大坝设计说明及施工技术要求.pdf

新疆克拉玛依市应急水源地（金龙湖）工程主湖泊（L10）大坝设计说明及施工技术要求水水利利部部水利水电勘测设计研究院新疆维吾尔自治区新疆维吾尔自治区22014 年 07 月11概述应急水源地（金龙湖）工程位于克拉玛依城区东南郊，东至东环路，南至石化大道，西、北至克拉玛依河，地理坐标为北纬 45°35′56″，东经 84°54′54.9″，场地现状为戈壁滩工程区有柏油公路通达，交通便利金龙湖公园工程是克拉玛依市“十二五”规划的重要项目之一，兴建金龙湖公园是经济发展的需要、是建设“世界石油城”总体定位的需要、是城市转型的需要、是生态建设和环境保护的需要根据金龙湖公园总体规划，园区内人工湖泊建成后主要承担景观娱乐用水、生态环境用水、防洪蓄涝等功能和任务应急水源地（金龙湖）工程建筑物，主要包括湖泊、各湖泊湖岸、主湖泊（L10）土石坝、人工沙滩、游船泊岸设施、泵站及输水管道、人工湿地、湖泊之间连接水道及水景跌水堰、引水管道及控制井、泄水管道及控制井、排水管道及控制井、放水管道及控制井等2设计依据及遵循规范2.1设计依据设计依据《金龙湖公园湖体工程》设计委托书（2013 年 7 月 15 日）《克拉玛依市金龙湖公园湖体工程初步设计报告》 （2013 年 8 月）《金龙湖公园湖体工程大坝补充地质勘察报告》 （2013 年 9 月 20 日）2.2设计遵循规范设计遵循规范2.2.1工程设计有关主要规范标准工程设计有关主要规范标准1)《碾压式土石坝设计规范》SL274—20012)《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》SL189—963)《水工挡土墙设计规范》SL379-20074)《水工建筑物抗冰冻设计规范》SL211—20065)《砌体结构设计规范》GB50003-20116)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-199727)《土工合成材料非织造布复合土工膜》GB/T 17642-20088)《土工合成材料 聚乙烯土工膜》GB/T 17643-20119)《水利水电土工合成材料应用技术规范》SL/T225-982.2.2工程施工及验收主要规程、规范工程施工及验收主要规程、规范1)《碾压式土石坝施工规范》DL/T 5129—20012)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-20123)《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-20034)《水利水电建设工程验收规程》SL223-20085)《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-20076)《水工混凝土施工规范》DL/T5144-20017)《水利水电土工合成材料应用技术规范》SL/T225-988)《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》SL/T231-19989)《土工合成材料应用技术规范》GB50290－199810) 《水利水电基本建设单元工程质量等级评定标准》SDJ249-8811) 《砌体工程施工及验收规范》GB50203-20023设计原则1) 在《克拉玛依市金龙湖公园湖体工程初步设计报告》 （2013 年 8 月）的基础上，开展设计工作。

2) 严格执行国家的能源、环保政策和其它有关法规，体现国家的经济政策和技术政策3) 结合克拉玛依市金龙湖公园在城市中的位置、周边建筑物情况、地形情况，设计符合安全、适用、经济、美观的原则4设计规模在主湖泊（L10）南部设计一座土工膜斜墙土石坝，做为其形成湖泊的挡水建筑物坝顶长为 893m，坝顶宽为 10m，上下游坝坡均为 1：5，最大坝高为 13.2m湖泊总库容3570 万 m3根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （SL 252-2000） ，按总库容划分，碾压式土石坝工程规模属小（1）型，工程等别为 IV 等为了景观设计要求，坝轴线为非直线，根据《碾压式土石坝设计规范》 （SL 274-2001）规定， 设计地震烈度在 VII 度以下时， 坝轴线可选用非直线， 故本阶段坝轴线设计成弧线5设计说明简述本设计说明仅为主湖泊（L10）南部土石坝的设计说明及施工技术要求5.1坝体布置坝体布置土石坝位于主湖泊（L10）南部，坝顶长为 893m，为土工膜斜墙土石坝坝轴线控制拐点坐标见设计图纸图号 JLH.S-BG-015.2坝顶高程及坝顶结构坝顶高程及坝顶结构坝顶高程为 341.50m，最大坝高为 13.2m，坝顶主要宽度为 10m，坝顶设有观景平台，观景平台控制拐点坐标见设计图纸图号 JLH.S-BG-01。

