章丘市聖井鎮黃旗山方塘加固工程
濟南市水利建築勘測設計研究院
2023年3月
章丘市聖井鎮黃旗山方塘加固工程
一、設計依據
1、《碾壓式土石壩設計規範》（sl274-2001）;
2、《水閘設計規範》（sl 265-2001）
二、水文計算分析
一）基本情況
章丘市聖井鎮黃旗山方塘加固工程位於章丘市聖井鎮小辛村東南1.0公里，流域面積2.8平方公里，主要集中在黃旗山北面及東面山坡，流域內有幹流一條，幹流長度1.
2公里，平均坡度1/100-1/300，幹流短且坡度大，易形成集中匯流。流域內以中風化、強風化沉積岩為主，植被條件差。黃旗山方塘為攔河土壩，壩體單薄且填築質量差，由於修建時壩體碾壓質量差及年久失修，壩體多處出現沖溝衝坑，嚴重影響了壩體安全及防滲效果。
黃旗山方塘主要功能為攔蓄上游洪水，保護小辛莊生命財產安全及下游2000餘畝耕地。
二）方塘水位確定
本次水文計算以定性分析為主。由於黃旗山方塘流域水文地質資料缺失，水文引數計算參照臨近流域—西巴漏河流域相關資料進行，並依據《水利工程水文設計計算規範》進行相關分析。水文計算採用瞬時單位線法，根據《水利工程防洪標準》要求，小型方塘按50年一遇設計，300年一遇校核。
本方塘參照小型方塘標準，只進行50年一遇洪水計算，校核水位參照類似工程較設計水位加高0.8m。選取三日降雨h3=235mm，點麵換算係數、偏差係數等參照《山東省水文圖集》確定，經計算50年一遇方塘水位97.
48m（相對高程，bm點位於方塘東石橋西北角。下同），校核水位98.28m。
三、工程設計
一）原黃旗山方塘工程存在問題
黃旗山方塘已建成執行多年，工程老化失修嚴重，經調查訪問、現場查勘和計算分析認為，該方塘存在如下問題：
1、方塘堤高不足，壩頂寬度僅有1.2至3.0m，不滿足安全防洪標準要求；
2、該方塘無洩洪設施，洪水漫壩流淌，極易造成垮壩現象，危及下游安全；
3、該方塘修建時壩基、壩體未做防滲處理，方塘滲漏嚴重。
二）設計方案選擇
1、壩址選擇現方塘是在原河道基礎上攔截而成，外觀形狀不規則，且填築質量較差，需拆除重建。對此，將壩軸線外移，一方面便於壩坡翻挖，填築新壩，同時，方塘水面擴大，增加蓄水量。外移距離為3.
0m至12.0m不等。
2、壩頂高程選擇現壩頂高程在97.5m至99.5m之間，根據水文計算結果，設計洪水位97.
48m，校核洪水位98.28m，考慮壩內土方開挖量較大，適用本部分土方填築新壩體。本著大壩安全***，壩內土方挖填平衡的原則，選擇壩頂高程為99.
28m，基本與東側道路相平。
3、防滲措施選擇根據壩址情況、壩體情況、最大水深、水域面積大小、施工條件、工程投資等多種因素進行經濟技術分析，選擇使用土工膜作為防滲材料。該工藝防滲效果可靠，投資適中，是比較理想的防滲方案。
4、庫容量原方塘水面約2800平方公尺，平均水深2.5m，最大蓄水量7000立方公尺。除險加固後大壩加高1.
8m，清淤挖方增加水深1.7m，水面面積達到5400平方公尺，最大庫容達到28000立方公尺。
三）工程設計
1、大壩大壩壩軸線在原壩軸線基礎上外擴3.0至12.0m不等，大壩全長198m。
壩頂高程99.28m,壩頂寬4.0m，上游壩坡自上而下分別為20cm厚m7.
5漿砌塊石護坡、10cm厚1-2cm碎石墊層、一層200g/0.2mm/200g土工膜。在高程97.
48m處設一道2m寬戧臺。護坡坡比皆為1：2.
0。戧台上下兩段坡腳分別設m7.5漿砌塊石齒牆。
在樁號0+060和0+120處分別設一道漿砌條料石上壩台階。台階寬1.2m，兩側為0.
