五一水库工程平地型弃渣场水土保持措施设计

熊盼盼

（新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 工程概况

迪那河五一水库工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县群巴克乡境内，是迪那河干流上的控制性工程，具有工业供水、防洪、灌溉等综合效益。由大坝、溢洪洞、导流兼泄洪洞和发电洞等主要建筑物组成。工程规模属中型，工程等别为Ⅲ等，水库大坝为沥青砼心墙坝，最大坝高102.5 m，坝长399.8 m，总库容0.995 亿m3，工程共设置1 处C3 料场和7 处永久弃渣场。

2 弃渣场概况

2.1 自然环境概况

工程所在区域位于天山南麓塔里木盆地北部边缘，属暖温带大陆性干旱气候。多年平均气温10.6℃，多年平均降水量76.2 mm，多年平均蒸发量2082 mm，多年平均风速1.6 m/s，风向为NNW。地势平坦，地层岩性为第四系下更新统西域组砾岩，项目区处于中等强度地震潜源区内，地震基本烈度为Ⅷ度。

项目区土壤为棕漠土。植被以麻黄草、梭梭、铃铛刺等为主的荒漠草种，植被覆盖度约5%。项目区土壤侵蚀类型为水力侵蚀和风力侵蚀，局部有重力侵蚀。原地貌土壤侵蚀模数为1500 t/（km2·a），土壤容许流失量确定为2000 t/（km2·a）。

2.2 弃渣场区概况

1#弃渣场位于坝址上游左岸阶地，距坝址1.0 km 处，占地面积为0.84 hm2；2#弃渣场位于坝址左岸1#施工道路左侧台地上，距坝址约0.8 km，占地面积为2.07 hm2；3#弃渣场位于坝址左岸阶1#施工道路左侧台地上，距坝址约1.0 km，占地面积为1.31 hm2；4#弃渣场位于坝址左岸1#施工道路右侧，距坝址约1.5 km，占地面积为3.66 hm2；5#弃渣场位于坝址左岸阶地上，距坝址约0.3 km，占地面积为5.54 hm2；6#弃渣场位于坝址左岸阶地上，距坝址0.2 km，占地面积为11.36 hm2；7#弃渣场位于C3 料坑内，占地面积为1.96 hm2。

图1 弃渣场平面位置图

3 弃渣场设置合理性分析与评价

本项目位于低山丘陵区，弃渣场主要布置在平地，未在河道及湖泊管理范围内布设弃渣场；不处于对重要基础设施、人民群众生命财产安全及行洪安全有重大影响的区域；不处于汇水面积和流量大、沟谷纵坡陡、出口不宜拦截的沟道内；弃渣场与下游无公共设施、工业企业、居民点等的安全防护距离符合规范要求，不会影响其安全。综上，本项目弃渣场选址均符合水土保持要求。

弃渣场总体布局合理，部分渣场排水可结合地方道路的排水设施，不会冲毁周边土地；从弃土数量来分析，渣场规模满足水土保持和工程实际需要，其设置规模合理；根据现场踏勘，本项目弃渣场均不受地质灾害影响，选址合理。

表1 弃渣场选址合理性分析表

4 弃渣场水土保持措施设计

本工程共设置弃渣场7 处，其中7#弃渣场为弃料回填料坑，1#～6#弃渣场均为平地型弃渣场。

1）工程措施

①土地平整：施工完毕后采用74 kW 推土机对7 处弃渣场施工迹地进行土地平整，土地平整面积24.78 hm2。

②挡渣墙、护坡、马道：

1#～6#弃渣场均为平地型弃渣场，设置挡渣墙可以对弃渣起到拦挡作用，除4#弃渣场堆高为11 m，不设置马道外，其他弃渣场均设置有二级平台的马道设计，对弃渣场的坡面设置干砌石护坡。

设计依据：《水土保持工程设计规范》（GB 51018-2014）；《水利水电工程水土保持技术规范》（SL 575-2012）；设计标准：根据《水土保持工程设计规范》（GB 51018-2014），1#～4#弃渣场挡渣墙、护坡等建筑物等级为Ⅴ等5 级，5#弃渣场挡渣墙、护坡等建筑物等级为Ⅳ等4 级，6#弃渣场拦渣堤、护坡等建筑物等级为Ⅲ等3 级，见表2。

表2 弃渣场级别及面积统计表

2）挡渣墙、干砌石护坡、马道措施设计

4# 弃渣场挡渣墙设计见图2，1#、2#、3#、5#、6# 弃渣场挡渣墙设计见图3。

图2 4# 挡渣墙剖面图

图3 1#、2#、3#、5#、6# 挡渣墙剖面图

削坡：1#～6#弃渣场为防止渣体发生滑塌，并增加边坡稳定性，按照1∶1.5 对弃渣进行削坡，削坡总量为19058 m3。其中1#弃渣场削坡量为1613 m3；2#弃渣场削坡量为2158 m3；3# 弃渣场削坡量为1628 m3；4# 弃渣场削坡量为3729 m3；5#弃渣场削坡量为4658 m3；6#弃渣场削坡量为5273 m3。

马道：由于1#、2#、3#、5#、6#弃渣高度大于10 m，所以在堆渣高度4 m～9 m 左右处设置1.5 m～3 m 宽的马道平台，边坡采取1∶1.5，马道长度约1872 m，其中1#弃渣场马道长度为229 m；2#弃渣场马道长度为415 m；3#弃渣场马道长度为238 m；5#弃渣场马道长度为729 m；6#弃渣场马道长度为261 m。

护坡：边坡防护措施主要采用干砌石防护，护坡坡比采取1∶1.5，护坡长1.5 m，基础采用浆砌石，在坡脚开挖0.6 m宽，0.6 m 深基槽，用浆砌石砌0.6 m 宽，1 m 深基础，高出地面0.4 m，作为护坡的底部支撑，护坡全长约5401 m。其中，1#弃渣场干砌石护坡长度为527 m，干砌石量为237 m3；2#弃渣场干砌石护坡长度为815 m，干砌石量为367 m3；3#弃渣场干砌石护坡长度为539 m，干砌石量为243 m3；4#弃渣场干砌石护坡长度为690 m，干砌石量为311 m3；5#弃渣场干砌石护坡长度为1592 m，干砌石量为716 m3；6#弃渣场干砌石护坡长度为1237 m，干砌石量为557 m3。

挡渣墙：为防止渣体发生滑塌在渣场坡脚布置挡渣墙，挡渣墙型式采用干砌石挡渣墙，砌筑材料选取质地坚硬、不易风化的岩石。挡渣墙长度为3529 m，顶宽0.5 m，底宽2.5 m，基础埋深1.0 m。其中，1#弃渣场挡渣墙长度为299 m，需土方开挖108 m3，浆砌石量为179 m3；2#弃渣场挡渣墙长度为399 m，需土方开挖144 m3，浆砌石量为240 m3；3#弃渣场挡渣墙长度为302 m，需土方开挖109 m3，浆砌石量为181 m3；4#弃渣场挡渣墙长度为690 m，需土方开挖249 m3，浆砌石量为414 m3；5#弃渣场挡渣墙长度为863 m，需土方开挖310 m3，浆砌石量为518 m3；6#弃渣场挡渣墙长度为976 m，需土方开挖351 m3，浆砌石量为586 m3。

5 结论

通过对五一水库工程平地型弃渣场弃渣量和弃渣高度进行弃渣场防护措施设计，提出弃渣场的挡渣墙、护坡和马道等设计方案，可为后期同类工程弃渣场水土保持措施的采用提供借鉴和参考。