□ 孟 越 □ 陳 萌(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司)
云巖宮水庫(kù),位于新密市東南部劉寨鎮(zhèn)和大隗鎮(zhèn)交界處,屬淮河流域沙潁河水系雙洎河支流云巖河中上游水庫(kù)。水庫(kù)控制流域面積22.90km2,總庫(kù)容約966萬(wàn)m3,為?。?)型水庫(kù),工程等級(jí)為Ⅳ級(jí)。洪水標(biāo)準(zhǔn)按照50年一遇設(shè)計(jì),500年一遇校核。新建大壩呈東西向,壩軸線總長(zhǎng)510.50m,最大壩高約35m,壩頂高程171m,大壩采用均質(zhì)土壩。溢洪道位于新壩址區(qū)左岸。工程改擴(kuò)建后屬灌溉、供水、生態(tài)、防洪等綜合利用的水庫(kù)。
水庫(kù)主要永久建筑物有大壩、庫(kù)區(qū)開(kāi)挖及護(hù)岸、溢洪道、東方紅灌渠改建及云巖宮水庫(kù)加固工程等。主體建筑物主要工程量見(jiàn)表1。
表1 主體工程主要工程量匯總表
工程區(qū)向北距新密新市區(qū)約15km,東北距鄭州市區(qū)約22km,有鄉(xiāng)村公路與G107和鄭堯高速公路連接,對(duì)外交通便利,外來(lái)設(shè)備和材料采用公路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)工地。
云巖河是雙洎河左岸的重要支流,發(fā)源于新密市觀音堂,至老瓜嘴入雙洎河,河道自南向北全長(zhǎng)12.70km,河道比降1/100,流域?qū)偾鹆陞^(qū)。流域植被覆蓋率較低,坡度陡,遇暴雨時(shí),水土流失嚴(yán)重,洪水集中較快、歷時(shí)較短。
水庫(kù)上游為淺山丘陵區(qū),流域?qū)儆诖箨懶詼貛Ъ撅L(fēng)性氣候,冬季寒冷干燥,風(fēng)多雨少,夏季炎熱多雨,春季冷暖無(wú)常,秋季晴朗氣爽,四季分明。流域內(nèi)多年平均氣溫14.30℃,極端最高氣溫42℃,極端最低氣溫-15.80℃;風(fēng)向多為西北和東南風(fēng),最大風(fēng)速22m/s,平均風(fēng)速5~8m/s;多年平均降水量為640mm,多年平均陸面蒸發(fā)量為540mm,多年平均水面蒸發(fā)量為1500mm,降雨年內(nèi)時(shí)空分配不均,冬、春雨少,降雨多集中于夏秋兩季,汛期6-9月降水占全年降水量的65%。降水年際變化大,最大年降水量是最小年降水量的2.90倍。
工程所需的主要建筑材料如鋼材、水泥、木材、砂石料等可就近從廠家或鄭州、新密市建材市場(chǎng)批發(fā)采購(gòu)。汽油、柴油可與當(dāng)?shù)厥凸韭?lián)系洽談批發(fā)采購(gòu)使用。
根據(jù)本工程建筑物的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及氣象、水文等綜合因素,結(jié)合施工總進(jìn)度安排,確定施工時(shí)間安排在第1年的10月至第2年的5月。
本工程臨時(shí)建筑物為IV級(jí),根據(jù)水文資料分析以及其保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限,各建筑物施工期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用非汛期5年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。
云巖宮水庫(kù)改擴(kuò)建工程不拆除原有云巖宮水庫(kù)大壩,擴(kuò)挖庫(kù)區(qū)是在云巖宮水庫(kù)庫(kù)區(qū)基礎(chǔ)上向東、南開(kāi)挖擴(kuò)大形成,流域面積基本與云巖宮水庫(kù)流域面積一致,非汛期施工期洪水可利用云巖宮水庫(kù)攔蓄不下泄。云巖宮水庫(kù)死水位為160.30m,相應(yīng)死庫(kù)容為195萬(wàn)m3,正常蓄水位為163.50m,相應(yīng)庫(kù)容為304萬(wàn)m3,興利庫(kù)容為109萬(wàn)m3。施工期洪水計(jì)算成果見(jiàn)表2。
表2 施工期分期洪水計(jì)算成果表
