1一、工程概况小石塘水库位于东经112°47′46.5″、北纬28°15′18.3″,长沙高新技术产业开发区廖家坪街道廖家坪村小石塘组,水库上游控制集雨面积0.32km2。干流平均坡降2.2%,总库容12.28万m3,正常库容9万m3,死库容0.4万m3,属于小(Ⅱ)型水库。坝址据长沙市政府驻地约16km,据望城区政府约14km。水库设计灌溉面积300亩。根据国家《防洪标准》(GB50201-94)第6.1.1条、6.1.2条及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)第2.1.1条、2.1.2条、2.2.1条的规定,该水利工程级别为Ⅴ等工程,主要建筑物工程级别为5级,次要建筑物为5级,设计洪水标准取30~20年一遇,校核洪水标准为300~200年一遇。根据水库运行情况,本次复核工程设计洪水标准采用30年一遇,校核洪水标准则采用300年一遇,溢洪道消能防冲工程设计洪水标准采用10年一遇。小石塘水库除险加固的主要内容如下:1)大坝坝体防渗:沿坝轴线作冲抓套井回填,在冲抓套井回填底部及两坝肩进行帷幕灌浆,使坝体与坝基、坝肩形成封闭连续的防渗板墙。2)上、下游坝坡整治:上游坝坡从坝顶开始至75.10m平台采用草皮护坡,平台至死水位采用干砌石护坡;下游坝坡修整并采用草皮护坡,坝面设置排水系统,新建排水体。3)泄洪渠及连通涵加固改造。4)对输水低涵进行废除,新建输水隧洞并将其进口新建斜拉式闸门。5)整修防汛道路。二、高程系统为85黄海高程系统,坐标系统为长沙独立坐标系,高程、坐标、桩号单位以m计,其余尺寸单位为mm。三、砼标号:进口消力井、隧洞进出口及连通涵及路下涵桥面板等钢筋砼均为C25,垫层砼为C15、其它砼均为C20。干砌块石用石料宜采用抗风化性能好,冻融损失率小于1%的新鲜块石。砂砾料要求耐风化、水稳定性好,含泥量宜小于5%。砼、帷幕灌浆所采用水泥均为42.5级普通硅酸盐水泥。四、土方开挖包括原输水涵进口段开挖、泄洪渠以及大坝迎水坡开挖等,上部土方开挖可采用推土机推土,下部可采用铲运机运土,底部沟槽部分采用反铲式挖掘机配合拖拉机或汽车运输。开挖后的土方一部分可利用作围堰土方,另一部分可以临时堆放在大坝两侧以备大堤土方回填需要。五、土方填筑要求1、填筑前必须先人工将基础面上的草皮、树根、腐殖土、垃圾及原有砌体等杂物清除干净,然后在其上挖成阶梯形搭码(0.3×0.3m为宜),以利于新老土结合。基面清理平整后,应及时报验。基面验收后应抓紧施工,若不能立即施工时,应做好基面保护,复工前应再检验,因搁置较久或经过雨淋干湿交替使表面产生疏松层时,复工前应进行复压处理,必要时必须重新清理。如遇软弱坝基应先按照相关规程规范要求进行处理后方可进行填筑施工。清基开挖方不能作为大坝填筑利用料,全部外运弃土处理。2、填土厚度小于0.5m的岸坡培修,应先对原岸坡削坡后再进行填土,以施工总说明2利于新老土体的街接。培方较大的部分应先进行沉降值预留。若发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时,应及时进行处理,并经检验合格后,方准铺填新土。3、上游坝坡土方回填:土层铺筑前,应先清基,将坝坡草皮铲除,平均清基厚度为0.5m,然后按设计要求铺筑填土。要求大坝填土压实度≥96%,填土料选用粘土,最优含水率在20~25%之间,施工前应做碾压试验,注意新填土与老坝体填筑土接合处应采用1:3缓坡衔接。填筑分层碾压厚度不大于0.3m,碾压平行于堤岸轴线,单层碾压遍数6~8遍,用振动碾压实。