毕业设计论文-舒家湾水库除险加固初步设计报告.doc

'舒家湾水库除险加固工程特性表1序号指标名称单位现状安全认定本次设计备注一水文1坝址控制集雨面积km20.130.130.132干流长度km0.70.70.73干流平均坡降‰9090904多年平均降雨量mm1390.01362.501362.50二洪水1设计洪水（重现期）年2020202校核洪水（重现期）年2002002003设计洪峰流量m3/s1.91.91.94校核洪峰流量m3/s2.82.82.85设计洪水总量万m32.962.966校核洪水总量万m34.734.737设计下泄流量m3/s1.361.361.368校核下泄流量m3/s1.362.122.12三水库1水库水位（1）校核洪水位m463.76463.76463.76（2）设计洪水位m463.65463.65463.65（3）正常蓄水位m463.3463.3463.3（4）死水位m456.3456.3457.0最低放水孔2水库库容（1）总库容104m311.6511.6511.65（2）正常库容104m310.810.810.8（3）死库容104m30.80.82.073水库调节特征年调节年调节年调节舒家湾水库除险加固工程特性表226 序号指标名称单位现状安全认定本次设计备注四主要建筑物1大坝型式粘土心墙土坝最大坝高m13.113.113.1坝顶轴长m90.090.090.0坝顶高程m465.13465.13465.13坝底高程m452.03452.03452.03坝顶宽度m4.9024.9024.9坝底宽度m82.082.087.262溢洪道型式岸边正槽式岸边正槽式岸边正槽式总长度m107107107堰顶宽度m0.70.74.0堰顶高程m463.3463.3463.3消能方式底流底流底流3放水设施（左岸低涵）（1）放水型式双向转动闸门、砼消力井双向转动闸门、砼消力井砼消力井、放水卧管、双向转动闸门总长度m4466卧管卧管断面尺寸mm2×Ф200拆除新建2×Ф200卧管放水孔直径mm2×Ф200拆除新建2×Ф200设计流量m3/s0.080.104加大流量（2）输水建筑物型式浆砌石箱涵浆砌石箱涵从箱涵穿Ф300PE管进口底板高程m456.3456.3456.3出口底板高程m455.53455.53455.53总长度m585858断面尺寸b×h(m)0.5×0.60.5×0.6Ф300PE管舒家湾水库除险加固工程特性表326 序号指标名称单位现状安全认定本次设计备注五工程效益1设计灌溉面积亩8008008002防洪保护范围(1)耕地面积亩130013001300(2)保护人口人9009009003下游影响主要乡镇三家馆乡棕桥湾、云盘塔村4下游影响主要设施张温公路六工程兴建时间1975年11月七工程所属水系澧水四级支流棕桥湾溪上游八施工组织1施工总工期月82总劳动工时万个3.583主要工程量土方开挖m31609石方开挖m3102土石方回填m36浆（干）砌块石m3682.2砼及钢筋砼m3579.6充填灌浆m352.6帷幕灌浆m519.64主要建筑材料水泥t299.8钢材t3.20炸药t0.04九工程静态总投资万元176.531建筑工程万元100.702机电设备及安装工程万元03金属结构设备及安装工程万元1.944临时工程万元25.115独立费用万元33.786基本预备费万元8.087水保投资万元5.028环保投资万元1.9026 1、综合说明1.1工程概述1.1.1工程概况舒家湾水库位于张家界市永定区西北部，座落在永定区三家馆乡棕桥湾村境内，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等效益的小（Ⅱ）型水库。舒家湾水库灌区辖三家馆乡棕桥湾、将军庙村7个自然生产组，800多人受益。工程渠道2条，长6.0km，原设计灌溉面积800亩，其中稻田800亩，目前灌溉面积已达800亩。水库枢纽地理坐标为东径110°17′58″，北纬29°09′26″，距张家界市城区25km，距三家馆乡政府1.0km，距村级公路0.5km，交通不便利。舒家湾水库位于澧水四级支流棕桥湾溪上游，干流长度0.7km；水库控制集雨面积0.13km2，属于亚热带季风型湿润气候。工程设计标准：该水库为小（Ⅱ）型水库，属Ⅴ等工程，其永久性建筑物为5级，次要建筑物为5级。设计洪水标准为：将设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年。溢洪道消能防冲工程设计标准为10年一遇。舒家湾水库枢纽主要建筑物包括大坝、溢洪道及放水设施。水库大坝坝型为粘土心墙土坝。实际坝高13.1m，安全认定坝高13.1m，本次设计最大坝高13.1m；现状坝顶轴长90.0m，安全认定坝顶轴长90.0m，本次设计坝顶轴长90.0m；现状坝顶宽4.902m，安全认定坝顶宽4.904m，本次设计坝顶宽4.9m；现状坝底宽82.0m,安全认定坝底宽82.0m，本次设计坝底宽87.26m；现状坝顶高程465.13m,安全认定顶高程465.13m,本次设计顶高程465.13m；现状坝底高程452.03m，安全认定坝底高程452.03m，本次设计坝底高程452.03m。现状水库的正常蓄水位463.3m，相应库容10.8万m3，安全认定的正常蓄水位463.3m，相应库容10.8万m3；本次设计水库的正常蓄水位463.3m，相应库容10.8万m3；现状设计洪水位464.3m,安全认定设计洪水位463.65m，本次设计洪水位463.65m，相应库容11.43万m3；现状校核洪水位464.8m，安全认定校核洪水位463.76m，本次设计校核洪水位463.76m，相应库容11.65万m3。溢洪道位于大坝左端，为河岸式无闸门控制宽顶堰，现状堰顶高程463.3m26 ，控制段宽0.7m，水泥砂浆块石衬砌，安全认定堰顶高程463.3m，控制段宽0.7m，水泥砂浆块石衬砌，本次设计堰顶高程463.3m，控制段宽4.0m，全长107.0m，其中进口段长4.0m，控制段长3.0m，泄槽段长96.0m，消力池长4.0m。进口段、控制段、泄槽段、消力池均开挖不到位，且未作任何护砌，本次只对溢洪道全程开挖，作浆砌石浆砌加固，加固后净宽达4.0m，建消力池。放水设施低涵位于大坝左端，混凝土消力井，2个双向转动闸门放水，Ф200双向转动闸门，1个孔出流量为0.12m³/s。。输水为水泥砂浆砌石箱涵，断面尺寸为0.5×0.6m，进口高程456.3m，设计过流量0.12m3/s，长度58.0m。1.1.2工程存在的主要问题工程运行37年以来，水库灌区对三家馆乡棕桥湾、将军庙2个村的农业生产发展起到了巨大的推动作用。由于工程建设受当时的施工条件、材料、资金等限制；现工程已明显暴露出施工质量、防洪标准、运行管理、渗流安全及结构安全等方面的隐患，主要存在以下问题：一、大坝大坝上下游坝坡坡度不规则，上游坝坡分三级，现状坡比第一级为1:2.01，第二级为1:2.2，第三级为1:5.95，达到心墙土坝坡比1:1.5～1:2.0的要求，下游坝坡分二级，现状坡比第一级为1:2.34，第二级为1:1.06，偏陡，在高程456.53m有横过渠道，断面0.8×0.6m。但上游坝坡极不规范，坝坡无护砌，高低起伏不平；下游坝坡左、右岸边坡无排水沟，坝坡面杂草丛生，坝坡面极不规则，高低不平，下游坝脚无排水设施；坝顶宽窄不一致（3.9～5.0），虽达到碾压式土石坝13.1m坝高坝顶宽3.5m的要求，但极不规范，高低不平，坝顶高程高处达465.42，低处为465.06。由于大坝施工质量差，上游坝坡未作任何护砌，坝坡极不规则，高低不平，下游坝坡左、右岸边坡无排水沟，下游坝坡面杂草丛生，坝脚有浸水出，无排水棱体，大坝坝顶宽窄不一，坝顶高程不一致，低洼不平。二、溢洪道溢洪道位于大坝的左端，为岸边开敞式宽顶堰。进口段长4.0m、控制段长3.0m、泄槽段长96.0m、消力池长4.0m26 ，没有开挖到位，控制段为浆砌石护砌，泄槽浆砌石护砌一部分，且成形断面很小，B×H=0.7m×1.7m，未建消力池。三、放水设施放水设施由2个Ф200双向转动闸门、砼卧管、消力井组成，消力井砼老化开裂，漏水严重，无启闭台，靠人力手拉钢索启动，输水涵洞为箱涵，水泥砂浆砌块石结构，断面尺寸为B×H=0.5m×0.6m，经多年运行，砌筑砂浆已被冲蚀脱落，形成缝隙，库水直接从涵洞的缝隙排出库外，箱涵出口漏水量高水位达5L/s。四、防汛公路大坝距乡村级公路0.5km，交通不便利。五、大坝安全监测系统舒家湾水库没有设置任何大坝安全监测设施。1.1.3水库大坝安全认定结论2013年1月永定区水利水电勘测设计院受永定区水利局委托，对舒家湾水库大坝作了安全认定分析，并报请张家界市水利局对《湖南省永定区舒家湾水库大坝安全论证报告》作了专家鉴定。水库大坝安全认定结论如下：（1）洪水复核根据《防洪标准》（GB20501-94）的有关规定，该水库属Ⅴ等工程，大坝及主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级。将设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年。正常蓄水位463.3m，设计洪水位463.65m，校核洪水位463.76m。水库现有大坝坝顶高程465.13m，经复核，大坝坝顶高程需464.65m，满足防洪要求，大坝上游坝坡无防雨水、波浪、风浪冲刷设施，坝顶宽3.9～5.0m，但高低不平，宽窄不一致，未达到规范要求。防洪安全性评价大坝为A级，溢洪道为C级。（2）工程质量评价坝体填筑土心墙为粉质粘土，大坝上游、下游坝坡为碎石土，土质不佳，夯筑不实，导致坝体变形、渗漏，清基不彻底，坝脚有浸水出，无排水棱体，溢洪道开挖不到位，且未作任何护砌，消力池未建，涵管漏水量达5L/s。工程质量评价为C级。（3）结构安全评价26 本次只对大坝进行安全认定，大坝高只有13.1m，无需对大坝坝体进行结构稳定复核计算，大坝运行30多年来，坝体未出现异常现象，只是当时施工条件落后，坝坡面不平，坝顶宽窄不一，坝坡坡比不规范，高低不平，上游坝坡无防雨水、风浪冲刷设施，下游坝坡无排水设施。结构安全性评价为B级。（4）渗流安全评价坝体不高只有13.1，本次只作安全认定，未对坝体进行渗流评价计算，下游坝脚有少量浸水出。渗流性态评价为C级。（5）金属结构安全评价舒家湾水库溢洪道为河岸式无闸门控制宽顶堰，无金属结构。放水为砼消力井，消力井开裂，2个Ф200放水双向转动闸门锈蚀变形。输水建筑物为水泥砂浆箱涵结构，经多年运行，现已老化开裂，不能正常运行。金属结构安全评价为C级。（6）抗震安全评价根据1990年《中国地震烈度区划图》、《中国地震参数区划图》（GB18306—2001），该水库位于地震基本烈度为小于VI度地区，根据导则（SL258—2000）的规定，可不作抗震稳定复核。（7）运行管理评价水库的运行调度，汛期巡查等规章制度基本齐全，执行情况较好；管理单位对大坝维修工作较重视，但由于经费不足，致使工程长期带病运行，坝脚浸水出，水库库容小，无法发挥工程效益。综合大坝工程现状及安全性分级评价结果，舒家湾水库大坝综合安全评价为C级，属三类坝。并对大坝存在的主要问题，提出了初步整治意见。1.1.4水库除险加固的必要性舒家湾水库于1975年11月动工，自1976年10月竣工蓄水以来，已带病运行37年。由于施工质量差，清基不到位，现大坝渗漏严重，经现场检查和观测发现，下游坝脚有浸水出，大坝上游坝面无防护设施，雨水及风浪侵蚀较严重；下游坝坡无排水设施，边坡无排水沟；溢洪道26 开挖不到位，控制段、泄槽段浆砌石护砌部分，成形断面为0.7×1.7m（B×H），断面小，不满足溢洪道《规范》要求，未建消力池；大坝放水涵管经多年运行，漏水严重，消力井砼老化开裂，闸门锈蚀变形，人力启闭，运行管理极为不便；涵管为薄层灰岩块石浆砌而成，经多年运行，砂浆脱落，原设计砂浆标号为50#，原设计标号偏低，已被冲蚀脱落，库水直接从卧管及卧管的空隙排出库外，高水位时漏水量达5L/s。水库长期漏水，不能发挥应有的灌溉效益，目前灌溉面积仅达800亩，虽达水库原设计的灌溉面积，工程的不完善致使在干旱年该灌区部分地区成为干旱死角，农业灌溉用水矛盾十分突出。舒家湾水库虽然是小（Ⅱ）型水库，但洪水风险相对较大。水库下游直接受威胁的有2个村、张家界市至温塘乡公路，保护人口共180多户900人，保护耕地面积1300亩。如果水库大坝一旦失事，1个村被淹，张温公路被冲断，1300亩稻田受到淹没，160栋房屋被冲毁，中断三家馆棕桥湾、云盘塔村供电、通讯、交通，直接损失达1500万元。以上运行工况表明，舒家湾水库大坝的病险情况非常严重，对水库大坝进行除险加固是十分必要的。1.2水文及调洪演算1.2.1设计洪水大坝坝型为粘土心墙土坝，水库位于山丘区，根据《防洪标准》（GB50201-94），该水库为小（Ⅱ）型水库，属Ⅴ等工程，其主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。将设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年，下游防冲洪水位10年一遇。舒家湾水库位于澧水四级支流棕桥湾溪上游，库区集雨面积0.13km2，舒家湾水库没有实测水文气象资料，本次计算参数是按照湖南省水利厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》查算，水库坝址以上控制集雨面积0.13km2。其计算成果见表1-1。26 表1-1舒家湾水库洪水复核成果表频率p(%)0.55.010.0设计暴雨H24面(mm)407.0264.7220.8洪峰流量(m3/s)2.81.91.6洪水总量(万m3)4.732.962.421.2.2调洪演算舒家湾水库大坝设有溢洪道，堰顶现状高程463.3m，堰顶宽控制段本次加固按4.0m计，坝顶高程465.13m。为水库安全起见，调洪演算起调水位为463.3m，另外，自暴雨开始起至结束，出库流量只计算溢洪道的泄流量，不计水库输水设施的出库流量。根据水量平衡原理，调洪演算的基本方程式为：计算结果如表1-2。表1-2舒家湾水库调洪演算成果表洪水频率（％）洪峰流量（m3/s）最高洪水位（mm）最大下泄量（m3/s）相应库容（万m3）0.52.8463.762.1211.655.01.9463.651.3611.4310.01.6463.601.1711.331.2.3抗洪能力复核根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-200）和《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的有关规定，抗洪能力复核主要是对水库挡水建筑物的顶部高程进行复核。舒家湾水库大坝坝顶高程按Y=R+e+A公式进行计算。复核结果见表1-3。26 表1-3主要建筑物抗洪能力复核成果表运行情况Z0RmLme安全超高AY要求坝顶高程Z正常运行463.650.2713.4220.0010.51.0464.65非常运行463.760.1682.280.00020.30.61464.37计算结果取大值，舒家湾水库现有坝顶高程465.13m，较规定要求最低高程464.65m坝顶高0.48m，大坝坝顶高程满足要求；溢洪道位于左岸靠坝头，现状岸墙高程为465.0m，按规范要求溢洪道靠坝头其岸墙高程应与大坝坝顶高程一致，则现状溢洪道岸墙高程比规范要求高0.94m，溢洪道岸墙高程满足《规范》要求。1.2.4施工洪水根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程等别为Ⅴ等，永久性建筑物中主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，相应的临时建筑物级别为5级。当导流建筑物为土石围堰时，设计洪水标准为5-10年一遇。由于本次舒家湾水库为除险加固工程，需要导流的工程项目主要利用枯水期（前一年10月至下一年3月）进行施工，施工期挡水仍用原坝体，故施工导流的设计标准取5年一遇。本次设计没有舒家湾水库的枯水期实测洪水或实测降雨资料，加上水库坝址控制集雨面积很小（F=0.13km2）。采用经验公式估算施工洪水为Q=0.002m³/s，来水总量为0.5万m³。根据估算出来的施工洪水总量查水库的库容曲线可得枯水期考虑涵管放水最大的施工洪水位为454.8m，施工时只需对新建消力井及安装闸门进行围堰，上游坝坡护坡可将库水放至死水位，可不进行围堰。1.3工程地质1.3.1工程地质条件舒家湾水库位于张家界市永定区三家馆乡棕桥湾村，距张家界市城区25km,村级公路距大坝0.5km，交通不便。水库控制集雨面积0.13km2，坝址以上干流长0.7km，干流平均坡降90‰，总库容11.6526 万m3。水库灌区范围两个村（棕桥湾、将军庙），设计灌溉面积为800亩，目前实灌800亩，是一座以灌溉为主，结合防洪、养鱼等综合利用的小(Ⅱ)型水利工程。枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物组成。大坝为粘土心墙土坝，坝顶高程465.13m，最大坝高13.1m，坝顶宽3.9～5.0m，坝顶轴长90.0m,坝底宽87.26m。溢洪道位于大坝的左端，为岸边开敞式，现状断面尺寸B×H=0.7×1.7m，堰顶高程463.3m。输水涵洞为箱涵，断面尺寸为b×h＝0.5×0.6m，进口底板高程454.8m，全长87m。受当时人力、、物力、自然条件的限制，施工质量差，大坝曾出现多处险情，目前枢纽工程存在多处病险：大坝上游坝面无防护设施，雨水及风浪侵蚀较严重；坝脚有浸水，无排水棱体；溢洪道断面过小（枢纽工程于1975年11月动工兴建，1976年10月大坝基本竣工。受当时人力、物.7×1.7）；输水涵洞进口段老化，部分冲蚀脱落，闸门变形，闸室砼开裂，漏水严重，漏水量达5L/s，存在隐患，水库一直控制运行，影响工程效益。大坝一旦失事，将危及下游两个村，冲毁房屋160间，受灾人口900人，直接经济损失1500万元。1.2工程建设及运行现状。根据地质测绘及钻孔揭露其中存在的主要问题有：①坝体渗漏，坝脚有集中漏水，在高蓄水位时漏水量约为3.0～5.0L/S。②坝肩绕坝漏水，在正常蓄水位时漏水量达4.0～7.0L/s，造成坝基、坝肩严重漏水。③输水箱涵砌体开裂垮塌，漏水严重，漏水量约5.0L/s左右。放水闸门严重锈蚀，不能正常运行。渗漏严重，对工程安全有影响。④溢洪道虽在2002年进行过简单的整修，但仍未达到设计要求。下游无消能设施，直接威胁大坝的安全运行。⑤大坝上游坝面无防护设施，雨水及风浪侵蚀较严重。下游坝坡无排水设施，坝脚无排水棱体。⑥大坝没有安全监测设施及水文测报系统。⑦水库无管理用房。26 ①需新修防汛公路0.5公里。此于上述问题，对大坝一直未采取治理措施，至今仍处于带病运行状态。