方村水库除险加固工程初步设计-本科论文.doc

安徽省石台县
方村水库除险加固工程
初步设计

石台县水务局设计室
二○一○年五月

批 准

审 查

校 核

编 写

目 录
1 综合说明 1
1.1 绪言 7
1.2 水文 10
1.3 地质 11
1.4 工程任务和规模 13
1.5 工程布置及主要建筑物加固设计 15
1.6 电气与金属结构 17
1.7 施工组织设计 18
1.8 水库淹没处理及工程占地 23
1.9 环境保护与水土保持设计 24
1.10 工程管理 26
1.11 设计概算 27
1.12 经济评价 27
2 水文 29
2.1 流域概况 29
2.2 气象及暴雨特征 29
2.3 水文基本资料 32
2.4 径流 32
2.5 设计洪水复核 32
2.6 施工洪水 35
2.7 泥沙 35
3 工程地质 36
3.1 区域地质概况 36
3.2 坝体工程地质条件及评价 36
3.3 坝基工程地质条件与评价 37
3.4 溢洪道工程地质条件与评价 38
3.5 放水涵洞工程地质条件分析与评价 39
3.6 结论和建议 39
4 工程任务和规模 41
4.1 地区社会经济发展概况 41
4.2 工程社会经济效益 41
4.3 工程现状和除险加固的必要性 42
4.4 水库调洪计算及特征水位 43
4.5 本次除险加固工程任务 46
5 主要建筑物除险加固设计 48
5.1 设计依据 48
5.2 工程布置 50
5.3 历次险情及处理情况 51
5.4 大坝加固设计 51
5.5 溢洪道加固设计 59
5.6 放水涵洞加固设计 63
5.7 主要建筑项目及工程量 64
6 电气与金属结构 66
6.1 电气设计 66
6.2 金属结构设计 66
7 施工组织设计 67
7.1 施工条件 67
7.2 施工导流 68
7.3 砂石料及土料的选择与开采 70
7.4 主体工程施工 70
7.5 施工总布置 73
7.6 施工总进度 74
7.7 主要技术供应 75
8 水库淹没处理及工程占地 78
8.1 淹没处理 78
8.2 工程占地 78
9 环境保护与水土保持设计 79
9.1 设计依据 79
9.2 加固工程对环境及水土保持的影响 79
9.3 环境保护设计 79
9.4 水土保持设计 80
9.5 水保与环保投资 80
10 工程管理 81
10.1 管理机构设置与人员编制 81
10.2 工程管理范围 81
10.3 工程管理设施完善 81
10.4 工程管理运用 81
11 设计概算 83
11.1 工程概况 83
11.2 编制依据 83
11.3 定额依据 83
11.4 主要经济指标 84
11.5 基础单价计算依据 84
11.6 工程单价及取费标准 85
11.7 独立费用标准 85
11.8 临时工程 86
11.9 概算表格 86
12 经济评价 103
12.1 概述 103
12.2 国民经济评价 103
12.3 经济评价结论 106

附件：
1、石台县方村水库大坝安全评估报告书
2、石台县方村水库除险加固工程概算附件
3、石台县方村水库除险加固工程地质勘察报告
附图：安徽省石台县方村水库除险加固工程初步设计图册（另成册）

1 综合说明
1.1 绪言
方村水库位于石台县仁里镇三增村，座落于秋浦河支流梅溪河的上游，距石台县城15km，距S325省道0.5km，地理位置见附图。方村水库集水面积1.0km2，水库多年平均降雨量1622.6mm，多年平均径流深1051mm，多年平均径流量47.8万m3，是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库。水库灌溉农田400亩，下游防洪保护面积2.0km2，涉及到仁里镇所属2个行政村近1000人、300亩耕地以及S325省道的安全。
方村水库原设计洪水标准为20年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核，兴利水位118.35m，设计洪水位119.80m，校核洪水位120.60m，总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3。本次初步设计与原设计洪水标准一致，经复核，20年一遇设计洪水位119.72m，300年一遇校核洪水位120.59m，兴利水位118.35m，总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3。方村水库为小（二）型水库，枢纽工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。
