大坝设计说明及施工技术要求.docx

1、大坝设计说明及施工技术要求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 利 部水利水电勘测设计研究院新疆维吾尔自治区2014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453556，东经845454.9，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

2、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。12 设计依据及遵循规范12.1 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）12.2 设计遵循规范12.2.1 工程设计有关主要规范标准1) 碾压式土石坝设计规范SL274200

3、12) 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则SL189963) 水工挡土墙设计规范SL379-20074) 水工建筑物抗冰冻设计规范SL21120065) 砌体结构设计规范GB50003-20116) 水工建筑物抗震设计规范SL203-19977) 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/T225-9812.2.2 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 512920012) 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-20123) 水利水电

4、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GB50290199810) 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GB50203-200213 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

5、) 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。14 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570万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，

6、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。15 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。15.1 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-01。15.2 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。15.3 坝坡及护坡上下

7、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。15.4 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厚细砂垫层区坝壳砂砾料区利用料贴坡排水体。区与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5m。15.5 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q5Lu的埋深界线。灌浆孔顶部设2.00.8m（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

8、，粘土可采用库区开挖的泥岩。15.6 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3050cm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。16 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、

9、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。17 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3050cm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。18 坝壳料选择坝壳砂砾料分为区坝壳砂砾料、区

10、开挖利用料、细砂垫层。18.1 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110-3cm/s。18.2 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。18.3 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5mm。19 坝体填筑19.1

11、 砂砾料开采及碾压试验19.1.1 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。19.1.2 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

12、中的加水量、压实层的干容度、压实度度、渗透系数等试验。4) 碾压试验应进行区坝壳砂砾料与区之间的填筑程序、压实方法等试验。19.2 填筑要求19.2.1 压实指标坝体填筑要求根据碾压式土石坝设计规范SL2742001、水工建筑物抗震设计规范SL203-97确定。区坝壳砂砾料、区料以压实度P作为施工控制指标。初步确定区、区坝壳填筑料的压实度P0.96。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。19.2.2 填筑前的准备工作5) 应按相关规定完成土方填筑部位的基础清理和排水工作。6) 在坝基最终开挖线以下的所有勘探坑槽均应回填密实。7) 土方填筑的基础应由监理人进行验收，合格

13、后，才能开始土方填筑。19.2.3 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) 区、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) 区坝壳砂砾料填筑要求压实度P0.96，区坝壳开挖利用料的压实度P0.96。5) 区坝壳砂砾料压实后应满足渗透系数K10-3cm/s。19.2.4 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

14、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

15、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。2 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

16、程师要求提供的其他资料。110 防渗土工膜工程110.1 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1 HDPE膜技术要求序 号项 目指 标1密度0.9402拉伸屈服强度(纵、横向) N/mm103拉伸断裂强度(纵、横向) N/mm154断裂伸长率(纵、横向) %6005直角撕裂负荷(纵、横向) N856抗穿刺强度 N1807碳黑含量 %2.03.08碳黑分散性10个数据中3级不多于1个，4、5级不允许9常压级化诱导时间(OIT) min6010低温冲击脆化

17、性能通过11水蒸汽渗透系数 g.cm/(cm2sPa)1.010-1312尺寸稳定性 %2.0110.2 运输及储存 若采用折叠装箱运输土工合成材料，不得使用带钉子的木箱，以防运输中受损；若采用卷材运输，应注意防止在装卸过程中造成卷材表面的损害。 土工膜以大片或卷材的货包，必须贴有标签，标明该膜的制造厂名称、制造号（或组装号）、安装号、类型、厚度、尺寸及重量。并应附有专门的装卸和使用说明书。土工膜运输过程中、运至工地后应避免日晒，防止粘接成块，并应将其储存在不受损坏和方便取用的地方，尽量减少装卸次数。110.3 接缝焊接膜间接缝采用焊接工艺联接，焊接搭接宽度宜为10cm。土工膜的接头在施工前应

18、作工艺试验。试验前，焊接承包人应向监理工程师提交试验大纲，批准后才能进行试验。试验完毕后，应将试验成果报送监理工程师审批，报告应说明选定的施工工艺及相应的施工参数，经监理工程师批准后，才能进行施工。土工膜的现场焊接要防止发生漏焊和褶皱等缺陷。焊接工艺应满足有关规程规范的要求。焊接前必须对焊接面进行清扫，焊接面上不得有油污、灰尘，并保持拼接面干燥。土工膜的现场焊接接头应确保其具有可靠的防渗效果。在焊接过程中和拼接后24小时内，拼接面不得承受任何拉力，严禁拼接面发生错动。土工膜焊接接缝抗拉强度不低于母材强度。在施工过程中，若气温低于0，必须对焊结面进行加热处理，以保证拼结质量。土工膜应剪裁整齐，保

