某市xx区xx水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告 40页

某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告目录1工程概况21.1工程概况21.2立项、初设文件批复31.3工程主要建设内容31.4主要技术特征指标42工程设计要点62.1工程依据62.2工程等别、建筑物级别及设计标准62.3工程设计73设计审查意见落实264设计标准284.1防洪标准284.2抗震标准285设计变更295.1施工图阶段对初设的优化295.2重大变更295.3其它变更306设计文件质量管理347设计服务358工程评价368.1对本工程设计质量评价368.2对本工程施工质量评价369经验与建议3710附件3810.1设计机构设置和主要工作人员3810.2工程设计大事记3910.3技术标准目录4015n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告1工程概况1.1工程概况LL水库位于江苏省LL市市区南部丘陵地区，太湖湖西水系，水库集水面积25.5km2，总库容为1433.0×104m3，LL水库是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。主坝一座，为均质土坝，坝顶高程32m，最大坝高13.0m，主坝顶长725m。副坝一座，也为均质土坝，坝顶长150m，最大坝高7.0m，原坝顶高程28.5m左右，宽3～6m。加固后坝顶高程为31.5~30.0m，宽6.0m，最大坝高为8.5m。涵洞两座，南涵原为1.15×1.0m(宽×高)拱涵，进口底高程22.2m；北涵原为φ0.9m圆涵，进口底高程21.70m。加固后涵洞尺寸均为1.2m×1.8m，底高程分别与原涵底高程相同。溢洪闸一座，3孔，每孔净宽2.5m，设计最大下泄流量101.0m3/s，堰顶高程25.00m。本次除险加固后，工程规模与原闸相同。该水库始建于上世纪50年代，经多次加高达现有规模。经过近50年运行，水库已出现一系列安全隐患，危及工程安全。2007年5月，LL市水利局、丹徒区水利农机局组织有关专家对LL水库进行安全鉴定，形成水库大坝安全鉴定报告书，经江苏省水利厅审定，LL水库大坝安全评定为三类坝。2008年1月，水利部大坝安全管理中心对鉴定成果进行复查并现场踏勘，结论基本与鉴定意见一致，并以坝函[2008]4015n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告号文予以确认。1.2立项、初设文件批复初步设计报告编制、上报及批复情况：2008年4月，LL市工程勘测设计研究院编制完成了《江苏省LLLL水库除险加固工程初步设计》。2008年6月，受省水利厅委托，江苏省水利科技咨询有限公司组织有关专家对该报告进行咨询审查，提出《LL市LL水库初步设计修改补充意见》。2008年8月，我院对送审稿进行了补充完善，并编制完成《江苏省LLLL水库除险加固工程初步设计报告》（修订本）。2008年9月28日，水利部太湖流域管理局下发文件太管规计［2008］269号《关于江苏省LL市LL水库除险加固工程初步设计复核意见的函》。2008年10月17日，江苏省发展和改革委员会，以苏发改农经发[2008]1276号文批复了LL市LL水库除险加固工程初步设计，核定工程概算总投资为3483万元。1.3工程主要建设内容根据初设批复本次除险加固的主要工程内容为：1.3.1主坝加固工程。15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告坝身采用多头小直径水泥土搅拌桩截渗墙加固；坝顶重建防汛道路；迎水面护坡加固；背水坡增建贴坡排水；完善坝面及坝坡排水，结合水土保持对背水坡进行草皮护坡绿化；坝脚填塘固基。1.3.2副坝加固工程。坝身加高培厚；新建坝顶防汛道路；迎水面新建预制块护坡，对岸新建预制块护坡；背水坡增建贴坡排水；完善坝面及坝坡排水，结合水土保持对背水坡进行草皮护坡绿化；坝脚填塘固基。1.3.3溢洪道拆建以及下游196m溢洪河弯道护砌。1.3.4南、北灌溉涵拆除重建。1.3.5新建进库防汛公路847米，其中南端668米、北端179米。修建生产路长1086米，改建桥梁2座。1.3.6观测设施改造、自动化监控系统及管理设施完善等。1.4主要技术特征指标LL水库除险加固工程水库大坝、溢洪闸、涵洞等主要特性见下表。表1-1LL水库综合特性表序号名称单位数量备注水库校核洪水位m29.23原校核水位为29.45m设计洪水位m28.13原设计水位为28.17m正常蓄水位m26.50与原资料同死水位m21.7与原资料同汛期限制水位m26.00与原资料同总库容万m31433.0原资料总库容为1536×104m3，校核水位为29.45m。