方村水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。
大坝为粘土心墙土石坝，现有坝顶高程121.15m，最大坝高15.0m（坝顶至心墙底），坝顶长70.0m，坝顶宽度4.0m，上游坝坡坡比为1:2.5，下游坝坡坡比为1:1.63～2.67。大坝心墙底宽6.0m，顶宽2.0 m，顶高程120.85m，底高程106.15m。上下游坡面均为砂（碎石）壳堆体，粘土心墙位于大坝纵轴线下游2.5m处，底宽6.0m，顶宽2.0 m，顶高程120.85m，底高程106.15m。
该水库溢洪道位于大坝右侧的山坡上，由进口段、陡坡段、出口段和交通桥组成，实测轴线长119m，进口堰顶高程118.35m，堰顶宽12.0m。
放水涵洞位于大坝右侧岩基上，为40×30cm浆砌石圬工涵，进口底板高程111.7m，出口底板高程111.0m，总长70.0m；采用混凝土斜卧涵控制放水，斜卧涵布置在放水涵洞进口处的山坡上，涵管直径为400mm，放水孔直径为200mm，级高30cm。
方村水库是小（二）型水库，1964年9月开工兴建，1967年12月大坝枢纽相继完工并交付使用。水库的建成，使得水库下游大量的农田旱涝保收，洪涝灾害得到了很好的控制。水库灌溉农田400亩，下游防洪保护面积2.0km2，涉及到仁里镇所属2个行政村近1000人口、300亩耕地以及S325省道的安全。由于水库修建于上世纪70年代，受当时投资和建设环境的影响，工程未达设计标准，施工质量较差，投入运行后，虽未出现险情，但大坝、溢洪道、放水涵洞均存在比较严重的安全隐患，直接影响着下游村庄和人民生命财产安全。
1.1.1 安全评估及结论
根据《水库大坝安全评估办法》及《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），2009年3月安徽省石台县水务局组织进行了方村水库大坝安全评估工作，委托池州市水电勘测设计院承担大坝安全复核与评价，编制了水库大坝各项安全评价报告。2009年3月27日安徽省池州市水务局组织专家在石台县对方村水库大坝进行了安全评估，提出了《方村水库大坝安全评估报告书》（见附件），评估结论如下：
（1）本次防洪复核依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），按20年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核，坝顶高程不能满足防洪安全要求。
（2）本次复核根据《中国地震参数区划图》（GB18306-2001），地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度为6度。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），无需进行抗震稳定复核。
（3）大坝坝坡较陡，基础清基不彻底，填筑土料质量差，上游无护坡，下游无排水体，存在安全隐患。
（4）溢洪道底板未护砌，导水墙存在裂缝，局部损坏严重，洪水不能安全下泄。
（5）放水涵洞为无压混凝土涵管，漏水严重，存在结构安全隐患。
（6）无管理房，无观测、通讯设施，上坝道路不畅。
综上所述，根据《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），方村水库大坝属三类坝。
同时对大坝运行管理和除险加固提出如下意见和建议：
（1）鉴于水库大坝存在上述安全隐患，建议尽快进行除险加固。
（2）除险加固前，应加强管理，控制运行，确保大坝安全。
1.1.2 工程建设情况
（1）大坝
1964年9月开工兴建，1967年12月大坝枢纽完工，大坝为粘土心墙土坝，最大坝高15.0m，坝顶长70m。原坝顶宽度4.0m, 上游坝坡坡比为1:2.5，下游坝坡坡比为1:2.0。1975年冬修时进行了培坡加固，1983年4月至1983年9月对大坝坡坡进行培坡加固，修建了倒渗坝（贴坡排水），大坝成为现有规模，现状坝顶宽5.0m，上游坝坡坡比为1:2.5，下游坝坡坡比为1:1.6～1：2.5。
（2）溢洪道
该水库溢洪道位于大坝右侧的山坡上，利用山体开凿建成，由溢流堰、泄槽段组成，实测轴线长25.2m，其中：溢流堰堰顶高程118.35m，堰顶宽5.0m；泄槽段段长24.2m,宽6.2～3.1m，出口与河道连接；导水墙高3.14～1.65m，大坝段最大墙高2.72m。