19、证足够的拼接宽度。当施工中出现脱空、收缩起皱等扭曲鼓包现象时，应将其剔除后重新进行拼接。土工膜拼结好后，必须妥善保护，避免阳光直晒，以防受损。110.4 铺设土工膜铺设前应进行生产性试验，以取得施工工艺和参数。土工膜采用人工铺设，铺设面应平整密实，排除铺设工作范围内的积水，铺设面不允许出现凸出凹陷的部位。土工膜的铺设应根据要求以及尽量减少接缝的数量等因素确定，并应符合施工图纸的要求。土工膜铺设应保持松弛状，以适应变形。土工膜与基础及支持层之间压平贴紧。铺设过程中，作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋。不准直接在土工膜上卸放硬质重物，不准用带尖头的钢筋作撬动工具，严禁在土工膜上敲打石料和一切可能引起

20、土工膜损坏的施工作业。为防止大风吹损，在铺设期间所有土工膜均应用沙袋或软性重物压住，直至保护层施工完为止。当天铺设的土工膜应在当天全部拼接完成。对施工过程中遭受损坏的土工膜，应及时按监理工程师的指示进行修理，在修理土工膜前，应将保护层破坏的部位下不符合要求的料物清除干净，补充填入合格料物，并予以整平，对受损的土工膜，应按监理工程师指示进行拼接处理。 铺设完毕的土工膜严禁类似刺破物和其它对土工膜保护不利的物体直接接触土工膜表面。铺设完毕应及时进行清理，清理干净后进行覆盖保护。铺好的土工膜应在24小时内在其上铺筑5cm细砂石垫层进行保护，否则应采取另外的临时防护措施，以防紫外线照射加速土工膜的老化

21、。进行土工膜上的保护层施工时，任何时候施工设备均不得直接在土工膜上行驶或作业。110.5 焊缝质量检测应及时对下列部位的焊缝质量进行检测：全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏拼焊和虚焊的补焊部位及前次检验未合格再次补焊部位。焊缝质量检测应严格按有关规范执行。110.6 完工验收防渗土工膜工程全部完工后，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。2 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。110.7 防渗土工膜

22、工程资料防渗土工膜工程资料应包括以下内容：1 工程竣工图；2 土工膜材料试验报告；3 工程基础地质编录资料；4 工程的施工质量报告；5 监理工程师要求提供的其他资料。111 盖板砼浇筑111.1 说明混凝土盖板厚0.8m，宽2.0m，分段长度按8m控制，以控制裂缝。伸缩缝设橡胶止水带，将缝封闭，缝内设高压闭孔板填缝。混凝土盖板是坝基处理工程的关键项目，关系到工程的安全。其中混凝土浇筑质量、止水带安装质量及混凝土防裂措施是质量保证的关键。必须确保止水带的安装质量，严格控制止水带周围的砼浇筑质量和施工工艺，以保证止水功能及工程安全。应确保盖板砼与基岩很好粘结，以保证坝基处理工程的质量，并使坝基灌浆

23、时浆液不对砼盖板形成显著压力。砼浇筑温度控制、早期养护、表面保护、砼保湿及基础面水泥砂浆铺设是砼盖板防止温度裂缝的重要措施，必须保障落实。111.2 止水、伸缩缝111.2.1 材料（1）止水带采用平板型带肋橡胶止水带，以便接头连接。止水带厚8mm，宽370mm，每侧带3条肋。（2）止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷。仅允许有深度小于lmm，面积小于10mm2的缺陷且每延米不超过3处。（3）止水带必须由具有资质的检验部门检验，并经监理工程师认可后方可使用。椽胶止水带的物理力学性能应符合下表的要求。橡胶止水带的物理力学性能表序号项目指标1硬度(邵尔A)6052拉伸强度，MPa1

24、53扯断伸长率，%3804压缩永久变形%70、24h3528、168h205撕裂强度，kN/m306脆性温度，-457热空气老化70、168h硬度变化(邵尔A)+8拉伸强度，MPa12扯断伸长率，%3008臭氧老化50pphm，20%， 48h2级（4）伸缩缝内设一道2cm厚高压闭孔板。（5）止水锚固槽的回填采用M30膨胀砂浆，水、水泥、砂料的质量要求与盖板砼相同，稠度应满足施工要求。111.2.2 止水、伸缩缝安装埋设（1）采用浇筑方法安装埋设止水带，止水带用模板夹紧固定。（2）砼盖板上游侧的垂直止水带距离上游面不得小于200mm，并伸出砼盖板表面30mm；水平止水带距离盖板砼表面不得小于2

25、00mm。（3）止水带应安装平直，偏差不超过5mm，中心线不得偏离伸缩缝。（4）橡胶止水带的接头必须采用硫化方法进行连接，接头强度不小于母材强度的0.6倍。接头连接时，将接头部位肋条割平，并对搭结面进行修整。（5）橡胶止水带与基岩的连接采用锚固槽的方式。止水带的安装，必须首先完成与基岩的连接施工。（6）止水锚固槽的深度不得小于400mm，以确保止水带埋入锚固槽的深度不小于300mm。锚固槽的长度、宽度分别不得小于600mm、250mm，以确保止水带的安放距离槽壁不小于100mm。（7）锚固槽不得采用爆破开挖，槽身基岩应完整、不破碎。止水带埋入锚固槽后用M30膨胀砂浆回填密实。（8）橡胶止水带在

