黎學(xué)鋒

【摘 要】文章闡述了秦鏡水庫工程概況，從大壩填土需求、土料場的地質(zhì)情況等角度進(jìn)行分析，確定了最佳的土料場設(shè)計方案。

【關(guān)鍵詞】秦鏡水庫;瀝青混凝土心墻壩;殘坡積黏土;花崗巖全風(fēng)化土

【中圖分類號】TV697 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0133-02

1 工程概況

秦鏡水庫是一座以城市供水、九洲江生態(tài)補(bǔ)水為主的中型水庫。水庫主要由桂山坡庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)組成，水庫正常水位為179.00 m，100年一遇設(shè)計洪水位為179.21 m，2000年一遇校核洪水位為180.58 m，相應(yīng)總庫容為1049萬m3。秦鏡水庫主要通過利用原文龍電站的引水線路進(jìn)行引水，水庫主要建筑物由秦鏡主壩、2座副壩、連通渠、榕江河引水線路及輸水線路等組成。3座大壩均為瀝青混凝土心墻壩，壩頂高程均為182.10 m，防護(hù)墻頂高程為182.6 m，主壩位于秦鏡村檳榔口屯南向0.8 km處，最大壩高52.60 m，壩頂長415.0 m;一副壩位于秦鏡村林屋屯南向0.3 km處，最大壩高42.00 m，壩頂長213.0 m;二副壩位于陸川縣沙坡鎮(zhèn)秦鏡村桂山坡屯附近，最大壩高46.90 m，壩頂長224.0 m。為了連通水庫桂山坡庫區(qū)和檳榔口庫區(qū)，在二副壩西向細(xì)嶺排處開挖連通渠及連通洞，連通渠長126m，連通洞長238 m。水庫從榕江河攔河壩通過8.92km渠道將水引至秦鏡水庫。為了泄洪和向城區(qū)供水及保持下游河道環(huán)境，在主壩上游右側(cè)設(shè)輸水兼泄洪隧洞1座，洞長268.11 m，洞后通過2×1 000 mm（根數(shù)×管徑）內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管輸往陸川縣規(guī)劃建設(shè)的橫垌塘自來水廠，管道長6.694 km;生態(tài)放水隧洞位于二副壩右側(cè)，洞長240.66 m。

2 工程設(shè)計

2.1 料場規(guī)劃

2.1.1 料源利用規(guī)劃

根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果，工程區(qū)附近主要布置有3個土料場，分別為陸潔沖土料場、細(xì)嶺排土料場、大湴塘土料場。

細(xì)嶺排土料場位于桂山坡水庫庫尾和檳榔口水庫庫尾之間細(xì)嶺排一帶山坡，產(chǎn)地面積約19萬m2。從勘探剖面及相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，在連通渠附近的北區(qū)地形起伏相對較小、土層厚度較大，而南區(qū)地形起伏相對較大、土層厚度較小。細(xì)嶺排土料場南部（靠近桂山坡庫尾一帶）正常水位以上基本為農(nóng)田且有用層厚度較小，剝采比低，不適宜做料場開挖;北區(qū)（靠近檳榔口庫尾一帶）山體較單薄，不適宜開采;連通渠附近山坡現(xiàn)狀布置有高壓輸電塔，也不適宜大面積開挖施工。結(jié)合工程建筑物布置，細(xì)嶺排土料場僅有連通渠位置適合開挖。

大湴塘料場呈不連續(xù)分布山頭，南北向長條狀，北至六積沖，南側(cè)至秦鏡村委，東西兩側(cè)基本以山?jīng)_為界，按各山頭連綿及間隔分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)。最北端六積沖與大湴塘之間為Ⅰ區(qū)，產(chǎn)地面積約23萬m2;中部大湴塘與廟邊之間為Ⅱ區(qū)，產(chǎn)地面積約19萬m2;南端秦鏡村委與下六茛之間為Ⅲ區(qū)，產(chǎn)地面積約12萬m2。大湴塘土料場Ⅲ區(qū)及Ⅱ區(qū)東邊山坡周圍房屋較多，且土料場位置有大量的墳?zāi)?，開采難度較大。

