施工组织设计下载简介
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安徽省枞阳县东山口水库除险加固工程施工组织设计3.3.3水库调洪后的流量计算
根据资料1989年《农村水利技术实用手册》,小(二)型水库及塘坝无控制的溢洪道设计洪水流量可采用高切林公式计算调洪后的流量q
式中Qmax-洪峰流量(m3/s);
Wf-调洪库容(m3),指正常蓄水位至校核洪水位之间的库容;
∑Q-24h降雨的洪水总量(m3)深圳市正本清源工作技术指南,∑Q=1000CH24pF。
P=5%时,洪峰流量Qm=118.92m3/s,调洪后的流量q计算如下:
∑Q=1000CH24pF=1000×0.9×2.2×113×4.42=988930.8m3
P=0.5%时,洪峰流量Qm=195.68m3/s,调洪后的流量q计算如下:
∑Q=1000CH24pF=1000×0.9×3.62×113×4.42=1627240.68m3
3.3.4泄水建筑物规模、特征库容及相应水位复核
本次泄水建筑物规模复核:设计标准按20年一遇,校核洪水标准按200年一遇洪水。
根据安徽省水利厅农田水利工程处1993年编制的《小型水库资料汇编》(第三册)资料,水库原特征库容及相应水位如下:
水库设计死水位84.0m,相应死库容0.8万m3/s;
水库正常蓄水位92.7m,相应兴利库容20.4万m3/s;
水库设计校核洪水位96.0m,相应库容40.7万m3/s。
本次复核水库死水位、水库正常蓄水位、水库设计洪水位、水库校核洪水位这四个特征水位不变。各特征水位相应的库容值依据1979年《枞阳县中小型水库工程卡片》上的水库水位库容曲线,将以前各特征水位相应的库容进行调整。特征库容及相应水位复核结果如下:
水库设计死水位84.0m,相应死库容0.8万m3/s;
水库正常蓄水位92.7m,相应兴利库容24.4万m3/s;
水库设计洪水位94.3m,相应兴利库容28.0万m3/s;
水库设计校核洪水位96.0m,相应库容30.8万m3/s。
3.4水库除险加固工程措施与建设内容
根据《枞阳县东山口水库大坝安全评估综合报告》的结论,结合本工程任务、现状、洪水调节计算成果,水库除险加固工程措施与建设内容如下:
(1)大坝心墙高度不够,需加高心墙高度;
(2)拆除大坝圬工放水涵洞,新建混凝土箱涵;
(3)溢洪道进行拓宽;
(4)溢洪道上增设交通桥;
(5)大坝有白蚁危害,需进行防治;
(6)大坝下游草皮护坡;
(7)增设大坝观测设施。
4.1.1工程等级及建筑物级别
4.1.2设计采用的有关规程、主要规范和标准
(12)《安徽省枞阳县钱铺乡东山口水库大坝安全评估报告》
4.2挡水建筑物除险加固设计
4.2.2主坝高程校核
4.2.2.1坝顶高程复核
根据1989年《农村水利技术实用手册》第325页公式
2h1=nV4/3D1/3
根据1989年《农村水利技术实用手册》第326页公式
hB=3.2K(2h1)tgα
hB=3.2K(2h1)tgα=3.2×0.8×0.38×1/2=0.49(m)
用校核洪水标准计算大坝高程:
H=校核洪水位+风浪爬升高度+安全超高
=96.0+0.49+0.3=96.79(m)
大坝现有高程为97.0m,由此可知,大坝顶高程满足规范要求。
4.2.2.2防渗体粘土心墙顶高程复核
根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)的规定:当坝防渗体为粘土心墙时,在正常运用条件下,防渗体坝顶应高出设计洪水位94.3m加超高0.6m;在非常运用条件下,防渗体顶应不低于校核洪水位96.0m。并应核算风浪爬高的影响。
该库原设计为均质坝,现状粘土心墙顶高程约为92.7m(据当时施工人员回忆),在非常运用条件下,即使不考虑风浪影响,心墙顶高程不满足规范要求。
4.2.2.3坝顶高程复核结论
经对水库各挡水建筑物顶高程进行复核,大坝坝顶高程满足规范要求,但防渗体粘土心墙顶高程不满足规范要求。
下游坝坡铺植草皮护坡。
4.3泄水建筑物除险加固设计