坝顶不设防浪墙，坝顶路面结构及护栏由景观统一设计大坝两端与园区道路相接，结合部位处理见其他部分5.3坝坡及护坡坝坡及护坡上下游坝坡均为 1：5，上游坝坡采用干砌块石护坡，护坡厚 0.3m下游坝坡形式由景观统一设计5.4坝体结构坝体结构坝体自上游至下游依次为：300mm 厚块石护坡→500mm 厚砂砾料→50mm 厚细砂垫层→两布一膜→50mm 厚细砂垫层→Ⅰ区坝壳砂砾料→Ⅱ区利用料→贴坡排水体Ⅰ区与Ⅱ区填筑分界线设丙纶针刺无纺布一道，单位面积质量 200g/m2，沿 1:2 折坡点向上铺设 5m45.5基础防渗基础防渗大坝沿上游坝脚设单排帷幕，帷幕灌浆孔距 2m，帷幕灌浆深度达到 q≤5Lu 的埋深界线灌浆孔顶部设 2.0×0.8m（宽×厚）的砼盖板，坝体防渗土工膜通过 5cm 宽扁钢、橡胶片用膨胀螺栓与砼盖板连接，使坝体与坝基防渗形成封闭整体砼盖板上回填 1.5m 厚的粘土，粘土可采用库区开挖的泥岩5.6基础处理基础处理根据地质条件，坝断面范围内淤泥和腐植土等须全部清除干净，坝基清基至强风化下限基岩上，在坝基开挖时需预留 30～50cm 厚的保护层，清基完成应尽快填筑砂砾料以保证坝基不被快速风化。

坝壳建基面上有碍坝体填筑施工 （有碍碾压机具行进到位或影响压实效果等） 的陡坎、反坡、尖凸岩体及岩坎均应进行清理和削坡整治，使建基面大致平顺6总则本技术要求使用范围为：主湖泊（L10）南部土石坝施工方必须严格按设计图纸和设计通知单施工，如对有关设计文件有异议，可与监理和设计协商，达成一致意见后，以设计修改通知单为准进行施工，不得自行修改本技术要求主要内容为坝体填筑工程、 防渗土工膜工程、 砌体工程、 盖板砼浇筑工程、帷幕灌浆工程及土石方开挖工程7坝基土石方开挖坝断面范围内淤泥和腐植土等须全部清除干净，坝基清基至强风化下限基岩上，应清理平整，使建基面大致平顺坝壳建基面上有碍坝体填筑施工 （有碍碾压机具行进到位或影响压实效果等） 的陡砍、反坡、尖凸岩体均应进行清理和削坡整治，使建基面大致平顺在坝基开挖时需预留 30～50cm 厚的保护层，清基完成应尽快填筑砂砾料以保证坝基不被快速风化坝基建基面清理清除的废料，应按监理工程师指示全部运到坝外指定的弃渣场坝基建基面清理的可利用料，应按监理工程师指示全部运到坝外指定的料场58坝壳料选择坝壳砂砾料分为Ⅰ区坝壳砂砾料、Ⅱ区开挖利用料、细砂垫层8.1ⅠⅠ区坝壳砂砾料区坝壳砂砾料（1）料场选用 C3 砂砾料场，该料场位于三坪水库东北侧附近。

2）质量要求P5（粒径大于 5mm 含量）＜50%；含泥量（小于 0.075mm 的颗粒含量）小于 8%；紧密密度>2g/cm3；内摩擦角>30°；渗透系数碾压后>1×10-3cm/s8.2ⅡⅡ区开挖利用料区开挖利用料（1）料场料场位于坝址区，主要来自于坝基清废开挖的可利用料2）质量要求库区开挖的土料均可，不得含有油泥、草根及垃圾8.3细砂垫层细砂垫层1）料场选用 C3 砂砾料场，该料场位于三坪水库东北侧附近根据规范并类比其他工程，需筛除 C3 砂砾料场粒径 5mm 以上的砾石2）质量要求最大粒径＜5mm9坝体填筑9.1砂砾料开采及碾压试验砂砾料开采及碾压试验69.1.1坝壳料开采坝壳料开采1)开挖前应进行植被清理和无用层清挖工作，弃渣应运至指定地点堆放2)应按批准的料场开采范围和开采方法进行开采3)用于防渗土工膜上下的细砂垫层，应按不同使用要求，进行开挖、筛分、冲洗和分类堆存9.1.2坝壳料运装卸和碾压试验坝壳料运装卸和碾压试验1)坝体填筑工程开工前，承包方应在选定的料场开采区开挖坝料，进行与实际施工条件相仿的以下各项现场生产性试验，根据获得的试验成果确定填筑施工参数2)应在卸料和铺料后，检查颗粒分离状况。