正常蓄水位以下库容万m3678.6调洪库容万m3852.6调节库容（兴利）万m3618.2死库容万m360.4坝体坝顶长度(主坝+副坝)m725+150原资料720+150坝顶高程(主坝/副坝)m32.00/31.5~30.0原状32.00/31.9~28.5　15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告最大坝高(主坝/副坝)m13.0/8.5原资料13.0/7.0坝顶宽度(主坝/副坝)m6/6原状6/3~6上游坝坡坡比(主坝/副坝)　1:2.6~3.0/1:2.5原状1:2.6~3.0/1:1.5左右下游坝坡坡比(主坝/副坝)　1:2.5～3.0/1:2.5～3.0原状1:2.5～3.0/1:2左右溢洪闸(道)闸室底板高程m25.00与原闸同　闸孔总净宽(3孔)m2.5×3与原闸同　闸门尺寸m2.5×2.0原状2.5×5.0启闭机台数台3与原闸同　启闭机吨位Kn100(卷扬式)原闸为100Kn螺杆式设计流量(P=2%)m3/s56.5校核流量(P=0.1%)m3/s101.0原资料为71.69消能防冲设计标准%3.33按规范消能防冲设计流量m3/s45.5　消能方式　底流与原闸同单宽设计流量m3/s6.85　泄槽长度m60与原闸同泄槽地板高程m25.00-13.00与原闸同消力池深度/长度m净2.0/19.3原闸(净)2/16.5出水渠高程/长度m15.0/396原状15.0/200涵洞灌溉面积万亩1.9与原资料同设计流量m3/s4.5/1.2与原资料同涵洞型式　钢筋砼箱方涵原为管涵/马蹄涵底高程(南涵/北涵)m22.2/21.7与原涵同涵洞长度(南涵/北涵)m43.1/55.1m原资料27/116m断面净尺寸(南涵/北涵)m1.2×1.8原涵Φ90/1.15×1主闸门(南涵/北涵)m1.2×1.8采用铸铁闸门检修闸门(南涵/北涵)m1.2×1.8采用铸铁闸门启闭机台数(南涵/北涵)台2/2与原涵同启闭机吨位(南涵/北涵)Kn100手电两用QL-100型出口分水闸(南涵/北涵)1/2座配钢筋砼闸门共3台10Kn启闭机15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2工程设计要点2.1工程依据2.1.1设计委托书及设计合同；2.1.2水利部太湖流域管理局文件太管规计［2008］269号“关于江苏省LL市LL水库除险加固工程初步设计复核意见的函”；2.1.3《江苏省LL市LL水库除险加固工程初步设计》（修订本）（LL市工程勘测设计研究院）；2.1.4其它相关水文、测量、勘察资料；2.1.5建筑物抗震设防烈度为7度，场地地震动峰值加速度值为0.15g。2.2工程等别、建筑物级别及设计标准本次初设调洪演算所得库容为1433.0×104m3，根据《防洪标准》（GB50201～94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252～2000），LL水库属中型水库，工程等别为Ⅲ等。挡水泄水主要建筑物——土坝、泄洪闸、涵洞的级别为3级。次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。坝顶道路及上坝道路按四级公路设计。大坝防洪标准按50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000），溢洪道下游消能建筑物按年30一遇洪水设计，下游溢洪河按20年一遇洪水设计。15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2.3工程设计2.3.1大坝加固设计2.3.1.1坝身防渗设计主坝坝体填筑质量较差，碾压不实，没有达到规范要求，主坝部分坝段在高水位期间有渗水现象。主坝防渗处理采用多头小直径深层搅拌桩防渗墙，防渗墙沿坝轴线布置，成墙有效厚度不小于0.3m，墙底需进入③号土层内不小于2m；固化剂主剂采用普通硅酸盐水泥，级别42.5级，水泥掺入量≥15%，具体由试验确定；防渗墙施工前应进行室内试验，确定水灰比、外加剂种类及掺量、墙体的渗透系数、抗压强度、渗透破坏比降等参数，并根据室内试验结果调整水泥掺入量，要求室内水泥土无侧限抗压强度不小于1200kPa（28天龄期），截渗墙现场取芯；无侧限抗压强度不小于600kPa，要求渗透系数达1E-6cm/s以下；成墙垂直度应控制在0.5%以内，孔偏位误差在3cm以内。主坝防渗墙长度650m，防渗墙顶高程31.50m，各段防渗墙底高程如下：0+000～0+118段，墙底高程为▽23.0m～▽12.7m；0+118～0+368段，墙底高程为▽12.7m；0+368～0+418段，墙底高程为▽12.7m～▽18.4m；0+418～0+650段，墙底高程为▽18.4m～26.90m；大坝渗流观测资料分析见“节2.3.1.7”。15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告图3.2-1主副坝加固断面图2.3.1.2大坝迎水坡加固设计主坝迎水面为干砌块石护坡，厚度为300mm，下设150mm厚碎石垫层，块石偏小，部分块石护坡损坏、风化。平台以上护坡为满足功能及美观等要求，经方案比较，设计方案为：原15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告护坡保留，面层设砼预制块护坡。平台以下护砌位于常水位以下，无外观要求，从经济实用角度考虑，平台以下护坡加固方案为：平台以下原护砌整理、补损、灌浆后，再新建现浇砼护坡。具体设计为：主坝迎水面平台（25.70m）及以上设C25砼找平层，厚60mm，再铺设砼预制块护坡，厚120mm。平台以下（▽22.00m至25.70m）块石护坡先整理、补损、C20细石砼灌缝，再现浇C25砼面层，厚度为100mm。主坝坝踵处设一道0.7×1m砼格埂，坝坡25.7m处设一道0.4×1m砼格埂，坡面每隔30m设一道0.4×0.6m横格埂。副坝长150m，包括管理区岗地段共长348m，副坝迎水坡没有护砌，仅管理区岗地段迎水坡有拱型护坡83m，本次除险加固全部拆除原拱形护坡，整坡至设计断面后，通长新建C25砼预制块护坡，预制块护坡厚120mm，下设150mm厚级配砂石垫层。