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1、西安市長安區馬廠水庫除險加固工程設計工作報告目 錄1、工程概況2、工程規劃設計要點3、工程標準4、重大設計變更5、設計文件質量管理6、設計服務7、經驗與建議8、附件設計機構設置和主要工作人員情況表工程設計大事記重要變更1、工程概況馬廠水庫位于西安市長安區王曲鎮馬廠村南，距長安區（韋曲鎮）20km。馬廠水庫于1970年4月基本建成，是一座以灌溉為主兼養殖的小（一）型水庫，總庫容239.43m3，流域面積0.5km2，是石砭峪水庫的子庫，由石砭峪水庫棄水經東干渠引入馬廠水庫進行蓄水，設計灌溉面積2萬畝。水庫樞紐工程由大壩（主壩、副壩）、輸水洞（包括放水臥管）等組成，無溢洪設施。由于壩體及輸水洞嚴重2、滲漏，使水庫多年無法正常運行。2005年7月石砭峪水庫管理局委托我院進行馬廠水庫安全評價工作。我院于2005年8月中旬完成了馬廠水庫主、副壩及庫區（1：1000）地形圖、壩橫斷面的測量工作。2005年12月我院完成了“西安市長安區馬廠水庫大壩安全評價報告”。并于2006年1月由西安市水務局組織有關專家，對“馬廠水庫大壩安全評價報告”進行審查并形成了“大壩安全鑒定報告書”。2006年3月由“西安巖土工程新技術開發公司”完成了地質作。“大壩安全鑒定報告書”將馬廠水庫大壩安全類別評定為“三類壩”。工程存在的主要問題為：大壩（主、副壩）回填土料滲透系數偏大，干容重低，壓實度不免，基礎未進行防滲、截滲處3、理，大壩滲漏嚴重，影響水庫正常蓄水和運行，壩坡未達到設計要求，上游壩坡未砌護，淘刷嚴重；壩后無排水棱體使壩內浸潤線偏高。放水臥管損壞，輸水洞裂縫嚴重漏水，并有剝蝕現象，無法正常運行。大壩無任何防汛，通訊和交通設施。向水庫充水的東干渠、水庫灌溉的輸水渠淤積、損壞嚴重，無法滿足正常輸水要求。2006年4月受石砭峪水庫管理局委托，我院在“西安市長安區馬廠水庫大壩安全評價報告”基礎上根據“大壩安全鑒定報告”結論進行馬廠水庫除險加固初步設計工作。并于2006年5月對上壩路進行了縱橫斷面測量和石砭峪水庫東干渠淤積及襯砌調查測量。2006年9月，西安市水務局組織有關專家對長安區馬廠水庫除險加固工程初步設計進4、行了審查，并出具了專家組審查意見。2007年6月，市水務局對修改后的設計進行了批復。2008年3月，省水利廳組織專家組對馬廠水庫除險加固工程初步設計進行了審查，根據專家組意見，我們于2008年3月再一次對設計進行了修改。2、工程規劃設計要點針對工程存在的問題并結合專家審查意見，說明、主要設計參數除險加固工程主要工程是馬廠水庫除險加固工程的設計嚴格遵循設計規范，主要除險加固項目有；大壩(主壩、副壩)壩體進行火壩、壩基進行防滲處理，副壩進行加高培厚。對大壩迎水坡進行砌護，防止風浪淘刷；壩背坡增加排水發施(包括增設坡腳排水體)；對放水設施進行改建；改建上壩道路；配罪人壩監測設施；改善防汛、通訊條件，5、改建管理房。21大壩加固設計基于大壩安全鑒定報告結淪，結合現場實際調查以及測量、地勘等成果，在進行各種驗算、復核后，對該壩進行除險加固設計，本次加固設計的主要工程內容有：2.1.1 大壩加高經過壩頂高程復核，馬廠水庫主壩的壩頂高程滿足安全運行的基本要求；副壩的壩頂高程不滿足安全運行的基本要求。主壩：小次維持壩頂高程565.5m不變；副壩：本次設計將其壩頂高程恢復至原設計高程565.5m，壓實系數大于等于0.95。壩頂計算結果見下表。