水库所在地位于张家界市永定区三家馆乡棕桥湾村境内，属武陵山区。微地貌为剥蚀、侵蚀构造,低山谷地。两岸山体基本对称，山体浑厚，山顶浑圆，坡度42°～70°之间，为森林覆盖。植被覆盖很好，谷内小溪形成“V”字型沟谷。根据地质测绘及钻孔揭露，坝址区岩性分布主要有第四系填筑土（QS），第四系冲、洪积土（Qap1）及奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、紫红色粘土。坝址区岩层产状倾向库外，走向北北西，倾向60°倾角8°～12°，风化节理、构造节理比较发育，呈网格状。根据地表测量，坝址区发育的主要节理产状分别为：20°∠50°、145°∠62°、230°∠75°。坝址区水文地质条件简单，地下水类型为第四系孔隙水与基岩裂隙水、岩溶水。第四系冲、洪积层：土层属结构疏松，孔隙率较大，透水性强，地下水位不稳定，孔隙水赋存于第四系松散堆积物空隙之中，主要靠大气降水的地表水渗透补给。基岩裂隙水：赋存于岩石裂隙破碎带之中，水量较少，水位埋深较深，在地表面出露较少，多在山坡脚和河两岸水边出露，主要靠大气降水与库内水渗透补给，与库内水具有密切的水力联系，又因地下水位低于水库设计正常蓄水位，故水库蓄水后，两岸山坡多为水库补给地下水。根据1990年《中国地震烈度区划图》和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）舒家湾水库位于地震动峰值加速0.05g，地震反应谱周期为0.35s的地区，即相应的地震基本烈度为Ⅵ级度地区。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的规定，可不作抗震稳定复核。1.3.2主要工程地质评价1、坝基、坝肩工程地质评价大坝坝体填筑土极不均匀，粘性不好，加之填筑时分层厚度过大，夯压不实，引起大坝坝体渗漏。清基不彻底是导致坝基、坝肩渗漏的另一个重要原因。该大坝基岩为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、黄褐色粘土。两岸及基础均为强风化，虽然截水墙清基2.0米，基础虽达到基岩，但局部仍然残留风化层。26 依据《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL25-92），本次勘察进行了3个钻孔6段压水试验，据试验成果分析，基岩面以下0.0米～10.0米范围内为中等透水，往下为相对不透水层，详见下表：钻孔压水试验结果表钻孔试验深度（m）试验长度（m）透水率（Lu）ZK18.1～13.15.030.013.1～18.15.013.0ZK213.1～18.15.025.018.1～23.15.011.0ZK38.1～13.15.028.013.1～18.15.012.02、坝基、坝肩填筑质量根据各项试验成果的统计分析，结合本区已建工程类比，物理性指标以试验成果平均值作推荐值；力学指标则以试验成果的小值平均值为推荐值；渗透性指标以试验成果的大值平均值为推荐值。详见下表：物理力学指标推荐值表分区指标心墙内坡外坡湿密度(g/cm3)1.951.931.92饱和密度(g/cm3)2.662.672.67固结慢剪(S)Φ(o)22.4517.617.6C(KPa)21.9513.513.5Kx(水平)（cm/s）6.6×10-54.0×10-34.6×10-3Ky(垂直)（cm/s）6.3×10-53.6×10-34.2×10-33、溢洪道工程地质评价溢洪道布置在大坝体左端山体边坡内，为河岸式，采用宽顶堰溢洪，溢流堰顶高程463.3米，断面尺寸B×H=0.7×1.7米，基岩为厚～巨厚石灰岩，岩性较硬。溢洪道基岩不冲流速V＝4.5m/s,岩/岩＝0.6～0.8.砌体/岩＝0.50～0.75，c＝300.0KPa，需要成型和护砌。溢洪道目前未达到设计要求，下游无消力池设施。26 四、放水箱涵工程质量评价放水箱涵位于大坝的右端，基础所处的地层为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩，箱涵的进出段岩石风化严重，且箱顶浆砌石风化严重，原为三合土砌块石衬砌，现已老化脱落，放水闸门设施启闭困难，严重影响通水,需对放水箱涵更新改造。1.3.3天然建筑材料评价该区属奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩，出露地表岩体风化强烈，部分岩石全风化成土，根据坝体的不同部位对建筑材料土料的要求不同分别进行论述。一、土料1、粘土：心墙充填灌浆或者充填灌浆所需粘土，质地要求较纯，可在大坝附近500.0m范围内取土，此处为薄层石灰岩完全风化而成黄褐色的粘土，储量大于30000.0m3，能满足坝体心墙所需土料的需求，但是交通不方便，无法用货车装运至坝顶，需人工运输500.0米。2、碎石土：大坝培厚所需要的碎石土料可以在大坝附近500.0m范围内开挖，碎石土由厚～巨厚石灰岩全-强风化而成，厚1.0-5.0m，其储量和质量完全能满足所需土料的要求，运输方便。二、砂、块石料1、块石：大坝区属为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩，本地的石料也符合大坝块石质量的要求，大坝抛填块石及其他浆砌块石所需用料，可在6km外的云盘塔采石场购买。2、砂料：8km外的张拐子采砂场购买。1.4除险加固工程设计项目根据二0一三年一月张家界市水利局审定的《大坝安全认定报告书》中的安全认定结论，经水文复核，方案比较后确定了舒家湾水库除险加固的方案，本次设计是对安全认定报告拟定的方案进行初步设计，主要内容如下：①对大坝上游坝坡整形，坝坡面铺设混凝土六方预制块防雨水、防浪冲刷，坝坡两岸沿山根设宽0.3m，高0.5m的浆砌石挡土墙；下游坝坡整形，左、右岸边坡布置排水沟，下游坝面除去杂草，坝脚设排水棱体26 ，坝坡上横坝引水渠道改换为Ф400PE管埋入渠道。②对坝体采用充填灌浆，大坝坝肩采用帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆深度应在坝基深入基岩面透水率10Lu部位以下，大坝坝肩从坝头向外延伸10m，增强坝体、坝基防渗能力。③坝顶采用C15砼硬化。④溢洪道开挖达到设计断面，采用水泥砂浆砌块石浆砌，底板采用浆砌石垫层，C20砼铺盖，建消力池。⑤放水设施重建消力井，安装Ф200双向转动闸门2个（1个备用），建启闭台，从现有老涵管从进口至出口穿Ф300PE管，从坝挖沉井将老涵管与穿管的管壁之间采用C15砼加固防渗。⑥修0.5km防汛公路到达大坝。⑦增设大坝安全监测系统（上游立水位尺）。⑧环境保护及水土保持工程。1.5施工组织设计本次除险加固工程对外交通依靠乡村公路。水、电可直接由库区和电网供应，施工临时建筑物搭建工棚，或租用部分民房即可解决。设计总施工期为8个月。1.5.1施工建材砂、卵石在距工程8.0km外的张拐子采砂场购买，块石在距工程6.0km的本乡云盘塔采石场购买,水泥购于张家界市城区,钢筋在市建材门市部采购，木材就近购买。1.5.2施工导流该工程属小（Ⅱ）型水库，放工导流洪水标准为5年一遇，经洪水计算，枯水期5年一遇洪水量为0.002m3/s。水库除了利用涵管放水外，没有其他的放水设施。而死水位高程为454.8m，上游坝脚高程为453.03m，上游坝脚不需进行加固，只对新建消力井、闸门安装施工围堰。当超出设计施工洪水时，不能完全满足枯水期洪水过流要求，洪水位超过涵管顶时，可暂停上游坝坡施工，由于山溪水来去很快，可待洪水消退后修复围堰再接着进行施工。26 1.5.3施工进度该工程总施工工期计划8个月，分三个阶段：①工程进场准备阶段，工期为1个月；②主体工程施工期6个月：完成大坝坝坡整形；大坝坝体心墙充填灌浆连续防渗桩墙，大坝基础防渗帷幕灌浆；溢洪道及放水设施的施工；③工程扫尾及竣工验收，工期为1个月。1.6环境保护设计工程本身属无污染型工程，但在施工过程中对区域的自然环境与生态环境产生一定的影响，可通过相应措施加以减免。具体有：1、加强施工区域环境保护；2、设置环境管理机构。1.7水土保持设计本工程主要是改造项目，因此造成的水土流失并不严重。但施工中的开山取石、取土会扰动损坏少量植被，产生一定程度的水土流失。工程完工后，对损坏植被及扰动地面进行场地平整，修筑挡土墙，种植防护林等措施，控制水土流失。1.8工程管理设计舒家湾水库隶属三家馆乡水管站管理，管理用房、防汛仓库由三家馆乡统一配置，在库内设水位尺观测水位，完善水库调度系统。舒家湾水库距村级公路有0.5km，交通不方便。1.9工程概算本次工程设计概算编制依据：一、湖南省水利厅湘水建管[2008]第16号文颁发的《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》(以下简称编制规定)；二、建筑工程采用《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》（水利部水总[2002]116号）；《水利工程概预算补充定额》（水利部水总[2005]289号）；《水利水电设备安装工程概算定额》（水利部水建管[1999]523号）；《中小型水利水电设备安装工程概算定额》（水利部水建[1993]63号）；三、水利部办公厅、财政部办公厅文件办规计[2011]206号文件《小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见》；26 四、《张家界工程造价信息》2012年第6期；五、张家界市永定区舒家湾水库除险加固初步设计报告书及图纸。舒家湾水库除险加固主要工程量如下：开挖土方1609m3,土石方回填6m3，石方开挖102m3，浆(干)砌石682.2m3，砼及钢筋砼579.6m3，帷幕灌浆519.6m，充填灌浆352.6m。主体工程所需材料及劳动工日为：水泥299.8t，钢筋(材)3.20t，块石747.3m3，碎石606.8m3，砂1251.7m3，劳动工时3.58万个。工程静态总投资176.53万元，其中工程部分总投资169.60万元，建筑工程100.70万元，金结工程1.94万元,临时工程25.11万元，独立费用33.78万元，基本预备费8.08万元，水土保持投资5.02万元，环境保护投资1.90万元。26 2、水文及调洪演算2.1流域概况舒家湾水库位于澧水四级支流棕桥湾溪上游，枢柜工程座落在张家界市永定区三家馆乡棕桥湾村境内。水库枢纽地理坐标为东径110°17′58″，北纬29°09′26″，距张家界市城区25.0km，距村级公路0.5km，交通不便。水库控制集雨面积0.13km2，干流长0.7km，干流坡降90‰，多年平均径流量15.3万m3，总库容11.65万m3。两岸边坡一般为30°～70°，植被浓密。舒家湾属山溪性河流，坡陡水急，洪水暴涨暴落。水库所处地属亚热带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，多年平均气温16.7℃，最高气温40.7℃，最低气温-13.7℃（1997年1月30日），多年平均相对湿度78%，多年平均风速1.3m/s，最大风速17m/s，年日照时数1418.6h，最大积雪深度23cm,多年平均降雨量1362.5mm，多年平均蒸发量1275.7mm。2.2设计洪水2.2.1工程等级及洪水标准舒家湾水库总库容11.65万m³。大坝坝型为心墙土坝，水库位于山区，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）第2.1.1条和2.2.1条之规定，该水库为小（Ⅱ）型水库，属Ⅴ等工程，其主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，根据《防洪标准》（GB50201-94）第6.2.1条表6.2.1之规定，确定其设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年，消能防冲洪水依照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）第3.2.4条表3.2.4条之规定，确定为10年一遇。2.2.2设计暴雨舒家湾水库位于澧水四级支流棕桥湾溪上游，该溪流上没有设水文站，库区无水文、气象观测资料，且集雨面积小，本次洪水复核的有关参数均按照湖南省水利厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》（以下简称《查算手册》）查算。26 ①点、面暴雨的查算根据舒家湾水库所在的地理坐标和集雨面积F=0.13km2，干流长度L=0.7km，干流坡降J=90‰，利用《查算手册》查得舒家湾水库库区多年平均最大24小时点暴雨量为133mm，变差系数Cv=0.5，偏差系数Cs=0.35Cv，集雨面积小于10km2，点面关系系数α=1.0，不同频率下24小时的点、面暴雨量见表2-2-1。表2-2-1舒家湾水库库区最大24小时暴雨量频率P（%）KpH点（mm）H面（mm）0.53.06407.0407.051.99264.7264.7101.66220.8220.8②面暴雨的24小时的时程分配参照《查算手册》暴雨时程分配公式为：最大1～6小时：最大6～24小时：最大1小时、3小时、6小时、12小时的设计暴雨量如表2-2-2。表2-2-2最大1、3、6、12、24小时设计暴雨量时段P（%）最大1小时最大3小时最大6小时最大12小时最大24小时P=0.5%126.04203.49275.29334.72406.98P=5.0%91.33143.61191.08224.89264.67P=10.0%81.54125.84165.47191.14220.78参照《查算手册》根据表4-2-2，求得舒家湾水库库区24小时暴雨的时程分配，然后根据舒家湾水库地理位置，由《查算手册》查得该流域属产流分区第3区，初损Io=25mm，由Io和库区24小时暴雨的时程分配求得净雨深R总，水库库区植被较好，查得库区24小时暴雨的地表径流系数200年一遇时取φ=0.8,20年一遇时取φ=0.75，则地表径流深R上=φR总，具体结果见表2-2-3。26 表2-2-3最大24小时暴雨量、净雨深、地表径流深时段(h)最大24小时暴雨量Ht(mm)净雨深R总(mm)地表径流深R上(mm)P=0.5P=5.0P=10.0P=0.5P=5.0P=10.0P=0.5P=5.0P=10.010.00.00.0　　　0.00.00.020.00.00.00.00.00.00.00.00.030.00.00.00.00.00.00.00.00.041.00.60.40.00.00.00.00.00.051.00.60.40.00.00.00.00.00.062.01.10.80.00.00.00.00.00.072.01.10.80.00.00.00.00.00.083.01.71.20.00.00.00.00.00.096.13.42.50.00.00.00.00.00.01012.26.75.02.50.00.01.80.00.01119.310.67.919.30.70.014.50.60.01225.514.010.525.513.04.619.19.83.51316.711.19.216.711.19.212.58.36.91423.915.813.223.915.813.217.911.99.91531.220.617.231.220.617.223.415.512.91638.125.721.838.125.721.828.619.316.317126.091.381.5126.091.381.594.568.561.21839.326.622.539.326.622.529.519.916.91918.710.68.118.710.68.114.08.06.02016.99.67.316.99.67.312.77.25.52110.25.84.410.25.84.47.74.43.3225.23.02.35.23.02.33.92.21.7234.42.51.94.42.51.93.31.91.4244.02.31.74.02.31.73.01.71.32.2.3设计净峰流量Qm及汇流时间t①时段地表径流强度Rt/t根据前表2-2-3的地表径流深求得舒家湾水库库区的时段地表径流强度Rt/t，结果见表2-2-4，并绘制Rt/t～t关系曲线图。表2-2-4时段地表径流强度表t(h)P(%)123456789101112131415160.594.562.050.944.039.035.532.530.228.226.724.923.221.720.319.10.0568.544.235.930.827.024.121.920.118.717.315.914.713.712.80.0　26 1061.239.031.526.823.420.718.617.015.514.213.112.111.30.00.0　②设计净峰流量Qm及汇流时间t根据Rt/t～t关系曲线图，利用下面的汇流公式计算可求得设计净峰流量Qm及汇流时间t。式中：Qm——地面最大净峰流量（m³/s）；F——流域面积（k㎡）；Rt/t——地表径流强度（mm/h）；t——汇流时间（h）；L——流域干流长度（km）；J——干流平均坡降；m——因流域面积而变的系数。表2-2-5设计地面洪峰参数P（%）Qm（m³/s）t（h）∑Qi（m³/s）Qm/∑Qi0.52.91.410.30.28551.91.66.50.30010.01.71.75.30.311③洪水过程线推求地面径流过程查《查算手册》表（十二）用径流系数法求得地面径流过程如表2-2-6。表2-2-6地面径流过程t(h)P(%)01234567891011121326 0.502.012.951.580.970.760.600.490.370.270.200.120.030.00501.271.950.950.600.460.360.300.230.160.120.080.020.0010.001.041.650.720.490.380.300.240.190.130.100.060.020.00④地下径流洪峰流量利用三角形法求得舒家湾水库地下径流洪峰流量Qm地和地下径流增量△Q下，参照《查算手册》求得地下径流过程，见表2-2-7。表2-2-7地下径流过程t(h)P(%)012345678910111213140.50.020.040.060.080.100.120.140.160.180.200.220.240.270.290.3150.010.030.040.050.060.080.090.100.120.130.140.150.170.18　10.00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.120.130.140.15　⑤入库洪水过程线将地表径流和地下径流过程叠加即得入库洪水过程线，具体见表2-2-8。