哈尔滨面板堆石坝施工方案综述

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1、磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 1 第一章第一章 施工总体说明施工总体说明 1 11 1 工程概况工程概况 111 地理位置 磨盘山水库位于拉林河干流上游五常市沙河子乡沈家营村上游 1.8km 附近，距河口 343km，坝址距哈尔滨市区约 180km。坝址以上 流域面积 1151km2。 112 工程规模 磨盘山水库是一座以为哈尔滨市供水为主，兼向下游沿线城镇 供水并结合防洪、灌溉等综合利用的控制性水利枢纽工程。水库规 模为大（）型，工程等别为等，主要建筑物为级，次要建筑 物为级，临时建筑物为级。水库设计标准为 100 年一遇洪水， 校核洪水为 5000 年一遇洪水。

2、 113 库容和调节性能 水库调节性能为多年调节，其总库容为 5.23108m3，调节库容 3.23108m3，死库容 0.33108m3。 114 工程总布置及主要建筑物 水库枢纽工程由粘土心墙土石坝、右岸开敞式溢洪道、导流灌 溉洞、供水洞组成。坝顶高程 324.50m，坝顶长度 406m，最大坝高 49.9m。溢洪道紧邻右坝肩，由进口段控制段泄槽及挑流消能段 组成，单孔，净宽 12m，堰顶高程 310m，设弧形闸门工作闸门和平 板检修闸门。导流灌溉洞位于右坝肩与溢洪道之间，隧洞进口底高 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 2 程 280.00m，洞长 200m，洞径

3、4.0m，进口设取水塔分层取水，出口 设工作闸门，挑流消能。供水洞位于溢洪道右侧，进口位于坝轴线 上游约 200m，由取水塔和引水隧洞组成，隧洞洞径 3.2m，洞长 1377.73m。 本标段为水库枢纽粘土心墙土石坝标。 115 施工进度计划 2003 年 13 月进行准备工作，4 月中旬主体工程开工。 首先施工左岸，在 2004 年 8 月底，将左岸填筑至 313.6m 高程。 2004 年 9 月中旬进行主河道截流，开始填筑右岸坝体（主河床段） ， 截流闭气后先填筑混凝土防渗墙施工平台，在 9 月末之前将混凝土 防渗施工平台填筑至 288.00m 高程，为混凝土防渗墙施工提供出作 业面，在

4、 2004 年年末将整个右岸坝体填筑至 288.0m 高程，2005 年 大汛前，将右岸坝体填筑至 313.6m 高程。2005 年 9 月初，导流灌 溉洞下闸，水库开始蓄水。2005 年 11 月末将整个坝体填筑至设计 高程。 116 开挖料的利用 本工程拦河坝所用石料直接取于大坝、溢洪道、导流灌溉洞、 供水洞开挖的弱风化、微风化及新鲜岩石或转运场石料，覆盖层及 强风化石料用于筑路或运至弃渣场堆放。 1 12 2 水文气象和工程地质水文气象和工程地质 121 水文气象 本工程坝址以上多年平均降水量 800mm 左右，年内分配极不均 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 3

5、 匀，其中 69 月份占降水量 80%左右，汛期降雨多集中在 78 月 份，各时段不同重现期施工洪水成果见表 11。 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 4 表表 1 11 1 施工期各时段不同重现期洪峰流量表施工期各时段不同重现期洪峰流量表 单位：m3/s 重现期 时段 200 年100 年50 年20 年10 年5 年 春汛开河（45 月）202167140127 大汛（78 月）251021001200838 秋汛（910 月）11982.0 9 月平均流量37.228.3 10 月平均流量28.321.4 45 月日均最大流量139.9111.3 坝址天然河道水位

6、、流量详见表 12。 表表 1 12 2 坝址天然河道水位流量坝址天然河道水位流量 坝上 100m坝址坝下 100m 断面水位 （m） 流量（m3/s） HHH 100280.08280.02280.0 152280.56280.45280.4 200280.80280.72280.7 505281.95281.85281.7 838282.80282.66282.5 1200283.55283.38283.2 1706284.50284.34284.2 2102285.20285.00284.8 坝址地处山区，气候严寒，多年平均气温 3.5左右，极端最 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及

