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      海子灣水庫大壩左岸土場規劃浸水專業指導書

      1 工程概述

      右玉縣海子灣水庫位于朔州市右玉縣海子灣村下游2 km的紅河支流滄頭河上,控制流域面積2022 km2,總庫容為980萬m3,正常蓄水位1263.8 m,校核洪水位1264.66 m,最大壩高10 m,壩頂長820m,壩頂寬6 m,設1 m高漿砌石防浪墻,上游壩坡為1:3,采用干砌石護坡下鋪復合土工膜防滲結構型式;下游壩坡為1:2.5,設草坡護坡加排水網格型式,壩腳設排水棱體。工程任務以供水為主兼顧養殖和旅游。

      大壩為均質土壩,土場土料分布于大壩的左岸,為低液粉土。大壩填土料場確定在左岸的臺地上,土料總儲量為59萬m3,滿足筑壩用量。

      2 土料場調查規劃

          根據設計圖紙(地形圖)和右玉縣水利局對海子灣水庫庫區的征地情況,劃定了土場范圍。范圍內有三根高壓電桿,挖土時要注意保護。

      2.1 土料場取土面積

      起點縱向順大壩軸線0-050開始至0-285結束。橫向上游110m(0+110m),橫向下游80m(0-080m)平均取土面積:235m×190m=44650 m2

      2.2 土料場取土高程范圍

      設計大壩壩頂高程1266.00 m,土場取土底高程超過壩頂1 m,定為1267.00 m。土場0-285地面高程為1293.3 m,即取土高程范圍為1267.0 m~1293.3 m。

      2.3 土料場取土厚度

      取土場底高程為1267.0 m,最高高程為1293.3 m,即:取土最大厚度26.3 m。

      2.4 土料場總儲量

      土料場征地范圍內總面積44650 m3,最大取土厚度26.3m,最小厚度從0開始,平均厚度13.15 m,總儲量為 44680 m×13.15m=587148 m3

      2.5 有效可用土方量

      (1)土料場最厚處26.3 m,不可垂直取土,需1:1.5的比例削坡后取土。

      (2)0-130 m處6 m以下的砂層厚度不太明確

      (3)綜合上述原因,按總儲量的45%保守計算,有效可用土方量為587148 m3×45%=264217 m3。大壩總填筑量為20萬m3,可以滿足用量要求。

      3 挖地質探坑調查

      試驗人員于7月上旬,在土場0-200 m,軸線中處挖1#坑;在土場軸線0-150 m,上游100 m處挖2#坑;在土場軸線0-150 m,下游70 m處挖3#坑。挖探坑3個,各6 m深調查土質,取樣三組進行擊實試驗,取樣一組進行土樣全分析試驗。三組擊實試驗結果:最大干密度為1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3。最佳含水率為15.6%、15.8% 、16.0%。

      1#坑1組全分析試驗結果:粘粒含量為19.7%,塑性指數為9.7,土料定名為低液限粉土。

      4 土料場含水率、干密度調查

      試驗人員于7月中旬又在土場挖坑3個,位置為:4#坑0-080,軸線上,坑深6 m;5#坑0-130 m,+80 m(上游)坑深6 m;6#坑0-130m,-80 m(下游),坑深6 m,每0.5 m取樣一組測定含水率,共取35組。最大含水率14.8%,最小含水率3.8%,平均含水率9.5%。每坑在4 m處取樣1組測試自然干密度。測試結果為4#坑γ=1.42g/cm3 ω=10.5%,5#坑γ=1.44g/cm3 ω=10.0%,6#坑 γ=1.47g/cm3 ω=8.9%。

      5 土料場缺水計算

      根據土料取樣3組做擊實試驗數據:

      最大干密度為1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3;

      最優含水率為15.6%、15.3%、16.0% ;

      平均最大干密度1.73g/cm3,平均最優含水率15.6% ;

      土料場缺水:15.6%(最優含水率)- 9.5%(土場自然含水率)=6.1%(缺水),土料缺水6.1%+挖運攤鋪水量損失2%=8.1% ;

      土場土料需補水:200000 m3(大壩用土)×8.1%(缺水)=     16200m3。

      6 土料場補水、浸水方案

      6.1 補水水源的確定

      補水水源初步定為3個方案,可供選擇:a.河道挖井, b.利用基坑排水井的水,c.另打深井。

      經過技術人員一段時間的觀測和調查,采用在河道挖井抽水方案存在三個缺點:一是河道有時斷流,滿足不了補水的需要;二是一旦河道來洪水,所挖井被淤埋,還得重新挖井,浪費了人工、設備、失去了寶貴時間;三是供水管線太長。采取利用基坑排水井的水方案缺點是:排水井分布分散,不易集中抽水,集中后又由于排水井使用的是2寸低揚程小排量的潛水泵,在壩0+200 m處筑了一個中轉蓄水池,這樣也抽不上去,而且在試驗觀測過程中燒壞了幾臺水泵,此方案也被否定。

      采用打深井抽水補水,在0+120 m,距上游壩腿15m處采用沖擊鉆打井,7月10日開始,13日結束,打井深度34 m。0~4m為粉土淤泥層,4 m~20 m為粗砂、砂礫層,20 m~22 m為粘土夾砂礫層,22 m~30m為砂礫層,30 m~34 m為黃膠泥層。井管為無砂混凝土管,內徑600 mm,外徑800 mm。采用兩層水,此方案最理想。

      6.2 抽水設備的確定

      根據打井水量豐富的特點,采用4寸高揚程潛水泵,型號為GJ80-99/9,揚程99 m,配套電機功率37 KW。電纜線采用K·75×3+1型,長度400 m,輸水管采用4寸消防管600 m。

      6.3 抽水試驗

      抽水設備安裝完畢后,經過兩晝夜的抽水,水位井深范圍在8 m內,完全滿足用水量的要求。打深井后,既可滿足土料場補水要求、大壩灑水要求、又可滿足下一步高噴灌漿大量用水要求。

      6.4 浸水方法

      土料場是半山坡臺地形,采用梯田打堤、筑畦的形式沿不同的地段、不同高程、打不同規則的埂畦121個,進行分段、分畦浸水,浸水深度30 cm~50cm,中間留施工運輸道路。對中間的高壓電桿,特別加以保護。

      6.5 土料場表層土挖運

      海子灣水庫左岸土料場蘆根、草皮比較多且厚。先進行表層土清理挖除工作,挖除深度0.5 m~1.0 m,挖除機械使用ZL-50裝載機2臺,配置6臺20t自卸汽車。棄料運至規定的棄渣場,再用一臺裝載機整平,挖除量為33000 m3。表層土挖除后,用裝載機修整浸水埂堰,人工配合。

      7 浸水效果

      土料場浸水工作于7月17日開始,8月3日結束,歷時17天,比較圓滿地完成了浸水工作。土料場土質屬于低液限低粘粒含量粉土,在自然松散狀態下,滲透性很強,給工期緊、時間短的大壩填筑帶來方便。浸水7天后即可滲透深度4m。

      7月24日在土料場附近做大壩鋪土碾壓試驗。從已浸水的土料場取土,試驗含水率達到14%~16%,滿足了對土料場含水率的要求,浸水效果良好,達到了預期目的。

       

      聶小鈞



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