哈尔滨面板堆石坝施工方案

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（Ⅱ）型，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物为Ⅲ级，临时建筑物为Ⅳ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。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表1—1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（4～5月）202167140127大汛（7～8月）251021001200838秋汛（9～10月）11982.09月平均流量37.228.310月平均流量28.321.44～5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断面水位（m）流量（m3/s）坝上100m坝址坝下100mHHH100280.08280.02280.0152280.56280.45280.4200280.80280.72280.7505281.95281.85281.7838282.80282.66282.51200283.55283.38283.21706284.50284.34284.22102285.20285.00284.8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。1．2．2工程地质坝址区河谷呈不对称的“V”字型，河床宽50m～60m，河床两侧发育有10m～20m宽的狭长形河漫滩，滩面稍有起伏，地面高程为280m～282m。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200m。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5m～7m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2.00m～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3m～7m，透水性强；分布于漫滩下部，层底高程为271.00m～275.21m；本层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5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11.87m～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2.60m～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～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（ηγ51-3b）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、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62两组最发育，均为高倾角、张性，裂隙间有少量充填物。表1—3右坝肩节理统计表序号走向倾向倾角条数面积特征度条m1330-34260-7280-884116.6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层中，含水层为含细粒土细砂和混合土卵石，厚3.5m～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2m/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5m～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Ⅰ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297.25m～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。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①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Ⅰ区为优先开采区、Ⅱ区为控制开采区、Ⅲ区为无开采意义区。本料场Ⅰ区土除个别样品粘粒含量稍高外其它各项物理力学性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质指标可以满足土石坝防渗体对土料的质量要求，本料场Ⅱ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Ⅰ区土料物理力学指标详见下表。表1-4Ⅰ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2.71m～5.08m，优先开采区即Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ料场项目统计组数比重液限塑限塑性指数颗粒组成百分数（%）击实砾粒砂粒粉粒粘粒最大干密度最优含水率细粗中细GsωLωpIP粒径以毫米计(mm)ρdmaxW0p%%20-22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.050.05-0.0050.005g/cm3%最大值112.7236.022.414.316.79.44.34.79.360.834.91.8224.50最小值112.6727.518.58.11.82.10.81.60.332.318.51.7015.80平均值112.6932.320.312.06.95.13.12.93.950.526.71.7518.08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9Ⅰ料场位于坝址上游河左岸的河漫滩上，距坝址1.0km～2.0km，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。局部见有级配不良中、粗砂透镜体。2．砂砾Ⅱ料场Ⅱ料场位于下坝址下游河右岸的河漫滩上，距坝址2.0km～3.0km，，地面高程为274.90m～279.00m之间，料场可见岩性自上而下描述如下：机质土：黑褐色，含植物根系，厚0.20m～0.50