表2-2-8入库洪水过程t(h)P(%)012345678910111213140.50.022.03.01.71.10.90.70.60.60.50.40.40.30.30.350.011.32.01.00.70.50.50.40.30.30.30.20.20.2　10.00.011.11.70.80.50.40.40.30.30.20.20.20.20.1　2.2.4入库洪水总量根据舒家湾水库的集雨面积F和降雨量R总，利用公式Wmp=R总·F·1000，求得200年一遇和20年一遇及10年一遇洪水的入库洪水总量分别为4.97万m³和3.12万m³及2.55万m³。本次复核洪水、流量比原设计明显偏小，其主要原因是原设计为上世纪六十年代，洪水计算是采用的经验公式，各项系数值取值不规范，计算工具为计算尺，误差大。本次计算是采用《湖南省暴雨洪水手册》进行查算的，电脑验算，成果精确，满足防洪运行要求。2.3调洪验算2.3.1基本资料及基本原则舒家湾水库大坝坝顶高程465.13m，溢洪道堰顶高程463.3m，堰顶控制段26 宽按本次设计4.0m。本次调洪演算的出库流量只计溢洪道的泄流能力，不计水库输水设施的出库流量。2.3.2库水位与泄量关系计算溢洪道泄量按宽顶堰自由出流公式进行计算。式中：Q——下泄流量（m³/s）；σ——自由出流系数，取σ=1.0；ε——侧收缩影响系数，取ε=1.0；m——二原水流宽顶堰流量系数，查《溢洪道设计规范》（SL253-2000）表A.2.3-1取m=0.375；B——溢洪道净宽，B=4.0m。根据堰上水位Ho即可求出相应流量q，其计算结果见表2-3-1。表2-3-1水位、泄量计算成果表Z水位(m)676.0676.2676.4676.6676.8677.0677.2677.4677.6677.4677.6Ho水深(m)00.200.400.600.801.001.201.401.601.82.0q过堰流量(m³/s)0.00.61.73.14.86.78.811.113.516.118.92.3.3库容曲线舒家湾水库水位～库容曲线由永定区水利局在水库大坝设计时实测而得，舒家湾水库水位～库容曲线计算见表2-3-2。表2-3-2舒家湾水库水位～库容曲线计算表水位(m)453.0454.8455.0457.0459.0461.0463.0463.3463.64463.65463.76库容(万m³)0.00.80.92.24.37.210.310.811.3311.4311.652.3.4调洪演算根据水量平衡原理，调洪演算的基本方程式为：26 式中：Q——入库流量（m³/s）；q——出库流量（m³/s）；V——库容（万m³）；△t——计算时段（s），△t=1小时；i——时段编号。调洪演算计算成果见表2-3-3，表2-3-4，表2-3-5，表2-3-6。表2-3-3Q～M曲线计算表水位（m）V（万m³）△V（万m³）2△V（万m³）2△V/△tQ（m³/s）M=2△V/△t+Q（m³/s）463.310.80.00.00.00.00.0463.811.60.81.74.72.37.0464.312.51.73.49.66.616.2464.813.42.65.314.712.226.9465.314.53.77.320.318.839.1（1）P=0.5%（二百年一遇）表2-3-4调洪演算计算表时段（小时）Qi（m³/s）Q1+Q2（m³/s）2q（m³/s）M=Q1+Q2-2q+M1q（m³/s）水位（m）00.00000.00463.3012.02.102.10.84　23.05.11.75.42.16　31.74.74.35.82.32463.7641.12.74.63.91.56　50.92.03.12.71.08　60.71.62.22.20.88　70.61.41.81.80.72　80.30.91.41.30.52　26 （2）P=5.0%（二十年一遇）表2-3-5调洪演算计算表时段（小时）Qi（m³/s）Q1+Q2（m³/s）2q（m³/s）M=Q1+Q2-2q+M1q（m³/s）水位（m）00.00000463.3011.31.301.30.52　22.03.31.03.61.44　31.03.02.93.71.48463.6540.71.73.02.40.96　50.51.21.91.60.64　60.51.01.31.30.52　70.40.91.01.20.48　（3）P=10%（十年一遇）表2-3-6调洪演算计算表时段（小时）Qi（m³/s）Q1+Q2（m³/s）2q（m³/s）M=Q1+Q2-2q+M1q（m³/s）水位（m）00.00000463.3011.11.101.10.44　21.72.70.92.91.16　30.82.42.33.01.21463.6040.51.32.41.90.76　50.41.01.51.40.56　60.40.81.11.10.44　70.30.70.90.90.36　从上表可知，舒家湾水库校核洪水位为463.76m，相应下泄流量Q=2.12m³/s，相应库容11.65万m³，设计洪水位为463.65m，相应下泄流量Q=2.71m³/s，相应库容11.84万m³，调洪演算成果见表2-3-7。表2-3-7舒家湾水库调洪演算成果表频率（%）入库流量（m³/s）最大库容（万m³）最高洪水位（m）最大下泄流量（m³/s）P=0.5%3.011.65463.762.32P=5.0%2.011.43463.651.48P=10.0%1.711.33463.601.2126 26 2.4水库抗洪能力复核2.4.1坝顶高程复核根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-200）的有关规定，抗洪能力复核主要是对水库挡水建筑物的顶部高程进行复核。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），计算坝顶超高Y，采用（5.3.1）公式：。式中：Y——坝顶高程（m）；R——最大波浪在坝坡上的爬高（m）；e——最大风壅水面高度（m）；A——安全加高（m），按《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3.1条表5.3.1之规定，该工程为Ⅴ等工程，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，设计情况下取A=0.5m，校核情况下取A=0.3m，按《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）附录A计算R及e。；；；；式中：W平——风速，W平=10m/s，（设计情况下W设=1.5W平，校核情况下W校=W平）；D——吹程，D=130m；H——坝前水深,H=10m；99 K=3.6×10-6，β=0，K△=0.9，m=1:2.0。查《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）表A.1.8（hm/Hm）＜0.1，h5%=1.95,表A.1.13（hm/Hm）＜0.1，Rp/Rm=1.84，即hp=hm/h5%，R=Rm·1.84。则20年一遇设计洪水时：W设=1.5W平，KW设=1.02，经计算，hm=0.127m，Lm=3.422m，e=0.001m，R=0.498m，Y=0.498+0.001+0.5=0.999m，取Y=1.0m，坝顶高程至少为：Z设=463.65+1.0=464.65m，取464.65m。则200年一遇校核洪水时：W校=W平，KW校=1.0，经计算，hm=0.077m，Lm=2.28m，e=0.0002m，R=0.266m，Y=0.61+0.0002+0.266=0.8762m，取Y=0.61m，坝顶高程至少为：Z校=463.76+0.61=464.37m，取464.37m。溢洪道岸墙高程至少为：Z溢=463.76+0.3=464.06m。综合上述坝顶高程计算两者取大值，大坝坝顶高程至少为464.65m，现状坝顶高程为465.13m，比要求高0.48m，大坝坝顶高程满足《碾压式土石坝设计规范》要求。溢洪道岸墙高程至少为：Z溢=463.76+0.3=464.06m，溢洪道位于左岸靠坝头，现状岸墙高程为465.0m，按规范要求溢洪道靠坝头其岸墙高程应与大坝坝顶高程一致，则现状溢洪道岸墙高程比规范要求高0.94m，溢洪道岸墙高程满足《规范》要求。2.4.2心墙高程复核根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）5.5.3条表5.5.3之规定，当防渗体顶部没有防浪墙时，防渗体顶部高程不得低于正常水位0.6～0.3m，除险加固后的大坝心墙顶高程464.63m高于设计洪水位463.65m的0.98m，高于校核洪水位463.76m的0.87m，满足《规范》要求。2.4.3溢洪道泄洪能力复核根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）第2.3.7条之规定，溢洪道控制段的闸墩、胸墙和岸墙的顶部高程宣泄洪水时，不得低于校核洪水位或正常蓄水位加波浪计算高度河安全超高值（5级建筑物为0.3m）。溢洪道位于大坝左岸，现溢洪道右岸靠坝头岸墙高程为465.0m99 ，按规范要求溢洪道靠坝头其岸墙高程应与大坝坝顶高程一致，该工程溢洪道岸墙高程满足《规范》要求。2.5水库溃坝风险分析2.5.1设计、校核洪水风险分析舒家湾水库正常库容10.8万m3,总库容11.65万m3,水库滞洪库容小，但是水库集雨面积小，入库洪峰流量不大，通过防汛调度，对下游农田、居民区及公路交通均无多大影响。2.5.2溃坝洪水分析由上述各项复核计算可以得出：舒家湾水库坝基、坝肩渗漏、坝体质量不好等原因均可引起大坝产生危险，故必须考虑水库溃坝的风险。根据水利电力出版社出版的《水力计算手册》，大坝溃坝时坝址断面最大流量按下式计算：式中：B——溃坝时决口宽度，取25m；H0——溃坝时坝前水深，取为6.0m；经计算得溃坝时坝址断面最大流量Q=730m3/s，因此，舒家湾水库溃坝的损失很大，舒家湾水库下游直接受威胁的有2个村（棕桥湾、云盘塔村）、张温公路，保护人口900人，保护耕地面积1300亩。如果水库大坝一旦失事，2个村被淹，张花高速公路被冲断，1300亩稻田受到淹没，160栋房屋被冲毁，中断三家馆棕桥湾、云盘塔村供电、通讯、交通，直接损失达1500万元。2.6施工洪水计算根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程等别为Ⅴ等，永久性建筑物中主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，相应的临时建筑物级别为5级。当导流建筑物为土石围堰时，设计洪水标准为5-10年一遇。由于本次舒家湾水库为除险加固工程，需要导流的工程项目主要利用枯水期（前一年10月至下一年3月）进行施工，施工期挡水仍用原坝体，故施工导流的设计标准取5年一遇。本次设计没有舒家湾水库的枯水期实测洪水或实测降雨资料，加上水库坝址控制集雨面积很小（F=0.13km299 ），施工时可以将外引洪水撇开。采用经验公式估算施工洪水也可以满足施工要求。张家界水文站提供枯水期多年平均降雨资料如下表：时间10月11月12月1月2月3月月降雨量（mm）89.165.929.639.249.384.2径流系数0.46由上表可知10月的降雨量最大，本次设计按10月的降雨量作为控制降雨量，根据以下经验公式估算施工期水库最大的施工洪水总量：W=0.1aY月F=0.1×0.32×89.1×0.13=0.5(万m3)式中：W为施工洪水总量（万m3），a为径流系数，Y月为月降雨量（mm），F为水库集雨面积（km2）。根据估算出来的施工洪水总量计算月平均流量为0.002m³/s，枯水期一孔涵管放水，一孔最大放水量为0.12m³/s，大于月平均来水，满足上游坝坡施工要求。99 3、工程地质3.1工程概况舒家湾水库位于张家界市永定区三家馆乡棕桥湾村，距张家界市城区25km,村级公路距大坝0.5km，交通不便。水库控制集雨面积0.13km2，坝址以上干流长0.7km，干流平均坡降90‰，总库容11.65万m3。水库灌区范围两个村（棕桥湾、将军庙），设计灌溉面积为800亩，目前实灌800亩，是一座以灌溉为主，结合防洪、养鱼等综合利用的小(Ⅱ)型水利工程。枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物组成。大坝为粘土心墙土坝，坝顶高程465.13m，最大坝高13.1m，坝顶宽3.9～5.0m，坝顶轴长90.0m,坝底宽87.26m。溢洪道位于大坝的左端，为岸边开敞式，现状断面尺寸B×H=0.7×1.7m，堰顶高程463.3m。输水涵洞为箱涵，断面尺寸为b×h＝0.5×0.6m，进口底板高程454.8m，全长87m。枢纽工程于1975年11月动工兴建，1976年10月大坝基本竣工。受当时人力、、物力、自然条件的限制，施工质量差，大坝曾出现多处险情，目前枢纽工程存在多处病险：大坝上游坝面无防护设施，雨水及风浪侵蚀较严重；坝脚有浸水，无排水棱体；溢洪道断面过小（枢纽工程于1975年11月动工兴建，1976年10月大坝基本竣工。受当时人力、物.7×1.7）；输水涵洞进口段老化，部分冲蚀脱落，闸门变形，闸室砼开裂，漏水严重，漏水量达5L/s，存在隐患，水库一直控制运行，影响工程效益。大坝一旦失事，将危及下游两个村，冲毁房屋160间，受灾人口900人，直接经济损失1500万元。3.1.1工程建设及运行现状大坝在未经勘察、设计条件下于1975年11月动工兴建，1976年10月大坝基本完工。由于受当时条件的限制，工程质量差，大坝自1976年建成投入使用快已有37年，经过37年的运行，工程已存在较严重的安全隐患，其中存在的主要问题有：①坝体渗漏，坝脚有集中漏水，在高蓄水位时漏水量约为3.0～5.0L/S。②坝肩绕坝漏水，在正常蓄水位时漏水量达4.0～7.0L99 /s，造成坝基、坝肩严重漏水。①输水箱涵砌体开裂垮塌，漏水严重，漏水量约5.0L/s左右。放水闸门严重锈蚀，不能正常运行。渗漏严重，对工程安全有影响。②溢洪道虽在2002年进行过简单的整修，但仍未达到设计要求。下游无消能设施，直接威胁大坝的安全运行。③大坝上游坝面无防护设施，雨水及风浪侵蚀较严重。下游坝坡无排水设施，坝脚无排水棱体。④大坝没有安全监测设施及水文测报系统。⑤水库无管理用房。⑥需新修防汛公路0.5公里。此于上述问题，对大坝一直未采取治理措施，至今仍处于带病运行状态。3.1.2勘察工作及完成实物工作量本次勘察目的主要为大坝安全认定提供技术依据，勘察依据主要遵照以下规范、规程、标准执行：（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2）《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287～99)（3）《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55～2005）（4）《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL25～92）（5）《水利水电工程钻探规程》(DL5013～92)（6）《土工试验规程》(SL237～1999)（7）《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001）（8）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073～2000）为查明坝址区工程地质、水文地质条件及坝身渗漏情况，我院受永定区水利局委托，对舒家湾水库坝址进行了除险加固工程地质勘察。本次勘察工作外业始于2012年11月20日～11月25日结束，转内业整理，勘察工作方法主要针对建筑物所存在的工程地质问题，坝址区开展1∶99 500工程地质调查，以水库大坝为重点进行工程地质钻探，从钻孔中系统采集原状岩土样进行室内土工试验和开展现场注、压水试验，通过工程地质调查，工程地质钻探结合室内土工试验及渗透试验成果，基本查明了坝址区的大坝的工程、水文地质条件，分析工程地质问题产生原因，提供可满足设计所需的岩土计算参数。勘察工作完成的主要实物工作量见下表：勘探工作量统计表项目比例尺单位工作量提交成果工程地质调查（测绘）大坝工程地质平面图1：500km20.015大坝工程地质平面图1张大坝坝址区工程地质剖面图1：500m/条430.0/4纵、横、渗透地质剖面图4张勘察钻探m/孔59.3/3钻孔综合柱状图3张取样钻孔（探坑）原状土样件11钻孔岩样组6水文地质试验钻孔（探坑）注水试验段/次8坝体注水试验统计表1份钻孔压水试验段/孔6/3坝基压水试验成果统计表1份钻孔稳定水位观测次/孔3/3室内试验土样件11报告1份岩样块6报告1份通过勘察工作，已基本查明了坝址区的工程地质与水文地质条件、坝身、基础的渗漏原因、渗漏大小，为大坝的除险加固设计提供了必要的依据。3.2坝址区工程地质、水文地质条件3.2.1地形地貌水库所在地位于张家界市永定区三家馆乡棕桥湾村境内，属武陵山区。微地貌为剥蚀、侵蚀构造,低山谷地。两岸山体基本对称，山体浑厚，山顶浑圆，坡度42°～70°之间，为森林覆盖。植被覆盖很好，谷内小溪形成“V”字型沟谷。3.2.2气象水文舒家湾水库流域属于亚热带季风性湿润气候，气候温和，雨量充沛，多年平均气温170C，最高气温470.70C（1971年7月21日）；最低气温-13.70C(99 1977年1月30日)。多年平均降雨量1304.4mm（1983年～2001年），其中3～8月为汛期，降雨量933.7mm，占全年的降雨量71.6%；最大年降雨量1666.8mm（1993年），最小年降雨量968.6mm（1984RH）；最大月降雨量574.7mm（1993年7月），最小月降雨量0.0mm（2001年9月），多年平均相对湿度77%；平均风速1.5m/s，最大风速15.2m/s；多年平均蒸发量1283.9mm。库区属澧水水系，地表水系不是很发育，主要以季节性溪流为主，库区地下水主要为孔隙裂隙潜水，分布于基岩强风化带及第四系土层中，接受大气降水及库水补给，向冲沟低处排泄，水量微弱，库区地下含水层主要分布于地表下2.0～6.0m深处，为孔隙裂隙地下水，主要接受地表水及地下水补给，水量中等。根据以往水样分析结果：库区地表水及地下水对混凝土无侵蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。