副坝引河对岸岸坡长270m，岸坡较陡，局部岸坡因风浪冲刷有塌方现象，本次除险加固对岸坡常水位附近进行护砌，护坡起止高程为25.00～27.00m，整坡至设计断面后，通长新建C25砼预制块护坡，预制块护坡厚120mm，下设150mm厚级配砂石垫层。副坝迎水坡及对岸护坡坡底设一道C20砼纵格埂，尺寸为400mm×700mm。所有护坡每30m设一道C20横格埂，尺寸为300mm×500mm。2.3.1.3坝顶结构加固设计原副坝坝顶为泥结石路面，无挡浪墙。原主坝坝顶有4.0m宽沥青路面，建设标准较低，经过施工车辆的频繁行驶后，路面很难保持完好，且原路面较窄、不平整，改造困难，故全部拆除重建。主坝坝顶浆砌块石挡浪墙建于1977年，表面风化，局部损坏，从防洪及坝顶行车安全15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告角度考虑，需对挡浪墙拆除重建。坝顶高程平整至32.00m，道路按四级公路设计，净宽6m，以2%坡度向下游侧放坡，下游设路缘石（兼排水沟）。路面采用厚度3cm细粒式沥青混凝土及厚度7cm中粒式沥青混凝土，基层采用厚20cm的水泥碎石稳定层和厚20cm的碎石垫层。挡浪墙全线拆除重建，新建挡浪墙为钢筋砼结构，挡浪墙高出路面0.6m。2.3.1.4坝体背水坡坝基防渗及排水设计（1）坝基防渗设计主坝背水坡护坝地宽度不足，本次除险加固进行填塘固基，使护坝地宽度达两倍坝高。里程0+000～0+477m护坝地宽度为26.0m，护坝地平整至高程22.50m；里程0+477～0+544m护坝地整平；里程0+544～0+620m护坝地修整，高程为22.50m～28.0m；里程0+620～0+680m护坝地整平至高程28.0m；里程0+680~0+740的护坝地按8m控制，按设计断面整平至高程28.0～30.0m。副坝坝脚水塘靠大坝较近，除对副坝整平培厚、放缓坝坡以满足坝体防渗外，需采取填塘固基等加固措施，以满足坝基防渗要求。副坝护坝地按15m控制，非常溢洪道进口处需填塘固基，里程0-215.3~0-257.3，工段长42.0m。经计算，加固后大坝边坡稳定及渗流稳定均满足规范要求。（2）排水沟设计原主坝排水沟破损，原副坝背水坡无排水设施，加固方案为：15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告主坝下游坝坡沿坝轴线方向，高程25.0m马道内侧设置纵向排水沟，每50m设一条横向排水沟，坝体与岸坡的连接部位设置排水沟，尺寸均为0.30m×0.30m（宽×深）。坝脚下游原排水沟拆除，新建坝脚排水沟底宽0.6m、深0.6m。护坝地每80m设一道0.6×0.6m出水沟，排水进入下游水沟。副坝27.50m马道内侧及坝脚设置纵向排水沟，每50m设一条横向排水沟，坝脚排水沟尺寸为0.6m×0.6m，其它排水沟尺寸均为0.25m×0.25m。（3）贴坡排水根据规范要求，贴坡排水顶高程按坝体浸润线出逸点以上1.5m控制，主坝坡浸润线最大逸出点高程为22.69m，因此，主坝背水坡起止高程为22.5m～24.2m。副坝坡浸润线最大逸出点高程为25.19m，因此，副坝背水坡起止高程24.0m～26.70m设贴坡反滤。贴坡排水结构自上而下为：300厚干砌块石、200厚瓜子片、200厚中粗砂。（4）草皮护坡主坝背水坡铲除原草坡，清基、整坡至设计断面后采用草皮护坡，副坝加固至标准断面后采用草皮护坡，草皮种植范围包括大坝背水坡坝坡、平台、护坝地等。2.3.1.5白蚁防治白蚁防治参考《江苏省堤坝白蚁防治办法》2004年1015n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告月，防治面积：大坝迎水坡、坝顶、背水坡、护坝地，同时包括大坝蚁源区（大坝南端桃园）50多亩，在此范围内的蚁害要达到《办法》要求的基本控制标准。2.3.1.6大坝安全监测土建部分（1）坝体表面变形观测①主坝主坝长度为725m，最大坝高13m。在加固大坝设4条纵向观测线，分别位于上游坝坡（距上游坝肩14.3m）、坝顶公路下游侧（距下游坝肩1.0m）、下游坝坡（距下游坝肩14.9m），坝脚以上(距下游坝肩30.0m)，每条纵向观测上分别设置6个垂直、水平位移监测点（间隔100m），共计24个测点。②副坝副坝长度为150m，最大坝高8.5m，在加固大坝设3条纵向观测线，分别位于上游坝坡（距上游坝肩2.0m）、下游平台（距下游坝肩8.25m），坝脚以上(距下游坝肩26.75m)，每条纵向观测上分别设置2个垂直、水平位移监测点，共计6个测点。基点的设置：水库主坝坝身表面变形监测共设6个横断面4个纵断面，水平与垂直合用，两端各4个校核测点，计32个测点。水库副坝坝身设2个横断面的表面变形监测点，水平与垂直合用，计8个。主坝测点不以高程设置，以平面位置设，各断面相应点在同一直线上。（2）渗流监测①测压管设计在主坝不同位置处设置四个渗流压力观测断面，每个断面设置四条铅直测线，分布在上游护坡31.0m高程、坝顶公路下游侧31.50m15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告、下游平台25.00m高程、坝后平台22.50m高程，每条测线均钻孔至坝基与坝体接触面位置。每根测压管中安装一支渗压计，以实现管内水位的自动监测。在副坝设置两个渗流压力观测断面，每个断面设置四条铅直测线，分布在上游护坡29.5m高程、坝顶公路下游侧29.5m、下游平台27.50m高程、坝后平台24.0m高程。每条测线均钻孔至坝基与坝体接触面位置。共计安装24根测压管，24支渗压计。