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芜湖市小型水库除险加固工程施工组织设计

王家水库座落在赣江水系文石河王家水，位于吉安县桐坪镇大栗村委王家村，水库距吉新公路7km，距吉安县39km。工程于1957年开始兴建，1964年完工投入运行。水库坝址以上集雨面积3.8km2（本次复核，下同），水库正常高水位110.0m，总库容146.4万m3，设计灌溉面积3000亩，实际灌溉面积为1000亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库。水库枢纽工程主要建筑物有：大坝、溢洪道及输水涵管。

大坝为均质土坝，大坝为均质土坝，坝顶高程112.90～113.98m，最大坝高12.5m，坝顶宽度2.1～4.2m，坝顶长321m。上游坝坡采用现浇砼护坡，上游坡坡比1:1.65～1：2.32，下游坡坡比1:2.01～1：2.69，在高程105.29m以下设有贴坡式排水体，排水体长104.5m。

明渠溢洪道位于大坝左岸，机械开挖而成，进口宽10m，底高程110m，全长213m，不规整、未衬护，无消能防冲设施。

输水涵管由斜卧管、平涵管组成。砼斜卧管位于大坝左岸，分级取水，级差0.7m，取水口直径0.4m；砼平管断面尺寸1.0×1.5m（宽×高），全长56m。涵管进口底高程103.04m，出口底高程102.76m，纵坡i=1/200。

水库地理位置重要，下游有桐坪镇等0.5万余人，0.5万亩耕地。水库一旦失事GB／T 38651.1-2020 公共信息标志载体 第1部分：技术要求，将造成重大灾害损失。

1.2工程主要存在的问题及安全鉴定结论

2011年1月17日吉安县水务局组织召开了王家水库大坝安全鉴定审查会，吉安市水务局会同有关部门组成的专家组提出了《大坝安全鉴定报告书》。鉴定书认为“王家水库存在较严重的质量问题，水库已不能正常安全运行。根据《水库大坝安全评价导则》，评定王家水库大坝安全类别属三类坝”。

经鉴定，工程主要存在的问题有：

（2）坝顶凹凸不平，窄宽不一；上游坝坡用现浇砼护坡，局部有淘空，砼面板脱落严重，存在裂缝，缝隙间灌木丛生；大坝的左坝肩没有闭合。下游坝坡不平整，灌木杂草丛生。仅中间坝段桩号0+138～0+242.5处设有贴坡排水体，排水体底部高程设置不合理，未达坝坡脚，开挖检测发现，反滤层无级配，不满足滤土排水要求。右坝肩与岸坡接触部位（高程101.5m）见有渗漏水出流。右坝坡脚见有多处集中渗漏点，近坝脚土层已大面积湿软沼泽化。

（3）明渠溢洪道位于大坝左岸，人工开挖而成，渠内杂草丛生，断面不规整、未衬护，无消能防冲设施，泄洪水冲淹下游公路、农田。

（4）水库无雨水情观测及大坝安全监测设施，无专职管理人员，无通讯和管理设施。

（6）经安全鉴定复核，下游坝坡在各种水位稳定渗流工况下，抗滑稳定最小安全系数均不满足规范要求。大坝结构安全性为C级。

(7)明渠溢洪道位于大坝左岸，人工开挖而成，渠内杂草丛生，断面不规整、未衬护，无消能防冲设施，泄洪水冲淹下游公路、农田。

(8)水库无雨水情观测及大坝安全监测设施，无专职管理人员，无通讯和管理设施；进库、上坝公路标准低，路况差。专家组除险加固意见和建议：

1.对大坝进行加固处理。

2.对溢洪道进行加固处理。

3.按规范要求完善防汛上坝公路，增设大坝安全监测设施、水（雨）情测报系统和工程管理设施。

4.在大坝加固前，应加强管理、合理调度，确保大坝安全运行。

根据《防洪标准（GB50201—94）》和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2001）的有关规定，王家水库枢纽工程等别为IV等。水工建筑物级别为：永久性主要建筑物为4级，永久性次要建筑物为5级。王家水库总库容为137.7万m3，大坝为均质土坝，最大坝高12.5m。依据规范要求，设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。