3.2.3地层岩性根据地质测绘及钻孔揭露，坝址区岩性分布主要有第四系填筑土（QS），第四系冲、洪积土（Qap1）及奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、紫红色粘土。现自上而下分述如下，1、第四系填筑土（QS）大坝心墙：褐黄色，中密-密实，硬塑-可塑状，质地较纯，水长期浸泡后易软化，含少量石灰岩、灰岩碎石。碎石成分为强-中风化石灰岩、泥灰岩，碎砂状，最大粒径10.0cm，一般在1.0－6.0cm，含量5%-10%。本次钻孔揭露心墙最大厚度13.1m。大坝上、下游坝坡：黄色-褐黄色含砾石砂壤土，稍密-密实，硬塑-可塑状，碎石成分为强-中风化石灰岩、泥灰岩，碎砂状，最大粒径21.0cm，一般粒径2-10cm,含量18%-31%。2、第四系冲洪积土（Qap1）分布于坝址下游的“V”型沟谷区，为沟谷水流冲、洪积而成的河床，除砂、卵石外，其它均为砂壤土质。3、奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、黄褐色粘土。岩层产状：倾向为60°倾角为10°。微晶、泥质结构，上部0.0m～3.0m99 岩石强风化后破碎，岩芯破碎，部分岩石风化成土。岩石风化面见方解石充填。部分见岩屑充填，往下岩石逐渐完整，下部微风化岩石岩芯多呈长柱状，少数短柱状。节理裂隙不发育。据经验，微风化岩石容许承载力30.0～50.0MPa。3.2.4地质构造坝址区岩层产状倾向库外，走向北北西，倾向60°倾角8°～12°，风化节理、构造节理比较发育，呈网格状。根据地表测量，坝址区发育的主要节理产状分别为：20°∠50°、145°∠62°、230°∠75°。3.2.5水文地质条件坝址区水文地质条件简单，地下水类型为第四系孔隙水与基岩裂隙水、岩溶水。第四系冲、洪积层：土层属结构疏松，孔隙率较大，透水性强，地下水位不稳定，孔隙水赋存于第四系松散堆积物空隙之中，主要靠大气降水的地表水渗透补给。基岩裂隙水：赋存于岩石裂隙破碎带之中，水量较少，水位埋深较深，在地表面出露较少，多在山坡脚和河两岸水边出露，主要靠大气降水与库内水渗透补给，与库内水具有密切的水力联系，又因地下水位低于水库设计正常蓄水位，故水库蓄水后，两岸山坡多为水库补给地下水。3.2.6物理地质现象坝址区出露的地层为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、黄褐色粘土。属于可溶性岩类，岩溶现象较发育。库区内无滑坡、崩塌、塌岸、崩坎，等不良的地质现象发生。3.2.7地震效应根据1990年《中国地震烈度区划图》和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）舒家湾水库位于地震动峰值加速0.05g，地震反应谱周期为0.35s的地区，即相应的地震基本烈度为Ⅵ级度地区。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的规定，可不作抗震稳定复核。3.2.8岩土物理力学特征心墙壤土为褐黄色，中密-密实，硬塑-可塑状，夹少量碎石，99 大坝上下游坝坡填土为黄色-褐黄色含碎石砂壤土，稍密-密实，硬塑-可塑状，夹砂石，具有多孔隙性，透水性较大。基岩为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、黄褐色粘土。岩体深部较完整，坚硬致密，性脆、岩层的抗压强度30.0～50.0Mpa。3.3除险加固区工程地质评价3.3.1坝体填筑质量评价本次勘察取大坝坝体心墙土样7件，坝体内坡2件，外坡2件，共计11件，坝上下坡取样深度1.0-1.5米，碎石较多，松散，经室内土工实验其结果如下：室内土工试验成果表位置天然土密度比重孔隙比饱和度液限10mm塑限塑性液性指数压缩模量压缩系数内摩擦角粘聚力含水量指数ωρGsESrωLωρIρILEsa1-2φC%g/cm3　　%%%%　MpaMpa-1度KpaY1-117.501.922.660.6374.1431.4016.4015.000.078.400.1922.6022.50Y1-223.401.922.660.7187.7231.6016.3015.300.468.500.2022.5022.60Y2-117.201.952.650.5976.9031.5016.4015.100.058.400.1922.4021.70Y2-223.201.932.670.7087.9431.7016.7015.000.438.300.2122.3021.80Y2-324.301.952.680.7191.9431.2017.6013.600.498.600.2022.4021.60Y3-117.801.942.680.6376.0431.6017.2014.400.048.500.1922.3021.40Y3-223.601.952.680.7090.5231.5017.6013.900.438.300.2016.8021.30坝上游12.501.942.670.5560.8721.4011.709.700.084.300.3616.7012.60坝上游12.601.932.660.5560.7321.5011.609.900.104.400.3516.5012.70坝下游12.701.922.670.5759.7820.6011.409.200.144.500.3516.4012.50坝下游12.801.932.660.5561.3920.7011.309.400.164.300.3616.5012.40试验成果统计分析表位置天然含水量土密度土粒比重孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数压缩模量压缩系数内磨擦角凝聚力WrGseSrWlWpIpILEsαφc99 %gcm3%%%%MpaMpa-1度kpa心墙17.501.922.650.5974.1431.2016.3013.600.048.300.1922.3021.3024.301.952.680.7191.9431.7017.6015.100.498.600.2022.6022.60平均值20.901.942.670.6583.0431.4516.9514.350.278.450.2022.4521.95内坡12.551.942.670.5560.8021.4511.659.800.094.350.3616.6012.65外坡12.751.932.670.5660.5820.6511.359.300.154.400.3516.4512.45平均值12.651.932.670.5660.6921.0511.509.550.124.380.3616.5312.55依据《注水试验规程》（YSJ—214—89），（YSJ—89），采用降水头法及单环注水试验法对孔内的土层坝体内下游坝坡探坑进行注水试验，其结果如下：注水试验成果表位置试验深度试验段长平均有效渗透系数（cm/s）水平渗透系数（cm/s）垂直渗透系数（cm/s）坝体心墙ZK12.0～7.05.06.5×10-56.6×10-56.4×10-5ZK22.0～7.05.06.2×10-56.4×10-56.0×10-57.0～12.05.05.0×10-55.2×10-54.8×10-5ZK31.5～6.55.06.8×10-57.0×10-56.6×10-5坝内3.8×10-34.0×10-33.6×10-33.6×10-33.8×10-33.4×10-3坝外4.2×10-34.4×10-34.0×10-34.4×10-34.6×10-34.2×10-3注水试验成果统计分析表位置深度（m）水平渗透系数（cm/s）垂直渗透系数（cm/s）渗透系数平均值（cm/s）渗透系数大值平均（cm/s）渗透系数小值平均（cm/s）大坝坝体0.0-13.16.6×10-56.4×10-55.9×10-55.6×10-56.6×10-56.3×10-55.2×10-54.8×10-599 心墙6.4×10-56.0×10-55.2×10-54.8×10-57.0×10-56.6×10-5大坝上游内坝坡1.0-1.54.0×10-33.6×10-33.9×10-33.5×10-34.0×10-33.6×10-33.8×10-33.4×10-33.8×10-33.4×10-3大坝下游外坝坡1.0-1.54.4×10-34.0×10-34.5×10-34.1×10-34.6×10-34.2×10-34.4×10-34.0×10-34.6×10-34.2×10-3土工试验表明，坝体填筑土物理力学参数变化较大，心墙为含石灰岩碎石粉质粘土，具高压缩性，在三个钻孔内均有心墙漏水现象，说明坝体填筑土料为风化残积石灰岩、含砾石粉质粘土，其土质较差，透水性强，坝体透水性具各向异性，渗透系数变化较大，坝体心墙渗透系数5.2×10-5cm/s～6.6×10-5cm/s大于碾压式土坝设计规范《SL274-2001》要求，<渗透系数不大于1.0×10-5cm/s>，心墙防渗不能满足规范要求，必将会危及坝身安全。坝内外坡为石灰岩碎石、砾石土、粉质粘土，具高压缩性，在坝上下坡各施工两个探坑，做注水试验，其透水系数分别为4.0×10-3m/s、4.6×10-3m/s，透水性强，其土工试验结果中，土坝心墙土料内摩擦角为21.3°～22.6°,大坝的内外坡土料内摩擦角平均为16.53°，而上游坡体一级边坡为26.0°，坝体边坡角大于坝体土工试验内摩擦角，坝体不稳定，需培厚加固，放缓边坡角。3.3.2坝基、坝肩渗漏评价大坝坝体填筑土极不均匀，粘性不好，加之填筑时分层厚度过大，夯压不实，引起大坝坝体渗漏。清基不彻底是导致坝基、坝肩渗漏的另一个重要原因。该大坝基岩为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、黄褐色粘土。两岸及基础均为强风化，虽然截水墙清基2.0米，基础虽达到基岩，但局部仍然残留风化层。依据《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL25-92），本次勘察进行了3个钻孔6段压水试验，据试验成果分析，基岩面以下0.0米～10.0米范围内为中等透水，往下为相对不透水层，详见下表：舒家湾水库大坝钻孔水试验成果表钻孔试验深度（m）试验长度（m）透水率（Lu）ZK18.1～13.15.030.013.1～18.15.013.099 ZK213.1～18.15.025.018.1～23.15.011.0ZK38.1～13.15.028.013.1～18.15.012.0该大坝坝基造成渗漏的因素大致有：一是填筑土的质量达不到要求，二是截水墙清基不彻底，三是岩基础有裂隙存在未作处理，造成坝基渗漏。3.3.3岩土物理力学指标根据各项试验成果的统计分析，结合本区已建工程类比，物理性指标以试验成果平均值作推荐值；力学指标则以试验成果的小值平均值为推荐值；渗透性指标以试验成果的大值平均值为推荐值。详见下表：物理力学指标推荐值表分区指标心墙内坡外坡湿密度(g/cm3)1.951.931.92饱和密度(g/cm3)2.662.672.67固结慢剪(S)Φ(o)22.4517.617.6C(KPa)21.9513.513.5Kx(水平)（cm/s）6.6×10-54.0×10-34.6×10-3Ky(垂直)（cm/s）6.3×10-53.6×10-34.2×10-33.3.4溢洪道工程质量评价溢洪道布置在大坝体左端山体边坡内，为河岸式，采用宽顶堰溢洪，溢流堰顶高程463.3米，断面尺寸B×H=0.7×1.7米，基岩为厚～巨厚石灰岩，岩性较硬。溢洪道基岩不冲流速V＝4.5m/s,岩/岩＝0.6～0.8.砌体/岩＝0.50～0.75，c＝300.0KPa，需要成型和护砌。溢洪道目前未达到设计要求，下游无消力池设施。3.3.5放水箱涵工程质量评价放水箱涵位于大坝的右端，基础所处的地层为奥陶系下统红花园组（O1h99 ）厚～巨厚层石灰岩，箱涵的进出段岩石风化严重，且箱顶浆砌石风化严重，原为三合土砌块石衬砌，现已老化脱落，放水闸门设施启闭困难，严重影响通水,需对放水箱涵更新改造。3.4天然建筑材料评价该区属奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩，出露地表岩体风化强烈，部分岩石全风化成土，根据坝体的不同部位对建筑材料土料的要求不同分别进行论述。3.4.1土料1、粘土：心墙充填灌浆或者充填灌浆所需粘土，质地要求较纯，可在大坝附近500.0m范围内取土，此处为薄层石灰岩完全风化而成黄褐色的粘土，储量大于30000.0m3，能满足坝体心墙所需土料的需求，但是交通不方便，无法用货车装运至坝顶，需人工运输500.0米。2、碎石土：大坝培厚所需要的碎石土料可以在大坝附近500.0m范围内开挖，碎石土由厚～巨厚石灰岩全-强风化而成，厚1.0-5.0m，其储量和质量完全能满足所需土料的要求，运输方便。3.4.2砂、块石料1、块石：大坝区属为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩，本地的石料也符合大坝块石质量的要求，大坝抛填块石及其他浆砌块石所需用料，可在6km外的云盘塔采石场购买。2、砂料：8km外的张拐子采砂场购买。3.5结论与建议3.5.1结论1、大坝体填筑土质不佳，局部夯压不实，防渗不能满足要求。2、截水墙清基不彻底，部分坝基础座落在强风化的厚～巨厚石灰岩上，坝基透水率在11.0～30.0Lu，造成坝基及绕坝肩渗透。3、基础有裂隙存在，未作处理，是渗漏的主要因素。4、目前溢洪道不能满足设计要求，无消能设施。5、放水设施无法开启。6、无大坝安全观测设施、管理用房。99 7、无防汛公路。3.5.2建议①对大坝上游坝坡整形，坝坡面铺设混凝土六方预制块防雨水、防浪冲刷，坝坡两岸沿山根设宽0.3m，高0.5m的浆砌石挡土墙；下游坝坡整形，左、右岸边坡布置排水沟，下游坝面除去杂草，坝脚设排水棱体，坝坡上横坝引水渠道改换为Ф400PE管埋入渠道。②对坝体采用充填灌浆，大坝坝肩采用帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆深度应在坝基深入基岩面透水率10Lu部位以下，大坝坝肩从坝头向外延伸10m，增强坝体、坝基防渗能力。③坝顶采用C15砼硬化。④溢洪道开挖达到设计断面，采用水泥砂浆砌块石浆砌，底板采用浆砌石垫层，C20砼铺盖，建消力池。⑤放水设施重建消力井，安装Ф200双向转动闸门2个（1个备用），建启闭台，从现有老涵管从进口至出口穿Ф300PE管，从坝挖沉井将老涵管与穿管的管壁之间采用C15砼加固防渗。⑥修0.5km防汛公路到达大坝。⑦增设大坝安全监测系统（上游立水位尺）。⑧环境保护及水土保持工程。4、除险加固工程设计4.1设计依据及基本资料4.1.1本次设计采用的主要设计规范及参考文献（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；（2）《国家防洪标准》（GB50201-94）；99 （3）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；（4）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；（5）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）；（6）《水工砼结构设计规范》（SL/T191-96）；（7）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）；（8）《水库工程管理设计规范》（SL106-96）；（9）《湖南暴雨洪水查算手册》水利厅1984年编；（10）《湖南省病险水库除险加固工程初步（技施）设计导则》；（11）《水工设计手册》；（12）《水工建筑物》水利出版社1980年出版；（13）《水工钢筋砼结构》下册。4.1.2工程等级及洪水标准舒家湾水库总库容11.65万m3。大坝坝型为粘土心墙土坝，水库位于山丘区，根据水利部发布的《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，该水库为小（Ⅱ）型水库，属Ⅴ等工程，其主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。将设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年；消能防冲建筑物的洪水标准为10年一遇洪水设计。4.1.3除险加固工程项目根据二0一三年一月张家界市永定区水利局审定的《大坝安全认定报告书》中的安全认定结论，经水文复核，方案比较后确定了舒家湾水库除险加固的方案，本次设计是对安全认定报告拟定的方案进行初步设计，主要内容如下：①对大坝上游坝坡整形，坝坡面铺设混凝土六方预制块防雨水、防浪冲刷，坝坡两岸沿山根设宽0.3m，高0.5m的浆砌石挡土墙；下游坝坡整形，左、右岸边坡布置排水沟，下游坝面除去杂草，坝脚设排水棱体，坝坡上横坝引水渠道改换为Ф400PE管埋入渠道。②对坝体采用充填灌浆，大坝坝肩采用帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆深度应在坝基深入基岩面透水率10Lu部位以下，大坝坝肩从坝头向外延伸10m，增强坝体、坝基防渗能力。③坝顶采用C15砼硬化。99 ④溢洪道开挖达到设计断面，采用水泥砂浆砌块石浆砌，底板采用浆砌石垫层，C20砼铺盖，建消力池。⑤放水设施重建消力井，安装Ф200双向转动闸门2个（1个备用），建启闭台，从现有老涵管从进口至出口穿Ф300PE管，从坝挖沉井将老涵管与穿管的管壁之间采用C15砼加固防渗。⑥修0.5km防汛公路到达大坝。⑦增设大坝安全监测系统（上游立水位尺）。⑧环境保护及水土保持工程。4.2大坝整治工程设计舒家湾水库于1975年11月动工，自1976年10月蓄水以来，已带病运行37年。由于施工质量差，清基不到位，现大坝渗漏严重。大坝上游坝坡面无护坡，被雨水、波浪、风浪冲刷严重；下游坝坡左、右岸无排水沟，马道没有硬化；坝顶宽窄不一致，而且局部低洼，高低起伏不平，没有硬化，需进行整形加固。为了保证大坝上、下游坝坡的抗滑稳定满足规范要求，本次设计对坝体上游坝坡整形，混凝土六方块护坡，左、右岸边坡采用M7.5浆砌框边；下游坝坡整形，下游坝坡左、右岸设排水沟，周边设宽1.2m、厚0.1mC15混凝土拦畜板，坝顶采用C20砼硬化，马道路面采用C20砼硬化，坝脚设贴坡式排水棱体。4.2.1上游坝坡整治大坝上游坝坡依据《舒家湾水库大坝安全认定报告》大坝上、下游坝坡是稳定的，满足《规范》要求。