鄧娟玲
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司 山西太原 030024)
興縣工業(yè)基地水資源綜合開發(fā)利用工程一期工程位于山西省興縣境內(nèi)的嵐漪河河灘上。該工程主要任務(wù)是解決中鋁興縣氧化鋁項目的生產(chǎn)、生活用水及沿線居民的人畜飲水問題。
黃河漫灘水源、魏家灘巖溶水水源為本供水工程水源。
黃河漫灘水源供水工程是從黃河灘地后彰河墕水源地開鑿大口井21 眼(19 眼工作,2 眼備用),將大口井提上來的水匯集進加壓泵站的前池,經(jīng)加壓泵站加壓后送至氧化鋁項目蓄水池,該段供水管線長13.61 km,單管供水,管道采用鋼管,管徑DN700 mm,年供水規(guī)模為930.2 萬m3/a。
魏家灘巖溶水水源供水工程是從魏家灘巖溶水水源地開鑿深井,深井泵提水匯集進地面蓄水池,經(jīng)蓄水池調(diào)蓄后,通過管道自流供氧化鋁廠區(qū)、沿河居民、生活園區(qū)的生活用水,并在管道沿線設(shè)分水口供沿線居民的人畜飲水。該段供水管線長13.92 km,單管供水,管道選用玻璃鋼管,管徑DN400 mm,年供水能力為239.2 萬m3/a。
該工程施工線路較長,場地開闊,便于施工布置,可以全線展開施工;缺點是工地分散,不便管理,工期短,勞動強度高,高峰人數(shù)多而集中。施工供水條件較好。該工程對外交通較為方便,工程建設(shè)所需鋼材、水泥等建筑材料均可由公路運進。區(qū)域氣候較寒冷,不利于全年施工。
工程建設(shè)所需水泥、鋼材、木材及油類等材料從興縣縣城采購,由汽車運至工地。工程施工期可利用黃河和嵐漪河河水,生活用水采用從附近村莊接水解決;工程施工期用電利用附近村莊接線或柴油發(fā)動機供給。
主體工程主要工程量:土方開挖18.40 萬m3,砂礫石開挖28.77 萬m3,土方回填42.65 萬m3,漿砌石13 704.4 m3,鉛絲籠石6 057.47 m3,混凝土15 306.21 m3。工程施工總工期為12 個月。
工程區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),其氣象特征為:春季干旱多風(fēng),氣溫回升快;夏季炎熱多雨,歷時短;秋季天氣涼爽,溫差較大;冬季寒冷干燥,歷時較長。區(qū)內(nèi)多年平均氣溫8.4℃,年最低氣溫-29.3℃,最高氣溫38.9℃,初霜期在9月下旬,終霜期在4月上旬,無霜期160 d,年平均日照時數(shù)2 700 h,最大凍土深度1.49 m。區(qū)內(nèi)多年平均降雨量499 mm,汛期(6—9月)占全年降雨量的72.7%,最大降雨量(1967年)為831.8 mm,最小降雨量(1972年)為242.3 mm,全年降雨量主要集中在幾場暴雨中,降雨量年內(nèi)及年際分布極不均勻。
本供水工程等別為Ⅱ等,主要建筑物級別為2級,根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303-2004)的規(guī)定,導(dǎo)流建筑物級別為4 級,導(dǎo)流建筑設(shè)計洪水標準為20—10年洪水重現(xiàn)期,按洪水重現(xiàn)期10年標準設(shè)計,采用非汛期施工。根據(jù)水文調(diào)洪演算結(jié)果,P=10%非汛期洪峰流量為46 m3/s。
根據(jù)工程布置導(dǎo)流方式采用非汛期分期導(dǎo)流(兩期)。
分期導(dǎo)流圍堰采用10年一遇非汛期洪水標準,修筑兩期圍堰。一期圍一半,利用另一半天然河道泄洪;二期圍另一半,開挖導(dǎo)流明渠泄洪。
圍堰選用砂卵石土石圍堰。經(jīng)計算一、二期圍堰最大堰高均為2.5 m,圍堰迎水面邊坡1∶2.0,背水面邊坡1∶1.5,頂寬2.5 m。因圍堰使用時間很短,堰面不做防護。