东山口水库溢洪道位于大坝的左端,进口为宽顶堰,其后接三级跌水。东山口水库溢洪道控制段进口底板高程92.7m,底宽15.0m,从水库调洪结果可以看出,过水断面尺寸不满足校核标准下泄流量要求。溢洪道为三级跌水,第一级消力池底高程92.4m,第二级消力池底高程90.4m,第三级消力池底高程86.0m。溢洪道总长86.3m,其中进口段长7.0m,第一级长7.3m,第二级长22m,第三级长50m,水流通过三级跌水后,直接进入渠道。
目前存在的问题是溢洪道不能够满足洪水安全下泄,施工质量差,导水墙已有多处裂缝,消力池底板主自然开采的石料面,凹凸不平。
根据1979年华东水利学院《水力学》上册第126页公式
Q=mB(2g)1/2H03/2
溢洪道下泄流量Q=0.385×15×(2×9.8)1/2×3.33/2=153.27(m3/s)
溢洪道下泄流量153.27m3/s小于水库调洪后的流量187.98m3/s,可见溢洪道不能够满足洪水安全下泄。
B=187.98÷0.385÷(2×9.8)1/2÷3.33/2=18.40(m)
溢洪道设计流量Q=0.385×18.4×(2×9.8)1/2×1.63/2=63.47(m3/s)
溢洪道校核流量Q=0.385×18.4×(2×9.8)1/2×3.33/2=188.0(m3/s)
根据水库除险加固原则:不加高坝顶高程,适当加大枢纽泄洪能力的方式,使水库防洪能力达到设计标准。
本次设计溢洪道底高程92.7m保持不变,溢洪道宽度增加到18.4m,拆除重建溢洪道导水墙、溢洪道右侧岸墙。溢洪道底部用C15混凝土护底,导水墙和右侧岸墙均用C20混凝土做挡土墙。
4.3.4溢洪道结构设计
溢洪道由进口段、泻槽、消能段组成。
进口段长14.3m,底板做C20混凝土底板,首部做成50cm的齿墙,导水墙用C20钢筋混凝土砌筑。
泻槽段长度72m,底部用C15混凝土砌筑,右侧岸墙用C20混凝土砌筑,对贴山一侧进行拓宽,做成1:0.5外坡。
4.4灌溉输水建筑物除险加固设计
放水涵洞进出口为圬工结构,中间为Φ300mm的混凝土园管涵。放水时漏水,由于涵管内径太小无法进入检查。启闭机房低矮、破旧不堪,启闭机台高程不足;涵管内径太小,无法进行检查、维修。进口活塞门盖运行已20余年,现门盖漏水;斜拉杆支撑点沉陷变形,启闭困难;拉杆及启闭机锈蚀严重。
为使运行方便,有可靠的控制,主坝的放水涵拟拆除改建为混凝土箱涵,箱涵过水断面尺寸0.8×1.2m。
溢洪道上没有交通桥,为方便群众交通,现设计交通桥一座。交通桥为梁板式,分两跨,设计荷截3t。两边桥墩即是溢洪道的边墙,桥净宽3.0m,桥的边墙和中墩承受梁的荷重,用C20混凝土做成重力式。
大坝曾发生过白蚁,需请有关白蚁防治专家每年进行一次检查,,若发现应及时进行挖填,并辅以毒药灭杀。
本工程金属结构主要是主坝放水涵用的启闭机。根据1989年《农村水利技术实用手册》第401页启闭机的启闭力N计算公式
式中K—安全系数,K≥1.3;
w—闸门总面积(m2)
f—闸门与门槽摩擦系数,f=0.7。
启闭力N=KrHwf=1.3×1×12×1.1×1.5×0.7=18.02t
(1)施工工作面狭窄,项目较多、工期紧、单项作业强度高;
(2)各种建筑材料距施工现场运距较远;
(3)施工季节性强,受水位限制及雨情影响较大;
(4)需合理安排工期,减少各单项工程施工之间的干扰。
工程区施工布置方便,生活及办公设施可租用水库附近民房和自行搭建房屋相结合,施工工场设施及砂、石料和水泥仓库的布置可根据需完成的工程项目,相应的安排在大坝背水面内坝脚附近和大坝右岸空场地。
本工程心墙加高所需的土料来源附近的土料场,砂料来源于老洲江边砂场,块石、碎石分别来自采石场,水泥、钢材分别购置于枞阳海螺水泥厂和铜陵物资金属公司,板枋材、木材购自于枞阳县横埠镇木材交易市场,油料及其它物资均到铜陵市采购。以上材料均由汽车陆运至工地。
工程施工生产、生活用水水源丰富,水质满足工程质量要求,生产、生活用水均采用高压潜水泵抽自临时集水池内(生产、生活用水分别设置),再根据不同的用途,分别输送至各用水处。
离大坝约500m处有一动力电源,变压器的容量有30KVA,施工时只需架设供电线路即可。考虑到工程区用电不能保证,为了保证施工用电的需要,故施工时可自备一台30KW柴油发电机在电网停止供应时发电,使工程施工能够连续进行。
东山~牌楼简易砂石路面的乡村公路通过大坝堤顶,对外交通较为便利,工程建设所需设备、材料可抵达工地。