坝坡现状为三级，坡比从上至下分别为1:2.01、1:2.2、1:5.95，但坝坡坡比不规范，不满足规范要求，而且表面没有任何护砌，受风浪、波浪、雨水淘刷破坏程度大，坝坡面有明显的雨水、波浪及风浪冲沟，为增强上游坝坡迎水面抗风浪冲刷能力，保证坝坡稳定满足规范要求，对大坝上游坝坡进行整形，采用C15混凝土六方块护砌。本次设计按原大坝上游坝坡设计整形为二级，从上而下：高程465.13m至高程459.63m为第一级坝坡，坡比为1:2.0，为防止混凝土块下滑在高程459.63m设宽0.5m，高1.0m的阻滑墙；高程459.63m至高程457.0m处为第二级坝坡，坡比为1:5.95不变，在高程457.0m处设宽0.5m、高1.0m的阻滑墙，阻滑墙采用M7.5浆砌石砌筑；坝坡面护砌时，先将坝坡面表层的淤渣及腐蚀层厚0.2m99 全面清除，将坝坡面再碾压一次，铺设一层10.0cm厚中粗砂滤垫层，然后在坝坡上铺设砼预制块（厚10.0cm）进行护坡，M7.5水泥砂浆嵌缝，并布置Ф50PVC管排水孔，纵横间距2.5m，梅花型布置，坝面每15m设1条伸缩缝，缝内填塞沥青砂浆，缝宽20mm，在上游坝坡左、右部位各设一道下坝踏步，踏步净宽2.0m，第一级踏步共34步，每级踏步B×H=320×160mm，第二级踏步共20步，每级踏步B×h=952×160mm，踏步采用M7.5浆砌块石护砌M10水泥砂浆抹面厚30mm，在大坝上游坝坡左右两侧设M7.5浆砌石框边，框边尺寸为宽30cm，高50cm。具体详见设计图纸。4.2.2下游坝坡整治大坝下游坝坡根据《舒家湾水库大坝安全认定报告》大坝上、下游坝坡是稳定的，满足《规范》要求。坝坡现状为二级坡比，从上至下分别为1:2.34、1:1.06，坝坡面杂草丛生，但坝坡稳定，满足《规范》要求，下游坝脚无排水体。本次设计对大坝下游坝坡左、右岸边坡根设排水沟，采用C15混凝土浇筑，断面B×H=0.3×0.3m，在高程456.53m马道整平采用C15混凝土硬化。马道里侧设排水沟，排水沟断面尺寸B×H=0.3×0.3m，采用C15混凝土浇筑，坝坡除去杂草，种植草皮。对坝坡进行整形，坡比从上至下分别为1:2.2、1:1.0，对下游坝坡周边设置宽1.2m、厚0.1m的C15混凝土现浇拦畜板。下游坝坡中部位设一道下坝踏步，从高程465.13m至高程456.53m，宽2.0m，共54步，每级踏步B×H=352×160mm，M7.5浆砌石护砌，M10水泥砂浆抹面。在高程456.53m横过坝坡渠道改为Ф400PE管，埋入渠道内，管底采用细砂垫层厚0.2m，将渠道填平改为马道。在大坝下游坝坡上采用混凝土现浇水库名称：舒家湾水库。做法如下：先用C15混凝土现浇边宽3.0m、厚0.1m的正方形底板，再在正方形底板上用C15混凝土现浇5cm厚水库名称，名称上贴白色瓷砖。具体详见设计图纸。4.2.3坝脚反滤、排水设施改造舒家湾水库下游设贴坡式排水棱体高3.0m，底高程452.358m，顶高程455.358m，粗砂层厚1.51m，小砾石层厚0.5m，干砌块石层厚0.5m，顶宽3.0m，具体详见图纸。99 4.2.4坝顶整形舒家湾水库现有坝顶高程最高处465.42m，最低处465.06m，不满足规范要求。现有坝顶现宽为4.902m，满足规范要求。本次设计将坝顶碾压整平，清除表层残渣、腐蚀土至高程464.83m，然后采泥C15砼硬化厚0.30m，使坝顶高程达到465.13m。在坝顶下游设拦畜板，拦畜板结构如下：顺坡宽度为1.2m，厚度为10cm，采用C15砼现浇。具体详见设计图纸。4.3大坝防渗工程设计4.3.1大坝渗漏异常现象的分析根据《永定区舒家湾水库大坝安全认定报告》、《永定区舒家湾水库除险加固工程地质勘察报告》资料，舒家湾水库大坝为粘土心墙土坝。坝体填筑材料主要是由粉质粘土及粉土，含少量碎石等组成，成分多样，夯实程度差，密实度不均一，土体时疏时密，坝体筑料粗粒土含量多，填土空隙偏大，现场注水试验滲透系数平均值大于1×10-5cm/s,防渗不能满足要求。基岩岩体受节理裂隙及面层裂隙切割，岩体完整性差，岩芯破碎，以短柱状，碎块状为主，岩芯获得率大多小于70％，现场钻孔压水试验表明浅部强风化带内基岩透水率q=11.0～30.0Lu为中等透水层，且岩体透水性愈接近大坝接触带愈大。根据压水试验资料，坝基弱透水层（相对不透水层）埋深在大坝基岩面10.0m以下,根据坝基岩体风化程度，节理裂隙发育的情况以及坝基、坝肩处理情况（两岸坡仅清除了树皮草根，清基不彻底，未设防渗齿槽）分析判断，坝外坡，坡脚，放水涵管有渗水现象，并且在大坝的外坡有明显的散浸，这样均能证实了大坝和坝基及坝肩存在较为明显的渗漏问题，对大坝安全运行构成威胁，因此必须对大坝和基础进行防渗处理。4.3.2大坝防渗方案的确定99 根据本报告第三章地质部分和《地勘报告》的以及业主的要求，本次设计采取的方案为，对大坝心墙体采用充填灌浆，基础采用帷幕灌浆。施工顺序为先进行基础帷幕灌浆，再进行坝体充填灌浆。基础帷幕灌浆和坝体充填灌浆为同一钻孔施工法，钻孔设在沿坝轴中心线，按单排两序布孔，基础帷幕孔深根据初步设计报告第三章地质部分和《地质勘察报告》的建议坝基、坝肩采用帷幕灌浆防渗，帷幕深度为坝基面下深入基岩0～10.0m，基础帷幕灌浆坝肩从坝头向外延伸5.0～10.0m。而进行设计。形成一道连续的防渗墙，从而达到坝基础防渗目的。4.3.2.1坝身充填灌浆设计大坝心墙采用充填灌浆防渗。充填孔在坝顶沿坝轴中心线布设，按单排布孔，在坝体的中间部位进行了加强，利用钻机造孔，使用钻孔压浆，充填坝体防渗墙裂隙和空洞，经压浆后形成一道连续的帷幕心墙，从而达到坝体防渗体防渗目的。舒家湾大坝坝体心墙充填灌浆：根据本地区类似工程灌浆试验，来确定灌浆材料、灌浆压力、浆液配合比、吃浆量等技术参数，也可以进行现场灌浆试验，确定了以下技术参数：(1)造孔：顺大坝体防渗墙的走向，采用机诫向坝内造孔，灌浆管底部设花管。(2)灌浆设备：采用100/15型泥浆泵，在泥浆泵出浆口处设压力表，压力表最大压力1.0MPa.在现场选取风化成细末状黏性。(3)灌浆材料：粘土、水玻璃，经过机诫搅拌，过网眼尺寸3mm×3mm的细筛，按水与灌浆材料质量比1.0、0.83、0.66、0.53、0.46、0.42∶1的配合比配置制备浆液。(4)灌浆压力：起始灌浆压力不大于0.05MPa，先用稀浆冲孔3.0～5.0min，终止灌浆压力不大于0.4MPa。(5)灌浆量：每米孔深灌浆量控制在0.3～0.5m3。（6）灌浆土料采用粘土，要求粘土粒含量为28.0～51.0％，渗透系数K≤1×10-5cm/s，含水量控制在塑限附近，填筑后的土料干容重γd≥1.55g/cm3,干密度和含水量均通过现场试验，控制在设计要求范围以内。（7）灌浆浆液满足《土坝灌浆技术规范》（DL/T5238-2010）的规定.将水与灌浆土料按照质量比1.0、0.83、0.66、0.53、0.46、0.42∶1的配合比配置浆液，按规范规定现场用比重计测定平均值为1.45t/m3.浆液容重为1.3～1.5t/m3。（8）人工造孔根据《土坝灌浆技术规范》（DL/T5238-2010）规定，充填式灌浆孔一般布置在隐患处或附近，本工程和基础帷幕灌浆同孔，是按一排梅花孔布孔为单排，Ⅰ序孔和II序孔间距为分4.0m，孔间距为2.0m。99 （9）灌浆充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体防渗墙处，以堵塞裂缝，现场采用灌浆试验确定的起始灌浆压力和正常灌浆压力。①选土在大坝周围选用适宜的土料，验合格后，拉运至现场备用。②制浆：现场配备一个敞口水罐作为泥浆池，将灌浆土料提前浸泡数小时搅拌成浆，然后用水泵抽到砂浆泵上部的搅拌斗中搅拌配置，灌浆前再通过35孔/cm2过滤筛打开砂浆泵搅。③灌浆：现场各项工作就绪后，拌斗料口放浆，按照灌浆设计确定的施工顺序进行灌浆，开始先用稀一点，达到疏通管道和坝体裂缝通道的目的，同时也可以先使细小裂缝填充稀浆，经过3.0～5.0min后再加大泥浆容重按照设计配比正常灌浆.灌浆采取从下至上分段灌注的方式，现场每10.0m划分为1个灌浆段.灌浆时先对第I序孔进行轮灌，采用“少灌多次（一次灌浆量要少，重复灌浆次数要多）的方法，复待第I序孔灌浆结束后，再进行第II序孔的灌浆对于每一个灌浆孔，需要多次灌浆才能完成，每米灌浆量控制在0.3～0.5m3，具体每孔的灌浆次数通每次灌浆通过现场灌浆试验确定，一般为5～10次，隔时间不少于5d灌浆过程中，1h测定浆液容重和灌浆量，每并做好记录每10d测定一次浆液的稳定性和自由析要随时加测水率，如果浆液发生变化。④封孔.当浆液升至灌浆孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，即认为裂缝已经灌饱、灌满、灌实，可待孔周围泥浆不再流动以停止灌浆，向孔内灌注稠浆或含水量适中的制浆土料捣实。（10）、充填灌浆工作量大坝坝体心墙充填灌浆总造孔44个，充填灌浆总深度352.60米。检查孔5个，深度34.80米。4.3.4坝基、坝肩防渗设计该大坝基岩为奥陶系下统红花园组（O1h）厚～巨厚层石灰岩、泥灰岩，岩石呈灰、深灰、灰紫、紫红色，完全风化后为灰黄色、紫红色粘土。岩芯呈短柱状、碎块状、风化裂隙发育。下部岩石完整，岩芯呈长柱状、短柱状，裂隙欠发育，裂隙面平直、紧闭，分布于整个库区，其容许承载力1.5—2.0Mpa。出露地表的岩石均有全、强风化现象。由于当时在建坝时，未能彻底清除风化层，大坝整个基础均座落在强风化地层上，中等风化深度一般都在10.0m99 左右，造成大坝在蓄水运行后渗漏严重。主要沿坝肩与山体的接合槽部位有集中渗漏。建坝时清基不彻底是导致坝基、坝肩渗漏的主要原因。再加上输水涵洞坍塌漏水。坝基、坝肩的渗漏及输水涵管的漏水已严重影响水库正常效益的发挥，危及大坝的安全。根据大坝运行安全鉴定结论，建议必须对大坝基础进行帷幕灌浆处理。1、灌浆孔的布置：为单排帷幕灌浆孔，布置在坝轴线上。2、孔距的确定：孔距取决于灌浆的扩散半径，其确定原则是使各孔的灌注浆液相互充分搭接，根据本地区类似工程灌浆经验，单孔的浆液扩散半径约1.8m左右，而孔距约等于单孔灌浆影响半径（r）1.2倍，孔距为1.2r。计算得：L=1.2r=1.2×1.8=2.2m，确定采用坝基帷幕灌浆钻孔孔距为2.0m。最后确定均按2.0m钻孔布置（见剖面图），特殊情况可以加密孔。3、帷幕厚度确定：水库坝基采用单排帷幕防渗，主要是根据坝址工程地质条件、帷幕允许水力坡降、坝基防渗标准和幕体密实性、稳定性而决定的。帷幕灌浆厚度计算图单位：米2.0m2.0m3.0m1.8m帷幕厚度计算：按公式T=式中：T——帷幕厚度（m）L——孔距（m）r——浆液扩散半径（m）代入式中：T=＝3.0（m）99 满足要求。4、孔径的选择孔径选择根据水利水电工程灌浆经验，本工程帷幕灌浆孔径选定：开口土层为110mm，基岩孔段孔径为75mm。5、钻孔深度：根据《永定区舒家湾水库安全论证报告》和《舒家湾水库地质勘察报告》资料，帷幕钻孔控制高程，钻孔深度是由坝段起深入基岩应达0.6倍坝高以上，且必须达到基岩透水率小于10.0Lu下限的岩层，同时深入相对隔水层2.0～3.0m左右，结合风化深度，按水力坡降逐渐减小孔深。据此而进行设计，具体各个孔深详见下表：6、帷幕灌浆压力计算计算最大容许灌浆压力（指基岩）Pmax=P0+Z×Pm式中:Pmax——最大容许灌浆压力（Mpa）P0——首段灌浆容许最大压力值（Mpa）Pm——当深度每增加一米时，所相应增加的压力值（Mpa.m）Z——止浆塞至地表的距离（m）P0及P值的大小，取决地质条件和灌浆方法，以最小水灰比经计算得：99 P0=0.3（Mpa）Pm=0.0182（Mpa）Z=18.1m（最大孔深23.1m—孔底段长5m）代入式中：Pmax=0.3+0.0182×18.1=0.63（Mpa）建议值：基岩帷幕灌浆最大容许灌浆压力为0.60（Mpa）7、钻孔斜度：均为铅直孔。8、灌浆材料：水库大坝基础灌浆主要是浅层残隙和接触面渗水，考虑到基岩的可灌性和幕体的耐久性及密度性，灌浆材料采用42.5（R）普通硅酸盐水泥灌注，灌浆水泥要保持新鲜，凡受潮结块水泥不得使用，水泥在使用前必须对质量进行鉴定，符合质量标准方可使用，质量应符合GB175-2007的规定。9、灌浆浓度水灰比的确定：根据灌前压水试验结果科学选择起始水灰比，为保证幕体密实性和强度，总的原则是宜浓则浓，施工时应遵循由稀到浓，逐级改变的原则。本工程浆液水灰比采用5:1，3:1，2:1，1:1，0.8：1，0.5:1六个比值。最稀不稀于5:1，最浓不大小于0.5:1。在调整水灰比时，应按照部颁《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001有关规定执行。10、灌浆工序：Ⅰ叙孔→Ⅱ序号，第一序孔为W1、W3、W5...孔，第二序孔为W2、W4、W6、...孔，应做好岩芯采取及地质编录、压水试验，为后序孔的施工提供依据。11、灌浆方式：为了方便易行简单操作，结合本地区同类型多年的灌浆经验，本次水库基础帷幕灌浆方式采用自下而上分段灌浆，一般灌浆段长为5.0～6.0米为一段次，特殊情况不大于10.0米。12、单孔施工工艺流程：放样→钻进（一段）→洗孔→简易压水实验→灌浆→待凝→钻进（下一段）→洗孔→封孔。13、技术要求：（1）单孔施工时，先用水平尺校核机座、机架的平整度，以保证水平铅直，从而有效地保证灌浆孔的孔斜符合规范要求。（2）本工程采用XY—2PB和XY—2PC钻机旋转钻进造孔，孔径采用110—75mm的金刚石钻头钻进，造孔段长原则上每段为5.0m99 ，坝基面段为见基岩后造孔不能超过2.0m，且该段段长不超过5.0m。（3）灌浆孔段冲洗在地下水位测定稳定后，要对灌浆孔段内进行冲洗，以冲洗出造孔时残留在孔道内的岩粉，提高灌浆质量，冲洗方法采用升降压法冲洗30.0min左右，以回水颜色澄清后不再冲洗为宜。（4）简易压水试验在灌浆孔段冲洗完毕后，各段次均进行简易压水试验，其孔口压水一般控制在0.2—0.5Mpa左右，以便确定该段的地质构造情况，从而有效地控制灌浆质量。（5）制浆根据工程特点，制浆严格按照水灰比进行控制，用容器发测定水的质量，水泥也严格按每包的质量进行计量配比，水灰比的变化以当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min．而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。对吸浆量特别大的经监理同意后进行越级配比。（6）灌浆所有孔段均采用空口封闭自下而上分段纯压力式灌浆，其灌浆压力在建基面段以上为0.3Mpa，建基面段为0.5Mpa，建基面段以下最大为0.60Mpa，灌浆水灰比始于5.0:1，终止视吸浆量大小而定，从0.8:1至0.5:1不等。（7）灌浆结束标准在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于1.0L/min后，继续灌注30min，后方可结束，个别特殊情况经监理同意后方可联合灌浆至结束。（8）封孔在灌浆孔各段灌浆结束后，需采用浓水泥浆封孔，全孔灌浆封孔法，并施加压力，待第一次封孔完成后，再等一段时间用干水泥球封孔，并用钢筋捣密实，直到浆液面不再下沉为止。14、帷幕灌浆检查孔:帷幕灌浆检查孔按54个总孔数的10%比例布置，共计5个孔，检查孔孔深以相邻帷幕灌浆孔的深孔为准，总孔深84.10米。（其中土层深度34.80米，基岩深度49.30米），注水试段7段，压水试验段10段。15、帷幕灌浆工程量:99 帷幕灌浆孔54个孔，帷幕灌浆钻孔总深度为872.2米，其中钻大坝心墙土层深度为352.6米，基础帷幕孔深519.6米。4.4溢洪道加固设计4.4.1溢洪道改造设计的基础资料舒家湾水库溢洪道布置在大坝左岸紧靠坝头，是从中风化的岩石中开凿的明槽，由进口段、控制段、泄槽段、消力池段组成。进口段长4.08m、控制段长3.0m、泄槽段长96.0m、消力池长4.0m，全长107.0m，开挖不到位，进口段、控制段已护砌，断面为B×H=0.7×1.7m，泄槽段护砌一部分，断面为0.6×1.0m，断面达不到溢洪道《规范》要求，未建消力池。本次设计堰顶高程463.3m，控制段为河岸式无闸门控制的宽顶堰，原浆砌石墙拆除，开挖达到设计要求，进口段、控制段、泄槽段侧墙采用浆砌石结构，底板为砼铺盖，铺设构造钢筋，下游建消力池。本次溢洪道设计中采用的各种水文资料均来自第二章水文计算成果。P=10.0%时：坝前水位为463.6m，相应的下泄流量为1.21m3/s；P=5.0%时：坝前水位为463.65m，相应的下泄流量为1.48m3/s；P=0.5%时：坝前水位为463.76m，相应的下泄流量为2.32m3/s。4.4.2溢洪道平面布置设计本次加固设计，原溢洪道的布置及位置不变，溢洪道全长107.0m，由进口段长4.0m，溢流堰（控制段）长3.0m，泄槽段长96.0m，消力池长4.0m等4部分组成，形式为开敞正槽式，溢流堰顶为无坎宽顶堰，堰顶上游为喇叭口进口段长4.0m；控制段堰顶高程463.3m，堰顶宽为4.0m长3.0m，溢流堰出口与泄槽段衔接；泄槽段长96.0m，宽4.0m，分五段布置，泄槽底坡降i=0.137，泄槽出口连接消力池。4.4.3溢洪道水力计算由调洪演算可知，溢洪道200年一遇校核洪水位463.76m，相应库容11.65万m³，下泄流量2.32m³/s，20年一遇设计洪水位为463.65m，相应库容11.43万m³，下泄流量1.48m³/s，10年一遇设计洪水位463.6m，相应库容11.33万m³，下泄流量1.21m³/s。99 一、溢洪道泄流能力复核坝前堰流水深：200年一遇时H=0.46m，20年一遇时H=0.35m，10年一遇时H=0.3m，堰顶宽，按宽顶堰复核泄流能力，堰顶高程463.3m。根据《溢洪道设计规范》SL253-2000，开敞式宽顶堰泄流能力按下式计算：式中：Q——流量，m³/s；B——总净宽，m；Ho——堰上总水头，流速水头忽略不计，则200年一遇洪水时Ho=0.46，20年一遇洪水时Ho=0.35m，10年一遇洪水时Ho=0.3m；m——流量系数，查表得m=0.375；ε——闸墩侧收缩系数流量，可不考虑取ε=1。按上式计算得：QP=0.5%=2.38m³/s≥2.32m³/s，QP=5%=1.53m³/s大于1.48m³/s，QP=10%=1.25m³/大于1.21m³/s，则本次设计的溢洪道满足泄洪要求。二、因宽顶堰后紧接陡坡泄槽，水跌不会在堰后发生，故必须先计算陡坡泄槽的水面线。1.泄槽第一段水面曲线计算a已知参数表4.5.1泄槽宽度B：4.0m泄槽纵坡i：0.137泄槽底板与水平面的夹角θ：7.8°计算起始断面水深流速系数φ1.0校核洪水标准泄槽下泄流量：2.32m³/s校核洪水标准泄槽单宽流量0.53m³/s.m设计洪水标准泄槽下泄流量：1.48m³/s设计洪水标准泄槽单宽流量0.34m³/s.m消能防冲标准泄槽下泄流量：1.21m³/s消能防冲标准泄槽单宽流量：0.29m³/s.mb泄槽临界底坡ik和临界水深hk计算根据《规范》要求：泄槽纵坡大于水流的临界坡降，属陡坡，泄槽纵坡小于水流的临界坡降，属缓坡，那么要判别设计选用底坡是否大于临界底坡，就应先计算泄槽的临界底坡。