26、施工期应采取覆盖等防护措施，避免阳光或紫外线长时间照射。（9）伸缩缝混凝土表面应平整、洁净，有蜂窝麻面时，应按监理工程师的要求处理。（10）伸缩缝内的2cm厚高压闭孔板完全充满整个缝面。111.3 混凝土111.3.1 混凝土设计标准混凝土采用高抗硫砼，强度等级为C20，抗渗等级不应低于W6，抗冻等级不应低于F200。应按监理工程师的要求进行混凝土取样试验。砼盖板与基岩接触垫层采用均匀铺一层3cm厚的M20水泥砂浆，采用525抗硫酸盐水泥。111.3.2 混凝土拌和、运输混凝土拌和、运输应符合水工混凝土施工规范DL/T5144-2001的规定及监理工程师的要求。运输过程中应尽避免产生分离、漏浆

27、、严重泌水或坍落度过多降低等现象。111.3.3 混凝土浇筑（1）盖板砼浇筑前，建基面清理及断层、并经验收合格。模板、破碎带和及裂隙处理必须按要求完成面应冲洗干净并排干积水，止水等设施的埋设和安装应经监理工程师检验合格。建基清洗后的基础岩面在砼浇筑前应保持洁净和湿润。（3）每个浇筑仓在浇筑前，必须先均匀铺一层3cm厚的M20水泥砂浆，铺设面积与砼的浇筑强度相适应，铺设工艺应保证混凝土与基岩结合良好。（4）砼浇筑应保持连续性，因故中止且超过允许间歇时间，则应按工作缝处理。允许间隙时间及工作缝处理应符合水工混凝土施工规范DL/T5144-2001的规定及监理工程师的要求。（5）浇入仓内的砼应随浇随

28、平仓，不得堆积，仓内若有粗骨料堆叠时，布于砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。斜面上的浇筑仓应从最低处开始浇筑，浇筑面应保持水平。（6）不合格的混凝土严禁入仓，已入仓的不合格混凝土必须予以清除，并按监理工程师的规定弃置在指定地点。（7）浇筑砼时，若砼表面泌水较多，如发现砼和易性较差，应采取加强振捣等措施，严禁在仓内加水。应及时研究减少泌水的措施，仓内泌水必须及时排除，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。（8）砼入仓时应与止水带保持足够的距离，在止水带附近平仓摊料时应认真仔细，严禁在砼浇筑过程中损坏、撕裂或扭曲止水带。（9）砼振捣应严格按水工混凝土施工规范DL/T5144-2001的

29、规定及监理工程师的要求进行，以保证砼质量。在止水带周围，特别是水平止水带附近，必须小心将砼振捣到位、振捣密实并确保止水带不扭曲变位。111.3.4 混凝土浇筑偏差及表面修整（1）砼无模表面应采用整平板或木模刀修整，平整度偏差要求土5mm，不宜收光。111.3.5 混凝土养护（1）盖板砼浇筑完毕后，应及时根据监理工程师的指示进行养护。（2）洒水养护应在砼浇筑完毕后1218h内开始进行，干燥、炎热气候条件下，应提前养护。薄膜养护剂应不影响混凝土质量。（3）砼浇筑完毕后，早期应避免阳光曝晒，砼表面宜加遮盖。（4）砼采用高抗硫酸盐水泥，养护时间应满足监理工程师的要求，且不少于28天。111.3.6 温

30、度控制及防裂措施（1）混凝土的浇筑温度1）盖板砼最高浇筑温度不得超过28，最低浇筑温度不宜低于5。2）应选择适当的季节和时间进行盖板砼浇筑，以控制砼浇筑温度。每仓砼应一次浇筑完成，以避免昼夜温度变化造成过大温升和温降。必要时可根据水工混凝土施工规范DL/T5144-2001采取其它措施，以控制砼的浇筑温度及温升和温降。（2）混凝土表面保护及保湿1）为避免气温骤降、高温曝晒、冬季寒冷及昼夜温差等使盖板砼产生温度裂缝，应采取砼表面覆盖或其他措施进行保护。2）应避免在夜间或气温骤降其间拆模。在气温较低季节，当预计拆模后砼表面温降可能超过69时，应推迟拆模，或采取保护措施。3）为避免新浇砼出现表面干缩裂缝，应及时采取混凝土表面喷雾，或加盖聚乙烯薄膜，或其它方法，保持混凝土表面湿润和降低水分蒸发损失。保湿应连续进行。111.3.7 混凝土盖板质量检验和验收砼盖板各项材料的质量检验、止水安装及盖板砼浇筑的质量检验、验收按有关的规程规范及监理工程师的指示进行。112 帷幕灌浆工程坝址区采用单