1.3.2设计洪水推求方法及流域参数复核

根据《江西省暴雨洪水查算手册》使用说明，流域面积小于30km2的河流，一般采用推理公式法计算洪水。本流域集水面积仅3.8km2，故采用推理公式法推求设计洪水。

本次初设采用万分之一地形图，再次对流域参数进行复核，其结果与安全鉴定阶段量算的成果相差很小。为使应用的流域参数保持一致性，因此，仍然采用安鉴阶段的成果，即流域面积F=3.8km2，主河长L=3.47km，河道平均坡降i=8.8‰。

1.3.3设计暴雨推求

设计暴雨采用两种方法推求，一是利用吉安站实测的暴雨资料推求，二是利用《手册》查算。

实测系列分析推求的设计暴雨比《手册》查算成果偏小，考虑到《手册》成果，精度可靠，代表性较好，从工程防洪安全出发，设计暴雨采用其值较大的《手册》分析成果。

1.3.4王家水库设计洪水成果

1.3.5王家水库站网规划

依据有关规程规范要求，在大坝处设立一个雨量站及水位站点，水位、雨量观测设施要求自计水位计和自计雨量计，设备费用约3万元。

1.4.1区域工程地质条件

本区地处华南褶皱系、赣中南褶隆、赣西南拗陷之吉安拗陷断裂构造单元中，该区以白垩系、第四系地层为主，构成吉泰盆地。工程区未见大的影响大坝安全的断裂构造通过，处于相对稳定地块。

1.4.2坝址区工程地质条件及评价

水库近坝库岸坡角一般较缓，多在10~30°间，植被发育一般，左岸上覆为第四系中更新统残坡积层，右岸为倾角较缓的基岩岸坡，岩体裂隙不发育、完整性较好。近坝库岸除局部偶见小的崩塌外，无其他不良物理地质现象发育，故水库近坝库岸基本稳定。

坝址区地质构造简单，未发现大的断层或构造破碎带，地层单斜呈中厚层状，岩层倾向左岸偏下游，产状N75~80°E/NW∠10~15°。岩体节理裂隙不发育，完整性好。

1.4.3坝址工程地质评价

据回忆及本次勘察钻孔揭露，坝基（肩）仅作了清除表面树根杂草等简单清基处理，清基厚度仅0.3(0.5m，坝基仍残留有厚0.3(3.5m的第四系洪冲积层，大坝清基处理较差。力学指标建议值为：粘聚力c=5.5~8.0kpa、内摩擦角25.0~28.5°，允许承载力0.20~0.22Mpa。

野外钻孔压（注）水试验及室内渗透试验成果，大坝坝基、坝肩上部岩（土）体呈中等透水性，水库正常蓄水位以下存在中等透水带，坝基、坝肩均存在一定程度的渗漏及绕渗问题，。

据现场安全检查，大坝坝脚的几处集中渗漏点及右坝脚土层大面积湿软沼泽化，与坝基的渗漏不无关系。结合勘察测试成果分析认为：大坝基（肩）仅作了清除表面树根杂草等简单清基处理，清基厚度仅0.3(0.5m，坝基仍残留有厚0.3(3.5m的第四系洪冲积层，大坝清基处理较差。故而形成了坝后河床段土层的大面积湿软沼泽，化如不及时进行加固处理，经长期的渗流作用，将可能导致坝基产生渗透变形及渗漏破坏（管涌和流土破坏）。

1.4.4坝体质量及评价

大坝填筑土主要由库区洪冲积耕作土及两岸残坡积土等土料组成，填土颜色呈棕红、土灰、灰黄、土黄等色，土质主要为含砂（砾）低液限粘土，坝土体局部不密实、孔隙比偏大、干密度偏小（最小见1.48g/cm3），总体呈稍密(中密、中压缩性，以可塑状为主，局部夹有较多风化碎砾石。坝土体呈中等透水性，故坝体土的抗渗性不能满足均质坝的现有设计规范要求。

