东边水库施工组织方案分析
2015-03-22冯华
冯 华
(黑龙江省八五四农场水务局,黑龙江 虎林158403)
1 工程概况
东边水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾养渔等综合利用功能的中型水库。该水库位于克音河支流双岔河右支叉上,现隶属于海伦市管辖。水库于1958年建成,主要工程任务是为水库下游的灌区供水,原设计灌溉水田面积1 292 hm2,现状实灌面积约1 000 hm2;水库下游防洪保护5 000 hm2耕地,保护下庙等22个村屯的1.1 万人,并能对双岔河汇合口下游克音河上的滨北铁路和绥北公路起到错峰削峰作用。
东边水库总库容6371 ×104m3,水库属于中型山区水库,按《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000,工程等别为Ⅲ等,主要建筑物为3 级,次要建筑物为4 级。按设计洪水采用50 a一遇,校核洪水采用按300 a一遇。
2 施工条件
2.1 水文气象
双岔河流域属中温带大陆性季风气候区,春季多风少雨干旱;夏季降水集中,气候湿润;秋季气温变化急剧;冬季气候严寒干燥。流域内多年平均气温1 ℃,极端最高气温35 ℃,极端最低气温-41 ℃。最大冻土深1.8 ~2.0 m,多年平均最大风速15 m/s。流域年内降水集中在夏季,7—9月降水量约占全年降水量的62.4%,5月—6月降水量占23.8%,秋冬季仅占13.8%。
2.2 地形、地质条件
该区地势平坦开阔,地面高程为199 ~230 m,地形呈岗阜状起伏。地表组成物质为:低液限黏土(粉土)、级配不良砂等。
库区位于克音河支流双岔河右岸支岔上,库底由河两岸的高漫滩或平原前缘构成,两岸地面高程大部分地段在204 ~222 m。库底上部由上部较厚的低液限黏土、级配不良砂、砾石组成,下部为白垩系泥岩组成;库岸由上部较薄的低液限黏土或低液限粉土组成(局部含砂层),下部为白垩系泥岩。无活动性断裂构造[1]。
3 施工导流标准
东边水库为中型水库,拦河坝为Ⅲ级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004)第3.2.1 条、第3.2.6 条的规定,相应的导流建筑物级别为Ⅴ级,土石类导流建筑物的洪水重现期为5 ~10 a。洪水标准采用5 a一遇。
4 导流方式及导流建筑物
根据本工程特点修建挡水围堰,施工期洪水由导流明渠导流;导流明渠布置在左坝肩处,在原废弃的非常溢洪道(底高程是215.15 m)基础上扩挖成导流明渠。导流明渠底高程210.0 m,底宽12.0 m,两侧边坡1∶3.0,总长777.0 m。导流明渠坝体段采用铺设长约50 m土工膜防渗,上覆编织袋土防护。
经计算,秋汛p =20%,Q =13.2 m3/s,上游库水位为211.3 m,考虑安全加高0.5 m,泄洪闸围堰的堰顶高程为211.8 m,围堰形式采用梯形断面。
围堰采用人工装土、堆筑,编织袋的土料利用土坝的削坡土料。导流明渠施工采用1 m3挖掘机挖,开挖土料堆至明渠两侧,做为回填土料。
5 主体工程施工
5.1 土坝
清基土方施工,采用103 kW 推土机推运至坝脚弃。
清基后,进行坝体土方的填筑。筑坝土料取自黏土料场。采用103 kW推土机推20 m清除覆盖层,由1 m3挖掘机挖装,8t 自卸汽车运输1.5 km上堤,74 kW推土机摊平,74 kW履带式拖拉机压实,部分边角区域可采用蛙夯夯实。最终的碾压遍数和摊平厚度由现场碾压试验确定。碾压施工应符合施工规范规定的要求。
多头搅拌机进行浇筑坝体防渗墙施工方法是定位对中—预搅下沉—制备固化剂浆液—喷浆搅拌提升—重复搅拌—移位。
施工前,沿设计墙轴线钻孔,以便根据土层确定搅拌次数和进浆量。钻机就位前先沿轴线开的导槽,以便控制钻机的位置。搅拌桩机钻杆沿导向架下沉,并以一定的推动力使钻杆的钻头向土层推进到设计深度,然后提升搅拌至孔口,在上述下钻提升过程中,通过水泥浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆,经钻头喷入土体中,在钻进和提升的同时,水泥浆和原土充分拌和。桩机横移就位调平,多次重复上述过程形成一道防渗墙,墙体连接方式根据要求的墙厚选定不同的钻头和搭接方式。供浆、供水必须连续,泥浆要随配随用,为防止水泥浆离析,在制浆桶中不断搅拌。
5.2 建筑物施工
泄洪闸、溢流堰、渠首闸等建筑物施工,土方开挖采用74 kW推土机推运30 m,除用于土方回填、围堰利用外,剩余部分作为弃料由103 kW推土机就近摊平。浆砌石、干砌石采用人工拆除,除损耗外全部利用,由人工装拖拉机运至土坝,做为抛石固脚利用方。混凝土拆除,采用液压破碎机拆,1.0 m3挖掘机装,8t 自卸汽车运0.5 km弃渣场摊平。混凝土浇筑采用0.4 m3搅拌机出料,水平运输采用机动翻斗车,垂直运输溜槽入仓,人工平仓振捣器振捣。混凝土浇筑顺序:混凝土底板及闸墩、挡土墙、消力池。
5.3 非常溢洪道(导流明渠)施工
明渠土方开挖采用1.0 m3挖掘机挖土,就近堆放。明渠土坝段长约50 铺设一层防渗膜,以防止明渠过流时对坝基冲刷;为了保护土工膜不被水冲走,防渗膜上采用编制袋土压重。泄洪闸施工竣工后,进行明渠土方回填,采用103 kW推土机推运20 m,坝体段需要按土坝碾压标准碾压,应填筑到高程215.40 m。
6 施工进度安排
因本工程在施工期间水库下游有灌溉要求,给施工进度安排增加了一定的难度。
6.1 准备工程
第一年3—5月施工准备,进行临时房建、四通一平等工作。
6.2 导流工程
第一年9月完成导流明渠开挖、护砌及泄洪闸上游围堰填筑;当年11月底拆除围堰及导流明渠的土方回填的施工。
6.3 主体工程
土坝工程于第一年9月上旬,进行土坝及护岸的清基、削坡,坝基深层搅拌桩截渗墙,块石拆除,固脚抛石、块石护砌(要求块石护砌施工要护砌到210.50 m 高程以上)施工。第二年4月上旬至10月末大坝填筑施工完成。
因水库有灌溉要求,泄洪闸工程施工需在第一年9月上旬至11月初结束。
渠首闸、溢流堰于第一年9月上旬开始块石、混凝土拆除,基础土方开挖。第二年4月完成混凝土浇筑施工。
金属结构安装工程结合各部位混凝土施工进行安装。
[1]张石忠.啸天龙水库施工组织设计及施工工艺[J]. 黑龙江水利科技,2013,41(08):61 -64.