壩頂超高值計算工況庫水位（m）最大波浪爬高（m）最大風雍水面高度e（m）安全加高A（m）壩頂超高y（m）計算壩頂高程（m）主壩設計水位（正常運用情況）563.1516、.3010.0040.51.805564.955校核水位（正常運用情況）563.410.7950.0020.31.097564.507正常水位+地震（正常運用情況）562.700.7960.0020.5+1.52.798565.498副壩設計水位（正常運用情況）563.150.7380.0040.51.242564.392校核水位（正常運用情況）563.410.4200.0020.30.722564.132正常水位+地震（正常運用情況）562.700.4240.0020.5+1.52.426565.1262.1.2迎水坡砌護及壩坡修整原大壩迎水坡無防浪砌護，風浪淘坡嚴重，為防止對上游壩面的繼續7、沖刷和損壞，并且考慮到主、副壩迎水坡將鋪設復合土工膜，本次對主、副壩上游壩而采用C15砼進行砌護，并作為復合土工膜的外保護層，砌護范圍由壩頂護至坡腳，砼厚度15cm。砌護前須對壩坡清理整平，主壩維持現狀壩坡，迎水坡坡比1：2.2、1：3、1：4，背水坡坡比1：2、l：2、1：3.3：副壩背水坡加高培厚，迎水坡坡比1：3.5、1：2.5，背水坡坡比1：2、在主、副壩背水坡腳處均設置排水棱體。2.1.3大壩防滲加固該水庫大壩滲嚴重，滲透不安全，使水庫不能正常蓄水運行。針對人壩的滲漏問題，對主、副壩進行防滲處理，在主、副壩迎水而鋪設復合土工膜對壩體進行防滲，壩前及壩肩均鋪設土工膜，以斜墻與水半鋪蓋相8、結合的方式進行防滲，壩體、壩肩及鋪設土工膜，以斜墻與水平鋪裝置相結合的方式進行防滲，壩體、壩肩及鋪蓋土工膜連結成一個整體，有效處理壩體、壩基滲漏，膜與膜間粘接牢固。2.1.4壩頂道路本次設計將原壩頂路改建為瀝青路面，路面層采用6cm瀝青砼面層，下部設20cm厚水泥穩定基料及30cm厚石灰土底基層。路面層寬5m（副壩寬3m）。2.2放水設施改造設計原放水臥管損壞，輸水洞裂縫嚴重漏水，并有剝蝕現象，與放水臥管銜接部位已被沖毀，頂部砼變形嚴重，無法正常運行。輸水洞底板毀壞嚴重，深度達20cm，主要在0+0000+016段。樁號0+0000+012段未采用砼襯砌，原漿砌石側墻、拱頂漏水跡象非常明顯。放9、水臥管下端與輸水洞銜接部位底部已被水沖毀，而頂部砼板變形嚴重，下凸達17cm。本次加固考慮到放水臥管本身已經損壞；輸水洞與放水臥管銜接部位已被沖毀，頂部砼變形嚴重；輸水洞破壞嚴重段均出現在進口處20m以內，后部主要問題是存在裂縫；水庫運行管理的便捷性及人員安全。將原放水臥管改建為鋼筋砼放水塔。放水塔為鋼筋混凝土結構，塔身為內徑3米、外徑3.5米的圓筒，筒身高度20米，內設檢修閘門和工作閘門，閘孔尺寸0.80.8m，選用平面鑄鐵閘門，并配2臺螺桿式啟閉機，啟門力650kN，閉門力250KN。放水塔頂部設磚混啟閉機室。進水塔基礎采用4根鋼筋混凝土灌注樁，樁徑1.0m，樁長35m，樁距3m，樁頂承臺10、厚1.5m。放水塔前進口段新修0.80.8m的C25鋼筋砼壓力洞段，洞長7.66m，將水由庫前引至放水塔，以龍抬頭曲線與放水塔銜接，進水口底板高程546.2米，放水塔底板高程544.745米。塔后接原輸水洞（城門洞形無壓輸水洞）。將塔后35m長憶成砼洞身段打掉，新筑10cm厚C30砼面層，為增加其抗沖耐磨性，在表面加一層10100鋼筋網；其后洞身不做新的襯砌，只對洞內進行清理、修整，并在其表面抹防水砂漿防止滲漏。經水力計算，當正常蓄水位下輸水洞過設計流量2.5m3/s時，閘后最小水深為0.16m，最大流速達15.22m/s，直到閘后35m處，輸水洞內流速降到8m/s內，其后流速不斷減小，滿足砼11、面不沖流速8m/s（水面曲線及閘門開度流量關系曲線見“放水塔設計圖”）。