熊盼盼
(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
迪那河五一水庫工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣群巴克鄉(xiāng)境內(nèi),是迪那河干流上的控制性工程,具有工業(yè)供水、防洪、灌溉等綜合效益。由大壩、溢洪洞、導(dǎo)流兼泄洪洞和發(fā)電洞等主要建筑物組成。工程規(guī)模屬中型,工程等別為Ⅲ等,水庫大壩為瀝青砼心墻壩,最大壩高102.5 m,壩長399.8 m,總庫容0.995 億m3,工程共設(shè)置1 處C3 料場和7 處永久棄渣場。
工程所在區(qū)域位于天山南麓塔里木盆地北部邊緣,屬暖溫帶大陸性干旱氣候。多年平均氣溫10.6℃,多年平均降水量76.2 mm,多年平均蒸發(fā)量2082 mm,多年平均風(fēng)速1.6 m/s,風(fēng)向為NNW。地勢平坦,地層巖性為第四系下更新統(tǒng)西域組礫巖,項目區(qū)處于中等強(qiáng)度地震潛源區(qū)內(nèi),地震基本烈度為Ⅷ度。
項目區(qū)土壤為棕漠土。植被以麻黃草、梭梭、鈴鐺刺等為主的荒漠草種,植被覆蓋度約5%。項目區(qū)土壤侵蝕類型為水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕,局部有重力侵蝕。原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/(km2·a),土壤容許流失量確定為2000 t/(km2·a)。
1#棄渣場位于壩址上游左岸階地,距壩址1.0 km 處,占地面積為0.84 hm2;2#棄渣場位于壩址左岸1#施工道路左側(cè)臺地上,距壩址約0.8 km,占地面積為2.07 hm2;3#棄渣場位于壩址左岸階1#施工道路左側(cè)臺地上,距壩址約1.0 km,占地面積為1.31 hm2;4#棄渣場位于壩址左岸1#施工道路右側(cè),距壩址約1.5 km,占地面積為3.66 hm2;5#棄渣場位于壩址左岸階地上,距壩址約0.3 km,占地面積為5.54 hm2;6#棄渣場位于壩址左岸階地上,距壩址0.2 km,占地面積為11.36 hm2;7#棄渣場位于C3 料坑內(nèi),占地面積為1.96 hm2。
圖1 棄渣場平面位置圖
本項目位于低山丘陵區(qū),棄渣場主要布置在平地,未在河道及湖泊管理范圍內(nèi)布設(shè)棄渣場;不處于對重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域;不處于匯水面積和流量大、溝谷縱坡陡、出口不宜攔截的溝道內(nèi);棄渣場與下游無公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點等的安全防護(hù)距離符合規(guī)范要求,不會影響其安全。綜上,本項目棄渣場選址均符合水土保持要求。
棄渣場總體布局合理,部分渣場排水可結(jié)合地方道路的排水設(shè)施,不會沖毀周邊土地;從棄土數(shù)量來分析,渣場規(guī)模滿足水土保持和工程實際需要,其設(shè)置規(guī)模合理;根據(jù)現(xiàn)場踏勘,本項目棄渣場均不受地質(zhì)災(zāi)害影響,選址合理。
表1 棄渣場選址合理性分析表
本工程共設(shè)置棄渣場7 處,其中7#棄渣場為棄料回填料坑,1#~6#棄渣場均為平地型棄渣場。
1)工程措施
①土地平整:施工完畢后采用74 kW 推土機(jī)對7 處棄渣場施工跡地進(jìn)行土地平整,土地平整面積24.78 hm2。
②擋渣墻、護(hù)坡、馬道:
1#~6#棄渣場均為平地型棄渣場,設(shè)置擋渣墻可以對棄渣起到攔擋作用,除4#棄渣場堆高為11 m,不設(shè)置馬道外,其他棄渣場均設(shè)置有二級平臺的馬道設(shè)計,對棄渣場的坡面設(shè)置干砌石護(hù)坡。
