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        吉林省柳河縣大迫子水庫工程壩型比選設計

        2014-11-10 04:57:37韓冬
        科技資訊 2014年15期
        關鍵詞:水庫

        韓冬

        摘 要:本文首先分析壩址區(qū)地形地質條件和建筑材料,對壩型確定為均質土壩與混凝土重力壩進行必選,通過對土壩方案和混凝土重力壩方案優(yōu)缺點及投資進行比較,壩型選定為均質土壩。

        關鍵詞:水庫 均質土壩 混凝土重力壩

        中圖分類號:TV222 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0059-01

        1 工程概況

        擬建的柳河縣大迫子水庫位于柳河縣安口鎮(zhèn)大迫子村,壩址坐落于一統(tǒng)河上。工程主要由土壩、砼擋水壩、溢流壩、取水閥室及供水管線組成,水庫總庫容為2227×104 m3,工程等別為Ⅲ等,主要建筑物砼擋水壩、溢流壩、土石壩、取水閥室及供水管線級別為3級,管線附屬建筑物級別為4級。砼擋水壩、溢流壩、土石壩、取水閥室的設計洪水標準為50年一遇,校核洪水標準為1000年一遇。

        2 壩型比較分析

        壩型比選根據(jù)壩址處地形地質條件,當?shù)亟ㄖ牧锨闆r、施工條件等綜合因素分析確定,現(xiàn)將地形地質條件及建筑材料簡述如下:

        (1)地形地質條件。

        壩址區(qū)主要地貌類型為:漫灘和低山丘陵。

        漫灘分布在河道兩側,灘面較平坦,寬度約550 m,地面高程為385~390 m,覆蓋層巖性為低液限粘土、級配不良細礫,厚度 0.8~5.0 m,低液限粘土層較薄且分布不連續(xù),不具備天然水平防滲條件,下部為砂巖,其中全風化砂巖厚度2.6~9.1 m,強風化砂巖厚度為1.1~8.1 m,弱風化砂巖厚度>19.0 m。

        低山丘陵連續(xù)分布于河道兩側,左岸地面坡度較陡,坡度一般為20°~45°,右岸相對較為平緩,坡度為3°~5°,表層巖性為混合土碎石、碎石混合土,厚度1.2~8.5 m,下部為砂巖,其中左岸基巖局部裸露。

        (2)建筑材料情況。

        粘土料:位于大迫子村西側崗地上,地勢相對較平緩,巖性主要為黃褐色的低液限粘土,儲量質量滿足要求。開采方便,運距3.5 km,有鄉(xiāng)道及公路通往壩址區(qū)。

        砂礫料和砼粗骨料:位于三統(tǒng)河橋下的老魏砂場,為商品料場,沿河道采用機械進行采取。與壩址區(qū)有水泥路相通,運距21 km,交通條件好,儲量豐富。

        塊石料、碎石料:位于安口鎮(zhèn)劉家街的順達石場,為商品料場,據(jù)壩址區(qū)運距為20 km,有水泥路與壩址區(qū)相通,交通條件便利。

        從天然建筑材料看壩址附近粘土料和砂礫料及塊石料均較豐富,且粘土料運距近,僅3.5 km,砂礫料及塊石料運距較遠,約20 km,修建土壩優(yōu)勢較大。

        通過上述分析,壩址處適宜的壩型為土壩和砼重力壩兩種壩型。

        對于土壩,可分為均質壩、心墻壩及斜墻壩。由于砂礫料運距較粘土料要遠,雖采用部分砂礫料填筑心墻壩及斜墻壩總方量比均質粘土壩少,但綜合衡量,均質壩投資低于心墻壩及斜墻壩,因此,壩型比選采用均質土壩與砼重力壩進行比較。

        3 土壩方案布置[1~2]