放水塔頂高程565.5m，由3跨13m跨徑鋼筋砼工作橋與壩頂連接，橋寬2m。橋墩為2排鋼筋混凝土剛架。2.3上壩路改造設計原上壩道路為一條土路，從石壩肩上壩，穿越馬廠村東，走該條線路可改善馬廠交通條件，該線路全長3.5km.本次加固設計將原有土路、壩頂路及主壩至副壩0.4km路段，改建為IV級公路，行車道4.5m，路面層采用6cm厚瀝青砼面層，前面為瀝青路面下部設20cm厚水泥穩定砂礫料基層及30cm厚灰土底基層。2.4大壩觀測及安全監測設計（1）觀測項目參照土石壩安全監測技術規范（SL60-94），并依據小型水利水電工程12、碾壓式土石壩設計導則結合水庫大壩的實際情況，大壩安全監測的主要項目為：大壩外部變形（垂直、水平位移）壩體浸潤線大壩滲流量上游水位雨量進出庫流量2.5、管理站房改建位于左壩肩的水庫管理站房破舊不堪無法居住，除辦公樓需加固改建外，其余1497內院落兒成廢墟。本次加固改建其管理站辦公樓340.02（兩層），增加配電設施新建廁所19.26，拆除院內原破爛房屋（單層）及院墻，平整院內土地，綠化率24.8%，重建管理站院墻158m，采用2.5m高磚砌院墻，并在院內打一口生活用水井。2.6電氣設計（1）設計范圍包括水庫管理站照明配電荷放水閘房動力照明配電。（2）供電電源管理站電源由附近380V低壓電網引入，13、并采用電纜接入管理站總配電箱。放水塔閘房電源采用380V，由附近低壓電網接線架空引至工作橋，再經由工作橋布設電纜接入閘房動力配電箱。（3）照明管理站室內照明：電源由照明總配電箱采用電線穿管暗敷引至各房間分照明箱，照明燈具按各房間功能不同要求選型。放水塔閘房照明：電源由閘房配電箱引出，燈具采用放水吸頂燈。（4）動力動力部分主要為放水塔閘門啟閉機，電源由動力配電箱引出，啟閉機旁布置控制箱，控制箱內安裝啟閉機主回路和控制回路，控制箱上設必要的運行按鈕，運行顯示，位置顯示及故障報警顯示等。（5）防雷接地管理站低壓配電接地方式為TN-C-S方式，電源進戶處重復接地，本工程凡正常不帶電而當絕緣損壞有可能帶14、電的金屬管材、外殼均應可靠接地，實測接地電阻不應大于4歐。閘房應裝設防雷裝置，在房頂設避雷針作為接閃器，利用建筑物鋼筋為引下線，接地網為接地體，接閃器、引下線、接地體應可靠焊接，構成電氣通路，防雷接地電阻不大于10歐，如達不到，增加人工接地體。3、工程標準根據大壩安全鑒定結論，經本次設計復核，馬廠水庫為小（一）型三類病險水庫，工程等別IV等，主要建筑物4級，次要建筑物5級，地震烈度為7度。設計洪水30年一遇，校核洪水300年一遇。馬廠水庫以蓄水自流灌溉為主，兼有防洪及養殖任務。在平水年（P=50%），石砭峪水庫入庫總水量11436.7萬m3，經調節計算，可滿足城市供水6695萬m3及5萬畝農田15、供水1242.2萬m3的供水要求，城市供水保證率P=95%，農業供水保證率50%，棄水經11.96km渠道進入馬廠水庫。由于有輸水，當馬廠水庫有用水要求時，按石砭水庫棄水量的90%引入馬廠水庫，經馬廠水庫調節計算，可滿足馬廠水庫灌區1.80萬畝農田的灌溉要求。灌溉面積的恢復，對于改善灌區生產條件，調整農作物種植結構有積極的促進作用。馬廠水庫正常蓄水位為562.70米，300年一遇洪水水位為563.41m，30年一遇洪水水位為563.15m。 4、重大設計變更根據甲方要求，結合現場實際情況將放水塔工作橋軸線調整與主壩壩軸線垂直，與放水洞軸線產生偏右10。夾角，工作橋排架及橋臺相應調整。