.15m,取d=l.0m。4)消力池长度Lk按下式求得:Lr—0.8Lj式中:L)=5.5(hj-hjLj=6.5m计算得:Lk=5.5m取消力池长度为6.5m。4.5.2.3.4溢洪道边墙高度计算溢洪道边墙高度复核根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)规定按能量方程,用分段和法公式计算如下:-nvR式中:△11-2各分段长度,ID;储、h2^分段始、末断面水深,m;vi>v2^分段始、末断面平均流速,m/s;a1、a2流速分布不均匀系数,取1.05;9——底坡角度(°);I——底坡,I-tg9;1=0.006468;J——分段内平均摩阻坡降;n——泄槽槽身糙率系数,n=0.017;V分段平均流速,v=(vi+v2)/2,m/s;R分段平均水力半径,R=(R1+R2)/2,mo本次计算选取p=5%设计洪水位(56.99m),;p=0.5%校核洪水位(57.16m)。水流掺气水深采用以下公式计算:

73法=11+斋〉式中:h、ha——陡槽计算断面的水深及掺气后的水深,m;v——不掺气情况下陡槽计算断面流速,m/s;€——修正系数,可取l.Osi.4,s/m;本工程取&=1.2。按照《溢洪道设计规范》(SL253-2000)的规定,溢洪道泄槽边墙高度在计入波动及掺气水深后(本次计算当流速大于6.Om/s时计入掺气水深),应计入0.5si.5m的安全起高,结全本工程的实际情况,溢洪道安全超高取0.5mo水面线计算结果,需要的墙顶高程见表4.5.2.2.4和4.5.2.2.5、4.5.2.2.6o通过水面线的计算,溢洪道边墙和底板能满足安全泄洪要求。表4.5.2.2.4P=5%溢洪道水面线计算成果断面断面至起点距离(m)水深(m)流速(m/s)掺气水深ha(m)需要边墙高度(m)需要墙顶高程(m)设计顶高程(m)备注10.001.70.541.758.3058.60239.971.40.541.457.7058.00387.251.01.231.052.0052.30表4.5.2.2.6P=0.5%溢洪道水面线计算成果断面断面至起点距离(m)水深(m)流速(m/s)掺气水深ha(m)需要边墙高度(m)需要墙顶高程(m)设计顶高程(m)备注10.001.80.541.858.4058.60239.971.50.541.557.8058.00387.251.11.231.152.1052.304.5.2.3.5溢洪道设计计算(1)溢洪道边墙稳定及应力计算1)计算公式

74采用抗剪强度公式:式中:KoKq——分别为抗滑,抗倾稳定安全系数;f——边墙与基岩接触面的抗剪摩擦系数,取f=0.45;2W——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动的法向分量;2P——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量;My-•抗倾力矩,KN•m;Mo倾覆力矩,KN,m;e0——偏心距,m;A底板面积,m2;B——底板宽度,m;2)荷载及荷载组合①挡土墙自重,容重取21KN/m3;②墙后填土重,湿容重取19KN/m3,浮容重取10KN/m3③土压力;④水压力,包括净水压力和渗透压力:⑤扬压力。荷载组合:基本组合:溢洪道无水;特殊组合:溢洪道过校核洪水情况下,边墙外对应水位。3)计算结果见表4.5.2.3.1,可知溢洪道边墙稳定满足规范要求。

75表4.5.2.3.1溢洪道边墙稳定计算成果表边墙类型荷载组合抗滑安全系数Kc抗倾安全系数Kq墙基应力(KPa)溢洪道边墙基本组合1.452.57155.021.4特殊组合1.402.2814546.9从计算结果可知:溢洪道边墙稳定满足规范要求。4.5.3灌溉引水系统现状复核及其加固设计4.5.3.1坝下涵管布置原坝下涵管为瓦管,管径为0.6m,已破损,存在漏水。1、加固设计本次加固拟将原坝下涵管拆除,新建坝下涵管布置在左岸坝体内,涵管全长46m,纵坡1/100,圆形断面为d=0.6m,设计过流量0.20m7s,为钢筋碎结构。4.5.3.2放水斜管布置放水斜管拟布置在左岸山体上,斜管顶高程为56.60m,消力箱顶高程53.12m。1、加固设计本次加固拟将原进水斜管及消力箱拆除,新建新的斜管、消力箱,采用碎进行衬砌。

76编号工程或费用工程单位数量第一部分建筑工程元■大坝工程元2上游土方开挖mJ947.573上游斜墙粘土回填m31513.884下游土方开挖m3713.715下游风化料回填m3745.116碎预制块护坡m3314.687上游护坡反滤层(厚150)ml199.388C15埋石碎护脚m377.799草皮护坡m2888.9510下游腐质土(厚200)m3177.7911排水棱体干砌石3ID474.6612排水棱体反滤层铺筑m315.3913坝顶C20碎路面m2317.8814排水沟C20碎_3m35.4315M20水泥砂浆抹面m216踏步C20验m116.9017模板制作、安装、拆除m2569.9418钢筋制安t0.0019伸缩缝m'7.5420白蚁防治项1.00二溢洪道工程1土方开挖m3240.462石方开挖m3109.413土方回填m360.124C20碎m10.005C15埋石碎m3258.656底板C20龄m3104.357消力池C20碎19.508M20水泥砂浆抹面m20.009钢筋制安t0.3510排水管m221.0011伸缩缝m'24.3512模板制作、安装、拆除m487.73