設(shè)計依據(jù):《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》(GB 51018-2014);《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》(SL 575-2012);設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》(GB 51018-2014),1#~4#棄渣場擋渣墻、護(hù)坡等建筑物等級為Ⅴ等5 級,5#棄渣場擋渣墻、護(hù)坡等建筑物等級為Ⅳ等4 級,6#棄渣場攔渣堤、護(hù)坡等建筑物等級為Ⅲ等3 級,見表2。
表2 棄渣場級別及面積統(tǒng)計表
2)擋渣墻、干砌石護(hù)坡、馬道措施設(shè)計
4# 棄渣場擋渣墻設(shè)計見圖2,1#、2#、3#、5#、6# 棄渣場擋渣墻設(shè)計見圖3。
圖2 4# 擋渣墻剖面圖
圖3 1#、2#、3#、5#、6# 擋渣墻剖面圖
削坡:1#~6#棄渣場為防止渣體發(fā)生滑塌,并增加邊坡穩(wěn)定性,按照1∶1.5 對棄渣進(jìn)行削坡,削坡總量為19058 m3。其中1#棄渣場削坡量為1613 m3;2#棄渣場削坡量為2158 m3;3# 棄渣場削坡量為1628 m3;4# 棄渣場削坡量為3729 m3;5#棄渣場削坡量為4658 m3;6#棄渣場削坡量為5273 m3。
馬道:由于1#、2#、3#、5#、6#棄渣高度大于10 m,所以在堆渣高度4 m~9 m 左右處設(shè)置1.5 m~3 m 寬的馬道平臺,邊坡采取1∶1.5,馬道長度約1872 m,其中1#棄渣場馬道長度為229 m;2#棄渣場馬道長度為415 m;3#棄渣場馬道長度為238 m;5#棄渣場馬道長度為729 m;6#棄渣場馬道長度為261 m。
護(hù)坡:邊坡防護(hù)措施主要采用干砌石防護(hù),護(hù)坡坡比采取1∶1.5,護(hù)坡長1.5 m,基礎(chǔ)采用漿砌石,在坡腳開挖0.6 m寬,0.6 m 深基槽,用漿砌石砌0.6 m 寬,1 m 深基礎(chǔ),高出地面0.4 m,作為護(hù)坡的底部支撐,護(hù)坡全長約5401 m。其中,1#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為527 m,干砌石量為237 m3;2#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為815 m,干砌石量為367 m3;3#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為539 m,干砌石量為243 m3;4#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為690 m,干砌石量為311 m3;5#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為1592 m,干砌石量為716 m3;6#棄渣場干砌石護(hù)坡長度為1237 m,干砌石量為557 m3。
擋渣墻:為防止渣體發(fā)生滑塌在渣場坡腳布置擋渣墻,擋渣墻型式采用干砌石擋渣墻,砌筑材料選取質(zhì)地堅硬、不易風(fēng)化的巖石。擋渣墻長度為3529 m,頂寬0.5 m,底寬2.5 m,基礎(chǔ)埋深1.0 m。其中,1#棄渣場擋渣墻長度為299 m,需土方開挖108 m3,漿砌石量為179 m3;2#棄渣場擋渣墻長度為399 m,需土方開挖144 m3,漿砌石量為240 m3;3#棄渣場擋渣墻長度為302 m,需土方開挖109 m3,漿砌石量為181 m3;4#棄渣場擋渣墻長度為690 m,需土方開挖249 m3,漿砌石量為414 m3;5#棄渣場擋渣墻長度為863 m,需土方開挖310 m3,漿砌石量為518 m3;6#棄渣場擋渣墻長度為976 m,需土方開挖351 m3,漿砌石量為586 m3。
通過對五一水庫工程平地型棄渣場棄渣量和棄渣高度進(jìn)行棄渣場防護(hù)措施設(shè)計,提出棄渣場的擋渣墻、護(hù)坡和馬道等設(shè)計方案,可為后期同類工程棄渣場水土保持措施的采用提供借鑒和參考。