坝顶及坝坡凹凸不平，坝体存在明显缺口；大坝上游现浇砼护坡存在砼面板脱落、裂缝、局部有淘空及大面积露石现象；坝面冲刷严重，存在雨水冲蚀冲沟及表层土体流失现象；坝体蚁害现象严重，分布较多的生物孔洞，易形成集中渗水通道。

坡脚排水体长仅104.5m，经翻查发现，排水体块石大小不一，局部出现沉陷、架空等现象，砂、卵石反滤层较薄且含泥量高，不符合现行有关设计规范要求，排水体底部高程设置不合理，未达坝坡脚。

1.4.5溢洪道工程地质条件及评价

抗剪：粘聚力18.0kpa、内摩擦角19.0°；

抗剪断：c＇=34~44kpa，f＇=0.34~0.36；

允许承载力0.18~0.20Mpa；

不冲刷流速0.3~0.4m/s；

永久边坡开挖值：1：1.25~1：1.50。

1.4.6输水涵管工程地质条件及评价

1.5.1工程加固设计任务

王家水库座落在赣江水系文石河王家水，位于吉安县桐坪镇大栗村委王家村，水库距吉新公路7km，距吉安县39km。工程于1957年开始兴建，1964年完工投入运行。是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库。水库地理位置重要，下游有桐坪镇等0.5万余人，0.5万亩耕地。水库一旦失事，将造成重大灾害损失。

经大坝安全鉴定专家组现场查勘及综合分析，王家水库各水工建筑物存在上述问题，水库工程已不能安全运行。对其进行除险加固是十分必要的，也是十分紧迫的。本次加固设计的要求任务有：

（1）解决大坝渗漏问题；

（2）对大坝上下游坝坡进行整治、护坡；

（3）拆除重建坝下输水涵管；

（4）对现状溢洪道拓宽、衬护处理；

（5）完善大坝安全监测、水雨情观测及水库管理设施；

（6）对工程区进行水土保持及环境保护。

1.5.2水库洪水调节

王家水库溢洪道为开敞式无闸控制。

1.6建筑物除险加固设计

1.6.1工程等别、建筑物级别与洪水标准

1.6.2大坝加固设计

本次加固设计结合大坝现状要求，确定坝顶高程为113.20m。

本次加固设计对下游坡重新整坡至1:2.5后采用草皮护坡。重新修建大坝左右两侧坝坡踏步，踏步宽4.0m。

本次设计拆除原排水体，重新修建贴坡排水体，经渗流计算，设计排水体顶高程应高于浸润线出逸点1.5m以上，顶高程设计为105.500m，顶宽2.5m，边坡为1:2.0。大坝在坝坡加固后，重新设置周边排水沟大坝上下游与两岸山体衔接处设置边沟，排水沟净断面尺寸为250×250mm（高×宽），采用M7.5浆砌块石砌筑，浆砌块石厚25cm，下设10cm厚砂卵石垫层，表面用水泥砂浆抹面。

1.6.3溢洪道加固设计

针对王家水库溢洪道存在未衬护、冲刷严重的问题，本次加固设计对其溢洪道进行重建加固设计。依据现状地形地质条件，将整个溢流明渠拓宽至底宽为10m,两侧边坡坡比为1:1.25，溢洪道进口底高程110.0m，底板纵向坡降i=0.002。整个溢洪道均采用C20砼三面衬砌，衬砌厚度10cm,边坡衬砌高度2.2m，砼衬砌每隔4.5m设一温度缝，采用沥青杉板嵌缝。