黃河漫灘水源供水工程共穿嵐漪河6 次,總長524 m;魏家灘巖溶水水源供水工程共穿嵐漪河3 次,總長603 m。圍堰工程總量為:土石方填筑16 007 m3,土及砂卵石明渠開挖71 421 m3,土及砂卵石明渠回填74 992 m3,圍堰拆除16 007 m3。
堰體填筑土石料,利用河床開挖的土料。采用1 m3挖掘機堆料,打夯機夯實,局部采用人工配合。圍堰拆除采用74 kW 推土機。
工程施工所用建筑材料:水泥可由興縣供應(yīng),運距56 km;鋼材、木材在縣城采購,運距50 km;混凝土所用粗、細骨料皆來自岢嵐縣西會村,運距20 km;漿砌石工程所需石料均由距工地10 km 的雷家集石料場供應(yīng)。
1)大口井
大口井設(shè)計為沉井式,施工時采用沉井法施工。施工時采用排水挖土下沉,排水方式采用井內(nèi)排水。
沉井采用人工挖土,先中央后四周,均衡對稱地進行,根據(jù)需要留土堤,逐漸分層切削,使沉井均勻下沉,井內(nèi)挖出的土方采用卷揚機吊運。混凝土由就近布設(shè)的0.4 m3攪拌機現(xiàn)場拌制,水平運輸采用人工推膠輪車,垂直運輸采用汽車吊運入倉并采用2.2 kW插入式振搗器振搗。
2)其它
輸水線路沿線土方開挖采用1 m3挖掘機挖土,回填用土就近堆放,回填后多余土方就地攤平。穿河段施工時基坑需排水。
土方回填采用74 kW 推土機推土,拖拉機壓實,拖拉機無法壓實的地方用蛙式打夯機夯實?;靥钔敛捎瞄_挖時臨時堆放的開挖土方。
輸水線路沿線混凝土工程采用0.4 m3移動式混凝土攪拌機拌制,水平運輸由人工手推膠輪車,垂直運輸以人工鏟運至溜槽、局部配合卷揚機吊運入倉,插入式振搗器振搗。
供水管路沿線鋼管及玻璃鋼管的安裝采用5 t 汽車起重機吊運,人工安裝,安裝時一邊安裝一邊做打壓實驗,合格后回填。
漿砌石采用人工砌筑。
鉛絲石籠采用人工編制、堆放塊石。
供水線路穿越鐵路時采用頂管施工,頂管完工后,內(nèi)置鋼管。
根據(jù)工程布置特點,整個供水工程沿線共布置7個施工點,分別在魏家灘巖溶水水源地、高家崖村附近、鄭家塔村附近、氧化鋁項目蓄水池、石咀會和高堡子村之間、裴家灣村附近及黃河后彰河墕水源地附近。各個施工點處搭建施工管理用房、工器具房及倉庫、工棚,并設(shè)置混凝土拌和站、鋼木加工廠。倉庫、工棚共1 140 m2,施工生活用房新建和租用附近村莊民房,需新建生活房屋3 300 m2,租用3 300 m2。
該供水工程沿黃河和嵐漪河布置,該區(qū)河水及地下水豐沛,河中常年有水,生產(chǎn)用水采用黃河和嵐漪河河水,在每個施工點修建蓄水池,經(jīng)蓄水池沉淀稍加凈化后使用。生活用水采用從沿線附近村莊接水解決。
該供水工程施工用電除兩個水源地及氧化鋁蓄水池處稍大外,其余地方較小。兩個水源地在附近村莊接10 kV 線路,氧化鋁蓄水池處直接從鋁廠接線,需架設(shè)10 kV 線路2.0 km。其它施工點設(shè)置1 臺50 kW柴油發(fā)電機供施工時使用。
該工程開挖土石方幾乎全部作為回填料,很少多余料就地灘平不設(shè)棄渣場。
工程區(qū)對外公路運輸比較方便,沿黃河有沿黃公路通過,沿嵐漪河左岸有公路通過,上行約50 km 至嵐縣縣城可與鐵路相接,下行約50 km 可達興縣縣城,現(xiàn)有公路狀況可滿足工程施工材料、器材及施工機械場外運輸?shù)囊蟆?/p>
場內(nèi)交通主要為附近各級公路通往沿線各施工處的臨時道路。需新修道路29.0 km,以滿足管道溝槽開挖及安裝等的施工。
通過分析論證,確定施工導(dǎo)流方案,合理規(guī)劃施工料場,并根據(jù)工程特點選取主體工程施工方案、進行施工總體布置,為工程順利施實提供技術(shù)依據(jù)。