本流域地处北亚热带湿润气候区,四季分明,气候温和,雨量充沛,光源适中,无霜期长,季风气候明显。工程区年最大降雨量为2041.2mm,年最小降雨量为756.5mm。多年平均降雨量为1327mm,多年平均气温为16.5℃,多年平均最大风速13.7m/s,多年平均无霜期为247天,多年平均蒸发量为1611mm。
围堰填筑完成以后,即可用水泵抽排基坑内积水,施工中沿基坑四周开挖的截渗沟,在基坑四角处开挖成的集水井,内置7~11kw的潜水泵,及时排除基坑渗水、降雨汇水及施工弃水等积水,保证开挖边坡的稳定和基坑在干地施工。工程施工时,保证排水设施的持续运行,避免施工场地造成积水而影响工程正常施工。
6.3.1大坝心墙施工
混凝土工程主要为放水涵、溢洪道导水墙和溢洪道上的交通桥。
1、混凝土原材料及配合比设计
本工程使用的水泥品种标号一律采用P.O32.5级,各项指标均符合国家和行业现行标准在出厂前,对制造厂水泥的品质进行检查复验,要求有原厂质量保证书或试验报告单。水泥按不同品种、标号、出厂批号等,分别贮存,并作安定性及强度复试试验,合格后方可使用。碎石采用附近采石场的质地坚硬、粒形、级配良好的碎石。黄砂采用附近的质地坚硬、颗粒洁净、级配良好的黄砂,并委托检测中心对其检测。
配合比设计报送监理审批后方可使用,在施工过程中,根据现场具体情况,适当调整配合比,保证混凝土各项指标均能满足要求。
每次浇筑混凝土前首先对砂石含水量进行有代表性的检测,测出砂的含水率ωs,碎石的含水率ωg,然后根据混凝土配合比单中的砂、石用料,计算出该次施工的实际配合比。
混凝土拌和采用自落式拌和机搅拌。水泥采用袋装水泥,人工拆袋进料。水采用泵送。熟料采用农用斗车配合胶轮架子车接料,运往浇筑现场。开工前对各系统进行检测试验,合格后方可生产,并提出符合本工程的试验配合比,经监理工程师批准后实施。
(1)混凝土拌和时间控制
JZ350拌和机拌和混凝土,每次最短拌和时间Tmin=90s,最长拌和时间Tmax=150S,一般控制在90~120S。
水灰比因受外界因素影响较大,每次施工前根据实际ωs、ωg情况进行调整Gc:Gs:Gg的比值确定砂石料用量:
然后算出砂石料的含水量,从而确定用水量。
混凝土运输采用机动翻斗车及人推胶轮车,这类运输工具具有轻便灵活,转弯半径小,速度快,能自卸等特点,适用于本工程的混凝土运输。在混凝土运输过程中,满足下列要求:
(1)防止混凝土拌和物发生离析,否则将失去均匀性,难以振捣密实;
(2)防止水泥砂浆损失:运输工具严禁漏浆或吸水;
(3)防止产生初凝:初凝后的混凝土可塑性降低,影响上下层结合,并且无法振捣密实。
每次混凝土浇筑前,项目部技术人员申请监理工程师对浇筑部位的准备工作进行检查,检查内容包括:地基处理,已浇筑混凝土面的清理,以及模板、钢筋、预埋件、止水等设施的埋设和安装,经监理检验合格后,才进行混凝土浇筑。浇筑过程中严格按照相关规范要求施工,并做好取样试验记录工作,混凝土浇筑完成后,积极做好养护工作。
混凝土浇筑后,养护天数不得少于14天。寒冷季节在外侧支模架上盖三色纺织布形成防护罩棚,以确保混凝土表面温度在规定限制以内,防止混凝土产生表面裂缝。混凝土拆模后,应在混凝土表面进行全面养护保温,保证混凝土质量。
6.3.3浆砌石工程施工
砌石材质应坚实新鲜,无风化剥落层或裂纹,石材表面无污垢、水锈等杂质,满足设计强度要求。砌体用的块石厚度不应小于15cm,规格小于要求的块石可用于填缝,但总量不超砌体重量的10%。石料的外露面应色泽均匀。
砂浆采用的砂料,要求粒径为0.15~5mm,细度模数为2.5~3.0,最大粒径不超过5mm。
水泥品种应符合现行国家标准及有关部门颁布的标准,水泥强度等级不低于32.5。
砌体的转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑的必须留置临时断处,并应斜槎。
砌体应在基础验收及结合面处理检验合格后,方可施工。砌筑时应放样立标,拉线砌筑。砌体基础的第一块石块应座浆,且将大面向下。砌体应分皮卧砌,并应上下错缝、内外搭砌,不得采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法。
浆砌石体结构尺寸和位置的允许偏差:轴线位移不得超过5cm,基础和顶面标高不得超过2cm,2m长度上表面平整度不得超过3cm。