77编号工程或费用工程单位数量三引水工程元1土方开挖n?4318.412粘土回填ms3890.223石方开挖m525.004消力井C20碎m34.235斜卧管C20碎m330.806平管C20位n)332.357平管C20位垫层m337.878钢筋制安t4.909普通模板498.40四交通工程元1防汛公路km1.00五房屋建筑工程元1值班房(包装修费)m230.00、-八其他工程元1水位标尺组2.004.6对外交通现有直通大坝防汛公路,但路况差。

785施工组织设计5.1施工条件5.1.1工程条件焦子坑水库位于寻乌县南桥镇车头村,距南桥镇13km,距县城38km,属珠江水系寻乌水二级支流车头河。坝址以上控制流域面积0.5km2,主河道长1.12km,河道加权平均坡降84.8%。,总库容10.7万枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小⑵型水利枢纽工程。焦子坑水库始建于1956年6月,于1957年3月开始蓄水。主体建筑物主要有:大坝、溢洪道、放水斜管及消力井。本次除险加固的主要任务有:大坝、溢洪道、灌溉引水系统的除险加固处理。工程加固施工期,对外交通主要靠公路,有1km进库公路为泥石路面,路况差,路面狭窄多弯,坑洼不平,结合本次加固及今后管管理运行需要,应进行扩宽整修。道路修通后,施工期各种物资器材可直达各施工现场。工程加固所需的水泥、钢筋、木材等主要材料可在寻乌县有关部门采购,块石、河砂可到鹤仔镇、孔田镇购买,土料在料场自营开采。工程施工期分设大坝、溢洪道、放水斜管等工区,施工场地及临时设施采用分散布置,建设期的原施工场地需重新利用。5.1.2自然条件5.1.32.1水文气象条件水库属亚热带季风气候区,气候特点:春夏雨多,盛夏炎热,伏秋干旱,冬季温和,四季分明,阳光充足,无霜期长,适宜种植各种作物。水库多年平均气温16.5℃,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5℃。水库内多年平均降雨量1605nlm,主要发生在春夏季,集中在4-6月份,占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大,实测最大降雨量为2448.7mm,4-7月份常有暴雨,实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均日照小时数为1823.8

79小时,多年平均无霜期300天,多年平均蒸发量为1103.48mm,多年平均风速2m/s。5.1.2.2地形地质条件4.1.2.2,1地层岩性坝址区出露地层有震旦系上统老虎塘组及第四系残坡积、冲洪积层和人工填筑坝体土,现分述如下:(1)震旦系上统老虎塘组(z2L)分布于整个枢纽区。地层产状倾向一般为300。,倾角一般25。,岩性为变质砂岩,中薄层状结构,呈强风化状,分布于整个坝区。(2)第四系残坡积层(Q4el+dl)主要分布于两岸山坡较平缓处,岩性以粘土质砂为主,灰黄色,湿,稍密,成份以含砾、含砂低液限粘土为主。厚约1-3米。(3)第四系冲洪积层(Q4al+pl)主要分布于大坝的下游地势低洼的山沟地段,主要由低液限粘土组成。结构软塑-可塑。厚约-3米。(4)第四系人工填筑土(Qr)为坝体人工填筑土,岩性以粘土质砂为主、中部夹有含砂低液限粘±o最大厚度约12.30米。5.2施工导流5.2.1导流标准(1)施工导流标准焦子坑水库工程规模为小⑵型水库,工程等别为V等,主要建筑物大坝、溢洪道、放水设施为5级建筑物,依据《水利水电施工组织设计规范》(SL303-2004)规定,相应临时建筑物为5级,施工导流标准选择相应时段5年一遇洪水。根据本地区气候条件,10〜2月为枯水季节,因此施工期选择10月至次年2月。相应流量Q=1.2m3/s。5.2.2导流方式与导流建筑物

