X年定远县岱山水库Ⅰ标段施工组织设计方案

第一章、总说明一、工程概况1.1、工程概况岱山水库位于定远县池河流域七里河上，是一座以灌溉为主，兼有滞洪、养殖等综合运用的中型水库。坝址位于定远县岱山乡，距离定远县城30Km。水库流域内地形属浅山区，控制来水面积68Km2,多年平均径流量1647.1万m3。水库正常蓄水位50.4m（废黄海高程系，下同），设计洪水位51.85m，校核洪水位52.59m，总库容3210万m3。水库始建于1957年，同年7月建成投入运行，后经1970年、1976年、2001年三次加高培厚达现状规模。岱山水库的防洪保护范围包括池河镇、滁定公路及下游沿河的农业人口和耕地，总人口约1.5万人，耕地约4.5万亩。水库枢纽建筑物由大坝、溢洪道、南北非常沿河溢洪道、南北放水涵洞等组成。大坝为均质土坝，坝顶设计高程54.2m,坝顶全长826m，昀大坝高23.7m，溢洪道位于大坝中部（桩号0+430-0+500），为开敞式实用堰，堰顶高程50.40m，宽度为70m，由控制段及消能段组成；非常溢洪道有两座，北非常溢洪道紧邻大坝右端，堰宽120m，设计堰顶高程51.8m，南非常溢洪道距大坝左端约220m，堰宽75m，设计堰顶高程51.4m；南涵位于大坝桩号0+566，底高程41.5m，为钢筋砼箱型结构，断面0.9×1.0m，北涵位于大坝桩号0+200，底高程41.5m，为钢筋砼箱型结构，断面1.3×1.7m。岱山水库于1957年动工兴建，1958年即基本建成并开始发挥效益。由于工程是在特殊的历史背景下兴建，且兴建时受财力、物力的限制，施工质量差，留下了很多后患，工程存在坝基防渗措施不完善、土坝坝体渗漏并有渗漏破坏的可能、溢洪道溢流坝开裂渗水、消能工不完善、非常溢洪道启用标准过低、涵洞漏水、闸门启闭机老化损坏等主要问题，水库一直带病运行。1.2、水文气象和工程地质1.2.1、水文气象1.2.1.1、流域概况岱山水库位于定远县岱山乡境内，属淮河流域池河水系，座落于池河的右岸支流七里河中上游，七里河发源于岱山及磨盘山，岱山主峰顶高程347.6m，磨盘山主峰顶高程270.6m。流域地形属淮南浅山区。流域内覆盖一般为砂砾土，除冲洼及河旁外其余地区为砂质壤土，覆盖层不厚。流域内植被茂密，多为针叶林和阔叶林，但库岸周边山坡上树木很少，长有野草，水土侵蚀现象不太严重。水库流域面积为68Km2，为双干型河道。主干南支流域面积44.0Km2，河道长16.5Km，北支流域面积24.0Km2，河道长13.7Km。1.2.1.2、气象岱山水库流域内无气象站台，该水库距离定远县城气象站30Km，本流域属北亚热带湿润半湿润季风气候，其特点是：四季分明、光照充足、热量丰富、梅雨明显、降水适中、雨热同季、无霜期长、冰冻期短。流域内多年平均气温14.8摄氏度；多年平均无霜期210-220天；多年平均日照时数为2343-2261小时，多年平均蒸发量为1684mm；多年平均风速3.5m/s，多年平均昀大风速（SE）为11m/s；岱山水库雨量资料由水库管理单位自测，1981-2004年多年平均年降水量为844.3mm。1.2.1.3、径流岱山水库管理处于1981年开始雨量和水位观测，并根据水库放水、提水、泄洪和年初年末库容变量，推算水库年来水量。岱山水库1981-2003年多年平均来水量为1647.1万m3，多年平均径流深为242.2mm，多年平均径流系数为0.253。1.2.1.4、洪水复核1、洪水特性及历史洪水岱山水库流域的洪水是由暴雨形成，该流域处于我国南北气候过渡地带，暴雨常由冷暖气流的锋面雨和太平洋的台风所形成，暴雨特点是时空分布不均匀，年际间和年内变化均很大。岱山水库无实测洪峰流量资料，水库库水位观测自1981年-2004年。1991年洪水根据水库实测，7月15日昀大1日暴雨量为171.1mm，水库入库洪峰还原计算7月6日昀大入库洪峰流量为307.9m3，昀大泄洪量73.9m3/s，水库昀高洪水位51.04m，相应库容为2614万m3。