1.6.4输水涵管加固设计

1.6.5防汛公路加固设计

公路部门已投资新建一条砼公路从溢洪道底横穿而过通过，考虑到防洪抢险的需要，本次不另行设计防汛公路，在溢洪道新建交通桥。

1.7金属结构及启闭设备

王家水库金属结构主要是指输水涵管的闸门及启闭设备，本工程输水涵管进口采用斜卧管取水，无金属结构及启闭设备

1.8.1交通及施工条件

本工程现有交通公路通坝址，水库距吉新公路7km，距吉安县39km。对外交通方便。

施工期内施工、生活用水可直接抽取库水使用；施工用电由附近变电站接入各用电点。

导流围堰属临时性5级建筑物，洪水标准采用5年一遇。

施工时利用原涵管导流，在大坝前原涵管进口填筑粘土围堰，围堰底埋设一φ80cmPVC管与涵管进口衔接，围堰断面类型为梯形断面，堰顶宽3.0m，上下游边坡1:1，围堰高3.6m。设计围堰长约180m。

1.8.3主体工程施工

土方开挖采用1.0m3反铲挖装5t自卸汽车运输出碴，推土机配合集料，多余开挖料弃至弃碴场，小体积的土方采用人工开挖，双胶轮车运碴。

利用开挖料用于本部位的填筑，不足土料采用1.0m3反铲挖装5t自卸汽车运输从土料场开采，土方填筑采用人工配合推土机摊平、铺料，拖拉机牵引羊足碾压实，边脚用蛙式打夯机夯实。

混凝土工程主要包括大坝砼预制块护坡、砼排水沟、砼基座、砼踏步、砼路肩梁等。砼由4台0.4m3搅拌机集中生产，砼运输采用人工配合手推胶轮车输送振捣器密实。

砌体工程在基础清理、准备工作完成后进行，自下而上施工。人工铺设砂石垫层并拍实，人工砌筑干砌石。砌体工程所需块石料大部分自石料场购买，采用自卸汽车运至工作面附近。

金家水库除险加固工程自第一年8月开始施工准备，9月主体工程开始施工，至第二年6月底全部工程完成，总工期10个月。

1.9.1环境现状与环境保护目标

流域属亚热带湿润季风气候区，气候温和，光照充足，四季分明。四季气候变化显著，具有春寒、夏热、秋凉、冬冷的一般特性，风向随季节转换明显，冬季多为东北风，夏季盛行东南风。

库坝区内盛产竹、松、杉、水稻等植物，野生动物常有野兔、蛇等，水生生物除有常见的四大鱼类。库区水面还常有野鸭、水鸟一类水面生物。流域内基本没有工矿企业，上游无工业污染源，农业方面主要是每年施用化肥、农药，残留的农药随灌溉回归水流入库区，对水质会有轻微的影响。库区周边有少数几个村庄，生产以农业为主，手工业辅助，尚未发现有价值之文物古迹和矿藏。

1.9.2环境保护设计

施工营地机械设备维修和机械停放保养场内设置排水沟，排水沟出口处设置集水池，并设置废水收集系统和油水分离装置，收集的废油、废水经沉淀后达标排放，必要时在集水池中投放明矾和药剂，加快净化速度。

拟在施工营地建生活污水初级处理池1个，经处理的生活污水可运往库外用于施肥。

对进入施工区的施工人员进行卫生检疫，对传染病患者进行隔离治疗或送往近地区医院治疗。检疫目的应根据当地的环境医学背景和近年各种传染病发病及流行情况确定。抽检范围按施工人数的20％进行。

通过宣传在施工队伍中开展保护生态的宣传教育活动，禁止施工人员在空余时间狩猎。施工过程中尽可能减少施工开挖对地表植被的破坏，并结合水土保持措施，及时恢复施工迹地植被。

根据国家有关劳动保护的规定，对产尘量较大和噪音级相对较高的施工现场作业人员，发放防尘和防噪用具。对水质质量、空气质量和噪声量进行监测，达到国家允许标准。

1.9.3水土保持设计

水土保持责任范围主要包括土料场、石料场、堆料场、施工道路、弃渣场、附属企业、施工营地和防汛公路等，总面积约0.95hm2。

开采前沿边界线布置排水沟和沉砂池，排除雨水和降低土体含水量，开采时表层腐植土开挖堆放于料场四周，取土完毕后，将腐植土回填平整。

石料场开采前沿边界线布设截水沟，料场内根据地势布设排水沟和截水沟相通，在出口处设置沉砂池。料场表层无用剥离层开采后弃填于场内低洼处或弃渣场内。料场停止开采和使用后，将料场平整，回填表土，种植当地易栽易活、保土能力较强的树种。

