1##）水坝实施方案。
设计单位。2023年1月1日。
我院承担编制任务。遵照有关规程规范进行工作，编制完成《水坝实施方案》。充分考虑施工工期，结合就地取材因素及工程造价，本工程水坝拟采用碾压土石坝方案。
水坝建成后，能抬高和稳定坝内区域水位，扩大了有效水面，形成了水清天蓝、绿树夹岸的大型生态绿地和公共活动空间。
1）《防洪标准》（gb50201-94）；
2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（sl252-2000）；
3）《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（sl189-96）
4）《碾压式土石坝设计规范》（sl274-2001）；
5）《堤防工程设计规范》（gb50286-98）；
6）《水利水电工程施工组织设计规范》（sl303-2004）；
本次设计参照《工程》地质资料及《工程》的工程地质资料综合评价。
土料主要分布于进库公路左侧山包，运距4km，储量丰富，平均厚度达3.0m，储量达4万m3，以褐色至黄褐色粉质粘土为主，土质均一，现有小道可以通行；料场击实试验其最优含水量18.6 %，最大干容重1.
71g/cm3，渗透系数k=4.25×10-7cm/s，现有土料满足设计要求。
块石料建议到盘溪采石场购买，质量及储量均能满足要求，运距20km，有公路相通。
2.3 其它外部条件。
1、领导重视，抓住枯水期水位低的好时期，便于施工。
2、外部有道路直通项目区，交通条件较好。
4.1工程规模及设计标准。
根据《水利水电工程等别及洪水标准》（sl252—2000），水坝发挥蓄水效益时，内部库容仍达不到10万方（达不到五等工程），因此按常规设计。
1）上下游特征水位：（说明：靠建筑群侧为上游）
考虑到整体景观效果，水坝暂不宜做太高，允许少量时间被淹。水坝顶高程初定为63.5m，以后根据需要再加高。
根据现场测量数据，坝址现状地面高程为58.1-2.5m=55.
6m，考虑到清除底部淤泥。坝高定为约10m。
2）水位组合(不利工况)：
1）上游：63.0m, 下游坝脚无水。
2）上下游水位齐平，63.0m
4.2工程布置。
4.2.1坝型选择。
坝型选择根据坝址特点，各种坝型特点，比较各种坝型是否适合坝址特点确定。坝型按照便于施工，利用地形的原则，合理选择。包含水利枢纽建筑物的确定，各建筑物适合不同地形确定枢纽布置。
结合现场勘查初步拟定如下2个方案，技术比较并推出最优方案。
方案一：土石坝方案。
考虑到施工碾压及后期可能加高大坝，坝顶宽需设置8m宽，高10m，上、下游边坡分两级坡，59.5m高程以上1:2.
5，59.5m高程以下1：3。
坝前后也可采用风化土料筑坝，坝中间部位采用粘土心墙。当实施好均质坝体后在坝体上、下游采用格宾网内填鹅卵石护坡，厚30cm。
施工工艺如下：(1)坝体施工先填筑一道低矮围堰。(2)将内部水采用水泵排除，清基及开挖截水槽至强风化岩层，并将两岸山坡草皮、树根及其它有机质一次性清除干净。
（3）在原围堰基础上，分区培土加厚加高大坝至设计断面（4）在坝体施工完成后，采用砼心墙进行防渗。
筑坝土料可在库区两侧取，但坝肩30m范围内不得取土，风化土和清基土不得上坝；坝体应均匀密实，具有足够的抗剪强度，较小的压缩性，设计压实度不小于0.96；填土的含水量应按最优含水量控制，允许偏差±3％；土料上坝前施工单位应作筑坝碾压试验。填土水溶盐含量不大于3%，有机质含量不大于5%。
方案二：重力坝方案。
为节约投资同时考虑到坝体防渗，本工程设计大坝采用埋石重力坝。坝顶宽4m，相应最大坝高为12m，上下游边坡均为1:0.
5，坝脚设置厚2.0m，高2.0m的趾板，坝体埋石比例不得超过30%。
砼强度等级不得低于c20 。坝体**设置伸缩缝，缝间采用橡胶止水带止水，并采用沥青衫板嵌缝。埋石饱和抗压强度大于40mpa，软化系数不小于0.