80水库由放水涵洞放空,工程加固施工期,施工导流由坝下涵管导流5.2.3下闸蓄水大坝上游坝坡土料填筑,粘土斜墙填筑、斜卧管、消力箱加固施工结束,其它准备工作就绪,水库即可恢复正常蓄水,其它项目照常施工。5.3料场选择与开采本阶段对天然建筑材料作了较详细的调查,现查明的天然建筑材料防渗土料运距较近。本次对土料取样进行了室内试验分析,各料场的位置详见《天然建筑材料场地分布图》,现将各料场情况分述如下:焦子坑C1土料场:料场位于大坝下游左岸l.OKm,原始地貌为丘陵岗埠地形。山坡坡度为15-25。表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为2m,室内试验定名为含砂低液限粘土,粘粒含量23.6%,击实后渗透系数为4.28X10-6cm/s.最优含水量约21.4%、最大干密度约15.90KN/m3,击实后抗剪强度C=23.OKPa,4)=18.0°,土料储量约2.8万m3,开采条件好,运距约l-2Km。该料场可做防渗用土料,防渗土料设计用量5404.Im3。焦子坑C2土料场:位于坝址上游右岸附近1.5Km、地形为低山丘陵岗埠地段,表面覆盖层厚度0.5m,有用层平均厚度为L5m,据现场观察,料场岩性为变质砂岩风化所形成的残坡积粘土质砂或粘土质砾,据相似岩性工程勘察经验类比,击实后渗透系数为10-4cm/s量级、最大干密度约16.2KN/m3,击实后C=10.8KPa,6=21.6°,土料储量约1.5万m3,运距约2-3作,开采条件较好。可用做坝壳回填料。下游坝壳回填风化料设计用量745.Ilm3。2、鸟石坑石料场:料场位于寻乌县孔田高屋鸟石坑附近,顶部第四系覆盖层0.50〜1.00m,强风化层1.00〜1.50m,岩性为燕山期花岗岩,裂隙一般发育,岩石质地坚硬、新鲜,具有较好的物理力学性能,据相似岩性工程勘察经验类比,微新岩石饱和抗压强度值大于60MPa,储量约10万m3,块石成材率约60〜70%,开采条件、运输条件较好,运距约40Kmo3、新山河砂料场:料场位于寻乌县孔田镇至三百山新

81山河沿线河滩边,一般高出水面0.20-0.5m,厚度一般为1.5-2.0米,为混合料场,砂料约占70%,砾石料约占30%,砂砾石母岩成分以石英及变质砂岩为主,砂料储量约4.2万n?,砾卵石料储量L8万n?,开采条件好,运距约40-55Km,公路运输。5.4主体工程施工5.4.1大坝加固施工(1)大坝加固施工项目为:增设粘土防渗斜墙;整修后用碎预制块护坡;改造大坝坝顶,新建碎路面;增设坝顶、下游坝坡、左右岸坡排水沟;对坝下涵管进行封堵;增设大坝变形渗流观测设施。(2)粘土斜墙填筑施工方法(a)主要机械设备坝体土料和粘土斜墙填筑选用的主要机械设备为In?挖掘机取土,5t自卸汽车运土,59kw推土机推土碾压土料,加上人工修整坝面。(b)施工顺序利用挖掘机挖土,自卸汽车运土到大坝后,推土机碾压土料,每层土料厚度控制在30cm左右,配合人工进行修整坝面。5.4.2溢洪道加固施工溢洪道加固施工的主要项目有:对溢洪道底板全部衬护;对进口缓坡左右岸山体进行削坡衬护处理;新建溢洪道边墙和消力池。碎施工:碎浇筑前,基面应凿毛,仓面冲洗干净,使仓面无杂物、积水。清理仓面积水、杂物;采用插入式振捣器振捣密实,狭小部位及钢筋密集区用人工振捣,面层采用平板式振动器振动密实。振捣按一定的顺序依次振捣,不得过振和漏振。振捣器插入呈梅花型布置,振捣半径约50cli1,模板边间距约30cm,插入下层碎5~10cm。振捣时间以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为宜。碎冬季施工:①当日平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时,按冬季施工处理。②配制税时,考虑掺加防冻剂,并严格控制水灰比不大于0.6,延长税搅拌时间,随拌随用。

82③运输设备加保温防护,控制碎入仓温度不低于规范要求。对浇筑好的税进行覆盖草袋保温。浆砌石施工;本工程的浆砌石砌体施工方法为:按设计要求分段、分块、分缝进行;浆砌石砌体采用座浆砌筑,要求平整、稳定、密实和错缝;其工艺如下:砌筑前准备一施工放线一铺浆f砌筑f灌浆抹平一养护。砌块石上砂浆前,石料应洒水湿润,使其表面充分吸水,但不残留积水,灰浆厚度为20-35nim,浆砌石砌体应分层卧砌,上下错缝,内外搭接,杜绝外侧立砌。砌体外露面在砌筑12-18小时后要及时养护,经常保持外露面湿润。施工时,选用的石料要求新鲜、强度高、表面无泥土、清洁。砂浆要随铺随砌,砌石采用错缝的方式砌筑。5.4.3灌溉引水系统施工加固施工的主要项目有:拆除原斜卧管及消力池,新建斜卧管及消力池。5.4.4其他工程施工其他工程施工均按常规方法施工。5.4.5土石方平衡利用规划本次除险加固主要工程量:土石方开挖6354.56m3,土方填筑6209.33m:干砌石474.66m3,C15埋石碎及碎935.75m3,钢筋5.25t,反滤层214.77m3o土石方平衡利用:开挖出的土方3154.56m,用于建筑物回填,200m3用于填筑围堰,其余弃至渣场。石方开挖料,砌石及混凝土拆除料均用于建筑物石渣回填。5.5施工交通运输5.5.1对外交通运输焦子坑水库距鹤仔镇3km,其中泥石路面1km。进库公路狭窄,坡陡弯大,路面高低不平,需要整修。5.5.2对内交通上坝公路位于大坝左岸。