1982年3月至1982年10月，对溢洪道导水墙进行了加高、整治处理。
（3）放水涵洞
放水涵洞位于大坝右侧岩基上，原为40×30cm的浆砌石圬工涵，进口底板高程111.7m，总长70.0m；斜卧涵布置在放水涵洞进口处的山坡上，涵管直径为400mm，放水孔直径为φ200mm，级高40cm。
1.1.3 工程历次出险和整治
该水库建成后，未发生过险情，但大坝存在坝身单薄、坝顶宽度不足、溢洪道宽度不足、导水墙高度不足及倒渗坝（贴坡排水）未达设计要求等问题，为此，1975年冬修时进行了培坡加固，1982年3月至1982年10月、1983年4月至1983年9月，又根据在建工程清理设计分别进行了溢洪道整修护砌、大坝培坡、倒渗坝（贴坡排水）维修等加固处理。
1.1.4 本次除险加固设计工作情况
为使水库工程尽快脱险，及早发挥正常效益，2010年5月，石台县水务局设计室对方村水库进行除险加固工程设计，编制除险加固工程初步设计报告。
方村水库除险加固工程设计是依据《方村水库大坝安全评估报告书》的评估结论及除险加固的意见和建议，《方村水库大坝除险加固工程初步设计工程地质勘察报告》，原有部分设计文件资料，现行的规范、规程等进行的。设计过程中，进行了现场查勘，全面了解工程实际情况及收集、查找工程资料，在各项计算分析与研究工作的基础上，对各加固工程项目进行了方案比选，推荐了加固处理方案，对监测和管理等设施进行恢复、完善或改造设计，按初步设计要求提出了方村水库除险加固工程初步设计。
方村水库工程特性见表1-1。
1.2 水文
1.2.1 流域概况
方村水库位于石台县仁里镇三增村，距石台县城15km，距S325省道0.5km，是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库。
秋浦河属于长江水系，发源于祁门县大洪岭北麓；由南向北经祁门县的雷湖、安陵，石台县的横渡、仁里、矶滩，贵池区梅村、高坦，与白洋河汇合后于池口注入长江。秋浦河流域总面积3019km2，主河道长145.3km，其中石台县境内流域面积881.6km2，主河道长46km。梅溪河源于梓岭，经仁里镇三增村、矾滩乡高乐村，于杨坑口入秋浦河，河道全长8km。
方村水库地处皖南山区边缘，地势南低北高，库区范围狭小，蜿蜒曲折，库周山峰高程约为242～440m，最高山峰高程为440m，属中低山区。坝址附近左岸山顶高程242.0m，右岸山顶高程在376.0m，河底高程为108.0m。
1.2.2 气象
本地区属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛。经统计分析，方村水库多年平均降水量为1622.6mm,多年平均温度16℃，,年平均无霜期245天，年平均日照时数1969小时，年日照百分率为44%。多年平均水面蒸发量为1258mm，平均风速3～4m/s。
1.2.3 暴雨洪水特性
本流域暴雨具有季节性，流域洪水主要由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨发生时间基本相应，多发生在5～7月。由于流域地处皖南山区，流域坡降大，河槽调蓄能力小，降水汇流迅速，洪水过程陡涨陡落，具有典型的山区性河流特点。
1.2.4 径流
方村水库控制面积仅4.0km2，库区无雨量站和水文测站，但下游秋浦河干流上有高坦水文站。高坦水文站控制秋浦河流域面积1077Km2，1952年开始观测，主要观测项目有雨量、流量、水位、泥砂、蒸发等，为国家水文气象基础站，资料来源可靠，精度满足规范要求，可以借用。
根据高坦水文站实测资料统计，多年平均径流深为1051mm，据此计算，方村水库多年平均径流量为47.8万m3。
1.2.5 设计洪水与施工洪水
方村水库坝址处无实测流量资料，故设计洪水采用暴雨途径来间接推求。本次采用安徽省水利水电勘测设计院1984年编制的《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称“84年办法”）推求设计洪水过程线。借用高坦站实测资料进行分析，按面积指数法推算施工洪水。经计算，10年一遇设计洪峰流量55.6m3/s ，20年一遇设计洪峰流量76.1m3/s，300年一遇校核洪峰流量178.1m3/s；5年一遇施工设计洪峰流量6.3m3/s, 10年一遇施工校核洪峰流量10.2m3/s。
1.2.6 泥沙
方村水库没有泥沙资料，直接采用同一流域高坦水文站资料，经计算，方村水库年均输沙量为358t，拆合约184m3，累计产生泥沙总量约为0.55万m3。