对于矩形断面泄槽，临界底坡ik及临界水深hk的计算公式如下：99 　式中：q…………泄槽单宽流量，m3/s，m；α…………动能修正系数，可近似地取为1.05；g…………重力加速度，g=9.81；B…………泄槽宽度；Ak…………临界水深断面面积；Rk…………临界水深断面水力半径；Ck…………谢才系数；n…………糙率，可按表A.7查取，本工程取n=0.023。表4.5.2临界底坡ik和临界水深hk计算表计算情况qnBAkRkCkhkik校核标准0.530.0234.01.240.268434.920.310.00089设计标准0.340.0234.00.920.206333.420.230.00095消能标准0.290.0234.00.840.1932.970.210.00092显然泄槽纵坡i=0.137＞ik，属陡坡c泄槽水面线计算由于泄槽上游接宽顶堰，所以起始计算断面定在池槽首部，水深h1取用泄槽首端断面计算的临界水深hk。由于是宽顶堰自由出流，临界水深hk即为堰上水深hc。表4.5.3起始断面水深h1计算表计算情况水库水位堰顶高程H0qθh1校核标准463.76463.30.460.537.8°0.31设计标准463.65463.30.350.347.8°0.23消能标准463.6463.30.300.297.8°0.21由于陡槽段属明渠非均匀流，用下面公式计算99 式中△L1—池槽段长度，mh1，h2—池槽段始、末断面水深，mV1，V2—池槽段始、末断面平均流速，m/s—流速分布不均匀系数，取1.05θ—泄槽底坡角度，（°）i—泄槽底坡，i=tgθ—池槽段内平均摩阻坡降n—泄槽槽身糙率系数—池槽段平均流速，=（V1+V2）/2，m/s—池槽段平均水力半径，=（R1+R2）/2，m泄槽段水流掺气水深可按下式计算：式中h、hb—泄槽计算断面的水深及掺气后的水深，mV—不掺气情况下泄槽计算断面的流速，m/sζ—修正系数，取为1计算得泄槽末端断面的水深hs，流速Vs分别:10年一遇洪水时：hs=0.08mVs=3.12m/s；20年一遇洪水时：hs=0.111mVs=3.54m/s；200年一遇洪水时：hs=0.14mVs=4.02m/s。因该工程溢洪道泄槽长96.0m，共分五大块计算，△L1=20.0m，△L2=20.0m，△L3=13.0m，△L4=20.0m，△L5=23.0m，水面曲线计算见表4.4.4、4.4.5、4.4.6。99 表4.4.4舒家湾泄槽段水面曲线试算表P=0.5%Q2.32n0.023I0.137　　　　　　　　　　　掺气水深hb断面底宽b∑L水深h面积w流速vav2/2g湿周x水力半径RC=R1/6/n平均V平均R平均C平均J(i-J)EsΔEsΔL14.0　0.311.241.710.164.620.2735.70.470.31520.003.70.1832.690.0690.0681.3620.024.00.1930.375.691.734.190.0929.691.830.19820.004.580.1230.900.189-0.0520.9320.034.00.1530.613.460.644.310.1432.111.400.15813.003.910.1331.540.1200.0170.6420.044.00.1410.494.361.024.240.1130.971.140.14720.0　4.14　0.12　31.23　0.146　-0.009　10.38　20.054.023.00.1350.543.930.824.270.1331.490.9616.00.14099 表4.4.5舒家湾泄槽段水面曲线试算表P=5%Q1.48n0.023I0.137　　　　　　　　　　　掺气水深hb断面底宽b∑L水深h面积w流速vav2/2g湿周x水力半径RC=R1/6/n平均V平均R平均C平均J(i-J)EsΔEsΔL14.0　0.230.921.480.124.460.2134.160.350.23320.003.310.1431.130.080.0571.1420.024.00.1660.265.151.424.130.0628.101.480.16920.003.900.0929.660.186-0.0490.9820.034.00.1280.512.660.384.260.1231.221.210.13113.003.300.1030.280.1170.020.4120.044.00.1160.353.940.834.170.0829.340.920.11920.0　3.54　0.09　29.87　0.152　-0.015　0.28　20.054023.00.1080.433.150.534.220.1030.400.6416.00.11199 表4.4.6舒家湾泄槽段水面曲线试算表P=10%Q1.21n0.023I0.137　　　　　　　　　　　掺气水深hb断面底宽b∑L水深h面积w流速vav2/2g湿周x水力半径RC=R1/6/n平均V平均R平均C平均J(i-J)EsΔEsΔL14.0　0.210.841.390.14.420.1933.70.310.21320.003.190.1230.640.0830.0541.0720.024.00.1590.244.981.334.120.0627.580.680.06220.003.70.0929.260.184-0.0470.9520.034.00.1210.482.430.314.240.1130.940.440.12313.003.120.0929.860.1160.0210.4220.044.00.0830.313.820.784.150.0728.780.360.08620.03.090.094.120.1130.0210.2720.054023.00.0630.233.620.474.110.0627.120.5816.00.08099 4.4.4溢洪道消能计算4.4.4.1控制段控制段上游为进口段长4.0m，喇叭口，底板顺坝坡坡比为1:2.0，岸墙顶与控制段墙顶平齐，顺上游为1:4.0坡比，高程464.0m，墙净高为3.7～1.7m，基础深0.4m，宽为1.51m～0.91m，顶宽0.4m，控制段长3.0m，两岸侧墙顶高程为465.0m，底板高程为463.3m，墙高1.7m迎水面为1:0.3斜坡，背面为直墙，采用M7.5浆砌石结构，侧墙基础均为0.4m，基础宽0.91m，底板采用M7.5浆砌石垫层厚0.2m，C15砼铺盖厚0.2m，布置单层Ф10纵横间距均为@300的构造钢筋。4.4.4.2泄槽段泄槽进口与控制段侧墙顶平，顺泄槽水面曲线，拟定墙高按校核洪水的水面曲线的掺汽水深加0.5m安全超高，基础深为0.4m，迎水面为1:0.3斜坡，顶宽0.4m，侧墙采用M7.5浆砌石结构，底板为M7.5浆砌石垫层厚0.2m，C20砼铺盖厚0.2m，参照《水工设计》手册，对于遭受高速水流距离冲刷的表面应设置构造钢筋，按构造要求布置单层Ф10纵横间距@300的构造钢筋。在底板下设置0.2×0.2m的纵横排水沟，内填碎石或砾石，泄槽每20m设置一条横向伸缩缝，伸缩缝采用20mm厚沥青杉板。各段墙高见表4.4.7，具体尺寸详见图纸。4.4.7泄槽侧墙高度计算表桩号(Km+m)掺汽水深（m）安全超高(m)基础深(m)墙高(m)墙顶宽(m)墙底宽(m)0+007控制段末端0.42.10.40.910+0270.3150.50.41.320.40.680+0470.1980.50.41.100.40.610+0670.1580.50.41.060.40.610+0870.1470.50.41.050.40.600+0960.1400.50.41.040.40.604.4.4.3溢洪道侧墙结构计算进口段长4.0m，控制段长3.0m，泄槽段长96.0m，左右岸墙型式均采用M7.5浆砌石重力式斜墙，迎水面斜坡为1:0.3，背水面为直墙，墙后填砂壤土，由于侧墙高度不一致，结构计算按控制段墙净高1.7m，底宽B=0.91m，顶宽0.4m99 ，运行工况考虑最不利组合时（墙前无水，墙厚水深为墙高的1/3，浆砌石容重为2.3t/㎡，地基容许应力为3.0kg/cm2，砌体与地基摩擦系数f=0.6，计算结果得∑G=2.564T，∑My=1.45t-m，∑Mx=0.54t-m。抗滑稳定系数fc=1.64＞1.05，满足稳定要求。抗倾稳定系数fo=2.85＞1.5，满足抗倾要求。地基应力验算：偏心矩地基应力：最大，小于允许，最小，拟定侧墙断面尺寸满足稳定要求。4.4.4.4泄槽底板抗滑稳定计算该工程开挖后底板基础均座落在岩石基础上，在斜坡上可将基础每1m高开挖成0.8m宽平台，阻止底下滑，工程处于溪沟岸上，底板下无水浮托，可不作抗滑稳定计算。4.4.5溢洪道消能计算按底流水跌消能计算消力池。自由水跌其车轭水深h2，按《溢洪道设计规范》（SL253-2000）（A.5.1），（A.5.1-1）式：经计算得：h2=0.68m。水跌长度，经计算L=4.7m，消力池宽度取与泄槽出口等宽b=4.0m，消力池深按式（A.5.3-1）得d=0.4m，消力池长按式（A.5.3-3），Lk=3.78m，取Lk=4.0m。消力池侧墙采用M7.5浆砌石结构，底板采用M7.5浆砌石垫层厚0.3m，表面C20砼铺盖厚0.3m，设置单层构造钢筋Ф10纵横间距@300，具体详见设计图纸。4.5放水设施改造设计舒家湾水库放水由混凝土卧管消力井、2个Φ200双向转动闸门组成。卧管混凝土老化开裂，底闸门淤塞打不开。输水涵管为薄层灰岩块石浆砌而成，经多年运行，砂浆脱落，库水沿涵管的空隙漏出库外，总漏水量5.0L99 /s。本次加固设计从原放水涵管穿Φ300PE管从进口至出口，与消力井连接，再从坝顶以核心墙为中心挖沉井至涵管底，采用C15砼外包Φ300PE管截水防渗，核心墙中心上、下游各3.0m，回填沉井夯压密实，新建放水卧管及消力井并安装2个Φ200双向转动闸门（1个备用），建启闭台，配置3t人力绞车，钢丝绳启闭。4.5.1放水卧管、消力井重建设计根据舒家湾水库的灌溉设计规模800亩，本次采用加大流量Q=0.104m3/s的进行设计，按灌溉要求设计加大流量的扩大系数为1.3，则设计加大流量Q加=0.104m3/s，涵管进口底板高程为456.3m，安装2个Φ200双向转动闸门，本次设计卧管底闸闸门放水孔中心线高程为457.1m，高闸门中心高程458.6m。一、放水孔直径的确定初步拟定放水孔的孔为Ф200mm，一次性开启一个，采用设计水深的1/3水头，卧管引用流量按孔口出流公式计算，式中：H——为闸孔孔口水头，H=2.0mw——孔口出流面积，w=0.0314m2μ——流量系数，查福州大学《拱坝》，得μ=0.62放水：经计算，最大放水流量Q=0.122m³/s＞加大流量0.104m3/s，满足灌溉需水要求。二、卧管断面尺寸的确定卧管采用钢筋砼现浇，为了施工方便，断面为方形，最大放水流量Q=0.122m3/s。底坡i=1:3.0，糙率系数n=0.017。假设底宽b=0.6m，正常水深度h=0.15m，按公式进行流量复核：Q=wc√Ri式中：Q——加大流量0.08×1.3=0.104m3/sh——正常过水深度取0.15mw——过水断面面积，w=0.09m2x——湿周，x=b+2h=0.90mR——水力半径，R=w/x=0.1099 C——谢才系数，C=R1/6/n=40.076按上式计算得Q=0.807m3/s＞0.104m3/s，满足设计要求。卧管的断面高度选用正常水深的3倍，故H=3×0.15=0.45m，取H=0.6m，卧管断面尺寸确定为0.6m×0.6m。三、结构设计卧管管身采用C20钢筋砼现浇，管壁厚度确定为0.4m，首先沿管线清基，开挖至硬土层，用M7.5浆砌块石砌筑基础，厚度为0.3m，并沿坡面找平，以此为平台，现浇钢筋砼管身，具体尺寸详见设计图。卧管配筋根据同类工程经验按构造配筋，内、外层纵、横向均配置Ф12@200钢筋即可。具体详见设计图纸。四、消力井重建设计设计消力井为矩形结构，C20钢筋砼现浇，厚度0.4m，净空尺寸B×L×H=1.2×3.5×（1.2～1.5m）。消力井基础必须开挖至硬土层。具体尺寸详见设计图。消力井配筋也是根据同类工程经验按构造配筋，内、外层纵、横向均配置Ф12@200钢筋即可。消力井的水力计算公式如下：消力井长度LK=（3～9）h2消力井最小深度d0=1.25(h2-h0)为保证产生淹没水跃，还应满足d+h0/h2≥1.05～1.10消力井宽度b0=b+0.4上式中：式中：h1—第一共轭水深，能近似采用卧管正常水深h1=h=0.15m；h2—第二共轭水深m；b—卧管宽度b=0.6m；h0—正常水深h0=0.3m；a—系数，采用1.1；g—重力加速度，g=9.81m/s2通过上式计算得h2=0.74m，当消力井长主按3h2计算时99 LK=3×0.74=2.22m，采用LK=2.5m消力井深度d0=1.25(h2-h0)=0.5m初步采用d0=0.5m，用下式验算d+h0/h2=1.49>1.05，满足产生淹没水跃条件，故取d0=0.5m设计采用消力井长度为2.5m，宽1.2m，深0.5m。具体详见设计图纸。4.5.2输水设施改造设计本次设计根据舒家湾水库安全认定报告从原涵管穿Φ300PE管输水灌溉，灌溉农田800亩，加大流量0.104m³/s，原涵管断面为B×H=（0.5m×0.6m），长58.0m，进口底高程456.3m，出口底高程455.9m，坡降i=0.007。一、过流复核按有压管流计算：采用查得μ=0.245，水头按正常水位1/3计算H=2.0m，得最大过流量Q=0.110m³/s大于加大流量0.104m³/s，满足灌溉过流量。二、穿管防渗截流从坝顶以核心墙中线挖沉井至原涵管底部，采用C15砼外包穿管，将管壁与涵管墙空隙填塞密实，核心墙中线上、下游各3.0m长，再采用新鲜粘土回填沉井至坝顶夯压密实。99 5、施工组织设计5.1施工条件5.1.1自然条件舒家湾水库位于张家界市永定区西北部，座落在永定区三家馆乡棕桥湾村，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等效益的小（Ⅱ）型水库。水库枢纽地理坐标为东径110°17求185suido满足规范要求。′58″，北纬29°09′26″。工程区属于亚热带季风型湿润气候。域内降雨丰富，多年平均降雨量1362.5mm，降雨主要集中在5至7月，一般4至8月为汛期，第一年10月至第二年3月为枯水期。水库地势为U型，历年平均气温在16.7℃，极端最高气温达40.7℃，极端最低气温-13.7℃，无霜期279天，冬天一般干旱少雨，历年很少出现冰冻期，对施工有利。5.1.2施工条件一、对外交通舒家湾水库位于永定区三家馆乡棕桥湾村境内，水库大坝距距张家界市城区25km，距三家馆乡政府1.0km，距村级公路0.5km，，交通不便。物资、器材、设备不能直接运达大坝。二、主要的工程项目舒家湾水库枢纽除险加固工程共包括以下6个项目：①大坝整治工程：对大坝上游坝坡进行整形，采用10cm厚砼预制块护坡防冲，设下坝踏步；对大坝下游坝坡左、右岸沿山根设置排水沟，设上、下坝踏步，马道整形硬化；对坝顶进行整形硬化，下游设排水棱体，下坝坡横坝渠道改埋Ф400PE管。②大坝防渗工程：沿坝轴线对坝基、坝肩进行帷幕灌浆，坝体进行充填灌浆和坝基、坝肩帷幕灌浆，使大坝坝身、坝基及坝肩形成一个封闭的防渗体系。③溢洪道在大坝左岸坝头，溢洪道全长107.0m，溢流堰采用开敞式宽顶堰，堰顶高程463.3m，堰顶宽度4.0m。④放水设施改造：从原涵管由出口穿Ф300PE管至进口与放水消力井连接，长58.0m，涵管与PE管截水防渗，先从坝顶以核心墙中线定位挖沉井直径1.2m，内径0.8m，然后自土场运新鲜粘土，再将沉井回填一层夯压密实至坝顶，砼浇筑时温度应控制在5℃～30℃之间，低于5℃易冻化，高于30℃易烧化。99 ⑤增设大坝安全监测设施；⑥环境保护及水土保持工程。三、建筑材料（1）粘土：心墙充填灌浆所需粘土，质地要求较纯，可到距大坝左岸500m的范围内装运，此处为泥质粉砂岩风化而成的褐黄色粘土，植被为杂草，无用层为根系土，厚约0.5m。有用层厚度约4.0m，成分为粘土，储量大于2.0万m3，能满足坝体心墙所需土料的需求。（2）含碎石粉质粘土及粉土：大坝所需要的碎石土料可以在大坝附近500m范围内开挖，碎石土由泥质粉砂岩全-强风化而成，厚1-3m，其储量和质量完全能满足坝体内、下游坝坡所需土料的要求。（3）砂、块石料：坝址区岩石为泥质粉砂岩，不能满足坝体除险加固的要求。砂、卵石料需到距工程8.0km外的张拐子砂场购买，除险加固所需块石料可到6.0Km外的云盘塔石场采购，此处岩石为灰岩，岩性完整，坚硬致密，抗压强度在50Mpa以上，其质量与储量能满足设计要求。（4）水泥在张家界市城区购买，钢材在市物资部门购买，木材就近采购，施工用的炸药不必在施工现场设仓库，使用时由专业管理单位配送。四、风、水、电工程中的供风系统采用电动移动式空压机（6m3/min），采用循环冷却水冷却。施工用水直接抽取舒家湾水库的库水，选用额定功率为5.5kw、扬程20m、流量30m3/h的离心水泵（IS65-50-160）抽水。施工用电采用舒家湾水库附近的农网电。五、施工用地及物质采购施工用房可在工程施工现场搭建临时工棚，施工期间施工队生活必需品可到距大坝1.0km外的三家馆乡集镇采购，整个施工用地计划安排见表5.1-1。99 表5.1-1临时设施项目用地面积计算表项目名称建筑面积（m2）占地面积（m2）砼拌和场　40钢筋加工车间100120水泥仓库100120木材仓库及加工车间80100砂石料堆场700　800施工设备物资库100120合计108013005.2施工导流5.2.1基本资料本工程为除险加固工程，施工受洪水影响的工程项目有：上游坝坡整形、卧管消力井重建、上游坝坡砼预制块护坡、坝体充填灌浆、坝基坝肩帷幕灌浆。这些项目必须在枯水期内完成施工，剩余的项目施工均不受洪水的影响，可以长年施工。5.2.2导流渡汛标准及施工洪水根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程等别为Ⅴ等，永久性建筑物中主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，相应的临时建筑物级别为5级。当导流建筑物为土石围堰时，设计洪水标准可取5年一遇。由于本次舒家湾水库为除险加固工程，需要导流的工程项目主要利用枯水期（第一年10月至第二年3月进行施工），施工期挡水仍用原坝体，故施工导流的设计标准取5年一遇。