故本次大壩料場選定為陸潔沖土料場、大湴塘土料場Ⅰ區(qū)、大湴塘土料場Ⅱ區(qū)西邊山坡，其中大湴塘土料場Ⅰ區(qū)根據(jù)地形條件分為A、B兩段。

料源具體規(guī)劃及各種填筑料的質(zhì)量要求見表1。

2.1.2 料源平衡

根據(jù)以上料源利用規(guī)劃及各料場地質(zhì)資料，進(jìn)行各料場開采量的確定。

本工程需全風(fēng)化層土料填筑236.4萬m3，自然方與壩上壓實(shí)方轉(zhuǎn)換+備料、運(yùn)輸及削坡等損耗系數(shù)按1.26計，共需全風(fēng)化層土料297.9萬m3（自然方），陸潔沖土料場和大湴塘土料場貯量滿足需要。

本工程料源平衡見大壩填筑土料平衡估算表見表2。

2.1.3 料源調(diào)度

根據(jù)施工組織設(shè)計料源規(guī)劃，本工程大壩料場選定為陸潔沖土料場、大湴塘土料場Ⅰ區(qū)、大湴塘土料場Ⅱ區(qū)，其中大湴塘土料場Ⅰ區(qū)根據(jù)地形條件分為A、B兩段。

根據(jù)地質(zhì)資料，土料場的表土及殘坡積含砂黏土層無法作為壩體填筑料，均需剝離，花崗巖全風(fēng)化土可作為壩殼土使用。因此，本工程棄渣量比較大，根據(jù)棄渣場規(guī)劃，棄渣場布置在開挖后的大湴塘土料場Ⅰ區(qū)、大湴塘土料場Ⅱ區(qū)。

根據(jù)施工進(jìn)度安排，本工程擬先開工一副壩及二副壩，再開工主壩。根據(jù)料源調(diào)度，大湴塘土料場Ⅰ區(qū)土料主要用于主壩、二副壩，大湴塘土料場Ⅱ區(qū)主要用于主壩、一副壩，陸潔沖土料場土料主要用于主壩。

（1）大湴塘土料場開采。本工程大湴塘土料場開采擬先開挖大湴塘土料場Ⅱ區(qū)，開采剝離的棄渣先運(yùn)至4#臨時堆土場堆放;Ⅱ區(qū)土料場取料完后，再開挖土料場Ⅰ區(qū)A段，將開采剝離的棄渣運(yùn)直接至已取完土料的土料場Ⅱ區(qū)堆放;土料場Ⅰ區(qū)A段取料完后，再開挖土料場Ⅰ區(qū)B段，將開采剝離的棄渣運(yùn)直接至已取完土料的土料場Ⅰ區(qū)A段堆放。待土料場Ⅰ區(qū)B段取料完后，再將臨時堆放在4#臨時堆土場的土料場Ⅱ區(qū)棄渣剝離棄渣運(yùn)至土料場Ⅰ區(qū)B段堆放。

（2）陸潔沖土料場開采。陸潔沖土料場離主壩運(yùn)距比較近，僅為0.5 km，為了能充分地利用陸潔沖土料場的土料，在主壩填筑時，先開采陸潔沖土料場，取完土料后再去大湴塘土料場Ⅱ區(qū)取土填筑。

由于大湴塘土料場Ⅰ區(qū)A段及B段剝離的棄渣比較多，大湴塘土料場Ⅱ區(qū)、大湴塘土料場Ⅰ區(qū)A段取料完后所能容納的棄渣有限，因此陸潔沖土料場剝離的棄渣先運(yùn)至大湴塘臨時堆土場堆放，待大湴塘土料場Ⅰ區(qū)B段取料完后，再將剝離的棄渣運(yùn)至大湴塘土料場Ⅰ區(qū)B段堆放。