1.3 地质
1.3.1 区域地质概况
方村水库地处皖南山区边缘，地势北低南高，自西北的低山丘陵，向南逐渐变为陡峭的中低山区，为黄山北行千脉盘结。库区河流—梅溪河为秋浦河的支流，属长江流域长江水系。坝址附近左岸山顶高程242.0m，右岸山顶高程在376.0m，河底高程为108.0m。
该区在地质构造上属江南褶皱区，位于仁里复背斜的北侧。仁里复背斜为印支期形成的褶皱，由葛公镇～雍溪背斜、石台～杨田埂向斜以及三岗尖～杨美桥背斜所组成。
工程区所处区域构造位置是地震少发地区，不具备发生6级以上地震的构造条件。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。
工程区出露地层主要有有志留系下统高家边组（S1g）地层，大坝两侧山坡零星分布的坡积层（Odl），库区及河槽内第四系冲积层（O4al）及坝身段人工堆积层（O4ml）。
1.3.2 大坝工程地质条件与评价
方村水库大坝为大坝为粘土心墙砂壳坝，心墙主要以山坡风化残积土、砾质中～重粉质壤土为主，砾石含量较高。大坝在坝体轮廓线内、除心墙外均为砂壳，呈褐黄、灰黄色，由山坡风化残积土、碎石等杂填而成，成份较为混乱，结构松散，漏水，粒径不均匀，一般在3mm～10cm之间，最大达30cm左右，来源较为杂乱。
（1）坝体质量评价
坝身部位填土以山坡坡积土为主、主要成分为砾石夹粉质壤土,砾石含量略高，筑坝时土质未经机械碾压，土质结构松散，从土质结构成分分析，该层土难以粘土心墙砂壳坝坝料及坝料密实度的要求；以本地区工作经验，该层土渗透系数5.0×10-4～4.0×10-5cm/s，属中透水层，坝身与坝基接触面试验渗透系数4.0×10-4 cm/s，属中等透水。从以上渗透系数成果分析，土质难以满足粘土心墙坝坝料的防渗要求。
（2）坝基工程地质
方村水库最大坝高15.25m，向两侧坝肩延伸渐薄，坝基为微风化～新鲜泥质灰岩，作为最大坝高仅15.25m的粘土心墙坝一般不存在强度不足的问题。两岸坝肩构造不发育，多以裂隙为主，裂隙多短小、闭合。两岸坝肩及坝基不存在影响稳定的不利构造组合。
河床部位未认真清基或清基不彻底，坝基表层有少量砾石，局部块较大，与坝基接触面渗透系数5.0×10-4 cm/s，加之筑坝时土质未经机械碾压，在库水位长期作用下，易沿坝基接触面形成渗漏通道。
1.3.3 溢洪道工程地质条件与评价
溢洪道边坡陡峭，溢洪道边坡岩性为灰岩，岩石微风化～新鲜，完整，中厚层状，裂隙不发育，无不利组合的裂隙结构面，工程地质条件较好,边坡稳定。
1.4 工程任务和规模
1.4.1 工程任务
方村水库是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库，原设计标准为20年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核，死水位111.70m（大坝高程基点，下同），正常蓄水位118.35m，设计洪水位119.80m，校核洪水位120.60m，总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3，死库容0.7万m3。本次除险加固初步设计复核，水库正常蓄水位118.35m，死水位111.70m，20年一遇设计洪水位119.72m，300年一遇校核洪水位120.59m；总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3，死库容0.7万m3。
1.4.2 除险加固的必要性
方村水库运行40多年来，保护着下游2.0km2，涉及到仁里镇2个行政村5个村民组、1000人口、300亩耕地及S325省道的安全；水库确保了灌区400亩农田的旱年丰收,为区域经济发展、社会稳定和人民安居乐业做出了重大的贡献。但由于水库受投资和建设环境的影响，工程质量较差，目前大坝、溢洪道、放水涵洞均存在不同程度的险情，因此，对其进行除险加固是十分必要的。
1.4.3 水库调洪计算及特征水位
方村水库总库容16.9万m3，大坝为粘土心墙土石坝，根据《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《安徽省小水库除险加固设计指导意见》规定，该水库为小（二）型水库，工程等别为Ⅴ等，大坝属5级建筑物，本次除险加固设计洪水标准与原设计标准一致，设计洪水为20年一遇，校核洪水为300年一遇。