835.6施工工厂设施施工辅助企业主要承担砂石料、钢筋、木材、碎的加工。加工场设置利用现有空地和房屋解决。设备维修在施工现场进行。施工期,碎拌和系统采用分散布置。大坝及引水系统共用一个拌和站,由于硅工作量不大,设0.4m3拌和机一台;溢洪道也设0.4n?拌和机一台;道路工程拌和系统设0.4Ilf拌和机,采用流动布置。主要设备需用量见表6.5.1。表5.5.1施工机械设备需用量表

84序号设备名称型号及规格单位数量1空压机6m台32自卸汽车5t辆43风钻手持式台64碎石机250X400台15架子车部206挖掘机13im台27推土机59kW、74kW台28碎搅拌机台29拌和机0.4m3台410振捣器1.7kW个511离心水泵7kW台512风水枪2〜6m'/min支613电焊机25〜30KVA台214压路机10〜145t台215柴油机30kW台25.6施工总布置本工程加固工程施工项目较为分散,施工场地布置互相不干扰。施工场地采用分散布置,设大坝和溢洪道、灌溉引水系统工区等。大坝工区施工场地布置在大坝右岸的山坡上;溢洪道工区施工场地可利用溢洪道进口一平地布置。施工用风利用移动式空压机进行送风。施工用电就近从县电网接入,自备一台30kW移动式柴油发电机为备用。施工用水从水库抽取。场外交通靠进库公路及上坝公路。新修管理用房、仓库及生产用房均可布置在大坝下游的开阔地带。5.8施工总进度施工准备f进库公路路基施工f大坝加固施工f溢洪道加固施工f

85进库公路路面施工一工程竣工施工各阶段进度控制如下:筹建期:2012年9月,由业主进行工程施工区内的征地拆迁及三通一平工作。筹建期不计入施工总工期。准备期:2012年9〜10月,业主发布施工令后,施工单位进场,开始进行施工准备工作:水库放空、场内交通、临时仓库、工棚、风、水、电。主体工程施工期:2012年10月s2013年6月。隧洞工程从2012年11月至2013年6月。公路工程施工须在2012年10月全部完工,以便其他主体工程施工项目顺利施工。公路工程施工主要包括进库公路整修和新修上坝公路。大坝除险加固工程,2012年10月至2013年6月。必须在2013年6月下旬左右完成大坝除险加固的全部分工作。溢洪道除险加固必须在枯水期内2012年11月至2013年3月完成。完建期:2013年6月。主要完成所有的扫尾工作,水土保持施工以及施工队伍的退场。施工进度的详细安排详见表5.8.1o

86项目工程量准备期主体工程施工期20122013789101112123456三通一平场内交通、工棚等—水库放空备料—上游土方开挖m3947.57—上游斜墙粘土回填m31513.88下游土方开挖m3713.71—准下游风化料回填m3745.11—备砂预制块护坡m3314.68—上游护坡反滤层(厚150)m3199.38—工C15埋石碎护脚m377.79-作草皮护坡m3888.95—下游腐质土(厚200)m3177.79排水棱体干砌石m3474.66排水棱体反滤层铺筑m315.39坝顶C20径路面m3317.88排水沟、踏步C20佐m352.33M20水泥砂浆抹面m2木模板制作、安装、拆除m2569.94表5.8.1施工总进度表

87项目工程量准名期主体T程施丁期20122013789101112123456溢洪道工程土方开挖m:,240.46石方开挖m3109.41土方回填m360.12C15埋石佐边墙m3258.65底板C20碎nf104.35消力池C20位m'19.50—钢筋制安t0.35其他防汛公路km1值班房包装修30续表5.8.1施工总进度表

885.9主要技术供应本次除险加固主要工程量:土石方开挖6354.56m\土方填筑6209.33m3,干砌石474.66m:‘,C15埋石碎及碎935.75m:',钢筋5.25t,反滤层214.77m,。主要材料用量:水泥4503钢筋2.283块石1120m砂904m砾石1535m1

896工程管理6.1工程管理现状及存在的问题(1)工程观测大坝建成后至今一直未建立大坝渗流及位移观测系统,无法对大坝运行提供安全保证。(2)水文、水情观测焦子坑水库坝址控制流域面积0.15km2,现无水、雨情观测设施,不能为水库安全渡汛、优化调度提供安全保证。(3)度汛抢险设施焦子坑水库未配备必要的用于度汛抢险的水上交通工具及抢险物资运输车辆。(4)水库管理办公用房焦子坑水库无管理办公用房。6.2工程管理范围和保护范围(1)工程管理范围根据水库工程管理需要,结合自然地理条件和当地实际情况,工程管理范围为:工程区和生产、生活区。工程区管理范围包括:大坝、溢洪道、灌区渠道、专用通信及交通设施等各类建筑物和工程设施以及水库土地征用线以内的库区。大坝:上游从坝轴线向上不少于100m;下游从坝脚线向下不少于150m;大坝两端以第一道分水岭为界并和上下游管理范围相衔接。溢洪道:由工程两侧轮廊线向外不少于50m。其它建筑物:从工程外轮廊线向外不少于20m。生产、生活区管理范围包括:办公楼、仓库、职工住宅及其他文化、福利设施。(2)工程保护范围在工程管理范围边界线外延,大坝、溢洪道等主要建筑物不少于200m;其他建筑物不少于50mo