2、设计洪水岱山水库设计洪水时间跨度近半个世纪，历史安徽省无资料地区设计洪水3个阶段不同的计算方法。岱山水库各频率设计暴雨采用三种方法计算，一是由原始设计洪水推求设计暴雨，二是“75.8”大水后洪水复核，三是根据《安徽省暴雨等值线图、中小面积设计洪水计算方法》查算暴雨参数，从三种方法成果比较看：“84办法”计算成果大于利用原始设计洪水和“75.8”大水洪水复核成果。考虑到“84办法”成果进行了地区综合协调，选用“84办法”设计暴雨成果。设计洪水成果见下表：岱山水库设计洪水成果表洪水重现期10年50年100年500年1000年Q84洪峰流量（m3/s）294.4724.0895.91293.61440.7W84总洪量（万m3）702.91497.21790.32452.12731.01.2.1.5、施工期洪水根据本地区的洪水季节性变化特征，施工期安排在枯水期，即10月至次年4月。根据施工分期内的月径流进行了分析，分析了10月至次年4月逐月径流量、1-4月总径流量；对10月至次年4月的昀大洪峰流量进行分析，以作为施工设计参考。岱山水库施工洪水采用“84办法”汇流计算：5年一遇洪峰流量44.4m3/s，总洪水量325.9m3。一期工程水库施工期预降水位为43.20m，选用北涵为施工导流涵洞参与调洪，调洪后昀高库水位为43.74m，北涵昀大过流为7.8m3/s；选用南涵时，调洪后昀高库水位为43.97m，南涵昀大过流为2.2m3/s；二期工程水库施工期预降水位为41.50m，两涵同时导流时，调洪后昀高库水位为42.73m.两涵昀大过流共为5.30m3/s。1.2.2、工程地质岱山水库建库前做过大坝选址勘探工作，对坝基地层进行了详查。2000年12月因岱山水库安全鉴定的需要，滁州市水利测量队根据我院要求，针对大坝运行中产生的险情进行了一些必要的勘探工作和检测试验。因其成果不够全面，并不能全面地反映出整个枢纽的运行状态。为满足本次除险加固初步设计的需要，2004年9-10月，滁州市水利测量队再次对水库枢纽进行了补充勘探工作。工程的主要工程地质情况如下：1.2.2.1、库区工程地质岱山水库库区属低山气流、丘陵区，库区与坝址附近丘岗起伏，高差较小，均为圆丘状的平缓地带，地貌特点为山顶浑圆，坡角一般不大于300，河谷呈现“U”形，宽度一般为90m，阶地宽达200m左右。库区从构造看位于新华夏系第二隆起带和秦岭纬向构造带、淮阳山字东翼弧的复合部位，从组成看处于华北扬子两个地史发展特点不同的地块之交接部位。本地区出露基岩为岩浆岩，岩性主要为花岗岩，其埋藏深度岗地较浅而谷地较深，风化厚度一般不大于5.0m。库区地下水类型主要为第四系覆盖层内孔隙潜水及基岩裂隙水，以大气降雨为来源，并受库水补给。根据库区的地质和水文地质条件，库岸由相对不透水的岩土层组成，且回水线上下无重要工程设施及工矿企业，也无矿产资源，因此，岱山水库无库区侵没问题。库区位于低山丘陵区，属海陆过渡性气候，植被发育覆盖率较高，水土保持较好，且库周沿岸多为基岩和第四系覆盖层组成，库区低山丘陵坡度较为和缓，第四系覆盖层呈可塑-硬塑状，该水库无严重淤积问题。库区两岸多为强-弱风化的岩石和呈可塑-硬塑状的第四系覆盖层所组成，库区周边出露的基岩全风化层厚度不大，且地形较缓，植被发育，库岸稳定性较好，未发现有明显的滑坡、崩塌等现象。1.2.2.2、枢纽区工程地质1、大坝根据本次勘探成果并参考安全鉴定阶段的地质资料，将钻探深度内揭露的地层岩性整理归纳为5层，分别为：①1层重粉质壤土夹风化残骸（Qm1）；①3层重粉质壤土（Qm1），夹中粉质壤土；①4层碎石夹壤土（Qm1）；②1层重粉质壤土夹风化残骸（Qm1）；③层重粉质壤土（Q41）；④层重粉质壤土夹风化残骸（Q41+p1）；④1层重粉质壤土夹风化残骸（Q4a1+p1）；④2层砾砂(Q4p1)；⑤层花岗岩；⑤1层花岗岩。根据土工试验成果，坝身地层存在土料驳杂及压实度不足的问题，注水试验显示局部地层如①4层碎石夹壤土、②1层重粉质壤土夹风化残骸具有较强的透水性。