方村水库泄洪由溢洪道承担，溢洪道控制段堰顶高程为118.35m、堰顶长5.0m，没有闸门控制，库水位高于堰顶高程时自由溢流。本次除险加固对溢洪道进行整修加固，控制段仍为宽顶堰，堰顶高程维持现状。起调水位平正常溢洪道堰顶高程。
根据调洪演算复核，方村水库死水位（平放水涵洞进口底板）为111.70m，死库容为0.7万m3；正常蓄水位平溢洪道进口底板高程为118.35m，兴利库容为7.8万m3；20年一遇设计洪水位为119.72m，300年一遇校核洪水位为120.59m，总库容为16.9万m3。
1.4.4 本次除险加固工程内容
由于建库时社会经济水平所限，施工手段落后，施工质量控制不严，目前存在很多安全隐患。针对工程存在的问题，通过必要的分析与核算，拟定本次除险加固主要工程任务有：
（1）大坝
坝体采用粘土井柱防渗墙、坝基采用帷幕灌浆加固，上游坝坡进行培坡整治处理，下游坝坡进行整治处理，坝顶修建泥结碎石路面。
（2）溢洪道
改建溢洪道溢流堰，泄槽上游段用钢筋砼护砌，整修、加固导水墙。
（3）放水涵洞
在涵洞内衬装外径φ315 PE管，用水泥砂浆充填密实，在涵洞出口处的PE管上安装φ315闸阀、建闸阀房。
（4）其它
修建进库防汛道路及管理房，增设水库水位、雨量观测设备。
1.5 工程布置及主要建筑物加固设计
1.5.1 工程等别与建筑物级别
根据防洪安全复核结果，方村水库总库容为16.9万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《防洪标准》（GB50201-94）规定，确定枢纽工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级，相应洪水标准为20年一遇设计、300年一遇校核，溢洪道消能防冲设计洪水标准采用10年一遇。
1.5.2 工程总体布置
方村水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。
方村水库大坝为粘土心墙土坝，加固后的大坝坝顶高程为121.4m，最大坝高15.25m，坝顶宽5.0m，坝顶长70m；上游坝坡坡比为1:2.5，下游坝坡高程108.50m以上坡比为1:2.5, 高程115.50m以下为贴坡排水体，坡比为1:1.6。坝顶设置4.0m宽的泥结碎石路面。
溢洪道加固后，控制段仍为宽顶堰，堰顶高程118.35m，堰宽5.0m；溢流堰下为泄槽段泄槽长21.2m、纵坡为0.059，泄槽宽度为5.0m～2.9m,在泄槽出口处设挑流消能与下游河道连接。
放水涵洞位于大坝右侧坝下岩基上，原为40×30cm浆砌石圬工涵，加固后内径为φ285mm，进口底板高程111.7m，出口底板高程111.0m，总长70.0m；放水控制设备改为φ300mm闸阀，设在涵洞出口。
1.5.3 大坝加固设计
（1）坝顶结构改造
大坝现有坝顶宽度5.0m，平均高程为121.15m，坝面凹陷不平。本次加固拟定坝顶宽为5.0m，大坝坝顶高程提高为121.40m。坝顶修建泥结碎石道路，路面宽取4.0m。
（2）坝坡加固设计
方村水库大坝现有上游坝坡坡比为1:2.25，下游坝坡坡比为1:1.63～2.67。本次加固对大坝上下游坝坡进行整治处理，原贴坡排水体保持不变。
加固后的大坝坝顶高程为121.40m，最大坝高15.25m，坝顶宽5.0m，坝顶长70m；上游坝坡坡比为1:2.5，下游坝坡高程115.50m以上坡比为1:2.5, 高程115.50m以下为贴坡排水体，坡比为1:1.6。
（3）大坝防渗加固设计
方村水库大坝为粘土心墙土石坝，原粘土心墙位于大坝顶中心下游约0.75m，顶宽2.0m，底宽6.0m，底高程106.15m、顶高程120.85m。根据其地质报告，该心墙属中等透水，不满足规范要求。因此必须进行大坝坝体、坝基防渗加固处理。
大坝心墙及坝基防渗方案比选 “坝体粘土井柱+坝基帷幕灌浆”和“土工膜防渗墙”两种方案。从工程量、工程投资、施工技术等方面对两方案进行比选，根据本工程实际情况，认为方案1技术经济性优于方案2，故选用“粘土井柱防渗墙+坝基帷幕灌浆”方案。
坝体采用粘土井柱防渗墙，单排布置，孔径1.1m，孔距0.78m，套井深度伸入到坝体与基岩接触面以下0.5m；墙下接帷幕灌浆，帷幕灌浆孔深度以深入基岩以下3.0m，单排布孔，孔距1.56m，防渗帷幕轴线长度80m。该方案粘土井柱总进尺1270m，其中掺10%水泥井柱395m；钻帷幕灌浆孔870m，帷幕灌浆255m。
经计算分析，加固后大坝渗流满足规范要求。
1.5.4 溢洪道加固设计
