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畢業(yè)設(shè)計(jì)-南陽市方城縣史家莊水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫吧資料

2024-12-14 04:21本頁面
  

【正文】 區(qū)。 施工期環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 通過施工區(qū)生活污水、含油廢水、砼拌和系統(tǒng)廢水處理,環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù),噪聲防護(hù),固體廢棄物處理及施工區(qū)人群健康防護(hù)等方面進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì),對(duì)影響區(qū)水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境及生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù),最大限度地降低施工期對(duì)環(huán)境的影響。施工期的影響是時(shí)段性的,可通過科學(xué)的管理減小施工對(duì)環(huán)境的不利影響。 工程占地 本次工程占地主要為臨時(shí)占地,包括溢洪道、壩下游、右壩 頭、輸水洞進(jìn)口斜拉閘門施工臨時(shí)挖壓占地、修建臨時(shí)施工道路占地以及施工生活區(qū)、生產(chǎn)加工區(qū)占地等,共占地 1畝。運(yùn)行管理期日常辦公充分利用自然光,在滿足照明質(zhì)量的前提下,優(yōu)先選用高效發(fā)光的熒光燈,采用節(jié)能型開關(guān)或裝置。 節(jié)能設(shè)計(jì) 在加固措施中優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,降低能源使用量。 本工程施工場區(qū)總體布置分散安排,統(tǒng)一管理,充分利用水庫管理范圍內(nèi)的場地,布置施工臨建工程,主要分區(qū)為生活區(qū)和施工生產(chǎn)區(qū)。要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,確保新、老建筑物接合部的施工質(zhì)量。開挖廢棄料運(yùn)至指定棄渣場。 溢洪道主要是土石方開挖及底板、側(cè)墻護(hù)砌等。 施工導(dǎo)流 史家莊水庫控制流域面積較小,除險(xiǎn)加固工程施工盡量安排在枯水期,修筑臨時(shí)導(dǎo)流圍堰。生活用水就近從村上引用。工程施工所需施工設(shè)備、建筑材料均可經(jīng)此運(yùn)到工地。采用承重墻隔離,并配備手提式干粉滅火器。管理所建筑面積 40m2,按民用建筑防火要求設(shè)置消防器材,采用承重墻隔離,并配備手提式泡沫滅火器。 消防設(shè)計(jì) 消防設(shè)計(jì)貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”和確保重點(diǎn)、兼顧一般的原則,分清主次,以易引起火災(zāi)部位為重點(diǎn),采取措施加以預(yù)防。 為防止直擊雷侵害,在管理房屋頂明敷避雷帶,利用建筑物的柱中的主鋼筋作為防雷引下線,不再專設(shè)接地線。 ( 4)管理設(shè)施完善 水庫目前無管理用房和防汛倉庫,不能滿足運(yùn)行管理要求,需新建管理用房面積 40m2。 ( 3)輸水洞加固設(shè)計(jì) 對(duì)輸水洞出口按原斷面進(jìn)行修復(fù)加固。 溢洪道底板、側(cè)墻及護(hù)坡分縫處填閉孔低發(fā)聚乙烯泡沫板。 出水渠段( 0+006~ 0+016)縱坡 1:15,起始端底板高程 ,末端底板高程 ,底寬 13m;左岸現(xiàn)狀擋墻采用 C20 砼護(hù)砌,厚 20cm,基礎(chǔ)埋深 50cm, 第 15 頁 共 75 頁 護(hù)砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準(zhǔn);底板和右岸不護(hù)砌,只整修疏浚。左岸現(xiàn)狀擋墻采用 C20 砼護(hù)砌,厚 20cm,基礎(chǔ)埋深 50cm,護(hù)砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準(zhǔn),但不得低于壩頂高程。對(duì)左岸現(xiàn)狀擋墻采用 C20 砼護(hù)砌,厚 20cm,基礎(chǔ)埋深 50cm,護(hù)砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準(zhǔn)。溢洪道加固設(shè)計(jì)分進(jìn)口段、控制段、出水渠段三部分,總長 16m,設(shè)計(jì)最大泄量。 ⑤防滲處理 采用粘土斜墻防滲,回填粘土的壓實(shí)度不小于 ,回填時(shí)嚴(yán)格控制含水率。 ④大壩觀測設(shè)施完善 變形觀測選擇 2 個(gè)觀測橫斷面,在樁號(hào) 0+050 和 0+100 斷面下游壩坡高程 處各一處,設(shè)變形觀測點(diǎn)位 2處。增設(shè) C20 砼岸坡排水溝,底寬 30cm,深 30cm,邊坡 1:1。 ②迎水坡護(hù)砌 采用 C20 現(xiàn)澆砼板對(duì)迎水坡死水位至壩頂間進(jìn)行護(hù)砌,每塊板平面尺寸 ,厚度 12cm,板間填無沙砼,板下鋪碎石墊層厚 20cm。 除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì) ( 1)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) ①壩頂改造 此次加固壩頂高程為 ,全長 142m,壩頂寬度規(guī)整為 3m。 ( 3)輸水洞進(jìn)口淤積,出口損毀,啟閉設(shè)備損壞,閘房破壞,不能正常使用。 工程存在的主要問題 ( 1)大壩迎水坡干砌石護(hù)坡塊石粒徑小,風(fēng)化、松動(dòng)、脫落嚴(yán)重,無墊層,坡面局部凹陷;壩頂凹凸不平,無防浪墻及路沿石;背水坡有滲水現(xiàn)象,坡面排水設(shè)施不完善,壩腳排水體不能滿足要求。 工程布置及主要建筑物 工程等別及建筑物級(jí)別 史家莊水庫總庫容 萬 m3,按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》( GB5020194)及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》( SL2522021)規(guī)定,屬小 (Ⅱ )型水庫,工程等別為Ⅴ等,其主 要建筑物水庫大壩、溢洪道、輸水道及次要建筑物均為 5級(jí),施工圍堰等臨時(shí)建筑物為 5級(jí)。因此,史家莊水庫壩頂高程 定為 ,防浪墻頂高程為 是合 第 13 頁 共 75 頁 理的。 壩頂高程復(fù)核 史家莊水庫現(xiàn)狀壩頂高程為 ,設(shè)計(jì)修建防浪墻頂高程為 。溢 洪道過流能力按寬頂堰流公式計(jì)算。 水庫溢洪道位于大壩左側(cè),為開敞式短明渠。 根據(jù)水量調(diào)節(jié)計(jì)算,除險(xiǎn)加固后,保證率 75%時(shí)水庫來水量為 萬 m3,扣除損失后尚有 萬 m3,基本滿足灌溉要求。 按照《灌溉與排水設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB5028899)規(guī)定,本次設(shè)計(jì)灌溉保證率取75%。 農(nóng)業(yè)灌溉用水 史家莊水庫設(shè)計(jì)灌溉面積 200 畝。 水庫下游有 萬人和 萬畝耕地,水庫地理位置重要,安全問題關(guān)系重大。水庫控制流域面積 ,壩址以上河道干流長度 ,平均自然比降。砂料選自拐河鎮(zhèn)白灣村砂場,運(yùn)距約 10km;石料選用楊集鄉(xiāng)大河口石料場石料,運(yùn)距約 15km,交通便利,儲(chǔ)量及質(zhì)量滿足要求。開采條件良好,人工或機(jī)械開采均可,運(yùn)距 1km。輸水洞基礎(chǔ)座于強(qiáng)風(fēng)化角閃片巖上,巖石透水率 ,弱透水,巖體穩(wěn)定,巖石承載力特征值 fak=500kPa。 溢洪道及輸水洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 溢洪道右岸山體巖性為下元古界角閃片巖;左岸與壩體連接段為漿砌石擋墻,破損嚴(yán)重,墻基和溢洪道底部巖性為殘坡積含礫粉質(zhì)粘土,未硬化,不能安全泄洪。小值平均值 C=、φ=176。小值平均值 C=、φ =176。⑵風(fēng)化砂填筑料滲透系數(shù) 104cm/s;鉆孔注水試驗(yàn)滲透系數(shù) 104cm/s,中等透水。 壩體土室內(nèi)滲透試驗(yàn),⑴粘性土填筑料滲透系數(shù) 106cm/s;鉆孔注水試驗(yàn)滲透系數(shù) 105cm/s,屬弱透水。⑵風(fēng)化砂填筑料干密度范圍值 ~ ,均值 ;相對(duì)密度范圍值 Dr=~ ,均值 , Dr≥ 的占總數(shù)的 %。 根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL18996,粘性土壓實(shí)度應(yīng)為 95~ 97%,非粘性土的相對(duì)密度不低于 ,因此粘性土質(zhì)量評(píng)價(jià)以壓實(shí)度的 95%(),風(fēng)化砂以相對(duì)密度 進(jìn)行評(píng)價(jià)。高程 以下填筑材料為粉質(zhì)粘土。 