土料物理性质要求:比重:2.65—2.75t/m3塑性指数:16—20%塑性限度:19—30%流性限度:32—40%渗透系数:K<i*10-6cm/s按土壤颗粒组成要求含粘粒:40—50%含粉粒:40—70%含沙粒:<10%六、砼施工砼施工主要为溢洪道、消力池、泄洪渠以及输水隧洞的砼施工。以上工程项目数量均不大,砼施工以小型机械配合人力完成,采用0.35m3拌和机拌和,双胶轮车运输入仓,插入式振动棒或平板振动器振捣密实。砼浇筑后,要切实注意砼的养护。七、坝基及坝肩帷幕灌浆A、帷幕厚度设计根据规范(SL274-2001)规定,经渗流稳定计算得作用在帷幕上的有效水头为19.8m,取帷幕容许比降J=15,则得T=1.32。故设计一排帷幕,孔距设计为2.4m。防渗标准根据地勘成果及规范(SL62-9)和规范(SL274-2001)要求,取q=10Lu,并伸入相对不透水层1.0m左右。B、灌浆孔布置大坝坝基、坝肩存在渗漏,采用帷幕灌浆作防渗加固处理,两坝肩灌浆孔布置在大坝轴线的延长线垂直于两岸山体等高线上,坝基灌浆孔沿坝体上游防渗斜墙体底部内测边线布置。灌浆范围为大坝坝体范围及两岸山体20m范围。C、钻孔及简易压水试验钻孔:帷幕灌浆钻孔,坝身采用冲击干钻,套管护壁,基岩采用回转式钻机钻进,用金刚钻或硬质合金钻头钻进,终孔孔径为75mm。钻孔安装必须水平、稳固,开孔位置偏差应控制在10cm之内,孔斜率控制在1%以内,钻孔深入相对不透水层1m左右。钻孔冲洗及简易压水试验:钻孔达到设计深度后,应采用清水冲洗钻孔,直至回水澄清无砂和岩粉为止,搀留岩芯不应超过0.2m。帷幕灌浆孔在灌浆前,对先导灌浆孔均应进行简易压水试验,所的透水率q值来确3定开灌水灰比及了解岩层的透水程度。D、灌浆参数的选取a)灌浆段长度灌浆段的长度是根据岩石的裂隙发育程度、破碎情况、渗透性以及设备条件确定的。参照省内外帷幕灌浆取得的成功经验,并根据工程具体情况,为确保工程质量,设计要求灌浆段一般长5~8m,基岩条件较好的灌浆段取大值,裂隙发育,岩石破碎段取小值。接触面单独一段,灌浆长1.5~2.0m。b)灌浆压力及浆液变换灌浆压力是影响灌浆质量的重要因素,本次灌浆压力一般要求现场通过灌浆试验确定。浆液稠度根据基岩透水率不同而改变,起始水灰比采用8:1,以后采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1。接触面灌浆压力要求以不使坝体底部劈开或上抬为原则,根据有关规范,接触面灌浆压力应控制在0.05MPa以内。浆液稠度的变换原则是:当某一比级浆液的灌入量已达300L以上或灌注时间已达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。或注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。c)结束灌浆标准符合下列条件之一者,即可结束灌浆:在设计规定的灌浆压力下,灌浆段已停止吸浆或吸浆量小于1.0L/min,并持续60min以上时;在规定的压力下,吸浆量徘徊在1.0L/min的时间达1h以上。E、灌浆材料及灌浆工艺a)灌浆材料必须是新鲜合格的普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5,对水泥的供给采取边用边进的原则,以保障水泥不过长时间在工地积放。b)灌浆施工次序灌浆应遵循分序加密的原则。帷幕孔分三序次施灌,最终孔距2.4m。F、灌浆方法当岩段小于6m时,采用全孔一次灌浆法;大于6m段应采取自上而下的方法灌浆,以提高灌浆质量。G、灌浆结束和封孔在灌浆过程中,对于每一个灌浆孔都应严格按照规程,规范的要求结束灌浆,以确保工程质量。