海子湾水库大坝左岸土场规划浸水专业指导书-凯发k8

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海子湾水库大坝左岸土场规划浸水专业指导书

1 工程概述

右玉县海子湾水库位于朔州市右玉县海子湾村下游2 km的红河支流沧头河上,控制流域面积2022 km2,总库容为980万m3,正常蓄水位1263.8 m,校核洪水位1264.66 m,最大坝高10 m,坝顶长820m,坝顶宽6 m,设1 m高浆砌石防浪墙,上游坝坡为1:3,采用干砌石护坡下铺复合土工膜防渗结构型式;下游坝坡为1:2.5,设草坡护坡加排水网格型式,坝脚设排水棱体。工程任务以供水为主兼顾养殖和旅游。

大坝为均质土坝,土场土料分布于大坝的左岸,为低液粉土。大坝填土料场确定在左岸的台地上,土料总储量为59万m3,满足筑坝用量。

2 土料场调查规划

    根据设计图纸(地形图)和右玉县水利局对海子湾水库库区的征地情况,划定了土场范围。范围内有三根高压电杆,挖土时要注意保护。

2.1 土料场取土面积

起点纵向顺大坝轴线0-050开始至0-285结束。横向上游110m(0 110m),横向下游80m(0-080m)平均取土面积:235m×190m=44650 m2

2.2 土料场取土高程范围

设计大坝坝顶高程1266.00 m,土场取土底高程超过坝顶1 m,定为1267.00 m。土场0-285地面高程为1293.3 m,即取土高程范围为1267.0 m~1293.3 m。

2.3 土料场取土厚度

取土场底高程为1267.0 m,最高高程为1293.3 m,即:取土最大厚度26.3 m。

2.4 土料场总储量

土料场征地范围内总面积44650 m3,最大取土厚度26.3m,最小厚度从0开始,平均厚度13.15 m,总储量为 44680 m×13.15m=587148 m3

2.5 有效可用土方量

(1)土料场最厚处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处6 m以下的砂层厚度不太明确

(3)综合上述原因,按总储量的45%保守计算,有效可用土方量为587148 m3×45%=264217 m3。大坝总填筑量为20万m3,可以满足用量要求。

3 挖地质探坑调查

试验人员于7月上旬,在土场0-200 m,轴线中处挖1#坑;在土场轴线0-150 m,上游100 m处挖2#坑;在土场轴线0-150 m,下游70 m处挖3#坑。挖探坑3个,各6 m深调查土质,取样三组进行击实试验,取样一组进行土样全分析试验。三组击实试验结果:最大干密度为1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3。最佳含水率为15.6%、15.8% 、16.0%。

1#坑1组全分析试验结果:粘粒含量为19.7%,塑性指数为9.7,土料定名为低液限粉土。

4 土料场含水率、干密度调查

试验人员于7月中旬又在土场挖坑3个,位置为:4#坑0-080,轴线上,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取样一组测定含水率,共取35组。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处取样1组测试自然干密度。测试结果为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 土料场缺水计算

根据土料取样3组做击实试验数据:

最大干密度为1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3;

最优含水率为15.6%、15.3%、16.0% ;

平均最大干密度1.73g/cm3,平均最优含水率15.6% ;

土料场缺水:15.6%(最优含水率)- 9.5%(土场自然含水率)=6.1%(缺水),土料缺水6.1% 挖运摊铺水量损失2%=8.1% ;

土场土料需补水:200000 m3(大坝用土)×8.1%(缺水)=     16200m3。

6 土料场补水、浸水方案

6.1 补水水源的确定

补水水源初步定为3个方案,可供选择:a.河道挖井, b.利用基坑排水井的水,c.另打深井。

经过技术人员一段时间的观测和调查,采用在河道挖井抽水方案存在三个缺点:一是河道有时断流,满足不了补水的需要;二是一旦河道来洪水,所挖井被淤埋,还得重新挖井,浪费了人工、设备、失去了宝贵时间;三是供水管线太长。采取利用基坑排水井的水方案缺点是: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寸低扬程小排量的潜水泵,在坝0 200 m处筑了一个中转蓄水池,这样也抽不上去,而且在试验观测过程中烧坏了几台水泵,此方案也被否定。

采用打深井抽水补水,在0 120 m,距上游坝腿15m处采用冲击钻打井,7月10日开始,13日结束,打井深度34 m。0~4m为粉土淤泥层,4 m~20 m为粗砂、砂砾层,20 m~22 m为粘土夹砂砾层,22 m~30m为砂砾层,30 m~34 m为黄胶泥层。井管为无砂混凝土管,内径600 mm,外径800 mm。采用两层水,此方案最理想。

6.2 抽水设备的确定

根据打井水量丰富的特点,采用4寸高扬程潜水泵,型号为gj80-99/9,扬程99 m,配套电机功率37 kw。电缆线采用k·75×3 1型,长度400 m,输水管采用4寸消防管600 m。

6.3 抽水试验

抽水设备安装完毕后,经过两昼夜的抽水,水位井深范围在8 m内,完全满足用水量的要求。打深井后,既可满足土料场补水要求、大坝洒水要求、又可满足下一步高喷灌浆大量用水要求。

6.4 浸水方法

土料场是半山坡台地形,采用梯田打堤、筑畦的形式沿不同的地段、不同高程、打不同规则的埂畦121个,进行分段、分畦浸水,浸水深度30 cm~50cm,中间留施工运输道路。对中间的高压电杆,特别加以保护。

6.5 土料场表层土挖运

海子湾水库左岸土料场芦根、草皮比较多且厚。先进行表层土清理挖除工作,挖除深度0.5 m~1.0 m,挖除机械使用zl-50装载机2台,配置6台20t自卸汽车。弃料运至规定的弃渣场,再用一台装载机整平,挖除量为33000 m3。表层土挖除后,用装载机修整浸水埂堰,人工配合。

7 浸水效果

土料场浸水工作于7月17日开始,8月3日结束,历时17天,比较圆满地完成了浸水工作。土料场土质属于低液限低粘粒含量粉土,在自然松散状态下,渗透性很强,给工期紧、时间短的大坝填筑带来方便。浸水7天后即可渗透深度4m。

7月24日在土料场附近做大坝铺土碾压试验。从已浸水的土料场取土,试验含水率达到14%~16%,满足了对土料场含水率的要求,浸水效果良好,达到了预期目的。

 

聂小钧



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