根据水文计算结果可知：枯水期考虑涵管放水，最高施工洪水位为457.0m（枯水期多年平均值）按经验5年一遇洪水位将稍高于多年平均值，所以本次设计最大施工洪水位取457.0m。5.2.3导流时段选择与施工导流方式一、施工导流时段选择拟定舒家湾水库施工期为8个月。除险加固工程施工中，根据各项目的施工位置、施工要求及施工强度，施工导流时段的选择原则是：充分利用枯水期施工，利用枯水期前的时间放空水库，尽量不占用设计安排的施工期，需要导流的工程项目施工导流以枯水期（前一年的10月至后一年的3月）作为导流时段，其余项目不受洪水影响。99 二、施工导流从舒家湾水库除险加固的实际情况来看，充分利用涵管的导流作用是减少导流围堰工程量的关键。大坝除险加固中的新建消力井闸门安装、原涵管穿Ф300PE管，选在枯水期进行，要求一个枯水季节完成，施工时段以当年10月至次年3月较优。施工前先利用放水涵管将水位降低至死水位以下，围堰采用袋装土围堰，最大堰高4.5m（包括0.5m超高），围堰顶高程457.5m，围堰合计长度约为60m，围堰顶宽2.0m，迎水面边坡为1:1.5，背水面边坡为1:1。5.2.4施工渡汛舒家湾水库除险加固工程中，坝体具有挡水作用，且受洪水影响的工程项目均安排在枯水期进行施工，不必采取特殊的渡汛措施，如果上游坝坡施工时遇超标准洪水，则用堆放沙袋增高导流围堰，并用防水胶布铺盖上游坝坡的方式进行临时渡汛。为了保证土围堰的防渗效果，可采用厚薄膜铺贴上游堰体，为避免堰体与两岸山体（或坝体）结合处出现较大集中渗漏，致使围堰溃决，故围堰与山体（坝体）结合处需开挖拉槽加大接触面积以增加堰体稳定。施工时，在上、下游堰脚打木桩，进一步增大堰体稳定性，同时，该围堰是按土石坝设计规范拟定尺寸，施工质量必须得到保证，可满足围堰稳定要求。5.3料场选择及运输（1）粘土：心墙充填灌浆所需粘土，质地要求较纯，可到距大坝左岸200m的范围开挖装运，此处为泥质粉砂岩而成的褐黄色粘土，植被为杂草，无用层为根系土，厚约0.5m。有用层厚度约4.0m，成分为粘土，储量大于2.0万m3，能满足坝体心墙所需土料的需求。（2）含碎石粉质粘土及粉土：大坝培厚所需要的碎石土料可以在大坝上游左右岸平台700m～500m处开挖，碎石土由砂质页岩全-强风化而成，厚1-3m，其储量和质量完全能满足大坝坝体充填灌浆所需土料的要求。（3）砂、块石料：坝址区岩石为泥质粉砂岩，不能满足坝体除险加固的要求。砂、卵石料需到距工程8km外的张拐子砂场购买，除险加固所需块石料可到6Km外的云盘塔采石场采购，此处岩石为灰岩，岩性完整，坚硬致密，抗压强度在599 0Mpa以上，其质量与储量能满足设计要求。（4）水泥在张家界市城区购买，钢材在市物资部门购买，木材就近采购，施工用的炸药不必在施工现场设仓库，使用时由专业管理单位配送。5.4主体工程施工5.4.1大坝整治工程施工大坝整治工程包括上游坝坡整形护砌，上、下坝踏步，下游坝坡左、右岸沿山根设排水沟，马道整平硬化，上、下坝踏步等项目。上游坝坡主要是坝坡整形、砼预块护坡防冲，上、下坝踏步；下游坝坡整治主要是坝坡左、右岸沿山根设置排水沟，上、下坝踏步，马道整平硬化，坝脚设斜卧式排水棱体，周边设拦畜板。在动工前必须清除原坡面上的杂草、石渣。5.4.2大坝防渗工程施工大坝防渗工程包括坝体充填灌浆、坝顶下部10.0m坝肩、坝基帷幕灌浆。先进行坝体充填灌浆，再进行坝基、坝肩帷幕灌浆的施工。一、坝体充填灌浆防渗桩墙施工充填灌浆防渗桩墙是以粘土为主要材料，通过钻孔机主动钻杆、钻头输入泥浆液，达到一定强度和稳定性，形成有较好防渗性能的粘土防渗墙，并通过钻孔间形成地下连续壁状桩防渗墙。二、坝基、坝肩帷幕灌浆的施工坝基、坝肩帷幕灌浆施工依据灌浆设计和《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）进行。本次设计坝基、坝肩帷幕灌浆采用自下而上分段循环灌浆法，分两序孔施工，各序灌浆孔在灌浆前宜进行简易压水试验，要求在先导孔内自上而下分段进行压水试验，可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗时进行，压力为灌浆压力的80%，压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。钻孔施工时位置偏差不得大于10cm，施工过程中严格把握孔斜度，正负不能偏差3°99 。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应进行堵盖，妥加保护，灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，冲洗至回水清净时止。设计灌浆夺为重根据钻孔深度按0.3、0.5、0.8及1.0MPa四级进行施工，在灌浆施工中可根据先导孔压水试验结果进行调整，坝肩地表及大坝建基面附近的灌浆压力不得超过0.3MPa，以免漏浆和破坏地表层岩石，建基础以下采用的灌浆压力为0.5MPa，随着钻孔深度的增加，建基面以下10m后灌浆压力为0.7MPa，以下15m后灌浆压力可采用1.0MPa。坝基帷幕灌浆材料采用32.5MPa的普通硅酸盐水泥，采有用纯水泥进行灌注。灌浆浆液的浓度按五个比级5:1、3:1、2:1、1:1、0.5:1。当灌浆压力保持不变、注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1小时，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓浆液。在设计灌浆压力下，当注入率不大于0.4L/min时继续灌注60min，或注入率不大于1L/min时继续灌注90min，灌浆可以结束。灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”，每段段长15m，灌注水灰比为0.5:1的浓浆，直到孔口冒出浓浆止；待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分小于3m后，可使用更浓的水泥浆或水泥球进行人工封填密实。为了检查坝基帷幕的施工质量，本次设计沿坝轴线钻10个检查孔，帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行，检查孔压水试验结速后，按规定的技术要求进行灌浆和封孔。三、大坝施工中还应注意监测充填、帷幕对坝体的不利动力影响。5.4.3溢洪道改造工程施工溢洪道工程主要以进口段、泄槽出口山沟自然消能段右岸挡水墙砌筑施工为主。基础开挖一定要严格按设计要求开挖至新鲜岩基，搞好隐蔽工程，验收合格后方能进入下一序施工，表面要干净，以便与砼衔接牢固，现浇砼应用电动振捣器进行振捣，另外，底板应按设计坡降采用水准仪进行施工放样，其岸墙浆砌石应严格按规范要求进行施工。5.4.4放水设施改造工程放水设施改造主要是从原涵管穿Ф300PE管，涵管与穿管之间空隙截水防渗，卧管消力井新建、闸门安装、建启闭台。涵管与穿管管壁与涵管空隙截水防渗，从坝顶以核心墙中线的位置挖沉井至原涵管底部，采用C15砼将涵管与穿管两侧井采用C15砼预制圈件护壁，待涵管截水防渗完成后，从土场运新鲜粘土回填沉井，分层夯压密实至坝顶高程。99 5.5安全生产、质量控制5.5.1安全生产保证体系安全生产保证体系思想保证组织保证检查保证经济保证普及教育专业教育特种工种教育强化安全意识增强预防能力经理部安全领导小组安保科工区安全领导小组专兼职安全员班组长义务安全员开展安全活动定期检查局每季一次检查经理部每月一次检查工区每周一次检查班组每天检查不定期检查对安全隐患逐一落实检查按规定提取技术措施经费逐级签订承包责任状与工资分配挂钩其他经济奖惩经济兑现安全生产99 5.5.2组织体系工程公司总部项目经理项目总工程师安保科工程科质检科各工区工区技术员工区专职安全员工区主任生产人员班组安全员物机科⑴安全生产管理职责划分①“安全生产领导小组”对安全工作负总责，小组定期召开会议，组织安全检查评比工作，学习贯彻国家加强关于安全生产方面的法规，领导工地安全生产工作。②安全保卫科作为项目经理部下设的职能部门，具体负责工地的安全生产及治安保卫工作，并主动接受建设、监理单位及工程公司的检查监督。安全保卫科参与从施工方案制定到施工现场安全生产操作规程监督实施的安全生产管理工作全过程。安保科配备足够的有一定理论知识、丰富实践经验、责任心强的工作人员，配备必要的器材以保证安全生产管理工作的有效落实。99 建立安全保证体系制定安全目标制定安全管理制度全面安全控制分析现状、找出存在的安全问题分析产生安全问题的原因或影响找出影响安全的主要因素制定措施，并预计改进效果安全目标措施或计划的实施调查采取改进后的效果总结经验，将有益的经验纳入安全管理规范提出尚未解决的问题及改进措施执行阶段检查阶段改进完善阶段安全计划阶段③工程科对施工方案的可靠性、安全性负责；质检科对施工方案的可靠性、安全性负复核检查责任；物资机械科对所使用的机械设备、工具材料的可靠性、适用性负责。5.5.3控制体系⑴安全目标制定。⑵安全管理规定的制订、国家及主管部门相关规程的采用控制。⑶现场安全标识设置、管理控制。⑷安全防护措施控制。99 ⑸执行安全操作规程情况的监督、控制。⑹施工方案和技术措施的安全性控制。5.5.4质量控制根据工程实际需要及GB/T19001-2000idtISO9001：2000控制体系要求，拟在本施工项目设置质量管理领导小组监督质量控制程序的顺利运行，设置质量检查科负责工程质量的全过程管理和控制，成立试验室负责整个工程的检测试验工作，作业班组为施工质量保证人，材料采购员为原材料质量保证人，工区工段为施工质量复核检查人，质量检查科为施工质量终检责任人，质量检查人员驻工地时间常驻工地。1、质量检查机构项目经理质检科试验室施工员质检员施工班组2、质量保证体系由组织体系、思想体系、控制体系三部分组成，建立以思想体系为基础、组织体系为保证、控制体系为保证措施、质量管理制度来规范质量管理行为的严密质量保证体系（如图示）。99 3、资料的搜集、整理、传递、存档制度所有来文均由办公室登记并贴签交有关领导批阅。政府主管部门、建设单位、设计单位、监理单位及工程公司99 发送的关于质量管理方面的通知、规定、文件等，由质量管理领导小组组长批阅，办公室存档并复印交质检科存查；关于设计变更通知、工程计量及变更通知、增加或补充勘察（检查）的通知、对施工单位的报告（请示、函件）的批复、对施工管理等做出的批示、指令等文件，由项目经理批阅，办公室存档并复印交工程科、质检科各存查一份。凡构成主体工程的外购材料（钢材、木材、水泥、外加剂等）由物机科负责按规范规定的批次收集生产许可证及火工材料出厂合格证（无合格证的材料仓库不验收、财务不付款或报销），每周向质检科递交一次，质检科负责存档，物机科留一份备查。构成主体工程的地方材料、自生产材料、需复检的外购材料由质检科按规范规定的批次、频次取样复试并将结果存档。基础验槽记录、隐蔽工程验收、单元工程及分部工程质量评定、验收等记录及表格，由质检科负责填写并报监理工程师复核签字后整理、复制、存档。质量总结会议记录、质量通报会议记录、技术交底会议记录、质量缺陷（事故）调查处理记录等由质检科纪录整理，与会人员签字，质检科存档；调查处理记录、处理意见经项目经理签字后报送建设、监理单位并由质检科存档一份。建设、监理单位的口头通知，由受通知人整理，经质检科（工程科）长复核后请发通知人签认后由质检（工程）科存查。发送给建设、监理单位的有关质量方面的函件、报告、请示等由质检科行文，项目经理（或质量领导小组长）签字后发送各有关单位。凡批阅的处理意见、会议决定、接受的通知相关部门必须遵照执行，执行完毕后将执行情况整理成文并交原件存档部门存档。4、质量检查执行程序（见下图）99 不合格合格合格填报质量验收通知单检查结果合格合格合格不合格不合格返修、返工处理返修、返工处理监理工程师（代表）现场检查、测试填报质量验收通知单质检科终检作业工区复检作业班组初检单元工程开工5.6施工组织机构设置根据水利部（1996）673号《水利工程建设项目实行法人责任制暂行规定》文件精神，该工程实行项目法人责任制。本工程业主为永定区水利工程建设管理站，主管部门是永定区水利局。为了保证工作的顺利实施，业主负责成立相应的工程建筑管理机构，实行建设与管理一体化。机构设置情况见如下框图：99 业主（永定区水利工程建设管理站）监理部财务部工程技术部项目经理部施工队质检组物质供应部工程管理严格按水利工程建设程序进行，实行全过程的管理、监督、服务。全面推进项目法人负责制、招标投标制、建设监理制及推行项目管理。积极贯彻“百年大计、质量第一”的方针，建立健全全面质量管理体系，在施工过程中对工程质量、投资、工期进行严格控制，确保工程保质保量地按时完成。5.7施工总体布置由于本工程施工项目较集中，而单个项目工程量小，施工工厂、仓库及生活办公设备采取大集中、小分散方式布置。水泥仓库、生活办公设施集中布置在坝脚右侧，砼拌和机置于大坝左端，砂石堆料厂也置于大坝左端。5.7.1施工交通运输因舒家湾水库距村级公路0.5km，物资不能直接到达大坝坝顶，需修0.5km防汛公路，可满足施工要求。5.7.2施工总体布置块石、卵石、砂加工料场：坝址区岩石为灰色页岩，不能满足坝体除险加固的要求。除险加固所需块石料可到6.0Km外云盘塔采石场99 购买，此处岩石为灰岩，岩性完整，坚硬致密，抗压强度在450Mpa以上，其质量与储量能满足设计要求。砂、卵石可到距工程8.0km外的张拐子砂料场购买。供风、供水、供电：工程中的供风系统采用电动移动式空压机，布置在大坝右坝头。施工用水直接抽取舒家湾水库的库水，抽水机布置在大坝上游右岸山坡上。施工用电采用舒家湾水库附近的农网电，临时架设线路给工程施工供电。生产、生活设施：生产、生活设施应分阶段布置在工程量大、技术要求高、原材料消耗多、交通便利的地方。本次设计布置在大坝下游附近，建临时工棚，另外租用当地部分民房即可。表5.6-2主要施工机械设备表序号设备名称规格与型号单位数量1自卸汽车5t辆32砼拌和机0.3km3台23砼振捣器杆入式/平板把4/24手推双胶轮车0.2m3辆65空压机3L-10/8套16帷幕灌浆设备套17手风钻01-30型台2具体施工总体布置见图纸集5.8施工总进度5.8.1设计依据本工程共有6个项目，大坝整治工程、大坝防渗工程、溢洪道改造、放水设施改造、增设大坝安全监测设施、环境保护及水土保持工程，设计施工总工期为8个月。由于本工程施工项目较多，结构情况简复不一，施工难易差异较大。根据各单位工程的建设情况、设备安装工程量及本地施工企业设备情况，确定下列几个原则：一、以大坝整治工程为主，先主体后分部，控制施工工期。施工总工期安排8个月。二、舒家湾99 水库除险加固工程采取长年施工。为了早日竣工，制定切实可行的施工进度计划，严格执行施工规范，坚持百年大计，质量第一的方针，确保工程保质、保量地按时完成。三、根据工期短，施工场地比较集中的特点，对工程做到统筹安排，组织施工队进行平行施工，进行流水作业施工。5.8.2施工总进度计划本除险加固工程设计在枯水期施工，基本不受施工导流的影响，应保证所有项目在枯水期完成。施工进度按小型施工队伍的施工水平安排。本工程施工期从第一年9月至第二年4月底，总工期8个月。其中准备期1个月，扫尾工期1个月，主体工程施工6个月。本工程施工共需劳动总工日3.58万个，高峰期劳动人数200人/天。按照先主后次的顺序和长年施工的原则和方法，通过技术经济比较选定施工总进度方案，确定合理总工期为8个月，具体安排见水库除险加固工程施工进度计划表5.8-1。99 表5.8-1舒家湾水库工程施工总进度表99 6、环境保护与水土保持设计6.1环境保护设计舒家湾水库位于澧水四级支流棕桥湾溪上游，属于亚热带季风型湿润气候。降雨量年内变化较大，年最大降雨量达到1750mm，年最小降雨量仅1100mm，多年平均降雨量1362.5mm，历年平均气温在15.8～16.9℃。由于以往缺乏环境保护意识，目前水库库区的植被不太好，故本次水库除险加固须注意工程施工对环境的保护。6.1.1环境影响评价一、有利影响该水库经除险加固后，水库的正常蓄水位463.3m，相应库容10.8万m3；设计洪水位463.65m，相应库容11.43万m3；校核洪水位463.76m，相应库容11.65万m3。水库蓄水对库区周边的植被绿化、环境美化、水土保持、水源涵养、调节当地气候均具有一定的有利因子，水库作为灌溉工程，可满足下游800亩农田的生产用水，降低当到的旱灾可能性，提高灌区内农业人口旱涝保收面积，为当地人民的生活、生产带来了一定的经济效益，有利于水库下游地区的土地资源和水资源的开发利用；水库作为防洪除险的公益性工程，其调蓄洪水的作用可有效减少下游村寨的洪灾损失。二、不利影响本次除险加固工程施工不可避免会给当地环境带来一些不利的影响，但力求将兴建工程所引起的不利影响减少到最低程度。本次施工对环境的不利影响主要有以下几方面：㈠水库除险加固工程施工的建筑材料的开采，如坝体护坡和溢洪道建筑所用的石料开采，都会毁坏当地的植被，造成局部生态失调，引起小范围内的水土流失。㈡施工产生的弃渣、废水将给库去周围的环境带来一些不良影响。㈢水库水位的增加和水位频繁变化，可能造成库岸的局部崩塌，增加库内泥沙淤积。6.1.2环境保护设计为了防止和减少工程施工对库区周围环境的不利影响，使库区水常清、山常绿，施工中采取如下措施：㈠搞好库区的水土保持及绿化工程，使小流域99 的综合治理落实到实处。建设期间在水库管理所、库区周围]建筑材料开采场等大面积开挖的地方种植草皮和树木，不出现泥土外露现象，防止毁林开荒、破坏植被的情况出现。㈡在施工期间，工程开挖的渣土废料应按水土保持要求进行堆放处理，选择管理处附近低洼地作为集中堆放渣料场，设置必要的挡护设施，表层进行铺土覆盖并种植树木。防止渣土散失，产生水土流失，施工机械生产废水应经处理后排放。在施工区附近设置简易厕所和垃圾站，定期清运。具体施工期间采取的环境保护措施如下表：项目名称工程措施管理措施备注水质保护施工机械设备保养冲洗的废水处理池1个、生活污水处理池1个。派专人进行管理。空气保护施工废水处理池2个。施工中尽量减少灰尘及废气的产生。人群健康保护设医疗室1个，设生活垃圾箱1个。定期清理施工区卫生，对施工人员进行检疫、免疫。环境管理设环境管理办公室。派专人进行管理。环境监理设环境监理部。派专人进行现场监理。环境监测设专业的试验室，定期进行水质、空气及噪声监测。派专业人员进行现场取样、监测。合计6.2水土保持设计6.2.1水土流失预测一、预测时段项目区新增水土流失主要发生在项目建设期，生产运行过程中无需扰动地面，不会新增水土流失，水土流失预测时段划分为项目建设期和影响期，时间分别为10个月和2年。二、预测内容a)扰动原地貌、损坏土地、植被情况根据环评调查资料和施工所提成果资料统计，工程共扰动原地貌面积0.78hm2，其中永久占地0.65hm2，临时占地0.13hm2，共毁损水土保持设施0.78hm2。