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1、水库除险加固工程施工设计说明6一、基本情况水库所在河流属于长江流域汝溪河水系支流，枢纽工程位于忠县汝溪镇团堡村，距汝溪镇6.0km, 距忠县县城约37.0km，坝顶有硬化上坝道路。水库坝址以上集雨面积0.45km，库区内主河槽长1.05km，河槽平均坡降为51.10。木昌沟是一座以灌溉为主兼养殖、防洪于一体的等小（2）型骨干水利工程，主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级；设计洪水标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。水库设计灌溉面积400亩。水库总库容13.69万m3。校核洪水位561.38m，设计洪水位561.03m；正常水位560.0m，对应正常库容10.80万m3。木昌沟水库
2、枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵卧管组成。经多年运行，主要存在的问题为：1、水库大坝坝顶高程560.35m，低于校核洪水位561.38m，低于设计洪水位561.03m，坝顶上游侧防浪墙顶高程561.55m，低于大坝所需最高坝顶高程562.15m。大坝不满足防洪规范要求。2、水库泄洪建筑物控制段边墙高度不满足规范要求。3、坝顶存在裂缝，裂缝分两段，明显向下游倾斜；下游坝坡采用C15混凝土框格草皮护坡，现状杂草丛生；下游坝坡人行梯步C20混凝土路沿局部断裂；下游坝坡高程552.80m设有马道，现状存在纵向裂缝。根据管理人员介绍和实地踏勘，水库处于较高水位时，右岸段坝肩存在渗漏现象。大坝左岸下游排水棱
3、体与溢洪道交叉，排水棱体结构尺寸较小，大坝结构安全稳定受影响，存在风险。4、溢洪道进口前库岸山体强风化岩体受层面及裂隙切割，崩塌、掉落堆积，影响溢洪道泄洪。溢洪道内布满落叶和枯木树枝，尾水渠内存在淤泥河青苔；浆砌石边墙局部砂浆剥落，泄槽段末端边墙有裂缝，边墙基础被淘空，并影响该段大坝排水棱体稳定基础，溢洪道尾水渠末端被冲毁垮塌。5、放水设施正常使用，放水卧管封堵不严，存在渗漏现象；放水卧管临近山体，边坡整体结构基本稳定，强风化岩体受层面及裂隙切割，崩塌、掉落，堆积于放水卧管处，影响放水设施安全；6、缺少大坝安全监测设施，现有水雨情监测设施存在故障。经大坝安全鉴定为三类坝，且已通过三类坝鉴定成果
4、核查。同意对该水库实施除险加固。二、设计依据及规范 设计依据重庆市忠县木昌沟水库大坝安全分析评价报告； 重庆市忠县木昌沟水库除险加固工程初步设计报告； 忠县水务局、忠县财政局关于忠县木昌沟水库除险加固工程初步设计的批复。 2.设计规程规范工程建设标准强制性条文（水利工程部分）；水库大坝安全管理条例；水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2017）；水利水电工程制图标准 水工建筑图（SL73.2-2013）；碾压式土石坝设计规范（SL274-2020）；小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范（SL189-2013）；溢洪道设计规范（SL253-2018）；水工建筑物荷载设计规范（SL744-
5、2016）；水工混凝土施工规范（SL677-2014）；水工混凝土钢筋施工规范（DL/T5169-2023）；水工挡土墙设计规范（SL379-2007）；碾压式土石坝施工规范（DL/T 5129-2013）；水利水电施工测量规范（SL52-2015）；水利水电工程施工导流设计规范（SL263-2013）；水利水电工程围堰设计规范（SL645-2013）；土石坝安全监测技术规范（SL551-2012）；建筑装饰装修工程质量验收规范（GB50210-2018）；三、工程除险加固大坝工程上游坝坡清除杂草，清理缝面，下部塞入膨胀止水条，上部采用沥青嵌缝，对坝坡破损处采用C20混凝土修复。下游坝坡清理坝