根據(jù)分析計(jì)算,云巖宮水庫(kù)非汛期5年一遇24h洪量<22.50萬(wàn)m3,而非汛期多年平均徑流量為91萬(wàn)m3,考慮蒸發(fā)滲漏后,兩者疊加水量為90.30萬(wàn)m3,小于云巖宮水庫(kù)興利庫(kù)容109萬(wàn)m3,施工前將庫(kù)水位降至死水位160.30m,滿足非汛期施工利用原云巖宮水庫(kù)攔蓄雨水需要不下泄。
加固工程利用10月至次年5月非汛期施工,進(jìn)行新修大壩工程、新修溢洪道工程、庫(kù)區(qū)工程及東方紅灌渠改建工程的施工。次年汛前庫(kù)區(qū)、大壩、溢洪道、云巖宮水庫(kù)加固及東方紅灌渠改建工程等主體工程施工基本完成,確保水庫(kù)安全度汛,然后繼續(xù)完成收尾工程及壩頂工程等。
本工程建筑物工程主要包括:大壩工程、溢洪道工程及東方紅灌渠改建等工程。大壩工程主要施工程序?yàn)?大壩清基→壩體填筑及帷幕灌漿→壩頂工程建設(shè)等。
大壩及庫(kù)區(qū)清基,采用74kW推土機(jī)推集表層料,攏成堆后由2m3裝載機(jī)裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)2km至棄渣場(chǎng)。
庫(kù)區(qū)土石方開(kāi)挖,一部分用于壩體及庫(kù)區(qū)填筑,采用2m3液壓挖掘機(jī)裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)1km至工作面附近;多余開(kāi)挖料采用2m3液壓挖掘機(jī)裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)2km至棄渣場(chǎng)。
基巖清基及庫(kù)區(qū)石方采用手風(fēng)鉆鉆孔、爆破,并預(yù)留0.50m保護(hù)層采用人工或機(jī)械撬挖,之后由2m3液壓挖掘機(jī)裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)2km至棄渣場(chǎng)。
土方填筑,土料主要來(lái)源于大壩上游庫(kù)區(qū)開(kāi)挖料,采用2m3液壓挖掘機(jī)裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)輸上壩填筑,綜合運(yùn)距約1km。土料鋪筑采用后退法,其每層厚度為0.30~0.40m,碾壓采用進(jìn)退錯(cuò)距法,壓實(shí)遍數(shù)6~9遍,其碾壓參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)雺盒Ч{(diào)整。上壩料由74kW推土機(jī)平料,凸塊振動(dòng)碾壓,2.80kW蛙夯配合壓實(shí),并根據(jù)施工進(jìn)展情況及時(shí)修整邊坡,適時(shí)開(kāi)展砌石護(hù)坡工程施工。
壩體中細(xì)砂、碎石反濾料及排水棱體碎石從市場(chǎng)采購(gòu),人工鋪筑。塊石運(yùn)輸和鋪砌時(shí),應(yīng)注意對(duì)反濾層的保護(hù),如有擾動(dòng)或變形,應(yīng)修整合格后,方可砌筑塊石。壩體護(hù)坡塊石料從市場(chǎng)采購(gòu),運(yùn)輸至大壩工作面,人工砌筑。
帷幕灌漿采用150型地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔,灰漿攪拌機(jī)拌制漿液,中壓灌漿泵根據(jù)地質(zhì)情況采用自下而上灌漿法或自上而下灌漿法進(jìn)行。帷幕灌漿的具體使用參數(shù),在灌漿前應(yīng)通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定。
建筑物澆混凝土,采用0.75m3小型拌和站拌制,混凝土拌和站設(shè)在大壩右壩頭,自卸汽車(chē)平均運(yùn)輸1km至工作面,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件或直接入倉(cāng)或采用溜槽進(jìn)倉(cāng),高部位澆筑則利用吊罐,用20t履帶起重機(jī)吊運(yùn)到倉(cāng)位,人工配合入倉(cāng),2.20kW插入式振搗器和附著式振搗器配合振搗密實(shí)?;炷翝仓?yīng)嚴(yán)格控制溫差及離析問(wèn)題,結(jié)合縫要沖毛,澆筑前鋪筑砂漿層,混凝土要搗振密實(shí),并及時(shí)灑水保濕養(yǎng)護(hù)。各工序應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行水工混凝土施工技術(shù)規(guī)范等有關(guān)規(guī)范、規(guī)程。