该水库溢洪道位于大坝右侧的山坡上，为开敞式溢洪道，由进口控制段、泄槽段、出口段组成，实测轴线长25.2m。其中进口控制段为宽顶堰，混凝土结构，堰顶高程118.35m；泄槽段为矩形断面，左侧为浆砌石导水墙，右侧山坡为裸露岩石，边坡约1：0.3～1：0.5，底板为混凝土护面。
溢洪道溢流堰及泄槽段底板护砌混凝土破损较为严重；导水墙墙顶砂浆及迎水面勾缝砂浆剥落、损坏严重，局部墙体损坏。大坝安全评估认为溢洪道存在严重的安全隐患，需要尽快进行除险加固，以确保工程安全运行。
针对溢洪道现状存在的问题，拟定加固措施如下：加固后的溢洪道控制堰仍为宽顶堰，进口堰顶高程及宽度均保持不变，即拆除原溢流堰，改为C20钢筋混凝土结构，厚度为400mm，堰顶高程仍为118.35m，堰顶宽5.0m，堰体上下游均设齿墙伸入岩石中；底板采用C20钢筋混凝土护砌，厚度为200mm。凿除现有导水墙迎水面原勾缝砂浆, 进行深勾缝处理；凿除墙顶砂浆、拆除局部砌石，整平后浇筑100mm厚C20混凝土压顶。
1.5.5 放水涵洞加固设计
放水涵洞位于大坝左侧岩基上，总长70m，原为40×30cm浆砌石圬工涵；进口设砼斜卧涵控制放水，涵管直径为400mm，放水孔直径为200mm，级高50cm。安全评估结论认为,方村水库放水涵洞工程质量差，存在明显缺陷和严重结构安全隐患。
因此，对该涵洞进行加固处理，拟定加固措施如下：
（1）在原涵洞内衬装外径φ315/0.8MPa高密度聚乙烯PE管，PE管与涵洞之间的空隙部分用水泥砂浆充填密实，在涵洞出囗处安装φ315闸阀、建闸阀房。
（2）结合大坝冲抓套井，沿粘土井柱轴线与放水涵轴线对称布孔，一序孔3排9个孔，二序布孔一排2个孔，排距与孔距均为0.80m，清除老涵体，最终形成防渗墙。
加固后的放水涵洞内径为288mm，总长70m，最小流量为0.06m3/s,最大流量为0.362m3/s。
1.5.7防汛道路设计
该水库距S325省道0.5km，无进库防汛道路，不能满足防汛抢险的需要。本次除险加固设计拟定修建进库防汛道路，总长约700m。采用四级公路单车道标准宽4.0m，路基宽4.5m，路面结构为20cm厚砂砾石垫层及15cm厚泥结碎石面层。
1.6 电气与金属结构
1.6.1 电气设计
方村水库目前无供电电源，拟从水库下游的坡里村民组变压器架设0.4kV线路至水库大坝。
1.6.2 金属结构设计
该水库本次除险加固主要金属结构有：在涵洞出口处PE管末端安装1台φ300闸阀，用于水库的正常控制运行。在涵洞进口设置钢拦污栅，以防涵洞堵塞。
1.7 施工组织设计
1.7.1 工程特点
方村水库位于石台县仁里镇三增村，座落于长江水系秋浦河支流梅溪河的上游，距石台县城15km，距S325省道0.5km，水库集水面积1.0km2，水库总库容16.9万m3，属小（二）型水库,水库工程等级为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。大坝为粘土心墙坝，坝长70.0m，坝顶高程为121.40m，最大坝高15.25m，坝顶宽度5.0m。方村水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水涵洞等组成。
本次方村水库除险加固工程主要建设内容有：大坝上下游坝坡整坡护坡，坝身和坝基防渗加固，溢洪道加固，放水涵洞加固，坝顶道路改造及管理设施等。
本次除险加固工程项目较多，施工部位分散，受水库供水及运行调度的影响，工期紧，施工难度较大，必须选用合理的施工方法，加强施工人员设备投入和施工组织管理。
1.7.2 施工导流
方村水库为为Ⅴ等工程，主要建筑物为5级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定，本次设计导流建筑物挡水标准采用5年一遇重现期洪水。
方村水库除险加固工程施工受库水位影响较大的项目有大坝防渗处理、上游坡培坡、放水涵洞处理等。考虑到汛期水位的影响，本次除险加固工程在主汛期不安排施工。大坝防渗处理、上游坡培坡与放水涵洞处理工程错开施工，以便施工导流，控制库水位施工的时段安排在9月至次年2月。
根据施工进度安排和灌溉要求，9月初开始放水至死水位111.7m，10月初开始安排大坝防渗处理、上游坝坡培坡施工，在坝脚前修筑施工临时围堰，利用放水涵洞导流。放水涵洞加固工程施工时，根据期间上游5年一遇入库总径流量和洪峰流量，确定围堰拦蓄库内后最高水位为114.0m，围堰顶高程取114.5m，围堰平均净高2.5m，围堰背水面采用编织袋装粘土垒筑，迎水面填筑粘土，迎水面边坡为1:1.5，背水面坡度1:1.2，顶宽1.5m。。待大坝上游坡施工及涵洞加固完工后围堰即可拆除。