对较深的帷幕灌浆孔,在最后一段灌浆结束后即采用浓浆封孔。封孔分段长15~20m,封孔压力与灌浆压力相同,当注入率不大于1L/min,继续灌注30min后,在孔口处继续灌注60min,灌注结束后闭浆24h。H、工程质量检查检查孔数为灌浆总孔数的10%,布置在断层、岩体破碎带等地质条件复杂的部位、末序孔注浆量大的孔段附近、孔偏斜过大处、灌浆过程不正常的部位。4检查孔应采取岩芯,绘制钻孔柱状图。检查孔压水试验在该部位灌浆结束后14d后进行,自上而下分段卡塞进行压水试验,采用单点法或五点法。压力为1H0(H0为正常蓄水位至试验段处高差),且不大于该处灌浆压力的80%。检查孔各段压水试验测得的q值原则上须≤10Lu,所有试段的q值必须小于10Lu,才认为该孔符合标准。八、大坝冲抓回填施工1、工艺流程冲抓套井回填处理土坝渗漏只适宜于在水库低水位情况下施工,为避免施工与蓄水的矛盾。应先将河床段深孔先处理,后在坝端浅孔段施工,先第一排孔,后第二排孔的顺序进行,同时为便于移孔,采取直线方向前进,分两序孔施工的方法。2、施工操作技术及要求(1)造孔钻孔要垂直,这是施工操作中的关键,否则会直接影响防渗墙的有效厚度,为了防止井孔偏斜,造孔时,定位要对准中心桩,三角架垫应保持平稳,不能移位,挂钩器要始终保持水平位置,造孔顺序采用间隔法进行,先主井,后套井。(2)回填回填土料的质量是保证套井法成功的关键,土料不仅要去掉杂质,而且要求粘粒含量达到40—50%,渗透系数小于i*10-6cm/s,干容重及含水量要通过现场试验控制在设计值范围内。3、质量检查及时进行检查观测,是保证套井回填土法施工质量的重要措施,检查的主要内容有:现场取样试验夯实后的干容重、含水量是否满足设计要求,否则应采取相应的措施处理。七、干砌块石干砌块石施工主要为上游坝坡平台以下及贴坡排水的干砌石护坡。石料必须选用质地坚硬、不易风化、没有裂缝、无尖角、薄边的岩石,上、下两面基本平行且大致平整;石料最小边尺寸不宜小于20cm。干砌块石按从外到内,从低到高的顺序进行。石料用自卸车运到外镇压层,人工搬运到坡面上进行砌筑。干砌块石护坡砌筑时要形成一个整体,以错缝锁结方式铺砌,缝隙紧密,严禁出现通缝、叠砌和浮塞,块石间契合紧密无松动。砌体缝口应砌紧,底部垫稳填实,严禁架空;所有前后的明缝均用小片石料填塞紧密,不使用翅口石和飞口石。砌体外露面的坡顶及侧边,均选用较整齐的石块砌筑平整。砌体表面砌缝的宽度小于20mm,砌石边缘顺直、整齐牢固。不得有凹陷凸肚现象。九、草皮护坡草皮护坡主要为下游坝坡面草皮培植,采用外购草皮,汽车运至工地作业面附近,由人工挑至各作业面,采用人工铺植。护坡草皮护植前应将坡面土层整修平整,拍打密实进行铺植。铺植前应沿坡面先铺摊一层半腐殖土,腐殖土5铺摊厚度一般为3~5cm为好,铺植后应及时洒水培育。下游坝坡为花铺,草皮面积不小于50%。十、其他要求1、本工程上、下游坝坡整坡土方清表厚度为50cm。2、本套图纸中说明与施工总说明相冲突处均以施工总说明为准。3、其它施工说明及要求详见《水工砼施工规范》SDJ207-82、《土坝坝体灌浆技术规范》SD266-88、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001、《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T5200-2004、《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-96、及其它水利工程相关规程规范。