8。施工工艺如下：(1)坝体施工先填筑一道围堰。(2)把内部水采用水泵排除，清基及开挖截水槽至强风化岩层，并将两岸山坡草皮、树根及其它有机质一次性清除干净。
（3）在基坑内砌筑坝体（4）在坝体施工完成后，围堰拆除。
二、方案比较及选择。
方案。一、可就地取材，施工工艺简单，施工速度快，对地基要求低，此外可以结合围堰一起施工，但占地面积大，施工仓面较大。主体工程投资约110万元。
方案。二、占地面积小，施工仓面较小，施工对天气要求低，工程稳定性好。但施工速度慢，需单独设置施工围堰，对地基要求高，投资相对较大。主体工程投资约150万元。
综合上述考虑，本次设计选定方案一土坝方案。
4.2.2剖面设计。
大坝轮廓尺寸包括坝顶高程、坝顶宽度、上下游坝坡、防渗排水设备等。
1、 坝顶宽度。
本坝顶无交通要求，根据施工条件和考虑以后加坝的可能性以及以往工程的统计资料，对于中低坝取5-10m。本设计坝顶宽度采用b=8.0m。
2、坝坡。为便于工程施工，坝体选定为土石混合料坝体，可以在附近取土石料，大坝上游高程59.5m以下坡比1:
3，以上坝坡1:2.5，下游坝坡高程59.
5m以下坡比1:3，以上1:2.
5。3. 坝顶高程。
根据之前拟定为63.5m
4、护坡。为防止坝身受风浪淘刷及雨水冲刷，在大坝上、下游坡采用30cm厚格宾网，内填鹅卵石石护坡。上游护坡下均设置10cm厚砂卵石混合料垫层。
4.2.3防渗设计。
1）方案拟定。
根据渗控设计原理及实际工程运用情况，坝身防渗措施有：水平防渗，垂直防渗，下游排渗减压或他们的组合。根据本工程地质条件、工程特点和目前比较成熟且应用较为广泛的技术。
本工程设计防渗可以考虑冲抓粘土心墙、粘土斜墙，深层搅拌、砼防渗心墙。
a、冲抓粘土心墙。
对于库区水位较低，坝体地下水位低的坝段，采用冲抓钻成孔，回填置换粘土的方式进行防渗，具有施工简单、施工速度快、造价较低等优点，但要求坝体能冲抓自然成孔，地下水位低，夯填密实，否则质量难以控制。
b、粘土斜墙+截水槽。
对坝前面有较薄透水覆盖层，可采用开挖截水槽，坝身采用粘土回填，形成完整的防渗体。粘土斜墙厚度按不小于设计水头的1/4控制。粘土斜墙具有施工简单、施工速度快、造价较低等优点，但对深厚透水层难以截渗流造价高。
c、深层搅拌。
利用水泥等作固化剂，通过深层搅拌机械在地基深处将土和固化剂强制拌和，使土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土，从而提高圩堤防渗性能。单位造价60元/m2左右，适用于粘性土、壤土、粉细砂等细颗粒土层。多头小孔径深层搅拌桩具有技术新、施工速度快、造价低的优点，但坝体水位高时，不宜成桩，质量难以保证。
d、砼防渗墙。
砼防渗墙可以作为坝身和地基的防渗体，也可用于挡土、防冲。根据施工工艺的不同，防渗墙可分为槽段式、桩柱式和预制拼装式。特别是射水、锯槽、链斗、多头搅拌桩、插板等薄墙方法可较为经济有效地适用于堤防的垂直防渗。
利用机具成槽，泥浆护壁，槽内浇注砼的方法，浇注形成砼墙进行防渗，能有效降低浸润线。
2）砼防渗墙施工工艺选择。
砼防渗墙施工工艺的选择主要考虑各成墙技术的成墙原理、适用条件、成墙质量、成墙成本等各方面因素进行。大坝砼防渗墙最大墙深为12m左右，墙体厚度为22cm，根据目前国内成墙工艺和我省类似工程的经验，成墙工艺主要有，抓斗、高压旋喷、射水造墙。拟定三种可行的且工程造价较低的砼防渗墙施工工艺进行经济和技术比较，各方案的主要技术参数和经济指标比较详见下表。
a、薄壁抓斗。
薄型抓斗成墙薄型抓斗斗宽30cm，开度1.7～2.8m，挖深16～40m。
采用两序施工，槽段以接头管法连接，槽孔长度一般为5～8m。适应于砂、土层和砂砾石地层。每台班工效可达80～100m2，造价为200～300元/m2。
b、高喷砼防渗墙。
利用高压喷射水、气、和浆液介质冲刷切割土体，并使浆液与土体颗粒置换成砼而形成防渗墙体，适用条件广，技术成熟，处理深度大，防渗效果好，造价较高。
c、射水造砼墙。
利用射水造墙成型器等装置形成高速射流冲击土层，破坏土层结构，将土水混合物、流砂等溢出水面。成槽孔在水下进行砼浇筑，形成砼防渗连续墙。成墙厚度在22~30cm之间，薄墙单价约180元/m2左右，，整体防渗效果好，特别是可与坝基防渗处理相结合，形成连续防渗墙。
表1：砼防渗墙施工工艺比较表。
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