同年12月～次年2月完成溢洪道及大坝下游坡整坡等施工。
1.7.3 基坑排水
（1）初期排水
本工程围堰基本形成之后，坑内存水较少，可用小型潜水泵排除，在涵洞施工时可增加水泵排水。
（2）经常性排水
经常性排水包括降雨汇水、施工弃水与基坑渗水，其渗水量很小，抽水强度由降水量控制，配小型潜水泵抽排即可。
1.7.4 砂石料及土料的选择与开采
本次方村水库除险加固工程需要砂石料可分别从高坦砂场和城关采石场购买。粘土井柱回填所需土料来源于三增村板桥土料场，该土料场距方村水库约3.0km,采用1.0m3液压反铲挖掘机开挖、5t自卸汽车运输。
1.7.5 主体工程施工
1、大坝加固工程施工
方村水库大坝加固内容主要包括上下游坝坡整坡、大坝防渗处理和坝顶道路改造三个部分。根据工程设计，施工工序拟定如下：首先进行大坝防渗工程施工，再进行上下游坝坡整坡，最后可进行坝顶道路修筑。
（1）土方工程
大坝培土施工前，采用挖掘机进行老坝坡清基、除掉杂草树根，所有清基土料均做为弃土处理。大坝上游培坡及坝顶加高土方可利用大坝下游坝坡削坡开挖土料，其余土方填筑（包括施工围堰）均可全部利用开挖土方，宽度大于3m的填筑部位采用推土机分层铺料、压实，填筑宽度小于3m的部位采用蛙式打夯机或人工夯实。机械压实铺土厚度25～30cm，人工蛙夯时铺土厚度15～20cm，土料压实次数通过现场压实试验确定，压实后的压实度不应小于0.96。若各填筑段不可避免出现高差时，应以斜坡面相接。
（2）砌石工程
大坝下游贴坡排水，采用5t自卸汽车运输砂石料，人工挑抬砌筑块石、铺设反滤料与碎石垫层。反滤料与碎石垫层铺筑前应将坡面按设计要求整平压实；块石砌筑前应将石料锋边尖敲去，若用旧石，应凿去风化层；检查反滤层是否符合设计要求。砌筑时不得破坏反滤层，应自下而上，错缝竖砌，靠紧密实，不得叠砌和浮塞。
浆砌块石基脚采用座浆法施工，砂浆采用0.25m3移动式搅拌机拌制，双轮手推车运料至各作业面。块石砌筑时要求平整、稳定、密实、错缝砌筑，不得无浆贴靠，砌缝间砂浆采用扁铁插捣密实。雨天施工时应适当减少砂浆水灰比，及时排除沟内积水，妥善保护砌体表面；冬天施工时，当气温在0℃～5时，应作好砌体的表面保护，同时应控制砂浆的出仓温度不低于4℃，最低气温在0℃以下时，应停止砌筑。对砌体应进行洒水养护。
砂浆勾缝前，应进行清缝，缝宽不小于砌缝宽度，缝深不小于缝宽的2倍，勾缝前必须将槽缝及砌体表面冲洗干净，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润。当勾缝完成和砂浆初凝后，用浸湿物覆盖保持21天，在养护期间应经常洒水，使砌体保持湿润，避免碰撞和振动。
（3）坝体粘土井柱防渗墙施工
粘土井柱防渗墙采用8JZ-95型冲抓机造孔，造孔顺序为先主井、后套井。造孔施工前应将水库水位降到最低水位，并确保回填时井内保持无水。施工中严格控制成井的垂直度，孔斜率应控制在5‰以内。钻孔达设计深度后应立即回填，回填土料采用粘土，要求粘粒领含量35%～50%，渗透系数不大于1×10-6 cm/s，含水量w控制在19%＜ω＜25%，填筑后的土料干容重不小于1.55kN/m3，回填铺土要均匀平整，每次铺土厚度30cm左右。大坝底部井柱（高度约5.0m）回填粘土时，掺入Po32.5或Po42.5水泥,比例为10％～20％。井柱采用冲抓机夯锤夯实，土料压实度不小于0.96。
2、溢洪道改建工程
石方开挖采用风钻配合人工进行，双胶轮铁斗车运渣。砌石及勾缝采用人工施工，浆砌石采用座浆法砌筑，砂浆采用搅拌机集中拌制，双轮手推车运料至各作业点。混凝土采用0.4m3强制式拌和机拌和，PL-800电子自动配料机计量系统配料后输入拌和机，串筒或溜槽垂直运输，人工推运胶轮车入仓，2.2kw插入式振捣器振捣密实。
3、放水涵洞工程
放水涵洞主要包括土方开挖、土方回填、混凝土及钢筋混凝土浇筑和PE管套管。土方开挖主要采用机械施工，由1.0m3反铲挖掘机挖土，8t自卸汽车运土料，基坑底部开挖及整坡等采用人工施工；待新浇筑混凝土达到70％设计强度后，进行土方回填，较大填筑面采用74kW推土机压实，基坑底部等窄小工作面采用蛙夯或人工夯实；混凝土采用半机械化施工，0.4m3拌和机搅拌混凝土，人工双轮车运混凝土，人工入仓、平仓，振捣器振捣密实。钢筋则采用机械切割、弯曲，人工绑扎或焊接。
4、坝顶道路施工
坝顶道路总长150m，混凝土路面。坝顶加高回填压实后，铺填200mm厚砂砾石垫层，用光面压路机压实；达到设计高程后，铺筑200mmC20混凝土面层。