②渗漏量下游坝脚设有排水沟，在排水沟最低处的水流出口处，设一条量水堰槽，设置三角堰板及一根水位尺，人工观测大坝的渗漏量。2.3.1.7大坝渗流观测资料分析测压管水位从5月至11月渐趋正常，其中5月、10月库水位较稳定，故选主坝选择10月份观测资料进行分析，副坝没有10月份观测资料，故选5月份资料进行分析，测压管水位平均值与浸润线理论值的比较见下表。主坝测压管水位平均值(10月)与浸润线理论值对比表表2-1测压管断面主坝测压管水位平均值(10月)防渗墙前后水位差(m)库水位(m)UP01(m)UP02(m)UP03(m)UP04(m)0+530.3实测24.9524.4923.6622.460.4625.30+530.3理论值24.7324.2923.5922.80.440+410.3实测25.2423.6423.0221.921.600+260.3实测24.9023.8322.3721.471.080+141.3实测24.9123.7422.3721.871.180+141.3～0+410.3理论值24.6123.5122.8622.441.1注：防渗墙前后水位差均为UP01与UP02之间的水位差。0+141.3～0+410.3大坝断面相同，地质情况基本一致。15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告副坝测压管水位平均值(5月)与浸润线理论值对比表表2-2测压管断面副坝测压管水位平均值(5月)库水位(m)备注UP01(m)UP02(m)UP03(m)UP04(m)0-215.325.6725.2224.8124.3326无防渗墙0-310.026.2525.7124.6823.23理论值25.5525.1224.7223.76根据以上分析可知：坝体内浸润线略高于理论计算浸润线；主坝防渗墙前后水头差实测值略大于理论计算值，说明防渗墙工作正常。15n某市XX区XX水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告图2.3-2大坝浸润线实测值与理论值对比图15n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2.3.2溢洪道拆建工程原溢洪闸强度复核不满足规范要求，岸墙存在裂缝、渗水，上游八字墙块石风化、进口段护坦老化、高低不平；陡坡、消力池砼均有裂缝，消力池长度不足。溢洪道陡坡强度很低，陡坡两侧为浆砌块石护坡，已老化松动，抗冲能力差。因此本次除险加固对溢洪闸拆除重建。2.3.2.1闸址选定及布置原闸址岗地，地质条件好，原址建闸工程量较省，故对溢洪闸原址拆建。溢洪闸的布置与原溢洪闸基本相同。由于平面闸门结构简单，施工和安装方便，本水库溢洪闸总宽较小、水头较低、控洪时上下游水位差较小，水流流态对闸门影响等较小，因此推荐采用平板直升门方案。由于本水库有控洪要求，故闸门高度定为3.5m。新建溢洪闸堰顶高程25.0m，闸室为三孔，单孔净宽2.5m，采用平板直升钢闸门，底板顺水流向长13.0m，厚1.0m，中墩厚1.0m，边墩厚0.9m，均为钢筋砼结构，闸墩顶高程32.0m，闸墩上为启闭机房及交通桥，交通桥净宽5.8m，桥面高程32.0m，启闭机房二层为启闭机层，二层地面高程为37.0m。闸室上游为18.8m长砼铺盖，铺盖与翼墙为整体U型槽结构，U型槽前部采用圆弧与两侧建筑物顺接，顺水长8.0m（闸室布置详见图2.3-3）。闸室下接10m长平段、60m陡坡及23.5m消力池，均为U型槽结构，陡坡坡比为1:5.0，消力池底高程为13.0m，消力池后为顺水17m长海漫段，海漫下接现溢洪河。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告　　　　　　　　　　图2.3-3洪闸闸室结构布置闸室底板等建筑物必须座落于坚实的原状土上（3#土层），超挖部分采用15%水泥土回填，压实度96%。溢洪道回填土采用粘性土，必须分层压实，坝体部分回填土压实度不小于96%，其它部分压实度不小于94%。经计算，各工况下溢洪闸渗流稳定、总体稳定、基底应力及不均匀系数均满足要求。本水库闸室、翼墙等均座落于坚实粘土上，闸室受力计算采用弹性地基梁法，经计算，闸室底板、闸墩、翼墙、陡坡边墙、消力池边墙等配筋均满足要求。2.3.2.2溢洪河加固设计溢洪道海漫末端下游196m弯道受水流冲刷影响较大，该段河道原状断面很不规则，河底冲有深槽、局部塌方，影响泄洪安全，因此本对该弯道护砌处理。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告溢洪河及下游河道为4级河道，防洪标准为20年一遇。196m河道整治断面设计：底宽7.5m，高程14.0m，两侧放坡1:2.0至堤顶高程19.0m，并对该段河道底面及坡面进行浆砌块石护坡，护坡上限取20年一遇洪水位以上0.5m，因此，河道边坡护坡至高程18.3m。溢洪河弯道处护砌长196m。经计算，两岸堤坡稳定满足要求。2.3.2.3溢洪闸（道）安全监测土建部分(1)变形观测在泄洪闸闸墩的四个角点分别设置一个垂直位移测点，下游每节泄槽及消力池四个角点均设垂直位移测点，垂直位移测点兼作水平位移测点。(2)渗流监测在新建溢洪闸闸室部位，沿纵向设置两个观测断面，每个断面在闸室底板下设三个观测点，布置渗压计，观测底板所受扬压力情况。共设6支渗压计。2.3.2.4溢洪闸渗流资料分析由于溢洪闸测压箱安装时间较早，测压管水位已能正确反映库水位的变化，故采用5月份的渗压观测资料（5月份库水位较高，水位稳定）进行分析，测压箱水位平均值与水头理论值对比见下表。