90库区保护范围为由坝址以上,库区两岸土地征用线以外至第一道分水岭脊线之间的陆地。5.3工程管理改善设计在对焦子坑水库工程进行除险加固,确保工程安全的同时,也应改善水库工程管理条件,加强安全管理意识,提高运行管理水平,在软、硬件双方面确保工程安全,为此,对目前工程管理方面存在的问题采取如下改善措施:(1)增设水、雨情观测设施:增加坝址人工雨量站,并增设水库水位尺。(2)改造上坝公路:目前无上坝公路,汛期无法上坝抢险,故本次加固拟改建上坝公路1km,按四级公路标准改造,路基宽4.5m,路面铺设泥结石层。(3)改善办公条件,购置运行管理、通讯及交通设备:根据水库及灌区定员标准,焦子坑水库定员1人,按每人30m2要求新建30m2的生产办公用房。(4)加强白蚁防治:本次加固施工中,结合坝体的开挖,投放必要的白蚁防治药物。在运行管理中加强这方面的检查工作,并对相关人员进行专业培训,发现情况及时排查,及时处理。工程管理改善设计设备清单见表6.3.1表6.3.1工程管理改善设计设备清单序号项目单位数量1水位标尺个27环境保护与水土保持焦子坑水库位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村,距县城52km,属珠江水系镇江河一级支流焦子坑河。坝址以上控制流域面积0.15km2,主河道长0.56km,河道加权平均坡降78%。,总库容12.6万枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水利枢纽工程。

91本次除险加固工程主要项目内容包括:大坝加固处理、溢洪道加固处理、引水系统加固处理等。工程的实施可消除大坝安全隐患,保证水库按设计要求正常运行,同时,由于工程涉及范围较广,土石方需求量较大等因素,也将对环境产生一定的影响。根据建设项目环境保护有关规定,建设项目的初步设计应当编制保护篇章,对不利影响提出减免措施和环境保护对策,并落实环境保护设施投资概算。5.1设计依据(1)有关法规规定《中华人民共和国环境保护法》关于“开发利用自然资源,必须采取措施保护生态环境”的规定。《建设项目环境保护管理条例》关于“建设项目需要配套建设的环境保护设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用”和“建设项目的初步设计,应当按照环境保护设计规范的要求,编制环境保护篇章,并依据经批准的建设项目环境影响报告或者环境影响报告表,在环境保护篇章中落实防治环境污染和生态破坏的措施以及环境保护设施投资概算”的规定。《中华人民共和国水土保护法》中的“建设项目的水土保护措施必须与主体工程同时施工、同时投产使用”,“从事可能引起水土流失的生产建设活动的单位和个人,必须采取措施保护水土资源,并负责应生产建设活动造成的水土流失”和“工程竣工后,取土场、开挖面和废弃的砂、石土存放地的裸露土地,必须植树种草,防止水土流失”等有关规定。(2)工程对环境主要不利影响由于本工程环境影响评论报告及水土保持方案尚未编制,因此参考同类工程进行环境影响类比分析。本工程为除险加固工程,不改变工程规模,运行期不改变河流水文情势,因此工程建设环境影响主要为施工期对环境影响。

92本工程对环境的不利影响主要有:土石方开挖与填筑、粗细骨料加工及混凝土浇筑等施工活动和施工人员日常生活中产生的废水、生活污水、废气和噪声对河流水质、施工区空气质量及环境产生的负面影响;施工车辆运输产生的废气、噪声和扬尘对周围环境有一定的不良影响;土石料开采、弃渣堆放及施工临时设施、将造成一定的水土流失;施工区施工人员较多且集中,可能引起传染病流行等人群健康方面的问题。因此,本工程环保初步设计的工作重点,主要为施工区环境保护、水土流失防治、环境监测和环保投资概算等。(3)采用的主要环境保护标准《地表水环境质量标准》(GB3838——2002)《环境空气质量标准》(GB3095——96)《城市区域环境噪声标准》(GB3096——93)《污水综合排放标准》(GB8978——96)《大气污染物排放标准》(GB16297——96)《机动车允许噪声》(GB131495——79)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204——98)5.1环境状况(1)自然环境本流域属中亚热带季风气候区,气候温和湿润。热量丰富,雨量充沛,四季分明,多年平均降水量1562mm,年最大降水量2075mm,年最小降水量835.7mmo根据寻乌县气象站的多年资料统计,多年平均气温18.9℃,极端最高气温38.5℃,极端最低气温-6.5C,多年平均湿度81%,多年平均蒸发量1373.7mm。流域内暴雨类型主要有锋面雨和台风雨,锋面雨一般出现在4〜6月,降水范围广,历时长,强度大,大于100mm的暴雨多出现在这季,一次暴雨持续时间多在三日之内,以一日为主,7〜9月受台风影响,暴雨历时短,强度大。据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)查得,区域内地震动峰值加速度小于0.05g,相应地震烈度6度,区域稳定性较好。

