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畢業(yè)設計-南陽市方城縣史家莊水庫除險加固工程設計報告-文庫吧資料

2024-12-14 04:21本頁面
  

【正文】 區(qū)。 施工期環(huán)境保護設計 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)境空氣質量保護,噪聲防護,固體廢棄物處理及施工區(qū)人群健康防護等方面進行環(huán)境保護設計,對影響區(qū)水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境及生態(tài)環(huán)境進行保護,最大限度地降低施工期對環(huán)境的影響。施工期的影響是時段性的,可通過科學的管理減小施工對環(huán)境的不利影響。 工程占地 本次工程占地主要為臨時占地,包括溢洪道、壩下游、右壩 頭、輸水洞進口斜拉閘門施工臨時挖壓占地、修建臨時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。運行管理期日常辦公充分利用自然光,在滿足照明質量的前提下,優(yōu)先選用高效發(fā)光的熒光燈,采用節(jié)能型開關或裝置。 節(jié)能設計 在加固措施中優(yōu)化設計方案,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)。要嚴格按照設計要求進行施工,確保新、老建筑物接合部的施工質量。開挖廢棄料運至指定棄渣場。 溢洪道主要是土石方開挖及底板、側墻護砌等。 施工導流 史家莊水庫控制流域面積較小,除險加固工程施工盡量安排在枯水期,修筑臨時導流圍堰。生活用水就近從村上引用。工程施工所需施工設備、建筑材料均可經(jīng)此運到工地。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。 消防設計 消防設計貫徹“預防為主、防消結合”和確保重點、兼顧一般的原則,分清主次,以易引起火災部位為重點,采取措施加以預防。 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,不再專設接地線。 ( 4)管理設施完善 水庫目前無管理用房和防汛倉庫,不能滿足運行管理要求,需新建管理用房面積 40m2。 ( 3)輸水洞加固設計 對輸水洞出口按原斷面進行修復加固。 溢洪道底板、側墻及護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 砼護砌,厚 20cm,基礎埋深 50cm, 第 15 頁 共 75 頁 護砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準;底板和右岸不護砌,只整修疏浚。左岸現(xiàn)狀擋墻采用 C20 砼護砌,厚 20cm,基礎埋深 50cm,護砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準,但不得低于壩頂高程。對左岸現(xiàn)狀擋墻采用 C20 砼護砌,厚 20cm,基礎埋深 50cm,護砌高度以現(xiàn)狀擋墻高度為準。溢洪道加固設計分進口段、控制段、出水渠段三部分,總長 16m,設計最大泄量。 ⑤防滲處理 采用粘土斜墻防滲,回填粘土的壓實度不小于 ,回填時嚴格控制含水率。 ④大壩觀測設施完善 變形觀測選擇 2 個觀測橫斷面,在樁號 0+050 和 0+100 斷面下游壩坡高程 處各一處,設變形觀測點位 2處。增設 C20 砼岸坡排水溝,底寬 30cm,深 30cm,邊坡 1:1。 ②迎水坡護砌 采用 C20 現(xiàn)澆砼板對迎水坡死水位至壩頂間進行護砌,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。 除險加固工程設計 ( 1)大壩除險加固設計 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)輸水洞進口淤積,出口損毀,啟閉設備損壞,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坡塊石粒徑小,風化、松動、脫落嚴重,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別 史家莊水庫總庫容 萬 m3,按照《防洪標準》( GB5020194)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》( 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,施工圍堰等臨時建筑物為 5級。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。 壩頂高程復核 史家莊水庫現(xiàn)狀壩頂高程為 ,設計修建防浪墻頂高程為 。溢 洪道過流能力按寬頂堰流公式計算。 水庫溢洪道位于大壩左側,為開敞式短明渠。 根據(jù)水量調節(jié)計算,除險加固后,保證率 75%時水庫來水量為 萬 m3,扣除損失后尚有 萬 m3,基本滿足灌溉要求。 按照《灌溉與排水設計規(guī)范》( GB5028899)規(guī)定,本次設計灌溉保證率取75%。 農(nóng)業(yè)灌溉用水 史家莊水庫設計灌溉面積 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,運距約 10km;石料選用楊集鄉(xiāng)大河口石料場石料,運距約 15km,交通便利,儲量及質量滿足要求。開采條件良好,人工或機械開采均可,運距 1km。輸水洞基礎座于強風化角閃片巖上,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條件及評價 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,破損嚴重,墻基和溢洪道底部巖性為殘坡積含礫粉質粘土,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風化砂填筑料滲透系數(shù) 104cm/s;鉆孔注水試驗滲透系數(shù) 104cm/s,中等透水。 壩體土室內滲透試驗,⑴粘性土填筑料滲透系數(shù) 106cm/s;鉆孔注水試驗滲透系數(shù) 105cm/s,屬弱透水。