        均質土壩方案由左岸砼重力壩、溢洪壩、取水壩段、右岸土壩段組成。壩全長690 m。

        左岸擋水壩位于樁號壩0+000 m~壩0+043 m,長度為43 m。為重力砼壩,壩頂高程為400.50 m,壩頂寬度6.0 m,最大壩高20.80 m,上游坡高程391.00 m以上直立,以下坡度為1∶0.2,下游坡為1∶0.8。

        溢流壩位于樁號壩0+043 m~壩0+083 m,長度為40 m。堰型采用WES型實用堰,初擬堰頂高程393.00 m,過水前緣凈寬30 m,共3孔。消力池長度43.0 m,寬36.0 m,池深3.1 m。海漫段長度為64 m,寬度36.0 m,采用土工格柵石籠護砌,石籠厚度為400 mm,下鋪復合土工布。

        取水壩段位于壩0+083 m~壩0+098 m,長度為15 m。0+098 m~0+126 m為過渡壩段。

        以上壩段基礎座于全風化砂巖以下5m,并進行固結灌漿及帷幕灌漿處理。

        右岸土壩位于樁號壩0+126~壩0+690,長度為564 m。壩頂高程為400.50 m,壩頂寬度6.0 m,最大壩高16.20 m,土壩上游坡1∶3.0,下游坡為1∶2.5。土壩壩基座于低液限粘土和級配不良細礫層上,基礎防滲采用明挖回填粘土截滲槽方案,其下做帷幕灌漿處理,深入巖基深度按巖體透水率小于5 Lu控制,孔距為2.0 m。

        4 砼重力壩方案布置

        砼重力壩方案由擋水壩、溢流壩及取水壩段組成。壩全長682 m。

        左岸擋水壩位于樁號壩0+000 m~壩0+043 m,長度為43 m。為重力砼壩,壩頂高程為400.50 m,壩頂寬度6.0 m,最大壩高20.80 m,上游坡高程391.00 m以上直立,以下坡度為1∶0.2,下游坡為1∶0.8。

        溢流壩位于樁號壩0+043 m~壩0+083 m,長度為40 m。堰型采用WES型實用堰,初擬堰頂高程393.00 m,過水前緣凈寬30 m,共3孔。消力池長度43.0 m,寬36.0 m,池深3.1 m。海漫段長度為64 m,寬度36.0 m,采用土工格柵石籠護砌,石籠厚度為400 mm,下鋪復合土工布。

        取水壩段位于壩0+083 m~壩0+098 m,長度為15 m。

        右岸砼擋水壩位于樁號壩0+098~壩0+682,長度為584 m。

        由于壩基座于全風化層以下約5.0 m,對壩基范圍內進行固結灌漿,以提高地基承載能力,固結灌漿深度5 m,孔距和排距為3.0 m,梅花形布置。考慮到地基透水率較大,對基礎進行帷幕灌漿,帷幕灌漿設置一排孔,深入巖基深度按巖體透水率小于5 Lu控制,孔距為2.0 m。

        5 結論

        土石壩方案:優(yōu)點:對基礎要求不高,基礎開挖量小,當?shù)卣惩亮县S富,質量滿足筑壩要求,且運距近。缺點:斷面尺寸大,工程占地范圍大,壩體填筑的粘土料場占用耕地,粘土填筑施工受降雨、低氣溫等氣候因素影響大,施工質量不易控制。

        重力壩方案:優(yōu)點:從工程運行管理角度來看,建筑物布置比較緊湊,施工工序簡單,而且便于工程運行管理,經(jīng)勘察,當?shù)仨糯旨毠橇县S富,運距較近。缺點:對基礎要求高,基礎開挖量大。

        具體投資為均質土壩方案4655萬元,砼重力壩方案7629萬元,投資差2974萬元。均質土壩方案投資要小于砼重力壩方案,從經(jīng)濟技術綜合考慮,本次設計壩型選定為均質土壩。

        參考文獻

        [1] 張文倬.土石壩若干問題淺議[J].四川水利,2004(6).

        [2] 楊柯,顧淦臣.土石壩心墻成拱作用的一個綜合評價指標[J].巖土工程學報,1999(2).endprint

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