93库区出露地层简单,岩性较单一,主要有震旦系上统老虎塘组变质砂岩和第四系冲洪积层。震旦系上统老虎塘组(z2L):岩性以变质砂岩为主,地层产状倾向300°,倾角为25。,岩体破碎,节理裂隙较发育,沿层面或裂隙面多见铁镒质侵染,岩石风化程度较深。第四系残坡积层(Qel+dl):主要分布于库区两岸山坡较平缓处,以含砂、含砾低液限粘土为主,结构松散,厚度变化大,一般厚度为1-3米。第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl):主要分布于现代河床及沟谷边缘地带,以低液限粘土为主,结构松散,厚度变化大,一般厚度为『3米。焦子坑水库库区森林茂密,植被良好,基本无水土流失现象。无工矿企业,仅有少数居民,人类活动以农业耕作为主,有少许的农业和生活污染源。7.3环境保护设计5.3.1水质保护(1)保护目标根据工程废污水的性质及当地环境的要求,施工废污水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978——96)中的二级标准。(2)污染源及影响分析工程施工产生的废污水主要有施工企业生产的废水、施工导流时的基坑排水、施工人员生活污水等。工程机械设备维修和保养尽可能利用现有的房屋、并设置处理机械车辆养护冲洗水的设施,施工布置在左右坝肩分别设置混凝土拌和站,混凝土拌和系统承担现浇混凝土的生产任务,最大月浇筑强度为332m:虽然总量较小,但在枯水期施工,其生产过程中将产生的碱性废水对受纳水体污染不容忽视,据有关水电工程施工废水的监测分折,混凝土搅拌废水悬浮物浓度为3000-5000mg/l,PH值为9s12,

94应经处理排放;由于大坝加固及溢洪道工程均需在枯水期内完成,施工基坑渗水量不大,排水强度受降雨及施工用水控制,基坑排水量不大,对河流水质影响较小,可直接排放;现场施工人员基本租用水库管理委员会现有闲置房屋,卫生设施齐备,产生的生活污水和粪便等按当地习惯一般用来肥田,勿需采取专门措施处理。因此本工程主要对混凝土拌制产生的碱性废水进行处理。(3)保护措施混凝土凝土拌和废水:采用中和沉淀法处理碱性废水,所用酸液可采用工业废酸液(不能带有新的污染物)或工业硫酸调制,用量视拌和站废水的水质和选用酸液的浓度而定。处理流程见图7.3.Io

95酸液调配水质监测碱性废水A沉淀排入打狗坑河7.3.2环境空气质量保护(1)保护目标本工程施工区为“居住区、文化区、一般工业区和农村地区”中的农村地区,按环境空气质量功能区分类为二类区,执行《环境空气质量标准》(GB3095——1996)中的级标准。(2)污染源及影响分折工程施工产生的大气污染主要来自粉尘和燃油机械尾气。粉尘来自混凝土生产系统、堆料场。混凝土搅拌过程中,将造成局部空气污染,但影响时间短,范围较小。施工期间,砂石料及水泥均需从外地运进,运输量很大,拟全部采用汽车运输。运输扬尘、汽车尾气对局部区域空气质量产生影响。(3)保护措施a)混凝土拌和系统降尘措施:拌和系统设有袋式收尘器,定期检测收尘器除尘效率降低时应及时清理;在水泥装卸过程中,应保持良好的密封状态;细骨料堆设简易棚,骨料堆积过坡角充不宜过大,给细骨料堆适当加湿,防止细骨料被风吹散,在拌和楼进料层和贮料层能粘附水泥颗粒。b)交通扬尘防止措施:实行场内干道车辆速度控制,限制在15km/h;干旱、多风季节及运输高峰期,交通干道每天洒水两次,以减少扬尘量;装载多尘物料时,应对物料适当加湿或用帆布覆盖,经常清洗运输车辆。c)燃油机械尾气:定期维修、保养机械设备。使用零号柴油和无铅汽油。7.3.3噪声防治

96(1)保护目标工程施工区为农村地区,噪声参照执行《城市区域环境噪声标准》(GB3096——93)2类标准,交通干道两侧执行4类标准。(2)噪声源及影响分折施工区噪声主要来自混凝土拌和系统和道路交通。混凝土拌和系统中搅拌机产生噪声源强108dB(A)根据计算,搅拌机影响范围白天为100m,夜间为300m。混凝土拌和将对施工人员和办公生活区产生影响。施工交通干线交通噪声影响范围小。(3)防治措施混凝土拌和站采用GSP系列隔声屏,隔声屏大小视拌和站大小及相对位置等全具体情况而定,现暂定为4mX60m(可视情况调整),隔声量可达5〜15dB(A)o调整施工时段,晚间10时至凌晨6时混凝土拌和系统应停止动作。对直接受噪声影响严重的施工人员进行个人防护,配戴防噪用品可以有效地防噪声。7.3.4施工期人群健康保护本工程总工期为10个月,即以第一年的9月份至第二年的4月份。工程区主要传染病毒性肝炎、钩端螺旋体、痢疾、出血热、疟疾、流脑等。当地县、乡、村三级卫生保健网健全,寻乌县及赣州市医院的医疗卫生条件可满足施工人员防病、治病需要。施工期间大量施工人员进住工地,人口密度加大,疾病传播机会增加。本工程施工人员租用水库管委会现有闲置房,卫生设备齐全,生活居住条件较好,公共卫生设施齐全,炊饮用水为井水,水质能够得到保证,食品卫生有当地有关专业部门管理与监督,生活垃圾有当地环卫部门集中清理。因此,人群健康保护措施主要有施工区卫生清理和施工人员卫生防疫。(1)施工区卫生清理