6、面杂草，采用C25混凝土修补破损框格和梯步，坝坡不变。(3)坝顶坝顶加高1.35m，加高后的坝顶高程561.70m，坝顶为混凝土路面，上游侧设置1.2m高防浪墙兼安全栏杆，下游侧设安全栏杆。拆除现状不满足规范要求的防浪墙，拆除混凝土原路面。坝顶上游侧采用C25钢筋混凝土“倒T型”结构加高，基础厚度0.5m，墙体厚度0.4m。每10m设置一道施工缝，缝设置止水带。基础与原路沿石交接处凿毛，并设膨胀止水条。坝顶下游侧清基，采用C25钢筋混凝土“倒T型”结构加高，基础厚度0.5m，墙体厚度0.4m；每10m设置一道施工缝。坝顶中部加高回填采用土石混合料回填，采用人工辅助机械分层碾压回填，分层厚度不大
7、于0.4m，压实度不小于0.92，碾压回填完成后，应在28天后进行路面硬化作业。坝顶设0.2m厚的碎石垫层，碾压后上铺0.2m厚的C20混凝土路面，纵向每5m设置一道混凝土施工缝。坝顶上游侧设置钢筋混凝土防浪墙，采用C25钢筋混凝土，墙高1.2m，厚度0.2m，每10m设置一道施工缝，缝设置止水带。(4)排水棱体分段拆除外侧基础较浅的排水棱体（2017年除险加固增加部分），拆除排水沟，基础开挖至基岩。加固后排水棱体顶部高程为552.80m，顶宽3m，顶部设0.15m的碎石垫层后设置0.2m厚的C20混凝土路面；排水棱体下游侧坡比1:1.5；尾端完善集渗沟和量水堰，同时排水沟接入下游河沟。排水棱
8、体左岸与溢洪道交叉位置，可在溢洪道下部及右侧修建C20混凝土结构支挡交叉段排水棱体，以确保排水棱体的整体结构。排水棱体的整治设计需要大坝蓄水位控制在552.80m以下1个月后再分段实施排水棱体的全面改造，按右、中、左的顺序进行。(4)坝基防渗整治设计根据地质建议，于坝轴线位置采取帷幕灌浆措施防渗，帷幕灌浆深度按10Lu线以下5m控制，灌浆孔间距2.0m，单排布置，先导孔需进行压水试验。溢洪道整治水库溢洪道布置大坝左坝肩，为开敞式无闸控制，堰型为宽顶堰，堰顶高程560.00m，堰顶净宽为3.5m，溢洪道长67.75m。由进口段、控制段、泄槽段、消力池段和尾水渠段组成。进口段（桩号Y0+000.0
9、0Y0+002.90），本次进行全面整治设计，进口段调整为八字型，进口宽度由4.5m渐变为3.5m。拆除原条石边墙，采用C20混凝土修建边墙，边墙高1.0m1.9m，边墙边墙厚度0.5m；采用0.15m厚的C20混凝土修补扩宽进口段底板。控制段（桩号Y0+002.90Y0+007.10），本次整治设计为：拆除原控制段浆切条石边墙和交通桥，采用C25钢筋混凝土新建，新建边墙高度1.9m，高程561.90m，再采用0.4m厚的C25钢筋混凝土恢复交通桥，交通桥上游侧设0.2m厚的钢筋混凝土墙，与大坝防浪墙连接闭合，左侧与山体进行封闭，不满足人防要求部分，采用M7.5浆砌砖墙加高；下游侧利用M7.5
10、浆砌砖墙作为安全栏杆；交通桥左侧到放水设施采用M7.5浆砌MU10砖设置上下梯步通行。泄槽段（桩号Y0+007.10Y0+025.75），泄槽段边墙为浆砌石结构，底板为混凝土结构，边墙高1.45m1.30m，泄槽段一段（Y0+007.10Y0+016.98），底坡纵坡降为 i0.041，边墙高1.45m1.40m，底宽3.5m2.8m；泄槽段二段（Y0+016.98Y0+023.28），底坡纵坡降为 i0.513，边墙高1.40m1.30m，底宽2.8m；泄槽段三段（Y0+023.28Y0+025.75），底坡纵坡降为 i0.837，边墙高1.30m，底宽2.8m。本次整治设计泄槽段上部只对局
11、部破损的边墙进行勾缝，局部破损的混凝土底板拆除，采用C25混凝土进行修补；跌水段采用0.3m厚的C25钢混凝土对砂泥岩互层面进行封面。消力池段（Y0+027.75Y0+035.75），消力池为新建，长8m，宽3.0m，采用C25钢筋混凝土结构，底板和边墙厚度0.5m，两侧边墙高度2.5m4.37m。尾水渠（桩号Y0+035.75Y0+067.75），本次整治设计为：拆除原条石边墙和底板，对基础进行开挖处理，设置0.2m厚的C15砼垫层，采用钢筋混凝土“U”型结构新建尾水渠，总长32.0m，尾水渠净宽3.0m，底坡纵坡降为 i0.05，边墙高1.20m，边墙和底板钢筋混凝土厚度0.4m。(三)放