⑵風化砂填筑料干密度范圍值 ~ ,均值 ;相對密度范圍值 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計規(guī)范》 SL18996,粘性土壓實度應為 95~ 97%,非粘性土的相對密度不低于 ,因此粘性土質量評價以壓實度的 95%(),風化砂以相對密度 進行評價。高程 以下填筑材料為粉質粘土。 壩體質量檢查及評價 該水庫大壩為均質土壩,最大壩高 ,壩長 142m。現(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,強風化厚度,以下為弱風化角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水。填筑材料以粉質粘土為 主,褐黃色,可塑~硬塑狀態(tài),含風化巖屑、礫石及鐵錳結核。 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 0+020~ 0+142 段高程 ~ 以上,填筑材料以礫砂為主,灰黃色,成分主要為含風化砂,含少量礫石。 ⑵第四系殘坡積粉質粘土 (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):分布于整個壩址區(qū)。 水庫地震 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,該區(qū)地震動峰值加速度小于 ,相當于地震基本烈度小于Ⅵ度,動反應譜特征周期 。未有大的滑坡、崩塌等物理地質現(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,水質較好。 水文地質條件 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):分布于整個庫區(qū),鱗片變晶結構,片狀構造。 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 庫區(qū)工程地質及水文地質 工程地質條件 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計規(guī)范》( SL2021),該工程臨時性水工建筑物洪水標準為5年一遇,設計采用已經(jīng)批復的溫莊水庫施工期洪 水資料,按照面積倍比法計算,史家莊水庫非汛期 5年一遇洪水總量為 萬 m3。 ( 2)設計洪水計算 復核 水庫無實測水文資料,流域內鄰近地區(qū)沒有實測的洪水流量資料,水庫控制流域小于 200km2,本次設計暴雨洪水依據(jù)《河南 省中小流域設計暴雨洪水圖集》( 1984 年)進行計算。 洪 水 區(qū)內洪水主要由夏季降雨所形成,大洪水一般發(fā)生在 8 月份,洪水特點為:洪峰高、洪量大、歷時短、陡漲陡落。由于降水時空分布不均,年內年際變化大,易發(fā)生洪澇和旱災。 多年平均氣溫 ℃,極端最低氣溫 16℃(發(fā)生在 1969 年),全年平均日照時間 ,四季中夏季日照時間最長 ,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計報告編制規(guī)程》 DL5021- 93 和《方城縣拐河鎮(zhèn)史家莊水庫工程地質勘察報告》等,我院編制了此次《方城縣史家莊水庫除險加固工程初步設 計報告》。 ⑻溢洪道左岸巖性為壩體填土,護砌高度不足,且漿砌石擋墻損壞,建議進行加固處理;底板巖性為含礫粉質粘土建議做硬化處理;右岸巖性為下元古界強風化角閃片巖,巖石破碎、松動,邊坡不穩(wěn)定,底板沖刷重,建議對右岸邊坡進行襯砌。建議對壩頂風化砂及樁號 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粘土,滲透系數(shù)K= 106cm/s,微透水,下部巖性為強 弱風化下元古界角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水;樁號 0+025~ 0+060 壩段壩基巖性為下元古界強風化角閃片巖,巖石透水率 ,弱透水;樁號 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,巖石呈強風化狀態(tài),透水率 ,弱透水;樁號 0+110~ 0+140 段存在滲漏問題。未有大的滑坡、崩塌體等物理地質現(xiàn)象,庫岸處于穩(wěn)定狀態(tài)??辈斐晒砻鳎? 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,水庫帶病運行,到目前為止在運行中發(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 ,進口底高程,最大泄量 。現(xiàn)狀進口底高程 ,底寬 13m,最大泄流量 ,總長 56m。上游壩坡坡率 1:~ ,為干砌塊石護坡,下游壩坡坡率 1:~ ,自然草皮護坡,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?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,保護下游防洪安全等方面,發(fā)揮了較大的社會效益和經(jīng)濟效益。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 .............................................8 ....................................12 工程布置及主要建筑物 ..............................13 ....................................15 消防設計 ..........................................15 施工組織設計 ......................................15 ..........................................16 工程占地 .........................................17 環(huán)境保護設計 .....................................17 水土保持設計 .....................................17 工程管理設計 ..
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