4x0.4m漿砌石擋牆，台階步寬0.36m，步高0.
18m。
漿砌石護坡上設定直徑50mmpvc排水管。排水管梅花布置，間距3.0m。排水管下部用土工布包裹，深入碎石層5cm。
大壩下游為素土夯實土坡，坡比1：2.0，草皮護坡。在樁號0+060和0+120處分別設一道漿砌條料石上壩台階，與上游對應，做法同上游台階。
壩頂採用m5水泥乾硬灰砌築5cm水泥砂漿預製磚塊。乾硬灰厚3cm。下部現澆10cm厚c15砼墊層。
2、溢洪道溢洪道設在大壩樁號0+110處，全長29.03m，溢洪道過水斷面寬8.0m。
上游進口段長3.6m，m7.5漿砌塊石護底，厚度為0.
4m，兩側為m7.5漿砌塊石重力式擋土牆，m7.5漿砌粗料石鑲面，m10水泥砂漿勾縫。
牆頂為m10水泥砂漿砌c20砼預製板帽石。牆高1.8m。
交通橋全長9.8m，兩孔跨度3.6m鋼筋砼平板橋，橋面寬4.
0m。兩側設高1.2m鋸解石欄杆，欄杆基座為0.
3x0.2m現澆c20砼。欄杆埋入基座深度12cm。
橋墩為m7.5漿砌塊石，粗料石鑲面，其中中墩厚度為0.8m，兩邊墩為重力式。
橋板與橋墩接觸處設三油兩氈墊板，橋板之間設2cm瀝青杉板伸縮縫。橋下為0.4m厚鋼筋砼底板。
橋底板與上游進口漿砌石底板、下游鋼筋砼底板之間瀝青杉板伸縮縫，並設一道651-1橡膠止水帶，止水帶兩側深入擋土牆0.3m，向上延伸至98.28m高程處。
洩槽段長7.43m，淨寬8.0m。
底板為現澆0.4cm厚鋼筋砼，分縫採用2cm厚瀝青杉板。兩側為重力式擋土牆，牆高1.
8m-2.6m。擋土牆做法同上有進口。
消力池為底坎式，長8.0m，寬8.0m，底坎高0.
8m。池底為0.8m厚m7.
5漿砌塊石，池前部設直徑50mmpvc排水管，梅花布置，間距1.0m。管下設30cm厚碎石和30cm厚黃砂反濾層。
排水管深入反濾層10cm，並用土工布包裹。兩側牆高2.6m，做法同前。
尾水段長6.0m，寬8.0m。
其中前段3.0m為扭坡段，後段3.0m為斜坡段。
斜坡段坡比1：1.0。
牆高1.8m，做法同前。尾水以下為土坡，底部用大壩拆除的舊石塊拋石護底。
3、防滲工程防滲工程採用水工土工膜，規格為200g/0.2mm/200g兩布一膜，全水域封閉，頂端高出設計水面0.5m，高程為97.
98m，埋入下部土坡30cm。土工膜上部結構分兩種形式，其中新築壩體部分（樁號0+000-0+198段，長198m）上部依次為20cm厚m7.5漿砌塊石護坡和10cm厚1-2cm碎石墊層。
東南土丘採用素土覆蓋，覆蓋厚度不小於50cm。土工膜鋪築前對土坡進行修平壓實，坡比不大於1：2.