壩址向北距新密新市區(qū)約15km,東北距鄭州市區(qū)約22km,壩址西岸有鄉(xiāng)村公路與G107和鄭堯高速公路連接,外來(lái)設(shè)備和材料可通過(guò)公路直接運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng),無(wú)需新修建對(duì)外交通道路。
根據(jù)工程總體布置和各施工區(qū)施工特點(diǎn),同時(shí)考慮土方調(diào)配及棄渣運(yùn)輸要求,確定了場(chǎng)內(nèi)施工主干道的布置,根據(jù)施工需要再修建支線道路,以滿足場(chǎng)內(nèi)施工交通要求。施工場(chǎng)內(nèi)主干道路采用泥結(jié)碎石路面,路面寬7m,總長(zhǎng)度約7km。
因地制宜是設(shè)計(jì)施工總布置的基本原則,一般場(chǎng)地劃分和區(qū)域布置要滿足有利生產(chǎn),易于管理,便于生活的原則,必須滿足各項(xiàng)主體工程施工要求,施工總布置應(yīng)根據(jù)需要分階段逐步形成。
5.2.1 主體工程施工區(qū)
主體工程施工區(qū)主要以土石方開(kāi)挖、填筑、混凝土工程為主。大壩填筑土料來(lái)自新庫(kù)區(qū)及溢洪道開(kāi)挖料。除大壩填筑土料和新庫(kù)區(qū)回填土料直接利用外,其余建筑物回填土料需要臨時(shí)堆存,臨時(shí)堆土場(chǎng)根據(jù)需要分散布置。
5.2.2 施工工廠設(shè)施區(qū)
本工程樞紐施工區(qū)場(chǎng)地比較寬闊,施工工廠設(shè)施在兩岸布置。機(jī)械修配保養(yǎng)場(chǎng)、綜合加工廠等均設(shè)在這里,由外地運(yùn)到的物料、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備等可先貯存于此或加工后運(yùn)入相應(yīng)的工作面。
5.2.3 棄渣場(chǎng)
工程開(kāi)挖土石方845.49萬(wàn)m3,為減少工程棄渣對(duì)環(huán)境的污染,做好土石方利用平衡,減少棄渣,工程開(kāi)挖渣料盡可能用于填筑壩體或其它回填方。經(jīng)平衡,除利用于工程本身回填料外,共棄渣約558.01萬(wàn)m3。經(jīng)考察,工程附近2km內(nèi)低凹(溝)地作為棄渣場(chǎng),占地約58.86hm2。
5.2.4 施工倉(cāng)庫(kù)
本工程施工倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)主要包括水泥庫(kù)、鋼筋堆放場(chǎng)、木材堆放場(chǎng)、炸藥庫(kù)、油料倉(cāng)庫(kù)等。采用分散布置方式,水泥、鋼材、木材分別設(shè)置在其加工廠內(nèi),炸藥庫(kù)布置在距生活生產(chǎn)區(qū)有一定安全距離處,油料倉(cāng)庫(kù)布置在場(chǎng)內(nèi)外道路銜接處。施工倉(cāng)庫(kù)建筑面積300m2,計(jì)劃占地面積1400m2。
經(jīng)過(guò)分析確定,本工程施工總工期為12個(gè)月,其中工程準(zhǔn)備期2個(gè)月;主體工程施工期9個(gè)月,與準(zhǔn)備期交叉1個(gè)月;工程完建期2個(gè)月。各期控制性關(guān)鍵項(xiàng)目及進(jìn)度安排分述如下:
工程準(zhǔn)備期主要完成場(chǎng)內(nèi)主要交通道路建設(shè)、場(chǎng)地平整、施工單位生產(chǎn)生活用房建設(shè)、施工工廠建設(shè)等工作,建設(shè)完成生活區(qū)、各生產(chǎn)施工區(qū)等處的風(fēng)、水、電、通信系統(tǒng)。
主體工程施工期內(nèi)完成大壩、庫(kù)區(qū)、溢洪道、云巖宮水庫(kù)加固及東方紅灌渠等主體工程的施工任務(wù)。次年汛前主體工程施工基本完成,確保水庫(kù)安全度汛,然后繼續(xù)完成收尾工程及壩頂工程等。
工程完建期主要完成場(chǎng)地的清理及竣工驗(yàn)收工作等。庫(kù)區(qū)土石方開(kāi)挖與土方填筑、大壩土方填筑、溢洪道土石方開(kāi)挖是控制工期的關(guān)鍵??刂菩怨て谑窃诘?年的11月至第2年的5月。