張 震
(山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,山西 太原 030024)
頤峰水庫(kù)工程位于五寨縣前所鄉(xiāng)孤山村東約0.8km處的一處凹地內(nèi)。該水庫(kù)為旁引式半挖半填平原圍封水庫(kù),大壩為碾壓均質(zhì)土壩,壩軸線長(zhǎng)1631.03m??値?kù)容180萬(wàn)m3;調(diào)節(jié)庫(kù)容為168萬(wàn)m3;死庫(kù)容為10萬(wàn)m3。庫(kù)區(qū)東西長(zhǎng)537.2m,南北寬約337.2m。壩頂高程為1444.50m、頂寬5.0m,正常蓄水位為1442.0m,死水位1430.0m;最大壩高18.5m;庫(kù)底高程1429.10m。
水庫(kù)設(shè)計(jì)上游壩坡1∶2.5,采用預(yù)制混凝土塊防護(hù);設(shè)計(jì)下游壩坡1∶2.5,采用三維植被網(wǎng)防護(hù)。進(jìn)水型式采用混凝土陡坡消能方式,出水口型式采用壩下混凝土箱涵穿鋼管方式,鋼管直徑DN800。
頤峰水庫(kù)水源來(lái)自萬(wàn)家寨引黃南干線6號(hào)隧洞56+423處,從地下分水閘引水后,經(jīng)2.1km輸水隧洞和31.8km輸水管道后進(jìn)入頤峰水庫(kù),年輸水量為1000萬(wàn)m3。
頤峰水庫(kù)供水支線進(jìn)水管采用DN800壓力鋼管,設(shè)置1座流量計(jì)井和1座調(diào)流減壓閥室。
頤峰水庫(kù)壩址對(duì)外交通方便,地形較開(kāi)闊,有利于施工布置;施工供水、供電條件較好;壩址區(qū)筑壩材料儲(chǔ)量較豐富;氣候較寒冷,不利于全年施工。工程施工干擾不大,適合以較大施工強(qiáng)度施工。
1.3.1 建材供應(yīng)條件
工程所需鋼材、木材、油料、炸藥從五寨縣購(gòu)買,水泥從保德縣水泥廠購(gòu)買。工程所需粗骨料及塊石,就近在工程區(qū)采購(gòu),細(xì)骨料及粘土從五寨縣三岔鎮(zhèn)購(gòu)買。筑壩土料全部采用庫(kù)盆開(kāi)挖土料。
1.3.2 水、電供應(yīng)條件
該區(qū)附近無(wú)河水,根據(jù)當(dāng)?shù)赜盟闆r,工程施工期打井取水,以滿足生活、生產(chǎn)用水的要求。
施工用電由壩址南約6km的前所變電站接10kV線路直接引至施工區(qū),新架設(shè)供電線路與項(xiàng)目永久工程統(tǒng)一結(jié)合使用。同時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)需另設(shè)備用電源。
1.3.3 當(dāng)?shù)貦C(jī)械修配條件
工程區(qū)附近勞動(dòng)力資源豐富,在工程區(qū)域范圍內(nèi)五寨縣有較大規(guī)模的機(jī)械修配廠,附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有一定規(guī)模的機(jī)械修配能力。
工程區(qū)地處晉西北高原,地形復(fù)雜,海拔較高,氣候寒冷而多變,屬亞寒帶大陸性氣候,一年中多受季風(fēng)影響,春季干燥多風(fēng),夏季溫暖多雨而不炎熱,秋季天高氣爽,涼爽宜人,霜凍早,冬季寒冷而漫長(zhǎng),雨雪稀少。境內(nèi)氣候特性風(fēng)大、氣溫低、降水少,五寨縣多年平均氣溫5.0℃,極端最高氣溫34.2℃,極端最低氣溫-36.6℃。多年平均降水量為453.9mm,汛期降水量占全年的70%,最大月降水量多發(fā)生在7~8月。多年平均蒸發(fā)量為1798.5mm。初霜期9月中旬至9月下旬,終霜期5月上旬至5月中旬,無(wú)霜期122d左右,多年平均風(fēng)速2.5m/s,最大風(fēng)速23.3m/s,最大凍土深148cm。
2.2.1 庫(kù)區(qū)
頤峰水庫(kù)庫(kù)區(qū)地形較為平緩,地勢(shì)總體為東北高西南低,地面高程為1428~1443m。庫(kù)區(qū)發(fā)育一東西向沖溝,長(zhǎng)約1km,溝底寬5~15m。
庫(kù)區(qū)出露地層為新生界第四系全新統(tǒng)洪積(Q4pl)和第四系上更新統(tǒng)坡洪積(Q3dpl)。屬非自重濕陷性場(chǎng)地,濕陷等級(jí)為I級(jí)(輕微)。庫(kù)區(qū)地下水類型主要為松散巖類孔隙水。區(qū)內(nèi)地下水埋深大于40m。
2.2.2 壩址
該水庫(kù)為半挖半填式圍封水庫(kù),共分為西壩、北壩、東壩及南壩四個(gè)壩段。四個(gè)壩段均為填土筑壩壩段,區(qū)內(nèi)地下水埋深大于40m。
西壩段樁號(hào)1+583處發(fā)育一沖溝,沖溝寬約3m,溝深約1.5m,溝底高程為1429.7m;其余壩段地形較平緩,地面高程為1428.1~1434.8m。壩基出露地層為新生界第四系全新統(tǒng)洪積(Q4pl)和第四系上更新統(tǒng)坡洪積(Q3dpl)。局部具濕陷性。
北壩段地形較為平緩,總體東高西低,地面高程為1434.8~1444.3m。壩基出露地層為第四系上更新統(tǒng)坡洪積(Q3dpl),巖性主要為褐黃色低液限粘土,土質(zhì)均勻,中密~稍密,可塑~堅(jiān)硬,大孔隙及垂直裂隙發(fā)育。厚度大于30m。局部具濕陷性。