弃渣场在堆填时选用弃料块石于坡脚处砌筑挡墙，并随时堆填随时平整，施工完成停止堆填后，将弃料进行平整，种植树木。

公路开挖平整路面后，对开挖边坡不稳定的土石体和岩体采取修筑挡墙和护坡处理，对回填边坡采取护坡处理，路侧设置排水沟。防汛公路施工完成后，对道路两旁进行绿化处理。

施工临时占地主要是施工营地和施工材料的临时堆放用地，施工结束后采取平整场地和绿化处理。

1.9.4环境管理与监测

为保护施工区的环境不致在施工期间和施工后带来不利影响，建设单位应配置环境管理专业人员，负责施工中的环境管理和监督工作，施工承包单位亦配置环境管理专业人员。环境监测项目主要有：水质监测、水土流失监测、空气监测等。

1.9.5环保投资概算

环保费用包括施工期环保费用和水土保持费用，总投资为5.66万元。其中施工期环保费用为1.89万元，工程水土保持费用为3.77万元。

1.10.2施工管理范围与保护

水库管理范围和保护范围已按国家有关法规完成确权划界。

1.10.3管理设施

由于目前水库无管理房,需在大坝处修建一栋管理用房建筑面积约100m2，以满足工程运行管理及防汛要求。

1.10.4施工期工程管理

施工期间，水库及上级部门派人进行现场管理，并参与工程质量检查、监督、参加工程验收，协助协调各方关系。为更好地对除险加固工程施工进行控制，实行项目法人与工程监理制。

本工程总投资451.41万元，工程部分投资439.16万元，其中建筑工程356.08万元，机电设备及安装工程8.0万元，临时工程21.12万元，独立费用49.61万元。建设及施工场地征用费6.59万元，基本预备费4.35万元，环境保护投资1.89万元，水土保持投资3.77万元。

依据赣水建管字[2006]242号文《江西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》，（2006）《江西省水利水电建筑工程概算定额》，（2006）《江西省水利水电工程施工机械台时费定额》，（2006）《江西省水利水电设备安装工程概算定额》，编制年按2010年2季度价格水平年予以编制，主要材料价格依据赣水定字（2010）3号文进行调差。

3、人工预算价格及主要材料价格

人工工资：人工工时按赣水建管字[2006]242号文《江西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》计算，工长4.37元/工时，高级工3.93元/工时，中级工3.51元/工时，初级工2.92元/工时；

5、费用计算标准及依据

单价及工程费率均按赣水建管字[2006]242号文《江西省水利水电工程设计概(估)算编制规定》计取，其他相关费用按有关文件计取。基本预备费按工程一至五部分投资合计的1%计算。价差预备不考虑。

本次根据《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）,国家发改委和建设部发布《建设项经济评价方法与参数》（第三版），并结合当地经济发展水平与实际情况进行国民经济评价及财务分析。

按《规范》中的经济评价计算的原则和方法，经计算，王家水库除险加固工程的国民经济主要评价指标：

国民经济内部收益率：9.96%；

经济净现值：90.38元；

经济效益费用比：1.175。

王家水库除险加固工程的各项经济指标均满足工程经济评价合理性的要求。

附表一王家水库工程特性表

124(P=0.2%)

76.9(P=0.33%)

60(P=0.33%)

47.8(p=3.33%)

成都某酒店办公楼装饰工程安全管理-施工组织设计36.4(p=3.3%)

112(P=0.2%)

111.58(P=0.33%)

111.31(P=0.33%)

111.51(P=2%)

111.04(P=3.3%)

广州某办公楼装饰施工组织设计110.87(P=3.3%)

17.8(P=3.3%)

16.5(P=3.3%)