武蓉蓉
(山西省汾河二庫管理局,山西 太原 030012)
松溪供水工程位于晉中市昔陽縣,工程包括水源工程和輸水工程兩部分。水源工程主要建筑物為攔河大壩,壩址區(qū)距離昔陽縣城約30 km,地處太行山的高山峽谷,省道S317從大壩下游穿過。輸水工程包括庫區(qū)取水泵站、界都加壓泵站和供水管線。
水庫樞紐工程主體建筑物級別為Ⅳ等,根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》,確定導(dǎo)流建筑物級別為5級,設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。
由于本工程壩址處河床底寬40m,施工導(dǎo)流方案采用全斷面圍堰枯水期導(dǎo)流、導(dǎo)流洞泄洪。
樞紐導(dǎo)流建筑物由上游圍堰、下游圍堰和導(dǎo)流洞三部分組成。上游圍堰位于導(dǎo)流洞進(jìn)口上游,距壩軸線約200m,按非汛期5年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,設(shè)計流量16.1m3/s,相應(yīng)水位610.27m,安全超高0.50m,堰頂高程610.77m,圍堰長27.60m,最大堰高 1.07m,頂寬1.54m,迎水面邊坡 1∶1.5,背水面邊坡 1∶1.0,圍堰利用開挖砂礫石料填筑,迎水面鋪設(shè)0.3m厚的草袋土護(hù)坡。導(dǎo)流洞出口水位為607.23m,大壩基坑距導(dǎo)流洞基坑約300m,基坑下游地面高程609.00m,遠(yuǎn)高于下游水位,故不需要修建下游圍堰。
導(dǎo)流洞布置在壩址區(qū)右岸,為城門洞型斷面,隧洞底寬3.5m,邊墻高2.5m,頂拱半徑1.75m,進(jìn)口底高程608.30m,出口底高程607.00m,縱坡1/200,洞長298.0m。進(jìn)口距壩軸線約200m,出口位于壩址區(qū)右岸山梁背面的河流右岸凹岸處。導(dǎo)流洞進(jìn)口底高程608.50m。導(dǎo)流洞進(jìn)口引水渠為梯形斷面,設(shè)計底寬3.5m,進(jìn)口底高程608.30m,設(shè)計縱坡為0。導(dǎo)流洞出口泄水渠為梯形斷面,設(shè)計底寬3.5m,出口底高程607.00m,縱坡1/50。導(dǎo)流洞進(jìn)出口各40m范圍內(nèi)采用噴混凝土支護(hù),導(dǎo)流洞洞身局部不穩(wěn)定部位采用隨機錨桿支護(hù),系統(tǒng)錨桿直徑25 mm,長1.5m,排距2.0m,間距1.0m,每排6~7根,梅花型布置。導(dǎo)流洞混凝土噴射前應(yīng)清理噴射面,并調(diào)試施工機械,保證噴射工作連續(xù)進(jìn)行。
由于大壩基坑開挖將形成約18m深的基坑,其中覆蓋層邊坡高度可達(dá)15m,基巖邊坡高度約3m,且松溪河地表水及地下水比較豐沛,基坑開挖涌水量為1768m3/d,在施工過程中需將其及時排除?;优潘捎?00QJ50-26/2型號潛水泵,共3臺,其中1臺為備用泵。
輸水線路共穿松溪河12次,穿越松溪河時選擇在枯水期施工,松溪河5年一遇洪水枯水期的洪峰流量為16.1m3/s,施工時采用分期導(dǎo)流。兩期圍堰斷面相同,圍堰高1.5m,頂寬1m,兩側(cè)邊坡均為1∶1.5,施工完畢后拆除圍堰?;优潘捎脻撍?,共計13臺,其中3臺備用。
省道S317從大壩下游穿過,交通較為方便;輸水線路從東冶頭到昔陽縣和S317省道走向一致,從取水泵站到東冶頭和松溪河左岸的公路走向一致,交通方便。從S317省道至大壩施工區(qū)僅有鄉(xiāng)村道路,該道路坡陡彎急,寬度多在2~3m之間,機動車幾乎無法通行,需新建800m道路至施工區(qū),另外需修建S317省道至渣場的臨時道路1.2m,各施工點需新建臨時道路1 km。
3.2.1 施工及生活設(shè)施
水庫壩址區(qū)地形狹窄,河谷兩岸多為懸崖,施工布置較為困難。施工期間壩址下游、界都泵站、昔陽縣蓄水池分別作為一個施工點,其他施工點沿管線布設(shè),共計9個施工點,各施工點場地使用前進(jìn)行整平。
施工生產(chǎn)生活住房采用租賃和活動房屋,大壩工區(qū)生產(chǎn)生活施工住房約需2000m2,倉庫及工棚約需1000m2;其他8個施工點生產(chǎn)生活施工住房各需約375m2,倉庫及工棚各需約250m2。共計需生產(chǎn)生活用房 5000m2,倉庫工棚 3000m2。
3.2.2 臨時生產(chǎn)系統(tǒng)
工程混凝土用量13.49萬m3,根據(jù)工程地形及施工特點,在大壩下游設(shè)置1×2m3的強制式混凝土拌合樓及骨料堆放場;其他8個工區(qū)混凝土系統(tǒng)采用0.8m3的移動式拌和機。
本工程主要石方開挖工程是壩基、石方開挖、導(dǎo)流洞、泵站及蓄水池。大壩壩址施工區(qū)左右兩岸及導(dǎo)流洞處各布置2臺10m3/min空壓機;其他8個工區(qū)各布設(shè)2臺3m3/min空壓機;以保證大壩基礎(chǔ)、壩肩削坡、導(dǎo)流洞、泵站及蓄水池石方開挖以及其他工程施工通風(fēng)順暢。
供水、供電及通訊系統(tǒng):施工期間生活及生產(chǎn)用水采用河床打井取水。大壩工區(qū)供電電源采用10 kV架空線路接自距水庫大壩5 km的東冶頭變電站,設(shè)置1500 kVA的變壓器1臺,另設(shè)1臺200 kW的柴油發(fā)電機作為備用電源;其他8個工區(qū)各布設(shè)1臺200 kVA的變壓器,另各設(shè)置1臺50 kW的柴油發(fā)電機作為備用電源。
結(jié)合工程運行,永久架線布設(shè)通訊網(wǎng)點,部分地區(qū)采用無線電話機。其他施工附屬企業(yè)包括機械修配廠、鋼筋加工廠、材料倉庫等分別布置在9個施工點。
本工程施工共需臨時占地63.13 hm2,施工永久占地 5.81 hm2,其中料場占地 2.33 hm2,渣場 3.48 hm2。
本工程的建設(shè)可從根本上緩解當(dāng)?shù)赜盟o缺現(xiàn)狀,科學(xué)合理的施工設(shè)計有助于工程順利開展、按期完工,使其盡早發(fā)揮效益。該工程建設(shè)完成后,可有效緩解昔陽縣城和東冶頭鎮(zhèn)、趙壁鄉(xiāng)、界都鄉(xiāng)的水資源短缺問題,對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟具有重大意義。