详情见表6.2-1。表6.2-1扰动原地貌、植被情况表99 项目名称扰动地面面积（hm2）损坏植被面积（hm2）一、主体工程区0.630.68二、1、施工临建区0.130.15合计0.780.83b)弃渣量根据主体工程施工方案和总体安排，进行土石方挖填平衡分析，本工程回填方大于开挖方，施工过程中的主体工程和临时工程土石方开挖总量为m3，总回填土石方量0m3，因此本项目有弃渣m³。c)可能新增水土流失面积和总量的预测本项目可能新增水土流失面积为0.78hm2。根据有关规划，对工程区有代表性的不同地块实地调查和测量成果所确定的施工期的土壤侵蚀模数，并比照其他项目的方法估算施工期和影响期各区的平均流失量，经过计算，项目区可能新增水土流失总量为0.142万t。d)水土流失危害预测由于生产建设期形成新的开挖面，扰动原有地貌，并改变土地结构，毁坏水保林、草，可能新增水土流失面积0.78hm2，区域水土流失加重，可能新增水土流失为0.115万t。同时生态环境也遭到破坏，建设中形成的成片废弃土、裸露地及闲置地，也影响区域景观的美化。6.2.2水土流失防治方案一、防治原则和目标a)防治原则“谁开发，谁保护，谁造成水土流失谁负责”方案设计与实施要结合项目区水土保持现状和工程设计、建设的特点，提出技术上可行、经济上合理、操作性强的防治措施。b)防治目标贯彻“二十四字”防治方针，严格执行“三同时”制度，“水土保持设施补偿”制度，对项目造成的水土流失进行防治。同时实现下面6项防治指标：扰动土地治理率达到90％以上；水土流失总治理度达到80％以上；99 水土流失量控制比达到允许值1.2；拦渣率达到85％以上；林草覆盖率达到15％以上；植被恢复指数达到90％以上。二、防治责任范围本项目的防治责任范围面积为0.83hm2。三、防治分区项目区水土流失防治分三大区域即主体工程区、施工临时占地区、弃料场。四、防治体系布局新增水土流失的防治采取分区防治。本项目水土流失的防治重点在主体工程区、施工临时占地区和弃料场。五、防治措施根据各区特点，分别采用工程措施和植物措施进行防治。a)主体工程区主体工程区占地0.63hm2，两侧恢复地表植被，以保持水土、涵养水源。种植草皮，撒播草籽种15kg，栽种松柏树，植株距与行距为5×5m，共栽种70株。b)施工临时工程区本区包括施工临建设施和临时施工道路两部分，植松柏树80株，撒播草籽种5kg。c)弃渣场工程区弃渣场下缘采用M7.5浆砌石挡土墙长35m，高2.2m，顶宽0.5m，底宽1.6m，撒播草籽种15kg。六、工程量项目水土保持工程量主要有平整土地0.78hm2，撒草籽35kg，详见工程量表6.2-2。99 表6.2-2舒家湾水库除险加固工程水土保持工程量表工程名称平整土地(hm2)植树(株)草籽护坡(kg)浆砌石(m³)一、主体工程区0.508015二、临时工程区0.135三、施工道路0.1570四、弃渣场1581合计0.7815035七、水土流失监测建议每个防护圈设置一个监测点，对水土流失量的大小、水土流失危害和水土保持工程效益等适时监测。并将监测结果纳入水土保持监测网络，统一管理。6.3投资概算为减免实施本工程给环境造成的不利影响必需采取下列两大类环境保护措施：(1)施工期环境保护；(2)水土保持及绿化。舒家湾水库除险加固环境保护投资1.90万元，水土保持投资5.02万元，环保与水保总投资6.92万元。投资项目详情见表6.3-1，表6.3-2。表6.3-1施工期环保投资概算表项目单价数量投资　　　（万元）施工区环境保护水质保护砼废水处理　0.3万元/处10.30含油废水处理0.3万元/处10.30建筑设施费0.3万元/处1个0.30空气质量保护扬尘控制0.3万元/年8个月0.2人群健康保护生活垃圾及粪便处理0.3万元/年8个月0.2卫生防疫0.3万元/年8个月0.2环境保护管理监测管理机构及运行费0.3万元/年8个月0.2施工期环境监测0.3万元/年8个月0.2合计　　　　1.999 表6.3-2水土保持及绿化措施投资概算表编号工程或费用名称单位数量单价(元）合价（万元）　第一部分　工程措施　　　2.121平整土地hm20.784851.890.382浆砌石挡土墙M7.5m381215.501.75　第二部分　植物措施　　　1.101主体工程植树（樟树）株150150.23　草籽护坡kg352500.88　第四部分独立费用　　　0.34一建设管理费%2.03.220.06二工程监理费%2.03.220.06三勘测设计费%5.03.220.16四水土流失监测费%1.53.220.05　一至四部分合计　　　3.56　基本预备费　　　0.21　水土保持设施补偿费hm20.83150001.25　工程总投资　　　5.0299 7、工程管理设计7.1工程管理现状舒家湾水库管理单位直属三家馆乡水管站管理，其工作人员各负其责，业务能力得到了提高，结合本工程的实际情况，编制了相应的水库防洪和兴利调度运用制度。并向水利局上报水库运行应急措施，妥善地协调了灌区各受益村的需水矛盾。管理所的经济来源主要是靠收取农田灌溉水费及养鱼收入，年总收入0.3万元，管理开支都不够，给管理工作带来了很大的难度，严重影响管理所的生存和工程的运行管理。虽然大坝管理单位在艰难条件下，工作是精心的，尽职尽责的，但是由于无资金投入，大坝缺乏安全监测的硬件设施，也无法对大坝进行全面维修，大坝存在安全隐患，所以大坝运行管理综合评价为不合格。7.2设计依据本次除险加固初设中工程管理设计部分以下列规范为设计依据：1、《水库工程管理设计规范》（SL106-96）；2、《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SL705-81）；3、《关于水利工程设计、施工为管理创造必要的条件的若干规定》（SL706-81）；4、《关于厂矿企业职工住宅、宿舍建筑标准的几项意见》（国家建委）。7.3施工管理依据《关于水利工程设计、施工为管理创造必要的条件的若干规定》（SL706-81），在工程施工完备竣工验收后12个月，为保证施工质量，施工单位才能全部撤出。7.4管理机构按照水库管理等级规定，确定水库主管部门的级别为县级，水库管理单位的机构属永定区三家馆乡水管站管理，直属永定区水利局。7.5工程管理规范与保护范围7.5.1工程管理规范根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）及《中华人民共和国水法》、《水土保持法2》、《中华人民共和国河道管理条例》、《张家界市99 水利水电工程管理办法》等法律、法规，对该水库工程进行规范管理。7.5.2保护范围根据国家有关保护水利设施的规定，水库最高设计洪水位以下的淹没区和水库的水面，以及综合经营的生产基地等均属工程管理单位的管护范围。水利工程及其建筑物周围，以及干渠、支渠，在兴建工程时，已按工程实际需要划定了管护范围的，一律有效，不再变动。尚未划定管护范围，或虽已划定但有争议的，由当地政府组织有关单位和村组，到现场划定边界，树立界桩，明确权属，定权发证，受法律保护。村组管理的水利工程，从保护工程安全出发，由当地政府参照有关规定研究办理。7.6工程管理设施7.6.1管理站房的改建舒家湾水库隶属三家馆乡水管站管理，舒家湾水库不需管理站房建设。7.6.2大坝安全监测设施舒家湾水库由于缺少观测仪器和没有配备专业观测人员，坝体沉陷和位移、浸润线、渗漏等观测项目一直未开展。根据《水库大坝安全管理条例》和大坝观测设计有关规范，对工程观测设施进行重新设计。舒家湾水库属Ⅴ等工程，大坝属5级建筑物，根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）要求，其观测项目为：巡视检查、大坝表面变形观测、大坝渗流量观测和水文气象观测（上、下游水位、降雨量、气温等项目）。一、大坝观测设计1、大坝变形观测：由于受资金的限制，暂不设置。2、大坝渗流量观测：由于受资金的限制，暂不设置。3、大坝环境观测大坝环境观测包括库水位观测、上游水位观测、降雨量和气温观测。1）库水位观测在库内设立水位准尺，以放水闸门进口高程457.0m作为安装水位尺起点，水位变幅6m左右。7.6.3工程观测设施自工程建成以来，就没有设立工程监测设施，本次设计的工程监测设施有：水库的上游观测库水位变化情况。99 枢纽工程检查与观测的任务是：监视工程处理后的状态变化和工作情况，掌握工程变化规律，为正确管理运用提供科学依据，及时发现不正常迹象，分析原因，采取措施，防止事故的发生。枢纽工程检查根据不同的运行情况，采用经常检查，定期检查与特别检查相结合。1、经常检查：枢纽管理单位对建筑物的各个部位、启闭机械、动力设备、观测设备、通讯设施、水流形态，库区岸坡稳定等进行经常检查，由专职人员负责。2、定期检查：每年汛期抬高水位运行对挡水建筑物作定期检查。定期检查由管理单位负责组织领导，并结合各建筑物所埋放的观测设备的观测数据进行分析，做出检查方案。3、特别检查：当发生特大洪水、暴风、暴雨等工程非常运行情况时（或发生重大事故），管理单位应及时组织力量检查，必要时请上级主管部门共同检查。必须全面对建筑物进行监测，根据监测数据对建筑物的工作状态进行详细分析，作出全面分析报告，检查书面报告，必要时报上级主管部门。99 8、工程概算8.1工程概况舒家湾水库位于永定区三家馆乡棕桥湾村境内，所属水系为澧水四级支流棕桥湾村溪上游，距张家界市城区25km，距三家馆乡政府1.0km，距村级公路0.5km，交通不便。水库控制集雨面积0.13km2，水库正常蓄水位463.3m，正常库容10.8万m3，总库容11.65万m3。大坝坝型为粘土心墙土坝，坝高13.1m。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施等永久建筑物组成。水库设计灌溉面积800亩，目前灌溉面积已达800亩，是一座以灌溉为主，结合防洪、养鱼等综合效益的小(Ⅱ)型水利工程。本次除险加固初步设计的主要内容有：①对大坝上游坝坡整形，坝坡面铺设混凝土六方预制块防雨水、防浪冲刷，坝坡两岸沿山根设宽0.3m，高0.5m的浆砌石挡土墙；下游坝坡整形，左、右岸边坡布置排水沟，下游坝面除去杂草，坝脚设排水棱体，横坝渠道改为埋Ф400PE管。②对坝体采用充填灌浆，大坝坝肩采用帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆深度应在坝基深入基岩面透水率10Lu部位以下，大坝坝肩从坝头向外延伸10m，增强坝体、坝基防渗能力。③坝顶采用C15砼硬化。④溢洪道全长107m，采用水泥砂浆砌块石，底板C20砼铺盖，设置单层构造钢筋纵横间距@300。⑤放水设施重建消力井，安装Ф200双向转动闸门2个（1个备用），建启闭台，从现有老涵管从进口至出口穿Ф300PE管，从坝挖沉井将老涵管与穿管的管壁之间采用C15砼加固防渗。⑥增设大坝安全监测系统（上游立水位尺）。⑦环境保护及水土保持工程。工程完成开挖土方1609m3,土石方回填6m3，石方开挖102m3，浆(干)砌石682.2m3，砼及钢筋砼579.6m3，帷幕灌浆519.6m，充填灌浆352.6m。共消耗水泥299.8t，钢筋(材)3.20t，块石747.3m3，碎石606.8m3，砂1251.7m3，劳动工时3.58万个。99 8.2投资主要指标工程静态总投资176.53万元，其中工程部分总投资169.60万元，建筑工程100.70万元，金结工程1.94万元,临时工程25.11万元，独立费用33.78万元，基本预备费8.08万元，水土保持投资5.02万元，环境保护投资1.90万元。工程施工期8个月。8.3编制原则和依据8.3.1编制依据一、湖南省水利厅湘水建管[2008]第16号文颁发的《湖南省水利水电工程设计概(估)算编制规定》(以下简称编制规定)；二、水利部办公厅、财政部办公厅文件办规计[2011]206号文件《小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见》；三、《张家界工程造价信息》2012年第6期；四、张家界市永定区舒家湾水库除险加固初步设计报告书及图纸。8.3.2采用定额建筑工程采用《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》（水利部水总[2002]116号）；《水利工程概预算补充定额》（水利部水总[2005]289号）；《水利水电设备安装工程概算定额》（水利部水建管[1999]523号）；《中小型水利水电设备安装工程概算定额》（水利部水建[1993]63号）。8.3.3取费标准按《编制规定》计取，取费标准如下:一、其他直接费：按直接费的百分比计算。其中建筑工程为3%，安装工程为4.1%。二、现场经费：按直接费的百分比计算。其中土石方工程为8%，砌石工程为7%，模板工程为7%，砼工程为7%，钢筋制作安装工程4%，钻孔灌浆工程为6.5%，其他工程为6.5%,安装工程按人工费的40%计算。三、间接费：按直接工程费的百分比计算。其中土石方工程为8%，砌石工程为7%，模板工程为5.5%，砼工程为5%，钢筋制作安装工程3.5%，钻孔灌浆工程为6.5%，其他工程为6.5%,安装工程按人工费的45%计算。四、利润：按直接工程费和间接费之和的7%计算。99 五、税金：按直接工程费、间接费、利润和主要材料价差之和的3.22%计算。8.4基础价格一、概算编制水平年为2012年。二、人工预算单价按《编制规定》执行，其中工长9.87元/工时，高级工9.32元/工时，中级工7.22元/工时，初级工5.6元/工时。三、主要材料价格：水泥从张家界市城区购买,运距25km；油料购于张家界石油公司，钢筋(材)张家界市金属公司，运距25km；木材就地采购,不计运杂费。水泥、钢筋、砂石料公路运输按0.6元/t.km计。依据《编制规定》，此次概算的编制主要材料采用基价法，钢筋3200元/t，水泥280元/t,砂碎石(外购)50元/m3，块石(外购)60元/m3。实际预算价与限价的差值计取税金后列入独立费用中。本工程大部分为人力施工，机械化施工程度低，油料用量较少，故油料直接采用预算价。四、次要材料价格参照张家界市建委定额管理站发布价。五、风、水、电价电价:直接使用农网供电，计算电价0.993元/kw.h。水价:经计算0.76元/m3。风价:经计算0.18元/m3。六、块石、碎石、砂价块石在距工程6km的云盘塔砂石料场购买，碎石、砂在距工程8km的张拐子砂场购买，自卸汽车5t运输。经计算:块石为76.12元/m3，碎石为97.68元/m3，砂为97.20元/m3。七、粘土、砾石土价粘土在距工程0.5km以外的范围内装运，砾石土在大坝附近500m范围内开挖。经计算:粘土为13.97元/m3，砾石土为15.22元/m3。8.5其它费用按《编制规定》计取。建设单位人员经常费，按一至四部分建安工程投资的1.95%计。工程管理经常费，按一至四部分建安工程投资1.5%之和计算。勘测设计费按一至四部分建安工程投资的6.5%计。工程监理费按建安投资的2%计。99 工程保险费，按一至四部分投资的0.5%计。基本预备费按一至五部分投资的5%计算，不计价差预备费。8.6工程概算表总概算表单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计Ⅰ工程部分　　　　　第一部分建筑工程100.70　　100.70一挡水工程82.21　　82.21二泄洪工程1.30　　1.30三输水工程8.34　　8.34四防汛公路7.50　　7.50五其他建筑工程1.34　　1.34　第二部分机电设备及安装　0.00　0.00　第三部分金结设备及安装0.251.69　1.94一输水工程0.251.69　1.94　第四部分施工临时工程25.11　　25.11一施工道路1.25　　1.25二施工房屋建筑工程4.00　　4.00三施工导流17.09　　17.09四施工用电线路0.75　　0.75五其它临时工程2.02　　2.02　第五部分独立费用　　33.7833.78一建设管理费　　4.354.35二大坝安全认定费　　3.003.00三勘测设计费　　8.198.19四工程建设监理费　　2.522.52五其它费用　　0.640.64六材料价差　　15.0815.08　第一至第五部分合计126.061.6933.78161.53　基本预备费　　　8.08　工程静态总投资　　　169.60Ⅱ环境保护工程部分　　1.901.90一施工区环境保护　　1.101.10二人群健康保护　　0.400.40三环境保护管理监测　　0.400.40Ⅲ水土保持工程部分　　5.025.02一工程措施　　2.122.12二植物措施　　1.101.10三独立费用　　0.340.34　基本预备费　　0.210.21　水土保持设施补偿费　　1.251.25Ⅳ工程静态总投资　　　176.5399 湘水电设证第A243006161号湖南省张家界市永定区舒家湾水库除险加固工程初步设计报告（送审稿）张家界市永定区水利水电勘测设计院二0一三年三月99 湖南省张家界市永定区舒家湾水库除险加固工程初步设计报告设计单位：张家界市永定区水利水电勘测设计院设计证号：湘水电设证第A243006161号审定：审核：审查：校核：设计人员：时间：2013年3月99 目录1、综合说明41.1工程概述41.2水文及调洪演算81.3工程地质101.4除险加固工程设计项目141.5施工组织设计151.6环境保护设计161.7水土保持设计161.8工程管理设计161.9工程概算162、水文及调洪演算182.1流域概况182.2设计洪水182.2.2设计暴雨182.3调洪验算222.4水库抗洪能力复核272.5水库溃坝风险分析292.6施工洪水计算293、工程地质313.1工程概况313.2坝址区工程地质、水文地质条件333.3除险加固区工程地质评价363.4天然建筑材料评价403.5结论与建议404、除险加固工程设计424.1设计依据及基本资料424.2大坝整治工程设计434.3大坝防渗工程设计454.4溢洪道加固设计524.5放水设施改造设计615、施工组织设计655.1施工条件655.2施工导流675.3料场选择及运输685.4主体工程施工695.5安全生产、质量控制715.6施工组织机构设置775.7施工总体布置785.8施工总进度796、环境保护与水土保持设计8299 6.1环境保护设计826.2水土保持设计836.3投资概算867、工程管理设计887.1工程管理现状887.2设计依据887.3施工管理887.4管理机构887.5工程管理规范与保护范围887.6工程管理设施898、工程概算918.1工程概况918.2投资主要指标918.3编制原则和依据928.4基础价格928.5其它费用938.6工程概算表9499 照片1：舒家湾水库大坝上游坝坡照片2：舒家湾水库大坝下游坝坡99 照片3：舒家湾水库溢洪道照片4:舒家湾水库放水涵管出口99'