0。四、主要工程數量及投資
一）主要工程數量
本工程主要工程內容包括：1、土方工程3959立方公尺；2、石方工程583.54立方公尺；3、混凝土及鋼筋混凝土181.84立方公尺；4、土工膜鋪設3805平方公尺。
二）主要工程投資
本工程總投資50萬元，其中：大壩工程28.924萬元，溢洪道21.0759萬元。
五、施工技術要求
一）材料
1、水泥：章丘華明水泥****出品的p.o 32.5或p.o 42.5水泥。
2、塊石、粗料石、條料石：所有石料要求質地堅硬，無風化剝落和裂紋。塊重不小於10kg。
石材表面泥垢、水鏽等雜質，砌築前應清洗。護坡用塊石要求顏色基本一致，色差不宜過大。鑲面用粗料石大面平整，四稜基本方正，厚度不小於18cm。
厚度小於20cm含量不大於80%。
3、鋼筋：採用濟鋼或萊鋼產品，二級鋼。
4、黃砂：萊蕪黃砂。中粗砂。含泥量不大於5%。
5、碎石：石灰岩碎石。含泥量不大於1%，不得有粘土泥團。
用於澆築混凝土的碎石除含泥量滿足上述要求外，其他如硫化物及硫酸鹽含量、有機質含量、針片狀顆粒含量、超徑遜徑含量等指標應滿足《水工建築物施工規範》要求。
二）施工工藝技術
1、土方填築
壩體土方填築前應清除填築區域內的雜草、樹根、洞穴、墳墓，以免影響填築質量。填築採用壩內挖出風化料和土料，淤泥和有機質含量較高的土料不得作為築壩材料。土料填築應分層進行，分層厚度、壓實遍數、含水量、幹密度等要通過現場碾壓試驗決定，且幹密度不小於1.
65t/m3，壓實度不小於95%，分層厚度不大於30cm。同一層土料應攤平壓實，高差不大於5cm。分段施工應預留坡度，錯縫搭接。
擋土牆後土方填築，填築前應清除基坑內的積水、雜物等。分層填築，分層厚度不大於25cm。靠近岸牆、翼牆岸坡等無法使用機械的邊角部位採用人工石夯或其他小型機械夯實，鋪層厚度適當減少。
牆背及伸縮縫經清理整修合格後，方可回填，填土應均衡上公升。牆後填土應預留不小於5%沉降量。牆後排水管反濾包應邊回填邊設定，不得遺漏堵塞。
2、砂漿拌合
砌築用砂漿拌合採用機械拌合。砂漿配合比應在施工前委託具有相應資質的試驗室進行砂漿配合比試驗，選擇滿足設計要求的配合比進行施工。自投料完成算起，砂漿攪拌時間不得少於2min，若摻用其他新增材料，攪拌時間適當加長，不得小於3min。
砂漿應隨用隨拌，拌後應在3h內用完，氣溫超過30度時，時間不超過2h。
3、砌體施工
石砌體採用座漿法，要求砂漿飽滿，砌石穩固，斷面尺寸滿足設計要求。砌築粗料石鑲面或塊石護坡，灰縫厚度不宜大於20mm。台階石縫寬不大於5mm。
砌築毛石基礎的第一皮石塊應座漿，並將大面朝下。料石鑲面塊亂石填腹擋土牆，料石採用三順一丁，丁石深入塊亂石部分不小於20cm。護坡砌石應保持坡面平整，縫寬基本一致。
石砌體頂部高程誤差不大於15mm，厚度誤差不大於20mm/-10mm，表面平整度不大於20mm。石砌體組砌形式滿足內外搭接、上下錯縫、拉結石丁砌石交錯設定。
4、土工膜施工
土工膜鋪築前應將基面修平壓實，清除葦根、尖石等雜質。土工膜採用焊接或粘接，搭接長度不小於20cm。坡面土工膜不宜掙得過緊。
5、混凝土施工
混凝土攪拌採用機械攪拌，施工前應委託具有相應資質的試驗室進行配合比試驗，提供合理的配合比。自投料完成，攪拌時間不小於3min。混凝土放置時間不超過3h，最高氣溫超過30度時，放置時間不超過2h。
混凝土運輸應避免離析、漏漿現象。
混凝土入倉處在坡面上應自下而上進行，倉面不宜過大，混凝土入倉強度、順序應考慮不超過初凝時間。混凝土振搗採用平板振搗器、插入式振搗器等機械振搗。使用平板振搗器應搭接振搗，並控制移動速度，避免漏振。
使用插入式振搗器應快插慢拔，嚴格掌握振搗時間，避免漏振和過振。振搗上層混凝土時，振動棒應深入下層混凝土10cm，增強層間結合。
底板混凝土要求原漿压光。其他部位若使用砂漿抹面應在混凝土初凝前與混凝土同時進行。
模板應具有足夠的剛度、穩定性，滿足設計尺寸要求。模板表面平整並刷脫模劑。有外露要求的混凝土模板脫模劑應潔淨無汙染。
設計說明書
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