如发现颗粒分离情况，应分析原因，提出改善措施3)碾压试验应分别进行铺料方式、铺料厚度、振动碾的类型及重量、碾压遍数、铺料过程中的加水量、压实层的干容度、压实度度、渗透系数等试验4)碾压试验应进行Ⅰ区坝壳砂砾料与Ⅱ区之间的填筑程序、压实方法等试验9.2填筑要求填筑要求9.2.1压实指标压实指标坝体填筑要求根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001、 《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97 确定Ⅰ区坝壳砂砾料、Ⅱ区料以压实度 P 作为施工控制指标初步确定Ⅰ区、Ⅱ区坝壳填筑料的压实度 P≥0.96工程开工后根据室内试验及现场碾压试验取得的参数作为施工控制指标9.2.2填筑前的准备工作填筑前的准备工作1)应按相关规定完成土方填筑部位的基础清理和排水工作2)在坝基最终开挖线以下的所有勘探坑槽均应回填密实3)土方填筑的基础应由监理人进行验收，合格后，才能开始土方填筑79.2.3坝壳料填筑坝壳料填筑1)坝体砂砾料的位置、尺寸、材料级配、粒径范围应符合施工图纸和技术条款的规定2)坝体砂砾料应采取大面积铺筑，以减少接缝压实坝体砂砾料的振动平碾行驶方向应平行于坝轴振动平碾难于碾及的地方，应用小型振动碾或其他机具进行压实。

3)Ⅰ区、Ⅱ区之间的材料界线应分明分段铺筑时，必须做好接缝处各层之间的连接，防止产生层间错动或折断现象4)Ⅰ区坝壳砂砾料填筑要求压实度 P≥0.96， Ⅱ区坝壳开挖利用料的压实度 P≥0.965)Ⅰ区坝壳砂砾料压实后应满足渗透系数 K＞10-3cm/s9.2.4质量检查与验收质量检查与验收（1）土方填筑前的质量检查和验收土方填筑前，应进行以下各项目的质量检查和验收：1填筑前用于计量的地形平、剖面测量资料的复核检查2填筑前应先进行基础面清理质量的检查和验收3砂砾石料场的物理力学性质的抽样检验4现场生产性试验选定的施工碾压参数及其各项试验成果的检查和验收2）施工期的质量检查和验收应定期进行以下各项土方填筑材料的质量检查和验收：1在坝体砂砾料场、细砂等的加工场，对成品料的颗粒级配、含泥量和尺寸形状进行检查；在利用料场，对利用料的质量和尺寸形状进行检查2除按第 9 章要求对坝体的填筑面的各项施工工艺和参数进行检查外，还应对砂砾料的压实度 P、干容度和颗粒级配进行抽样检查3对坝体每一层填筑面，应进行工程隐蔽部位的验收3）完工验收土方填筑工程全部完工后，承包方应申请完工验收，并提交完工验收资料验收时所需文件有：1工程设计文件：有关的设计文字资料、设计图纸、设计修改通知单及现场业务联系单。

82有关的竣工资料和报告：包括有关原始资料、成果资料、工程竣工报告及结束总结等3工程质量检查报告：单元工程质量评定表及有关说明等4）坝体填筑资料坝体填筑资料应包括以下内容：1土方填筑工程竣工图2土方填筑工程基础地质编录资料3土方填筑、防渗结构的试验检验和现场生产性试验成果4各土方填筑体的材料填筑质量报告5施工期的观测成果6质量事故处理报告7工程隐蔽部位的检查验收报告8监理工程师要求提供的其他资料10防渗土工膜工程10.1复合土工膜技术要求复合土工膜技术要求复合土工膜采用二布一膜，短纤维针刺非织造布单位面积质量 300g/m2，膜材采用普通高密度聚乙烯土工膜(GH-1 型)，HDPE 膜厚度 0.8mm其技术要求见表 1表 1HDPE 膜技术要求序序 号号项项目目指指 标标1密度≥0.9402拉伸屈服强度(纵、横向)N/mm≥103拉伸断裂强度(纵、横向)N/mm≥154断裂伸长率(纵、横向)%≥6005直角撕裂负荷(纵、横向)N≥856抗穿刺强度N≥1807碳黑含量%2.0～3.08碳。