溢洪闸测压箱水位平均值(5月)与水头理论值对比表表2-3测压管断面溢洪闸测压箱水位(5月)水头差(m)库水位(m)UP01(m)UP02(m)0-010.9(边)25.6325.460.172640n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告0-005.7(中)25.5625.370.19理论值25.5225.340.18根据以上分析可知：溢洪闸底板下渗压水头实测值略高于理论计算值；上下游水头差实测值与理论计算值基本一致，说明溢洪闸工作正常，止水效果较好。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告图2.3-4测压箱水位与水头理论值对比图40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2.3.3灌溉输水涵洞拆建工程LL水库共有两座穿坝涵洞，南涵洞位于副坝中部，北涵洞位于主坝南端。南涵底板渗水，防渗长度不满足规范要求；北涵涵管接缝处砂浆脱落、沉降缝木填料腐烂、串水。本次除险加固对南、北涵分别原址拆除重建。2.3.3.1工程方案布置北涵原址拆除重建，底高程与原北涵相同为▽21.70m，进口为8m长浆砌块石“八”字墙，“八”字墙下接1节涵管、进水塔（井筒）及4节涵管，涵管总长50m，进水塔长5m。为了便于检查、运行管理，涵洞洞身设计尺寸为1.2×1.8m（内部净尺寸），钢筋砼结构，每节长度10m。进水塔为钢筋砼结构，井筒外围尺寸为3.5×3.5m，井筒上设启闭机房及人行便桥，配100KN螺杆式启闭机。涵洞出水口设9.5m长消力池及28m长浆砌块石挡墙矩型渠，消力池池深0.5m，宽2m，钢筋砼结构，挡土高度2.8m。原涵洞出口废弃水电站拆除后，直立挡墙矩形渠与电站原出水渠相连。原出水渠末端有两座节制闸，年旧失修，已不能启闭，本次除险加固对其拆除重建。南涵原址拆除重建，底高程与原南涵相同为▽22.20m，进口为7.5m进口段，进口段下接进水塔（井筒）及4节涵管，涵管总长38m，进水塔长5m。涵洞洞身尺寸也为1.2×1.8m（内部净尺寸），钢筋砼结构，每节长度不大于8m。进水塔为钢筋砼结构，井筒外围尺寸为3.5×3.5m，井筒上设启闭机房及人行便桥，配100KN螺杆式启闭机。涵洞出水口设9.5m长消力池及23.5m长浆砌块石渠道，消力池池深0.5m，宽4m40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告，钢筋砼结构，挡土高度2.8m。原坝脚有一来水渠，副坝整平培厚后将被填埋，需新建来水渠130m，与涵洞出水渠相连，来水渠底宽2.0m，岸坡1:1.5（渠道深2m，稳定），均采用浆砌块石护砌。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告图40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2.3-5涵洞剖面图涵洞底板等建筑物座落于坚实的原状土上（3#土层），超挖部分采用15%水泥土回填，压实度96%。回填土采用粘性土，分层压实，坝体部分回填土压实度不小于96%，其它部分压实度不小于94%。经计算，南、北涵洞流量均能满足灌溉要求，消能防冲、抗震稳定、地基承载力、结构配筋等均能满足规范要求。2.3.4安全监测及自动化2.3.4.1安全监测设计（1）大坝及溢洪闸表面变形观测及渗流监测详见“节2.3.1.6”及“节2.3.2.3”。（2）水雨情测报新建测亭位于主坝中部，采用钢筋砼竖井结构，井筒上设工作平台操作间，平台与大坝采用工作便桥相连。水位测量仪设于操作间内，雨情测报系统设于操作间平顶上。（3）气温监测设置水银温度计1只，利用人工进行坝址气温监测，测量时需做好详细纪录。2.4.2安全自动监测本工程决定采用分布式安全自动监测系统，具体性能和布置如下：安全自动监测系统主要包括主机、专用软件、测控单元、测量模块、防雷器、UPS等。其中主机置于中控室，主机与坝址区的测控单元之间、测控单元互相之间采用840n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告芯光缆通讯。测控单元可以配置不同的测量模块自动采集各类传感器的测量数据，并将数据传输至主机。本工程在坝区不同位置共设5个测控单元，其中主坝的4个渗流观测横断面位置各设1个，溢洪闸设1个。水雨情测亭通过遥测终端机及无线发射设备将观测数据发射到置于新建管理处的中心控制仪，再连接到监测主机上，通过专用软件对水文观测数据进行统计分析。主机通过配置的专用软件自动记录、储存大坝安全监测和水情数据，按需要随时以图表形式显示测量结果，并可通过局域网与枢纽的其它计算机相连，也可通过公网向上级部门传输观测数据。专用软件可以对观测数据进行统计分析，建立统计模型。对某些重要物理量，可预先设置警戒值，当测值超过警戒值时，系统会自动报警。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告3设计审查意见落实水利部太湖流域管理局文件太管规计［2008］269号《关于江苏省LL市LL水库除险加固工程初步设计复核意见的函》尚有7个遗留问题；另外，本工程施工图审查意见主要问题2个，共计9个问题列表如下：太湖局批复遗留问题及施工图审查意见的论证落实表表3-1序号审查单位/阶段审查意见落实情况1太湖局/初设多头小直径水泥土搅拌桩截渗墙墙底高程应进入③层土2m。根据太湖局复核意见，截渗墙伸入③层土不小于2m。