97a)原有生活性污染源旧址的清理和清毒:主要对临时生活区进行一次性清理和消毒,包括原有的厕所、粪坑、畜圈、垃圾堆入点和近十年来新埋的坟地等。选用苯酚药物用机动喷雾器消毒,同时清理固体废物。b)对动物性传染源和传播媒介的清理:主要是灭鼠、灭蚊和灭蝇,施工期内对生活区传染源进行定期消、杀、灭。特别要加强灭鼠工作,灭鼠用鼠夹法或毒饵法(滨敌降颗粒),每季度进行一次,控制出血热传播;灭蚊和灭蝇选用灭害灵,每年一次。将药物和工具分发给施工人员投放,同时注意做好监督管理工作。(2)施工人员卫生防疫a)施工人员进场前的卫生检疫:施工人员进场前,对其中20%的人员进行检疫。根据施工人员来源地的疾病构成和流行状况,拟定检疫项目,发现新入境传染病后,必须对患者隔离,切断传播途径。给合格者发放“作业人员健康许可证工b)施工人员定期健康检查:开工后,每年对10%的施工人员进行一次体检。检查内容包括:一般健康体格检查常规、疟疾乙肝和传染性肝炎等专项检查,对特殊人群可作相应的特殊检查。若发现病种出现流行趋势,应扩大检查人数,并采取防治措施。c)施工人员预防免疫计划:按《全国计划免疫工作条例》有关规定,对施工人群采取疟疾防性服药、乙肝疫苗接种免疫措施。若发现新病种,应及时针对病情预防和治疗。7.4水土保持设计7.4.1水土流失影响分折工程所在流域属丘陵性河流,植被良好,水土流失轻微。本加固工程包括大坝加固、溢洪道加固、斜卧管加固等,施工项目主要有土石方开挖与填筑、碎浇筑、碎预制块护坡、草皮护坡等。工程的建设不可避免地会扰动原地貌、损坏土地和植被等,产生较大的弃土、弃石、弃渣量,在不采取水土保持措施的情况下将产生较多的水土流失量。

98本工程水土流失防治责任范围主要包括枢纽工程施工区(坝区)、料场、渣场等。由于枢纽工程采取了碎护坡及草皮护坡等水土保持措施,所以本设计主要补充料场、渣场等水土保持设计。7.4.2水土保持措施(1)土料场水保措施工程所需土料取自坝左土料场,占地面积L3hnf,为灌木林地。取料完成后,修建排水设施(工程施工组织设计已考虑),用推土机回填表土,平整压实并种植水土保持林草。7.5环境监测(1)监测目的与监测机构对施工区水质、环境空气和噪声进行监测,以及时掌握各施工阶段的环境污染程度和范围;在施工区的医疗机构建立疫情报告制度,了解施工人员的健康状况,保障工程建设顺利进行。为节省开支,监测任务建议委托当地相关监测单位承担,由工程环境管理机构布置实施。(2)监测计划①水质监测点布设:在混凝土拌和废水处理后的出水口设一个测点。监测项目:PH、悬浮物、溶解氧、高镒酸盐指数、石油类,共4项指标。监测方法:各项目均按《地面水环境质量标准》(GB3838——2002)中规定的方法进行监测。监测频率:在工程进度的第一年10月、第二年2月各监测一次,共2次。②环境空气监测点布设:在工程管理站房及施工临时生活区各设1个测点,共2个测点。监测项目:总悬浮微粒、二氧化硫和氮氧化物共3项。

99监测方法:在工程总进度的第一年11月、第二年3月各监测1次,共2次。③噪声监测点布设:与环境空气监测点相同。监测项目:区域环境噪声。监测方法:各项目均按《城市区域环境噪声测量方法》(GB/T14623)中规定的方法进行监测。监测频率:与环境空气监测频率相同。④人群健康观察由地方卫生防疫部门按国家规定的疫情报告制度包括的内容进行,在工程总进度的第一年10月、第二年2月各报告1次,共2次。7.6环保与水保投资概算水土保持及环境保护工程投资3万元。水土保持投资为水土流失防治费,根据《中华人民共和国水土保持法第二十七条:“建设过程中发生的水土流失防治费用,从基本建设投资中列支”因此由工程费用列支。8.1编制说明8.1.1工程概况打焦子坑水库位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村,距县城52km,属珠江水系镇江河一级支流焦子坑河。坝址以上控制流域面积0.15km2,主河道长0.56km,河道加权平均坡降78%。,总库容12.6万枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖等综合效益的小(2)型水利枢纽工程。本次除险加固的主要任务有:大坝、溢洪道、放水斜卧管等加固处理过程。本次除险加固主要工程量:土石方开挖6354.56m:土方填筑6209.33m3,干砌石474.66m1C15埋石碎及碎935.75-,钢筋5.253反滤层214.77m)主要材料用量:水泥4503钢筋2.283块石1120m砂904m砾石1535m3。