砌筑过程中应及时洒水,保持砌体处于湿润状态。
砌体的外露面均应进行勾缝,勾缝应保持块石砌合的自然接缝,力求美观、均匀、块石形态突出,并以平整为宜,勾缝砂浆标号应高于浆体砂浆标号,宜用中砂拌制。勾缝宜在块石砌筑24小时后进行,缝宽不小于砌缝宽度,缝深不小于缝宽的两倍。砌体勾缝前,应清理缝槽,并用水冲洗湿润,砂浆应嵌入内约2cm,应及时养护。
施工场内交通运输除利用坝区现有交通道路外,根据工程项目施工分布,还需修筑宽3m的临时施工道路0.2km。
施工布置主要是按加固项目分区布置,临时房屋及临时工场。本工程需用生产,生活建筑用房、施工仓库及材料堆场共计280m2。工程及工场临时占地共需1.6亩。
根据“先急后缓、先低后高”的原则,充分利用枯水期这一段时间,将放水涵洞工程处理完毕,在第二年汛期到来以前,脱险加固整修工程全部完工,总体安排工作是:
施工队伍于2008年10月底进场,进场后做好施工准备,然后进行溢洪道上的交通桥的施工,并要求在2008年12月底完成。
2008年11月下旬,水库开始放水,在12月中旬完成放水涵洞围堰工程和基坑排水工作。
2009年1月份开始进行放水涵洞和溢洪道工程施工。
2009年2月份,进行金属结构制作安装,同时修建启闭机房。
2009年3月底,工程全部完工。
7水土保持及环境保护设计
根据《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》、安徽省实施《中华人民共和国水土保持法》办法、关于《安徽省实施<中华人民共和国水土保持法>办法》(草稿)修改办法的说明。为预防和治理水土流失,在水库除险加固的同时有计划的进行库区封山育林育草,增加植被,保护和合理利用水土资源,改善生态环境,发展生产。
水库所处位置在枞阳县钱铺乡将军村,水库受益单位为将军村,由将军村民委员会负责日常管理,现有管理人员2人。水库行政上隶属钱铺乡政府,业务技术由钱铺乡水利站负责指导。
8.2水库管理范围和保护范围
水库管理范围:大坝、放水涵洞、溢洪道、输水渠道、观测设施、专用通讯及交通设施等各类建筑物周围和水库土地选用线以内的库区。
水库保护范围:由坝址以上,库区两岸(包括干、支流)土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。
水库无管理房,无供电、通讯设施,水库上坝公路损坏严重。为切实加强水利工程管理,适应新时期治水思路和农村水利各项改革的需要,提高职工工资积极性,充分发挥水工程的综合效益,确保水库的安全运行,必需配套相应的管理工作设施。
根据实际情况,计划安排如下:
1、新建管理房60m2,搞好环境绿化和美化。
2、增设监测设备,配备供电设施,通讯设施和必要的办公设备。
1、水库经过除险加固达标后,要制定科学合理的调度方案,编制水库防洪与兴利调度运用计划,在服从防洪总体安排保证水库安全的前提下,协调防洪、兴利及各部门的关系,充分发挥水库防洪、兴利的最大综合利用效益。
2、工程维护管理是工程效益发挥的前提条件TB/T 3302-2013标准下载,要做到日常化经常化,加强工程监测;对大坝要制定巡查制度,登记备案,发现问题要按照分级管理的原则,及时报告,研究采取相应措施,保证水库安全正常运行。
3、为适应新的供水管理制度要求,转变观念,按照谁受益,谁负担的原则,提倡建立“用水者协会”组织共同确定计量设施,优质服务,按需供水,按量收费。
4、落实管理人员岗位责任制,实行目标管理。加强技术培训,加强水利经营管理,保证工程运行和管理的可持续性。
设计灌溉面积900亩(实际灌溉面积1000亩)TCCIIA 0003-2020 中国石油和化工行业上市公司 ESG评价指南.pdf,养殖水面40亩,年产鲜鱼约2500公斤。水库正常运行后,通过灌区工程配套与改造,在灌溉保证率下可满足设计灌溉面积的用水要求。水库灌溉受益人口1600人。
东山口水库防洪保护八个村民组(九家院、张畈、上街、中街、下街、架东、架西、青山)、将军村部和将军小学以及马鞍山水库的安全,保护人口有1600多人。加固达标后经过管理调度,可安全运行,正常发挥效益,促进地方经济发展,有利于社会稳定。
通过对病险水库的加固整修,完善管理区建设,将从根本上改变水库坝区的面貌。使工程区的环境更加优美,为库区的多方面发展创造良好的环境。