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1、 建筑工程管理 哈尔滨 面板堆石坝施工方案 第一章 施工总体说明 1 1 工程概况 1 1 1 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 1 1 2 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 1 1 3 库容和调节性能 水库调节性能
2、为多年调节 其总库容为 5 23 108m3 调节库 容 3 23 108m3 死库容 0 33 108m3 1 1 4 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 口底高程 280 00m 洞长 200m 洞径 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
3、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 1 1 5 施工进度计划 2003 年 1 3 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 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
4、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 1 1 6 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 2 水文气象和工程地质 1 2 1 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 均匀 其中 6 9 月份占降水量 80 左右 汛期降雨多集中在 7 8 月份 各时段不同重现期施工洪水成果见表 1 1 表 1 1 施工期各时段不同重现期洪峰流量表 单位 m3
5、 s 重现期 时段 200 年100 年50 年20 年10 年5 年 春汛开河 4 5 月 202167140127 大汛 7 8 月 251021001200838 秋汛 9 10 月 11982 0 9 月平均流量 37 228 3 10 月平均流量 28 321 4 4 5 月日均最大流量139 9111 3 坝址天然河道水位 流量详见表 1 2 表 1 2 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 50528
6、1 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 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
7、 流速约 0 9m s 1 2 2 工程地质 坝址区河谷呈不对称的 V 字型 河床宽 50m 60 m 河床 两侧发育有 10m 20 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 45 60 山脚与河漫滩 相连 左岸为山前倾斜台地 地面坡度约为 10 15 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 3m 5m 厚 5 m 7m 左右 透水性强 分布于河床部位 层底
8、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 m 3 20m 分布于漫滩上部 层底高程为 278 07m 278 71m 本层在顺河方向上厚度变化不大 3 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 3m 5m 厚 3 m 7m 透水性强 分布于漫滩下部 层底高程为 271 00m 275 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
9、空现象 较 密实 厚约 11 87m 39 66m 渗水试验表明 渗透系数在 1 24 10 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 层底高程为 274 81m 283 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 88m 39 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 3m 5m 厚度为 2 60 m 5 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 50m
10、269 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 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 34m 275 95m 在靠近河漫滩部位岩面高程在 266 26m 269 16m 右坝肩岩体节理裂隙较为发育 见表 1 3 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 1 3 右坝肩节理统计表 走向倾向倾角条
11、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 0cm 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
12、层中 含水层为含细粒土细 砂和混合土卵石 厚 3 5 m 5 0m 地下水位埋深为 1 3m 高程 在 278 71m 左右 含细粒土细砂层的渗透系数为 2 m d 5m 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 顶板埋深为 10m 39m 承压水头 3 44m 8 20m 埋深 7 74m 30 80m 高程在 276 25m 285 20m 渗透系数 20 5m d 40 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
13、岸 卸荷带岩体及弱风化带上部为中等透水岩层 厚度 5 m 15m 其 下及右岸岩体为弱透水 极微透水岩层 1 3 天然建筑材料 1 3 1 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 30 104m2 该料场地形起伏较大 地面高程在 297 25 m 306 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 2 0 4m 普遍分布于表层 个别地段见有薄层人工填土
14、 低液限粘土 黄色 稍湿 粘性较强 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 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
15、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 1 4 区粘土料场物理力学指标表 颗粒组成百分数 击实 砾粒砂粒 比 重 液 限 塑 限 塑性指数 细 粗中细 粉粒粘粒 最大 干密 度 最优 含水 率 Gs L pIP 粒径以毫米计 mm dmaxW0p 项目 统计组数 20 2 2 0 5 0 5 0 25 0 25 0 075 0 075 0 05 0 05 0 00 5 0 00 5 g cm 3 最大值11 2 7236 022 414 316 7 9 4 4 34 79 360 834 91 82 24 50
16、 最小值11 2 6727 518 5 8 1 1 8 2 10 81 60 332 318 51 70 15 80 平均值11 2 6932 320 312 0 6 9 5 13 12 93 950 526 71 75 18 08 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 71m 5 08m 优先开采区即 区防渗体粘土料净储 量为 34 5 104m3 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 1 104m3 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 并需 修建临时施工道路 1 3 2 砂砾料 1 砂砾 料场 料场位于坝址上游河左岸的河漫滩上 距坝址 1 0 km 2 0 km 地面高程为 285 00m 288 36m 之间 料场可见岩性自上而 下描述如下 有机质土 黑褐色 含植物根系 厚 0 20m 0 50m 级配不良细砂 黄褐色 粉细砂含量较高 该层较连续 厚 0 4m 1 5m 卵石混合土 或混合土卵石 杂色 饱水 分布连续稳定 勘探深度内厚 2 0m 2 6m 局部见