2建议下阶段适当延伸左坝肩防渗处理范围。处理范围（0+000~0+650）以外，良好地基土③层土顶高程已达高程28.6m左右，已超过设计水位28.13m，该处下游地势均较高为▽28.0m～▽30.0m左右，无渗漏散浸等不良记录，因此，不再增加防渗处理范围。3建议下阶段在拆除鱼塘、疏通塘后排水沟、降低下游水位的基础上，区分填塘固基与不填塘固基两种工况分别进行渗流计算和下游坡整体稳定计算，进一步分析填塘固基的必要性和合理性。经计算，填塘固基对抗滑稳定影响不大，对渗流稳定有利，故本次除险加固设计所采取的填塘固基措施是正确的。（后变更为对鱼塘全填处理）4比选坝脚合理的排水反滤措施棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护下游不受尾水淘刷且有支持坝体增加稳定性的作用，但石料用量大，费用偏高，检修也比较困难。贴坡式排水构造简单，相对用料节省，施工方便，易于观测和检修。但贴坡排水不能降低浸润线。本水库大坝防渗处理后，下游坝坡出逸点高程已较低，详见初设报告图5.2.2-1，故选择贴坡式排水比较合适。5下阶段进一步研究两涵合并建设的可行性分别拆建方案投资较省，两涵合并方案减少了一个穿坝建筑物，减少了大坝安全运行的隐患，但分别拆建方案，采用高涵高灌，有利于农作物增产，两涵同时运行，向下游供水操作更灵活，保障率更高。故仍采用两涵分别拆除重建。6建议下阶段对副坝培厚尺寸、坡比作进一步优化由于副坝背水坡平台有交通要求，故初设中平台（宽6.0m）的宽度是合理的，坡比为1:3.0也较合适。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告7建议下阶段主坝渗流断面的测压管按实施截水墙后的浸润线跌落情况进行调整。根据太湖局意见，已将迎水坡测压管向截渗墙靠近，测压管底部已由高程22.2m降至高程19.5m。8施工图审查泄槽底板下砂石垫层下砂石垫层下的土工布建议取消；建议重新考虑陡坡处排水设施设置是否合理。已按专家意见取消土工布，并将陡坡底板下反滤层满铺改为网装排水形式，网状排水内设软式排水管。9进口段U型槽超过10m，建议用分离式。经翻阅资料及计算复核，该“U”型槽结构合理，比分离式结构节省投资。注：对于太湖局的意见，我院经认真研究，形成《关于太湖流域管理局复核意见函几个遗留问题的答复》的书面报告，已上报水利厅备案。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告4设计标准4.1防洪标准LL水库工程等别为Ⅲ等。大坝、泄洪闸、涵洞设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用1000年一遇。根据《溢洪道设计规范》（SL253～2000）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252～2000），泄洪闸下游消能建筑物的洪水重现期为30年一遇；临时性水工建筑物洪水标准为5～10年一遇。4.2抗震标准查《中国地震动参数区划图（GB18306－2001）》，场地地震动峰值加速度0.15g，场地地震基本烈度Ⅶ度，地震动反应谱特征周期取0.35s。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告5设计变更5.1施工图阶段对初设的优化5.1.1根据施工图审查意见，将陡坡底板下反滤层满铺改为网装排水形式，网状排水内设软式排水管。5.1.2大坝多头小直径搅拌桩防渗墙底高程原初设为：桩底进入第②层土以下不小于1m，或进入第③层土以下0.5m。施工图改为：桩底进入第③层土以下不小于2m。5.1.3初设消力池出口护坦采用浆砌块石结构，由于该处有北涵放水冲刷，经研究，改为钢筋砼护坦，长度由原19m改为17m。5.1.4南涵进水口根据地形长度由8m调整为7.5m，结构形式由浆砌块石八字墙改为采用浆砌块石护砌和钢筋砼挡墙相结合形式，下游出水渠略有加长。5.1.5北涵长度原为60m（含进水塔），后根据最终大坝断面，涵洞长度调整为55m（因坝坡上原道路取消），下游出水渠相应加长。5.2重大变更及增补工程①鉴于主坝背水坡侧局部范围内填塘固基后所剩鱼塘面积不大且较窄，为便于工程实施，同时利于大坝稳定，同意调整为全部采用填塘固基，并在外侧增设一道排水沟。②40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告鉴于除险加固工程施工受场地限制，拆除原传达室、大门及部分围墙作为施工场地，同意回复传达室40平方米、大门1座及围墙264米，并增设必要的管理区内部道路、排水、水土保持等设施。③为便于库区封闭管理，又不影响当地群众生产生活，同意将原批复机耕路延伸310米至南端桃园处，路宽3.5米。以上变更均已上报水利厅，江苏水利厅以《关于LL市LL水库除险加固工程设计变更及动用预备费的批复》（苏水建[2010]58号）予以批复。5.3其它变更其余变更设计均一般性变更共22项，其中土建14项，电气及自动化8项。5.2.1大坝（1）LL水库大坝北端迎水坡DCS04～DCS12断面平台（▽25.7m）以下原测量为块石护坡，在导流放水后发现该段无块石护坡，且坡面不平整，经现场勘查，同意业主的变更建议，按1:2.5平整土坡，现浇100厚C25砼护坡，下设150厚级配砂石垫层。（2）大坝迎水坡原平台高程测量有少许误差，部分段实际高程低于测量高程0.1～0.2m，为使平台高程统一，不足设计高程部分采用同标号素砼回填。