壩體質(zhì)量檢查及評(píng)價(jià) 該水庫大壩為均質(zhì)土壩,最大壩高 ,壩長 142m?,F(xiàn)場查看該段下游壩坡處有滲水明流,壩下游形成沼澤及積水坑。 右壩肩山體自然坡度 40176?,F(xiàn)場查看該段下游壩坡處有滲水明流,壩下游形成沼澤及積水坑。上部巖性為第四系殘破積粉質(zhì)粘土,厚 ,滲透系數(shù) K= 106cm/s,微透水,下部巖性為下元古界角閃片巖,強(qiáng)風(fēng)化厚度,以下為弱風(fēng)化角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水。填筑材料以粉質(zhì)粘土為 主,褐黃色,可塑~硬塑狀態(tài),含風(fēng)化巖屑、礫石及鐵錳結(jié)核。 第 10 頁 共 75 頁 ⑶壩體土( rQ) ①砂性填土:該層主要分布在大壩樁號(hào) 0+020~ 0+142 段高程 ~ 以上,填筑材料以礫砂為主,灰黃色,成分主要為含風(fēng)化砂,含少量礫石。 ⑵第四系殘坡積粉質(zhì)粘土 (Qel+dl):主要分布于沖溝、坡腳及山間平緩地段帶。巖層產(chǎn)狀:傾向 230176。 ⑴下元古界角閃片 (Pt1Jsc):分布于整個(gè)壩址區(qū)。 水庫地震 根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于 ,相當(dāng)于地震基本烈度小于Ⅵ度,動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 。未有大的滑坡、崩塌等物理地質(zhì)現(xiàn)象,庫岸 基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。 庫區(qū)滲漏 庫區(qū)巖性主要為下元古界角閃片巖,庫岸山體渾厚,分水嶺以外無深切谷,無較大斷裂發(fā)育及通往庫外的構(gòu)造破碎帶,故不存在庫水滲漏問題。該區(qū)基巖裂隙水不甚發(fā)育,水質(zhì)較好。 水文地質(zhì)條件 庫區(qū)地下水類型為基巖裂隙水和第四系松散巖類孔隙潛水。傾角 65176。 ⑴下元古界角閃片巖 (Pt1Jsc):分布于整個(gè)庫區(qū),鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造。 庫區(qū)河流流向自北西流向南東,河寬 20~ 40m 不等,多呈“ U”型谷,河床兩岸分布第四系堆積物。之間,植被較差。 地 質(zhì) 庫區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 工程地質(zhì)條件 史家莊水庫所處位置為低山區(qū),山體總體走向 NW~ SE,地勢北西高~南東低,自然邊坡多在 20176。 ( 3)施工期洪水 根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》( SL2021),該工程臨時(shí)性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇,設(shè)計(jì)采用已經(jīng)批復(fù)的溫莊水庫施工期洪 水資料,按照面積倍比法計(jì)算,史家莊水庫非汛期 5年一遇洪水總量為 萬 m3。 ( 2)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算 復(fù)核 水庫無實(shí)測水文資料,流域內(nèi)鄰近地區(qū)沒有實(shí)測的洪水流量資料,水庫控制流域小于 200km2,本次設(shè)計(jì)暴雨洪水依據(jù)《河南 省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》( 1984 年)進(jìn)行計(jì)算。 洪 水 區(qū)內(nèi)洪水主要由夏季降雨所形成,大洪水一般發(fā)生在 8 月份,洪水特點(diǎn)為:洪峰高、洪量大、歷時(shí)短、陡漲陡落。由于降水時(shí)空分布不均,年內(nèi)年際變化大,易發(fā)生洪澇和旱災(zāi)。 多年平均氣溫 ℃,極端最低氣溫 16℃(發(fā)生在 1969 年),全年平均日照時(shí)間 ,四季中夏季日照時(shí)間最長 ,冬季最少 ,全年無霜期 221d,初霜日最早出現(xiàn)在 10 月份,終霜時(shí)最晚出現(xiàn)在 4 月份。水庫上游為淺山區(qū),植被較差,水土流失較嚴(yán)重。 水 文 流域概況 史家莊水庫位于南陽市方城縣拐河鎮(zhèn)史家莊澧河支流上,屬淮河流域沙潁河水系。 第 7 頁 共 75 頁 受方城縣水利局委托,依據(jù)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》 DL5021- 93 和《方城縣拐河鎮(zhèn)史家莊水庫工程地質(zhì)勘察報(bào)告》等,我院編制了此次《方城縣史家莊水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè) 計(jì)報(bào)告》。 ⑻溢洪道左岸巖性為壩體填土,護(hù)砌高度不足,且漿砌石擋墻損壞,建議進(jìn)行加固處理;底板巖性為含礫粉質(zhì)粘土建議做硬化處理;右岸巖性為下元古界強(qiáng)風(fēng)化角閃片巖,巖石破碎、松動(dòng),邊坡不穩(wěn)定,底板沖刷重,建議對(duì)右岸邊坡進(jìn)行襯砌。建議對(duì)壩頂風(fēng)化砂及樁號(hào) 0+025~ 0+060 段,高程 以下壩體采取合適的防滲處理措施。粘性土最優(yōu)含水量為 %,最大干密度為 ;風(fēng)化砂最大干密度 ,最小干密度 g/cm3。 ⑷ 大壩左壩段 0+000~ 0+025 上部巖性為第四系殘破積粉質(zhì)粘土,滲透系數(shù)K= 106cm/s,微透水,下部巖性為強(qiáng) 弱風(fēng)化下元古界角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水;樁號(hào) 0+025~ 0+060 壩段壩基巖性為下元古界強(qiáng)風(fēng)化角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水;樁號(hào) 0+025~ 0+060 段存在滲漏問題;右壩肩壩基巖性為下元古界角閃片巖,巖石呈強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài),透水率 ,弱透水;樁號(hào) 0+110~ 0+140 段存在滲漏問題。未有大的滑坡、崩塌體等物理地質(zhì)現(xiàn)象,庫岸處于穩(wěn)定狀態(tài)。勘察成果表明: 第 6 頁 共 75 頁 ⑴史家莊水庫所處位置為低山區(qū),庫區(qū)巖性主要為下元古界角閃片巖及第四系殘坡積含礫粉質(zhì)粘土,庫岸山體渾厚,分水嶺以外無深切谷,無較大斷裂發(fā)育及通往庫外的構(gòu)造破碎帶,不存在庫水滲漏問題。 緣 由 大壩 1973 年建成至今已 40 年,在工程、管理和防汛等諸多方面存在問題,水庫帶病運(yùn)行,到目前為止在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)許多問題急待解決。 輸水洞位于右壩肩下,為無壓漿砌石拱涵,洞徑 ,進(jìn)口底高程,最大泄量 。現(xiàn)狀進(jìn)口底高程 ,底寬 13m,最大泄流量 ,總長 56m。上游壩坡坡率 1:~ ,為干砌塊石護(hù)坡,下游壩坡坡率 1:~ ,自然草皮護(hù)坡,無排水溝、排水體。 水庫樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水洞等組成。水庫自建成以來,在改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,保護(hù)下游防洪安全等方面,發(fā)揮了較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。水庫下游有下游共有人口 800 人,耕地 500 畝,地理位置重要。 第 1 頁 共 75 頁 目 錄 1 綜合說明 ........................................ 5 言 .............................................5 文 .............................................7 質(zhì) .............................................8 ....................................12 工程布置及主要建筑物 ..............................13 ....................................15 消防設(shè)計(jì) ..........................................15 施工組織設(shè)計(jì) ......................................15 ..........................................16 工程占地 .........................................17 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) .....................................17 水土保持設(shè)計(jì) .....................................17 工程管理設(shè)計(jì) ..
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