經(jīng)過認(rèn)真分析和計算，大壩填筑的各種料源均能滿足大壩填筑的需要。

2.2 料場開采

2.2.1 開采總體方案

（1）開采前，對料場進(jìn)行詳細(xì)的料場復(fù)查，進(jìn)一步探明開采范圍內(nèi)的有效儲量、質(zhì)量及分布情況，并取樣檢查土料的力學(xué)指標(biāo)、顆粒級配組成情況等，根據(jù)復(fù)查的結(jié)果確定開采范圍及高程，并確定相應(yīng)的開采方法、措施。

（2）設(shè)備進(jìn)場后，修建施工道路及截排水溝，同時布置其他臨建設(shè)施，進(jìn)行開采作業(yè)準(zhǔn)備。

（3）殘坡積黏土層自上而下剝離，剝離出的無用土運(yùn)至指定4#臨時堆土場堆放。

（4）全風(fēng)化層土料開采分多工作面根據(jù)有用層厚度分層開采或一次性開采至設(shè)計底線（有用層厚度小于10 m），采用立采與平采結(jié)合的方式開采。開采過程中，對保留邊坡進(jìn)行人工修坡護(hù)坡，防止水土流失及邊坡穩(wěn)定。當(dāng)降雨量大于5 mm時，暫停土料開采，天晴后，對表層土料進(jìn)行翻曬調(diào)整含水量后再進(jìn)行開采。

（5）無用層剝離采用推土機(jī)進(jìn)行，人工配合，土料由2.0 m3反鏟開采配12 t自卸汽車運(yùn)輸。

2.2.2 壩料制備

土料的顆粒級配和含水量指標(biāo)是控制大壩填筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，是制約填筑施工進(jìn)度的主要因素。因此，必須嚴(yán)格制備土料，使土料的顆粒級配及含水量指標(biāo)達(dá)到招標(biāo)文件技術(shù)條款的要求，經(jīng)檢測合格方允許運(yùn)輸上壩壓實(shí)。

開采前，在料場的指定的位置重點(diǎn)復(fù)查，按設(shè)計量確定范圍后，立面開采，開采過程中，如果土料在平面和立面上顆粒粒徑不均勻，可先用推土機(jī)送土送料，使不同部位的土料充分混合，然后反鏟裝車再次混合，遇到塊石由反鏟剔除。土料場土料天然含水量接近最優(yōu)含水量，采用“堆牛”的方法悶土能調(diào)整天然含水量，“堆?！边^程中，由現(xiàn)場質(zhì)檢人員控制人工補(bǔ)充部分水分，使天然含水量大于上壩控制含水量的2%～3%，如果天然含水量偏大，可在制備場進(jìn)行翻曬（翻曬時間等參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)確定），質(zhì)檢人員現(xiàn)場控制含水量，達(dá)到要求后“堆?！?，合格土料方準(zhǔn)予裝運(yùn)上壩。

3 結(jié)語

本次設(shè)計從各個土料場的地質(zhì)條件、交通條件及施工條件等角度進(jìn)行分析和比較，選定了陸潔沖土料場、大湴塘土料場Ⅰ區(qū)、大湴塘土料場Ⅱ區(qū)，并對各個大壩的土料需求進(jìn)行了調(diào)配。目前，秦鏡水庫正在緊張的施工當(dāng)中，通過工程實(shí)踐表明，采用該土料設(shè)計方案，工程實(shí)際施工達(dá)到了設(shè)計預(yù)期目標(biāo)，既節(jié)約了工程投資，又滿足了大壩填土的需求及質(zhì)量要求，確保了秦鏡水庫工程的工程進(jìn)度。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]廣西玉林水利電力勘測設(shè)計研究院.廣西陸川縣秦鏡水庫工程初步設(shè)計報告[R].2017.

[2]SL 274—2001，碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范[S].

[3]NB/T 35062—2015，碾壓式土石壩施工組織設(shè)計規(guī)范[S].

[4]水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院，關(guān)志誠.水工設(shè)計手冊 第6卷 土壩設(shè)計[M].第2版.北京：中國水利水電出版社，1978.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]