坝基岩为风化花岗岩，压水试验成果显示其透水性较弱，为相对不透水层；左侧坝段基岩覆盖较薄，主要为重粉质壤土，而右侧坝段的覆盖较为深厚，可分为两层，上层以重粉质壤土为主，下层④2层砾砂为强透水。2、溢洪道建库前钻探资料显示，溢洪道基岩为青灰色花岗岩，其主要成分为石英及长石，局部含深色矿物，岩芯呈柱状，节理发育，岩性坚硬，硬度达7-8度，岩芯显示基岩多为弱风化*新鲜状态，强度较高，地基承载力标准达300Kpa。压水试验显示，溢洪道基岩透水率在0-1Lu之间，为相对不透水层。根据钻探柱状图河槽段基岩出露高程为31.04-33.51m，溢洪道清基高程达30.17-31.04m。溢洪道左岸边坡较陡，覆盖层较薄，一般不大于1.0m，右岸为台地，覆盖层厚度达5.0-7.0m，两侧坡面岩石均呈不同程度的风化。溢洪道两侧翼墙均直接座落于基岩之上，因此，翼墙的基底应力及沉降不存在问题。3、南、北涵南放水涵洞位于大坝桩号0+566，涵底高程41.5m。根据地质纵、横剖图，南涵附近基岩出露高程为36.8-45.32m,基底持力层应为若风化状态的花岗岩，承载力标准值达300kpa。压水试验成果显示，基岩透水率在0.6-5.6Lu之间，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的有关规定，为相对不透水层。北放水涵洞位于大坝桩号0+200，涵底高程41.5m.根据地质纵剖图，北涵基底持力层为④1层重粉质壤土夹风化残骸，呈硬可塑状夹有风化残骸20%左右，风化残骸含量较多处强度及压缩模量均偏大，本层土因含有中粗砂状的风化残骸而具有较强透水性；涵身下基岩顶高程约为40.01m，岩面较为破碎，孔底岩芯呈短柱状。4、非常溢洪道非常溢洪道有南、北两座，北非常溢洪道紧邻大坝右端，宽120m，设计堰顶高程51.8m；南非常溢洪道距大坝左端约220m，宽75m，设计堰顶高程51.4m.根据坝区岩层分布特点及非常溢洪道附近地形，判断工程位置处基岩埋深约为1.0-1.5m，出露高程约为50.5m岩性为风化花岗岩。1.1.3、对外交通条件岱山水库对外交通方式为陆运，岱山水库至定远县城由省道S311滁定段连接，进入省级公路网，S311为沥青路面，交通条件较好，省道S311到水库大坝枢纽为简易砂石路面，路面狭窄，只能单车通行，长约2.5Km。施工场地开阔，便于施工生活、生产区布置。岱山水库除险加固工程所需天然建材主要有块石、砂砾料及土料等。块石料场选在本县境内的西卅店大金山采石场，该料场块石材质主要为块状石灰岩，质量可以满足设计对块石料的要求，料场距工程区约60Km；工程所需砂料从定远池河砂场采购，该料场距工程区约8.0Km；水库除险加固所需土料区选在进库公路旁，距大坝距离约1Km左右，取用土料较方便。二、对工程技术难点的认识我公司在施工组织设计编制过程中，组织与本工程有关的人员到现场踏勘，在充分研究了招标文件等相关文件及现场踏勘情况后，通过了解分析对本工程我公司有如下认识和理解：2.1工程实施难点本工程特点是工期短、工程量大且集中，存在施工工序上相互交叉、临时道路修建和清基量大等问题。施工分部分项工程较多，施工跨年度，受季节影响，同时受水位及雨情影响。为保证工程进度的实施，需要合理组织，科学合理安排工期。2.2技术关键点的保证措施1、围堰施工时做防渗处理，基坑内设排水设施抽排积，保证基坑内无积水施工。并且清基工作在距离设计标高时用人工清理。不扰动下层土层，做好支护措施。验收后及时开展基础的施工。建筑物工程施工受降水、地下水及汛期影响，对施工进度要求紧，因此必须采取合理的降低地下水、地面排水、围堰隔水措施。2、坝身粘土填筑是防渗的主体应做到以下几点：一是严格控制土料来源，上坝土料场选定后，要委托有资质的检测单位进行击实试验等，确定昀大干密度和昀优含水率，保证上坝土料满足规范要求，保证土料质量；二是控制含水量，保证压实质量达到设计要求，通过室内击实试验预先确定土料昀优含