12、水设施整治放水卧管和涵管总体维持现状，只对卧管的放水口采用新的混凝土赛替换原封堵不严的封口塞，更换12个。(四)附属设施观测设计：在排水棱体外侧设C25砼集水渠，设置量水堰，尾水由尾水渠引入下游河道；管理房设计：木昌沟水库现状已有管理房，主体结构完好，本次整治仅更换4扇门体为不锈钢门，对屋顶防水进行修复，不锈钢门尺寸为M1021。四、施工技术要求在正式施工前，水库放水不得过快，每天库水库下降不超过40cm，在放水过程中应随时观测坝体及边坡稳定，避免水位下降速度过快造成大坝上游滑坡，发现问题必须采用相应措施。（一）土石方开挖土石方开挖包括大坝坝顶加高整治，排水棱体加固，集渗沟开挖，溢洪道开挖等。
13、上述开挖均为浅层开挖，采用人工开挖。（二）土石方填筑本工程土石方填筑发生在坝顶加高填筑，溢洪道边墙外回填土等，施工中土石方填筑施工程序为：填筑面验收测量放样铺料压实。土料填筑方式为：人工铺料羊角碾分层夯实。（1）必须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。坝顶加高回填采用土石混合料回填，采用人工辅助机械分层碾压回填，碾压回填完成后，应在28天后进行路面硬化作业。（2）回填材料含水量控制指标：粘性土控制含水量1218，渣料土1320。（3）回填料压实度指标：粘性土压实度95%，土石混合料相对密度不小于75%，使用人力夯，每层虚铺
14、厚度为200mm；使用蛙式打夯机，每层虚铺厚度为300mm。干密度1.65g/cm3。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/T 5129-2013）进行。施工质量必须满足规程规范要求。（三）帷幕灌浆工程施工(1)灌浆孔坐标和孔底高程误差控制在+10cm以内，铅直孔偏斜率1.5%。(2)本工程按三序施工，施工程序按照先一序孔后二序孔再三序孔逐渐加密的原则进行。(3)钻孔采用回转钻成孔，钻机宜用100型。(4)灌浆材料采用符合国家质量标准的42.5号普通硅酸盐水泥，水泥细度为通过80um标准筛余量不大于5%.(5)帷幕灌浆深度按q10Lu透水线以下5m控制，灌浆孔的孔底高程根据先
15、导孔压水试验综合确定。(6)灌浆压力：帷幕灌浆孔灌浆压力按以下经验公式估算：P=Po+MD+0.1K r h，P-灌浆压力;P。-表面地段允许的压力(MPa)，取为0.15MPa；M-灌浆段顶板在岩体中每加深1m，所允许增加的压力值(MPa)，取为0.05MPa/m；D-帷幕灌浆段为顶板以上坝基岩石厚度(m);r压重层的容重，kN/m3；h压重层的厚度（m）；K系数，取为2。正式灌浆施工前，必须进行灌浆试验，以取得各灌浆参数，灌浆压力施工时根据实验确定。(7)灌浆方法和灌浆方式:灌浆孔的基岩段长小于6.0m时，可采用全孔一次灌浆法，大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法；帷幕灌浆采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。帷幕灌浆段长度宜采用58m。(8)灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。帷幕灌浆浆液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、10:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个等级，开灌水灰比可采用5:1。(9)帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于1L/min时，继续灌注30min；或不大于2L/min时，继续灌注40min，灌浆可以结束。(10)帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆时，采用“全孔纯压式