東壩段在樁號(hào)0+845處發(fā)育一沖溝,沖溝寬約20m,溝深約5m,溝底高程為1434.8m;其余壩段地形較平緩,地面高程為1438.5~1443.2m。壩基發(fā)育地層為新生界第四系上更新統(tǒng)坡洪積(Q3dpl),巖性主要為褐黃色低液限粘土,土質(zhì)均勻,硬塑~堅(jiān)硬,發(fā)育大孔隙和垂直裂隙,厚度大于30m。屬自重濕陷性場(chǎng)地,濕陷等級(jí)為I級(jí)(輕微)~Ⅱ級(jí)(中等)
南壩段地形較為平緩,總體東高西低,地面高程為1429.5~1439.5m。壩基持力層巖性主要為第四系全新統(tǒng)洪積(Q4pl)和上更新統(tǒng)坡洪積(Q3dpl)低液限粉土及低液限粘土,屬自重濕陷性場(chǎng)地,濕陷等級(jí)為非自重I級(jí)(輕微)~自重Ⅱ級(jí)(中等)。
石料場(chǎng)主要提供漿砌石及格賓石籠用料。孤山石料場(chǎng)位于孤山村東北約0.1km處。為當(dāng)?shù)毓I(yè)與民用建筑用料的主要來(lái)源,目前正在開(kāi)采中。該石料場(chǎng)距工程區(qū)約0.5km,有村村通公路相通,交通條件便利。石料場(chǎng)儲(chǔ)量、質(zhì)量滿足工程要求,石料場(chǎng)主要質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1 石料場(chǎng)質(zhì)量指標(biāo)表
水庫(kù)土料場(chǎng)為庫(kù)區(qū)開(kāi)挖土料場(chǎng),即孤山土料場(chǎng),位于孤山村東北約1.0km處,即頤峰水庫(kù)內(nèi),為頤峰水庫(kù)庫(kù)區(qū)挖出土料筑壩,交通便利。筑壩土料約48.96萬(wàn)m3壓實(shí)方,所需土料全部取自孤山土料場(chǎng)(開(kāi)挖利用量約58.6萬(wàn)m3自然方),庫(kù)盆土料可滿足水庫(kù)工程用料的需求。
根據(jù)地質(zhì)勘察成果與均質(zhì)土壩用料質(zhì)量對(duì)比(見(jiàn)表2),孤山土料場(chǎng)的土料天然含水率略低于土料的最優(yōu)含水率,其余各項(xiàng)指標(biāo)均滿足均質(zhì)土壩土料質(zhì)量要求。
表2 孤山土料場(chǎng)土料與均質(zhì)土壩用料質(zhì)量對(duì)比表
工程所用黏土從五寨縣三岔鎮(zhèn)購(gòu)買,運(yùn)距約30km。
骨料場(chǎng)分為混凝土粗細(xì)骨料場(chǎng)、墊層料場(chǎng)、反濾料場(chǎng)。
3.3.1 混凝土粗、細(xì)骨料
經(jīng)地質(zhì)調(diào)查,壩址區(qū)缺乏滿足技術(shù)指標(biāo)要求的天然混凝土粗、細(xì)骨料,粗骨料建議采用孤山石料場(chǎng)人工骨料,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況其生產(chǎn)能力和質(zhì)量均能滿足施工需要。本階段工程施工所用碎石全部在以上料場(chǎng)采購(gòu)。
細(xì)骨料從五寨縣三岔鎮(zhèn)外購(gòu),運(yùn)距約30km。
3.3.2 墊層料、反濾料
經(jīng)地質(zhì)提供,墊層料及反濾料均采用孤山石料場(chǎng)人工骨料及外購(gòu)料,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)配制成滿足設(shè)計(jì)要求的物料后使用,質(zhì)量及儲(chǔ)量滿足工程要求。
3.4.1 對(duì)外交通運(yùn)輸
工程區(qū)東部有省道馬五線公路穿過(guò),209國(guó)道從工程區(qū)西約6km處穿過(guò),忻五線公路從壩址下游約0.7km處經(jīng)過(guò),項(xiàng)目區(qū)附近還有村村通公路,鐵路有寧岢鐵路、神朔鐵路等,交通十分便利。外購(gòu)材料和設(shè)備通過(guò)以上線路運(yùn)至工地。
3.4.2 場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸
場(chǎng)內(nèi)交通主要是施工點(diǎn)的交通線路與場(chǎng)內(nèi)永久公路的連接,包括工程區(qū)施工道路、通往料場(chǎng)施工道路及生產(chǎn)、生活區(qū)施工道路幾部分。除永久公路及已有公路外,共布置施工支線2條,總長(zhǎng)0.7km。
結(jié)合工程當(dāng)?shù)厍闆r,客觀分析了水庫(kù)的施工條件,完全符合工程施工要求,為主體工程施工的順利展開(kāi)打下了基礎(chǔ)。作為山西大水網(wǎng)萬(wàn)家寨引黃南干線五寨縣供水工程的調(diào)蓄水庫(kù),本工程建成后主要對(duì)引黃南干線引水進(jìn)行水量調(diào)節(jié),滿足區(qū)域工業(yè)區(qū)供水需求,為區(qū)域轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展提供水源保障。