7、附属工程 投标文件 5 高气温 35.5。土壤最早冻结时间为 10 月 31 日，最晚融冻时间为 4 月 8 日，最大冻深 2m。融冻流冰期平均 4 月 9 日；结冰流冰期平 均 11 月 18 日；春季流冰期平均 2 天；秋季流冰期平均 6 天；封冻 天数平均 143 天。最大冰厚平均 1m 厚；最大冰上雪深 0.17m。最大 冰块长约 20m，宽约 8m，流速约 0.9m/s。 122 工程地质 坝址区河谷呈不对称的“V”字型，河床宽 50m60 m，河床两 侧发育有 10m20 m 宽的狭长形河漫滩，滩面稍有起伏，地面高程 为 280 m 282 m。右岸山坡坡度 4560，山脚与河漫滩

8、相连， 左岸为山前倾斜台地，地面坡度约为 1015，前缘与河漫滩相 连，台地宽度大于 200 m。 坝址区主要由第四系和侵入岩组成，自上而下可见： 1第四系全新统冲洪积层（al+plQ4） （1）卵石混合土：灰黄色，密实，磨圆较好，成分多由花岗岩 和玄武岩组成，局部见有漂石，最大块径可达 3m5m，厚 5 m7m 左右，透水性强；分布于河床部位，层底高程为 270m 左右；本层在 顺河方向上厚度较稳定。 （2）含细粒土细砂：黑褐色黄（灰）褐色，松散，厚度为 2.00 m3.20m；分布于漫滩上部，层底高程为 278.07m278.71m；本层在顺河方向上厚度变化不大。 （3）卵石混合土：灰黄色

9、，密实，磨圆较好，成分多由花岗岩 和玄武岩组成，局部见有漂石，最大块径可达 3m5m，厚 3 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 6 m7m，透水性强；分布于漫滩下部，层底高程为 271.00m275.21m；本层在顺河方向上厚度较稳定。 2第四系更新统坡积、洪积层（dl+plQp） 碎石混合土：黄色，以碎石为主，夹杂低液限粘土、块石、砂 等，局部见有漂石，颗粒大小混杂，无定向排列，无架空现象，较 密实，厚约 11.87m39.66m；渗水试验表明，渗透系数在 1.2410-5cm/s 左右，属弱透水。主要分布在坝址左岸台地上，另 外在右岸山前坡脚处表层呈窄条带状分布，层

10、底高程为 274.81m283.07m；本层在顺河方向上厚度变化不大，自前缘向后 缘方向厚度增厚，左坝肩部位厚度在 38.88m39.66m。 3第四系更新统冲洪积层（al+plQp） 卵石混合土：灰黄色，较密实，含少量砂和泥质成分，局部见 有漂石，最大块径可达 3m5m，厚度为 2.60 m5.65m，渗透系数 20m/d 左右，属中等强透水。分布在左岸台地下部，层底高程为 273.50m269.16m；自上游向下游厚度有逐渐变薄的趋势。 4印支期侵入岩（51-3b） 花岗岩：中粗粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石、 碱长石、石英等。分布在河谷底部及右岸，本次揭露最大厚度大于 50m

11、。基岩面的起伏情况基本与地面的起伏情况相同，左岸较平缓， 坡度在 10左右；右岸岩体直接裸露，坡度较陡在 40左右；岩面 高程左坝肩处为 270.34m275.95m，在靠近河漫滩部位岩面高程在 266.26m269.16m。 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 7 右坝肩岩体节理裂隙较为发育，见表 13。主要有 5 组，其中 1、2 两组最发育，均为高倾角、张性，裂隙间有少量充填物。 表表 1 13 3 右坝肩节理统计表右坝肩节理统计表 走向倾向倾角条数面积 序号 度条 m 特 征 1330-34260-7280-884116.6 张开裂隙，张开宽度 0.5cm-1.0