100工程除险加固初设概算总投资为120.80万元。7.1.2编制原则和依据(1)工程概算编制类别为III类,费用标准执行江西省水利厅赣水计字[20061242号颁发的《江西省水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)》;(2)江西省水利厅赣水计字[2006]242号颁发的《江西省水利水电建筑工程概算定额(试行)》;(3)江西省水利厅赣水计字[2006]242号颁发的《江西省水利水电工程施工机械台时费定额(试行)》;(4)主要材料预算价格:按2012年上半年寻乌县的《工程造价信息》建筑材料价格,主要材料基价按赣水定字[2011]3号文执行;(5)次要材料价格:参考当地建筑工程造价管理站发布的同一价格水平期工业与民用建筑材料市场价格;(6)基本预备费率取1%O8.2设计概算表表8.2.1总概算表表8.2.2建筑工程概算表表8.2.3金属结构设备及安装工程概算表。表8.2.4临时工程概算表表8.2.5独立费用概算表表8.2.6主要材料预算价格汇总表

101编号工程或费用名称概算投资占一至五部分投资(%)建安工程费设备购置费独立费用合计I工程部分投资117.80一建筑工程104.29104.2988.53㈠大坝工程47.2247.22(二)溢洪道工程16.5216.52(三)引水工程28.1128.11(四)交通工程10.0010.00(五)房屋建筑工程2.402.40(六)其他工程0.040.04二金属结构设备及安装工程0.000.000.000.00㈠(二)三临时工程1.561.561.32四独立费用11.9511.9510.14㈠建设单位项FI管理费2.612.61(二)工程监理费3.133.13(三)勘测设计费5.215.21(四)大坝安全鉴定费1.001.00一至四部分合计117.8099.99静态工程总投资117.80工程总投资117.80n水土保持及环境保护工程投资3.00m总投资120.80

102编号工程或费用工程单位数量单价(元)合计(元)第一部分建筑工程元1042924—大坝工程元4722041护坡干砌石拆除m0.0039.5802上游土方开挖m3947.5713.51128023上游斜墙粘土回填m1513.8834.01514874下游土方开挖m3713.7113.5196425下游风化料回填m745.1134.01253416碎预制块护坡m3314.68464.351461227上游护坡反滤层(厚150)m3199.38122.91245068C15埋石碎护脚m377.79288.93224769草皮护坡m2888.9510.21907610下游腐质土(厚200)m177.7934.01604711排水棱体干砌石一474.66118.875642312排水棱体反滤层铺筑m315.39122.91189213坝顶C20碎路面m~317.8866.412111014排水沟C20碎m335.43339.141201615M20水泥砂浆抹面m'11.19016踏步C20碎n?16.90339.14573117模板制作、安装、拆除m'569.9455.783179118钢筋制安t0.007174.25019伸缩缝m27.5498.4074220白蚁防治项1.003500035000二溢洪道工程1652221土方开挖m,240.4613.5132492石方开挖m3109.4143.8848013土方回填m360.1224.2714594C20佐m0.00339.1405C15埋石碎m1258.65288.93747326底板C20碎m104.35362.58378357消力池C20碎n?19.50339.1466138M20水泥砂浆抹面m20.0011.1909钢筋制安t0.357174.25251110排水管m221.0020.00442011伸缩缝m224.3598.40239612模板制作、安装、拆除m2487.7355.7827206

103编号工程或费用工程单位数量单价(元)合计(元)三引水工程元2810981土方开挖m34318.4113.51583422粘土回填m3890.2234.011323063石方开挖m325.00185.7246434消力井C20碎m34.23339.1414355斜卧管C20碎m330.80339.14104466平管C20碎ID332.35339.14109717平管C20碎垫层m37.87339.14128438钢筋制安t4.907174.25351549普通模板m2498.4055.7827801四交通工程元1000001防汛公路km1.00100000100000五房屋建筑工程元240001值班房(包装修费)m230.0080024000六其他工程元4001水位标尺组2.00200400

104表8.2.3金属结构设备及安装工程概算表编号名称及规格单位数量单价(元)合价(元)设备费安装费设备费安装费第二部分金属结构设备及安装工程00表8.2.4临时工程概算表编号工程或费用工程单位数量单价(元)合计(元)第三部分临时工程156441临时工程费按建安工程量的1.5%计列15644表8.2.5独立费用概算表编号工程或费用工程单位数量单价(元)合计(元)第五部分其他费用119507建设单位项目管理费元(占建安工程量的2.5%)26073二工程监理费元(占建安工程量的3%)31288三勘测设计费元(占建安工程量的5%)52146四大坝安全鉴定费元10000

105编号名称及规格单位预算价限价材差其中原价运杂费运输保险费1%采购及保险费2%1水泥32.5Rt5223002224803210.22钢筋t513328002333500032100.63汽油93#kg9.904柴油0#kg8.693.55.195板防材m388282045.017.36普通炸药kg14.368.3140.37砂m39335687021.01.88卵石m3636034121.01.29块石m37255175021.01.410碎石m38160215821.01.611施工用电kw.h0.812施工用水m30.613施工用风m30.1214沥青t413626001536400055.081.1

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