復合土工膜16、抗滑墩為了便于施工，尺寸改為矩形高1.1m深寬0.7m，復合土工膜取消垂直于壩軸線方向伸縮節，保留平行于壩軸線方向伸縮節，伸縮節具體結構尺寸保持不變。閘房頂裝設高度1.5m的避雷針，并與引下線、接地體可靠焊接，構成可靠電氣道路。根據地質情況將灌柱樁樁長加5米，單樁總長變為35m，釧筋按照原設計圖紙相應增加行；塔筒配筋圖042箍筋由8變為10：卡梁配筋采川4根20鋼筋，箍筋8150；根據輸水澗實際情況，對輸水洞底板進行砌護，考慮到閘后高速水流采用10cm厚C40砼，表而布置10100鋼筋網：根據甲方要求，同意甲方根據現場情況將壩后棱體下游排水渠改為M75漿砌石砌護。根據甲方要求將上壩道路及壩頂路17、路面由瀝清砼路面變更為砼路面，并在壩頂路臨庫區一側設防護墻。因副壩壩后培厚存在征地等問題，根據甲方要求將剮壩加高培厚改至壩前，經我院對該方案計算，副壩加高培厚以后壩體安全系數仍可達到規范嬰求，因此同意將副壩從壩后加高培厚改為從壩前進行加高培厚。5、設計文件質量管理2009年4月3日我通過GB/T19001-2000-ISO9001：2000質量管理體系標準。我院的質量方針是“管理科學、設計規范、控制嚴格、服務周到，以質量求生存”。我院的質量目標是“質量完全符合標準，產品百分百合格”。我院確保設計文件均滿足國家和水利行業各頂有關標準，滿足設計合同約定的標準和內容、嘗試、范圍符合要求。設計文件出案18、層層把關，首先由設計人員設計、校核人員校核，項目負責及審查人再復核審查各相關人員須簽字蓋章。設計既符合國家標準，又實用、經濟、合理。方案及重要的變更集體開會討論進行決定。6、設計服務本院在設計中始終遵循“設計質量至上，向管理要效益”的原則。自接受設計任務以來，領導掛帥成立設計項目組，設計人員深入現場，進行勘測，了解情況，收集資料，精心設計，反復計算，作了大量的工作，對審查意見進行了逐一落實，對設計進行了修改補充，于2007年10月出案了施工圖設計。施工開始前，設計人員現場進行技術交底，解答問題。施工中，經常深入工地，會同甲方、監理，施工方解決實際問題、合理的變更設計，使設計更符合實際，更合理，19、更完善。滿足了施工要求，加快了施工進度。7、經驗與建議（1）要精心設計，精心施工；（2）要經常深入施工工地，隨時解決施工中出現的問題；（3）設計不僅要實用、安全還要經濟，不能為圖其快，簡單省事，為了效益及安全，任意加大構建尺寸，造成國家財務的浪費，這樣的設計是不合理的設計。（4）建議管理單位加強管理，以充分發揮工程效益。8、附件設計機構設置和主要工作人員情況表附件1：設計機構設置和主要工作人員情況表批 準：高雙強審 核：雒望余審 查：趙小利項目負責：吳釗設計人員：劉崇選、王讜、卞春麗、吳釗、楊金璐 王永軍、劉衛華、姚存鍇等主要工作人員情況表姓 名職 務職 稱高雙強院長高級工程師雒望余副院長、副20、總高級工程師劉崇選副總高級工程師趙小利設計二室主任高級工程師王讜設計二室副主任工程師吳釗工程師卞春麗高級工程師劉衛華工程師王永軍工程師姚存鍇工程師楊金璐工程師附件2：工程設計大事記：2005年7月，我院受石砭峪水庫管理站委托，我院進行也廠水庫安全評價工作，2005年12月我院完成西安市長安區馬廠水庫大壩安全評價報告。2006年1月，西安市水務避組織有關專家，對馬廠水庫大壩安全評價報告進行審查，并形成了“大壩安全鑒定報告書”，評定為“三類壩”。2006年4月，我院受石砭峪水庫管理站委托我院進行馬廠水庫除險加固初步設計工作，2006年6月我院完成西安市長安區馬廠水庫除險加固初步設計報告。