5、金属结构安装工程
本工程金属结构，主要包括拦污栅、闸阀，由具有资质的厂家或施工单位生产，运至安装现场后，进行安装。
1.7.6 施工总布置
（1）施工总布置原则
根据本工程施工的特点并结合当地自然条件，确定本枢纽工程施工总布置原则以集中为主，分片为辅，充分利用现有条件，力求布置紧凑，少占耕地。根据有利生产、方便生活和管理的原则，施工场地布置既要便于工程施工，又要尽可能不影响施工区域现有公共设施的正常运行。
(2)施工交通运输
本工程区对外交通极为方便，进库道路与S325省道相接。进库道路穿坝而过，各种建筑材料和施工设备可由汽车直接运输至工地现场。
（3）施工工厂设施
混凝土拌和站
本工程混凝土及钢筋混凝土总量364m3，浇筑期5个月。根据主要工程建筑物分布及混凝土施工强度需要，在大坝左坝头设置一台0.4m3强制式拌和机，建筑面积40m2，占地面积80m2。
钢筋、木材加工厂
本工程钢筋和木材用量较少，加工厂可设在大坝左坝肩空地处，建筑面积30m2，占地面积30m2。
机械修理厂
工程区交通便利，施工机械维修主要利用工程附近已有的维修设施，施工现场仅布置简易的机修车间承担工地机械、车辆保养和小修任务。机修车间建筑面积20m2，占地面积40m2，布置于施工工厂区。
风、水、电系统
工程施工设置供风能力为6m3/min的移动式空气压缩机1台，布置在溢洪道附近空地，主要为溢洪道石方开挖和砌体拆除的风镐供风。工程施工用水量不大，可直接从水库内抽取。施工用电可从东山村坡里村民组架设0.4KV输电线路至大坝，另配设50kw柴油发电机组一台备用。
（4）生产管理与生活区布置
生活办公用房可租用附近居民用房，房屋使用面积350m2。
（5）施工工厂区及仓库布置
施工工厂及仓库主要满足于工程建设生产的需要，布置时方便加工出来的成品材料运输方便，根据现状的坝顶施工场地情况，混凝土拌和站和钢木加工厂、机械间、综合仓库等施工场地择地布置。
1.7.7 施工总进度
（1）施工总进度安排原则
在工程资金能及时到位，施工时段能够保证的前提下，整个工程安排在一个枯水期完成。
由于水库是灌溉与防洪相结合，为不影响灌溉，工程在2011年4月底应具备蓄水条件，在2011年5月应具备溢洪道泄洪条件。
（2）施工进度计划
本工程施工总工期共8个月，从2010年10月初至2010年4月底。
①工程筹建期
在工程筹建期内，完成施工监理、工程施工招投标、签订相关合同；完成土地征用及水库降低水位等工作，计划筹建期1个月，在2010年9月底结束。
②工程准备期
在2010年10月初施工承单位进场，用1个月时间基本完成风、水、电供应系统，主要施工工厂及设施，临时房屋修建等准备工程施工，同时在10月底完成水库放空工作。
③主体工程施工期
主体工程施工安排在在2010年11月至2011年4月进行，共6个月。受库水位影响较大的大坝防渗处理、放水涵洞加固工程及上游坝坡整治施工在2010年11月至2011年2月完成，大坝下游培坡及贴坡排水、溢洪道加固于2011年4月底完成。各单项工程施工进度计划详见表7-4。
④工程完建期
工程完建期为一个月，安排在2011年5月，主要完成工程清理和竣工验收工作。
1.8 水库淹没处理及工程占地
1.8.1 水库淹没处理
本次除险加固不改变泄洪设施的规模，基本不抬高水库各标准洪水位，因此不增加淹没损失，不存在增加移民和淹没赔偿问题。
1.8.2 工程占地
根据加固工程设计，本次除险加固工程包括大坝防渗处理、溢洪道的加固改造及放水涵洞加固等，均位于现有管理范围之内，不需新征土地。
粘土井柱回填需在下村征地取土2500m3，需占用林地2.0亩；进库防汛道路占用林地6.0亩。
因此，本工程需永久征地8.0亩，临时征地0.6亩。
1.9 环境保护与水土保持设计
1.9.1 加固工程对环境及水土保持的影响
本次加固工程会对周边生态环境和社会环境产生一定的有利与不利影响，采取一定的环境保护措施，会使不利影响得到减少或避免。
（1）不利影响
加固工程施工过程中会对环境有不利影响，如材料运输、施工噪声、施工区生产生活污废水的排放等，另外，施工取土、弃渣有可能产生水土流失，或加重水土流失，取土也会导致土壤肥力的降低，施工和工程占地还会改变现有的土地利用情况。施工人员的生产生活会对当地的土壤、植被和水质均会带来一定的不利影响。
本次除险加固工程的施工范围是有限的，对环境的影响是局部的、暂时的，不会对地区环境造成大的不利影响，不存在制约工程实施的环境因素，只要在施工中落实环境保护和水土保持，工程对环境的不利影响基本可以得到消除。
（2）有利