（3）副坝岗地段0-127.8～0-203.5段北岸护坡内，有一批已生长了三十多年的香樟等名贵树木，若按原1:2放坡至坝顶建护坡，将影响到该批树木，为保护树木，将设计边坡由1:2变更为1:1.7（40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告渗流及边坡稳定安全系数均满足规范要求），在▽29.78m位置增设地梁一道，尺寸为0.4×0.6m，上设生态预制块墙身，顶部采用C25细石砼压顶，厚50。（4）因引水河南岸▽26.50m以上范围不属于水库范围，在副坝护砌时顶格埂高程确定为▽27.00m，施工时与地方矛盾较大，为减少开挖，尽可能减少矛盾，便于施工，将南岸护砌顶格埂变更为砼压顶，0.4×0.2m（宽×厚）。（5）引水河南岸山体汇流在FCS04断面处形成自然排水沟，为了保证预制块护坡的连续性，新建排水涵一座，断面尺寸为1.0×1.0m，边墙采用M10浆砌块石结构，底板为C20砼，盖板为C25钢筋砼结构，涵洞洞身长5.6m。（6）大坝北端迎水坡0+650～0+725断面，初设时采用了草皮护坡，施工时在表面清理后发现该段存在干砌块石护坡，因此，该段迎水面的草皮护坡更改为现浇砼护坡，坝脚设0.4×0.6m纵格埂一道，格埂顶高程为▽29.50m，护坡每隔30m设横格埂一道，断面尺寸为0.3×0.6m。（7）原测压管施工设计图所示钻孔与测压管之间的填充材料高程有误，在花管段及其以上1.0m范围内应为反滤料，另外，在副坝背水坡的两个测压孔因孔深较小，采用挖坑方式。（8）由于防渗墙施工破坏了原路基，为确保坝顶道路质量，在主坝坝顶道路路面二灰结石下增设200mm泥结石基层，为确保压实度，原设计副坝坝顶道路、南、北上坝道路路面结构的200mm碎石垫层改为200mm泥结石垫层。（9）为便于管理，大坝背水坡Ⅲ40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告型排水沟末端增设过渠渡槽及暗管，将水沟中汇水由渡槽经暗管排入溢洪河。5.2.2溢洪闸（道）（1）溢洪河弯道护砌段双管涵、单管涵底高程由14.0m抬高至15.0m，涵管长度及进出口八字墙尺寸作相应调整，涵管基础必须座落于原状土上；叉河护砌变更为由河口起，至弯道顶格埂水平延伸位置止；弯道护砌增设踏步南北两岸各两道，增设跨堤排水小涵洞各一道，直径Φ300；弯道护砌勾缝由原凹缝改为凸缝。（2）为使溢洪闸进口段翼墙挡浪板与大坝迎水坡闭合，左岸4级翼墙末端增设挡浪板。5.2.3南涵南涵出口设节制闸一座(造价约1.3万元)，并增加节制闸上、下游渠道浆砌块石护砌。5.2.4北涵北涵消力池及出口渠道上游段（共约39m）两岸增设栏杆，下游段至分水闸增设钢筋砼盖板。5.2.5附属工程将溢洪河桥净宽由原3.0m加宽至3.5m，原设计机耕路农桥改为双管涵洞；涵洞上道路总宽度为4.0m。机耕路应根据两侧农田灌排水需要，增设必要的跨路小涵管。5.2.6自动化工程（1）为方便电气接线及设备安装，溢洪闸低压配电柜（3#柜）由原MZS抽屉柜变更为GGD固定柜。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告（2）为提高测量的结果精度，达到规范要求，原美国基康振弦式渗压计BGK4500S更换为同品牌的BGK4500AL-170Kpa。（3）根据实际布置，副坝2个断面8只渗压计接入到一个MCU内，减少一只MCU箱。为适应长期野外环境下安全运行，MCU设备的机箱外增设室外仪表柜。（4）闸门开度仪器由原施耐德XCC3510PS485GNJW+SSIDP更改为江都水利枢纽工程科研所研制的WDC31，WDC31型闸位计。闸室超声波水位计7ML5221-1DA11和水文亭水位计WFH-2均更改为江都水利枢纽工程科研所研制的WDC31，WDC31型闸位计。（5）为免遭意外破坏，振弦式浮子式水位计GK4580-2V更换为FLOWATCH便携。（6）将2个数字光端机EDS-405-MM更换为7个RS-232/422/485转光纤转换器TCF-142-S-ST组成环网。（7）将原溢洪闸UPS移至管理楼控制室内，增加一根从UPS到溢洪闸的动力电缆，电缆规格为RVV-3*2.5，长度约180m。（8）根据实际功能需要，取消组态软件中的Vijeo数据库客户端2套,报表软件1套,系统功能不变。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告6设计文件质量管理我院根据现行有效的设计资质等级及业务范围承担本工程勘测设计任务，并主动接受水利工程质量监督机构对资质等级及质量体系的监督检查。我院按照ISO9001质量管理体系要求，建立健全并有效运行设计质量保证体系，确保做好各阶段设计工作。成立项目设计组，评审通过设计工作大纲，分工协作精心设计，健全分级校审、会签、批准制度，做好设计文件的技术交底工作。在设计过程中，多次组织了不同规模的讨论会、咨询会，采纳各方科学合理意见，以完善设计成果。本工程设计文件包括：工程安全鉴定、工程初步设计、工程施工图设计。设计依据的基本资料完整、准确、可靠，设计论证充分，计算成果可靠。设计文件的深度符合国家、水利行业有关工程建设标准和合同的要求，设计质量满足工程质量、安全需要并符合设计规范的要求。我院按合同规定及时提供设计文件及施工图纸。在施工过程中，经常联系施工现场，随时掌握施工现场情况，解决有关设计问题。本工程不存在因设计造成的返工或质量问题。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告7设计服务7.1按设计合同要求，及时向业主提供各阶段设计文件。