2006年21、9月，西安市水務局組織有關專家對馬廠水庫除險加固工程初不設計是行審查，2007年6月西安市水務局對初頻設計進行批復。2007年10月，我院完成馬廠水庫除險加固工程施工圖。2007年10月，馬廠水庫除險加固工程施工技術交底。2008年3月，陜西省水利廳組織有關專有對馬廠水庫除險加固工程初步設計是行審查，2008年8月陜西省水利廳對初步設計進行批復。西安市水利建筑勘測設計院變更通知單2008年12月15日 馬字200802號工程名稱西安市長安區馬廠水庫除險加固工程修改原因因施工原因，甲方要求圖紙名稱圖紙編號主送單位石砭峪水庫管理站簽發人抄送單位受件人簽收變更內容1、抗滑墩為了便于施工，尺寸改為矩形22、高1.1m、寬0.7m，復合土工膜取消垂直于壩軸線方向伸縮節，保留平行于壩軸線方向伸縮節，伸縮節具體結構尺寸保持不變。2、閘房頂裝設高度1.5m的避雷針，并與引下線、接地體可靠焊接，構成可靠電氣通路。防雷接地電阻不大于10歐姆，達不到要求增加人工接地極。避雷針與接地裝置具體做法與安裝參見陜西省02系列建筑標準圖集（建筑電氣專業）陜02D12。 設計代表：西安市水利建筑勘測設計院變更通知單2008年10月9日 03號工程名稱西安市長安區馬廠水庫除險加固工程修改原因根據上級批復意見圖紙名稱圖紙編號主送單位西安市長安區石砭峪水庫管理站簽發人抄送單位受件人簽收變更內容我院于2007年10月根據西安市水23、務局關于印發長安區馬廠書庫除險加固工程初步設計審查意見的通知，完成西安市長安區馬廠水庫除險加固工程施工圖設計。后2008年8月18日陜西省水利廳組織專家對該水庫初步設計進行評審并批復，現根據陜西省水利廳陜水規計發2008233號文件，現將水庫正常蓄水位564.0m變更為562.7m，設計洪水位564.18m變更為563.15m，校核洪水位564.3m變更為563.4m，在工程運行管理中，應按照變更后相應水位安排相應事宜。 設計代表：西安市水利建筑勘測設計院變更通知單2008年6月23日 04號工程名稱西安市長安區馬廠水庫除險加固工程修改原因根據現場情況圖紙名稱圖紙編號主送單位西安市長安區石砭峪24、水庫管理站簽發人抄送單位受件人簽收變更內容1）根據地質情況將灌柱樁樁長加長5米，單樁總長變為35m，鋼筋按照原設計圖紙相應增加。2）塔筒配筋圖04-2箍筋由8變為10.3）卡梁配筋采用4根20鋼筋，箍筋8150。4）根據輸水洞實際情況，對輸水洞底板進行砌護，考慮到閘后調整水流采用10cm厚C40砼，表面布置10100鋼筋網。5）根據甲方要求，同意甲方根據現場情況將壩后棱體下游砼排水渠改為M7.5漿砌石排水渠，其尺寸大小維持原設計。 設計代表：西安市水利建筑勘測設計院變更通知單2008年6月23日 05號工程名稱西安市長安區馬廠水庫除險加固工程修改原因根據現場情況圖紙名稱圖紙編號主送單位西安市長25、安區石砭峪水庫管理站簽發人抄送單位受件人簽收變更內容一、根據2009年5月18日石砭峪水庫管理站行文關于對馬廠水庫除險加固工程主壩壩頂工程項目進行調整的申請，現原則同意將原設計瀝清砼壩頂路面變更為砼路面，路面高程維持原設計不變，并在臨庫區一側設防護墻，保護好往行人及車輛安全。后附申請二、根據2010年3月8日石砭峪水庫管理中心行文關于對馬廠水庫除險加固工程主壩壩頂工程項目進行調整的申請，現原則同意將馬廠水庫上壩道路由原設計瀝青砼路面變更為砼路面，路寬5m。后附申請 設計代表：關于對馬廠水庫除險加固工程上壩路路面進行調整的申請西安市水利勘測設計院：馬廠水庫除險加固工程上壩路原為瀝青砼路面，現根據實際情況以及當地村民的強烈要求，擬建為砼路面，路寬5m。特此申請，請予批準。