12、cm。 260-65150-15558-70115.1 张开裂隙，充填物为高岭 土。 3114-125204-21525-4032.0 缓倾角，闭合，不发育。 4320-325230-23568-85411.5 张开 5mm，少量泥质充填。 56233254411.5 闭合。 坝址区右岸坝肩部位见有两条断层，走向近南北，倾向分别为 80、82，倾角分别为 38、80，压性；破碎带宽度 1.20- 1.70m，规模较小。 坝址区主要分布孔隙潜水及孔隙弱承压水。 孔隙潜水赋存于河漫滩第四系松散层中，含水层为含细粒土细 砂和混合土卵石，厚 3.5 m5.0m，地下水位埋深为 13m，高程在 278.

13、71m 左右。含细粒土细砂层的渗透系数为 2 m/d5m/d，卵石混 合土层的渗透系数为 50m/d 左右。补给来源主要为大气降水、侧向 径流和拉林河水的渗入，以径流和蒸发的形式排泄。 孔隙弱承压水埋藏于左岸山前倾斜台地底部的卵石混合土层中， 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 8 顶板埋深为 10m39m；承压水头 3.44m8.20m，埋深 7.74m30.80m，高程在 276.25m285.20m；渗透系数 20.5m/d40.33m/d 左右，中等-强透水。 河谷及左岸浅部强风化全风化带及弱风化带上部岩体和右岸 卸荷带岩体及弱风化带上部为中等透水岩层（厚度 5

14、m15m） ，其 下及右岸岩体为弱透水极微透水岩层。 1 13 3 天然建筑材料天然建筑材料 131 粘土料 粘土料场位于坝址下游右岸沈家营村东北的山前倾斜台地上， 占地面积 30104m2，该料场地形起伏较大，地面高程在 297.25 m306.07m，均为耕地（旱田） ，距坝址约 2.0km，运距较近。无用 层较薄，有用层厚且连续，开采方便，适于机械化开采和运输。有 农道通至料场边缘。勘探深度内主要为粘性土层，个别钻孔底部见 有基岩，现自上而下分述如下： 有机质土：黑色，富含有机质，为耕植土层，层厚 0.20.4m。普遍分布于表层，个别地段见有薄层人工填土。 低液限粘土：黄色，稍湿，粘性较

15、强，含较多粉粒，层厚 5.0m 左右，钻孔揭露最大厚度为 10m，普遍分布于层之下，层厚稳定 连续，局部地段在深度为 2.00m 以下见有薄层中粗砂。 花岗岩：褐色，全风化强风化状，顶面高程在 297.80m 左右， 普遍分布于粘土层之下。勘探深度内未见地下水位。 根据有用层开采意义及含水量条件，将本料场划分为三个区，即 磨盘山水库供水工程粘土心墙土石坝工程及附属工程 投标文件 9 区为优先开采区、区为控制开采区、区为无开采意义区。 本料场区土除个别样品粘粒含量稍高外其它各项物理力学性 质指标可以满足土石坝防渗体对土料的质量要求，本料场区土的 各项物理力学性质指标中，除天然含水量较高和个别样品粘粒含量 稍高，其他各项指标基本可以满足土石坝防渗体对土料的质量要求， 采取一定的工程措施后可以用做土石坝防渗体土料。 料场区土料物理力学指标详见下表。 表表 1-41-4 区粘土料场物理力学指标表区粘土料场物理力学指标表 本料场的粘土料储量丰富，剥离层平均厚度为 0.6m 左右，有用 层平均厚 2.71m5.08m，优先开采区即区防渗体粘土料净储量为 34.5104m3，接近设计用量的 2 倍，控制开采区区防渗体粘土料 净储量为 34.1104m3，完全可以满足工程的需要。用做土石坝防渗 土料其质量基本能满足技术要求。料场占地为旱田，