7.2工程开工前，认真组织设计交底，介绍工程设计情况，并提出施工中须注意的问题。7.3工程施工过程中，派遣设计人员驻现场解决施工中出现的问题，及时出具设计修改通知单。7.4对施工过程中的难点、关键点，项目负责人及时到现场参与施工方案讨论，与参建单位一起解决施工难题。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告8工程评价8.1对本工程设计质量评价LL水库是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的多功能中型水库，除险加固工程项目繁多，面广量大，设计过程中我院多次现场踏勘，充分听取建设单位意见，收集基础资料，对设计要点、型式多次协商沟通。对各级设计审查单位提出的意见，我院逐条研究并落实。本工程总体设计满足规范要求，水库运用管理方便，水库经除险加固后，环境有较大的改善，工程设计质量较好。从设计角度看，本工程已发现的隐患均已排除，不存在遗留问题，但考虑到水利工程本身的复杂性及建设各方认知的局限性，建议管理单位今后仍需加强观测、规范管理。8.2对本工程施工质量评价目前，除险加固工程已基本完工。根据施工单位、监理单位检测资料及第三方检测资料，LL水库已完工程总体施工质量满足规范要求。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告9经验与建议9.1由于测量时水位较高，水下部分所测断面不够准确，实施时与现场情况不符，给设计与施工带来较多麻烦，建议以后类似工程应加强水下地形测量。9.2由于初设时考虑比较周全，设计人员对大坝封闭管理产生的矛盾有所预见，并做了相应的工程设计，对本加固工程的正常推进起到了良好的作用。9.3工程竣工后，水库管理单位应按《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的要求，加强对大坝的安全监测，并定期整编监测资料，对大坝的工作状态提出分析和评估。水库除险加固工程的设计工作中，我们得到了江苏省水利厅、LL市水利局、丹徒区水利局、LL水库管理所和各参建单位的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告10附件10.1设计机构设置和主要工作人员为此项目我院成立了设计项目组，由各专业组成，在施工过程中本项目组一直为其服务，具体成员如下表：LL水库除险加固工程设计人员及分工情况表类别姓名职务/职称批准人洪涛副院长、高工审定人张杰总工、高工审核人高华锋室主任、高工项目负责人刘凯贤工程师主要参加人员水工刘凯贤莫建兵喻桂成尹云飞黄燕辉工程师/高工电气王瑞雪蒋红樱高工金属结构喻桂成工程师房屋建筑仲济波王翔工程师40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告10.2工程设计大事记2007年5月18日由LL市水利局、丹徒区水利农机局组织有关专家对LL水库进行安全鉴定，鉴定结果水库大坝为三类坝。2008年1月2日，水利部大坝安全管理中心对安全鉴定进行核查并现场踏勘。核查意见基本与原鉴定结论一致，并以坝函［2008］40号文予以确认。2008年4月我院编制完成《LL市LL水库除险加固工程初步设计报告》，2008年6月11日，江苏省水利科技咨询有限公司组织有关专家对该报告进行咨询审查，根据审查意见，我院对送审稿进行了补充完善，2008年8月编制完成《江苏省LLLL水库除险加固工程初步设计报告》（修订本）。2008年9月28日，水利部太湖流域管理局下发文件太管规计［2008］269号《关于江苏省LL市LL水库除险加固工程初步设计复核意见的函》，按基本建设程序，工程施工招标工作于2008年12月开始，我院完成招标图设计后，随后开展施工图阶段的设计工作。2008年12月我院完成LL水库除险加固施工图设计。2008年12月30日，LL市丹徒区LL水库除险加固工程建设处主持召开了LL水库除险加固工程施工图审查会并形成专家审查意见。会后我院参考施工图审查会专家意见对设计图纸进行了修改完善。2009年1月，本工程正式开工。2009年7月，本工程通过涵洞等水下工程阶段验收。2009年9月，本工程通过蓄水安全鉴定。40n镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程—竣工验收设计工作报告2010年3月，本工程通过水工土建合同工程、金属结构合同工程、自动化控制系统等三个合同工程的完工验收。2010年7月，本工程通过下闸蓄水验收。10.3技术标准目录10.3.1《防洪标准》GB50201-9410.3.2《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-200010.3.3《水工建筑物荷载设计规范》DL5077～1997；10.3.4《水工建筑物抗震设计规范》SL203-9710.3.5《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-9610.3.6《碾压式土石坝设计规范》SL274-200110.3.7《溢洪道设计规范》SL253-200010.3.8《水闸设计规范》（SD265-2001）10.3.9《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-200410.3.10《公路工程技术标准》JTJGB01-200310.3.11《土石坝安全监测技术规范》SL60-9410.3.12其它有关规范和标准40