宋紅民，杜榮波，李宗蔚，馬江紅 （中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京100160）

1 工程概況

陜西省斗門水庫工程位于西安市西郊灃河右岸原昆明池遺址，距西安市中心約20km，斗門水庫工程為引漢濟(jì)渭輸配水工程的調(diào)蓄水庫，是以城市供水、改善生態(tài)環(huán)境為主，兼顧防洪等綜合利用的平原水庫，見圖1、圖2所示。

圖1 斗門水庫位置

圖2 斗門水庫效果圖

斗門水庫總庫容5052萬m3，庫區(qū)總面積10.4km2，庫周總長14.9km。按南、北池布置，南、北池之間設(shè)雙向擋水隔壩，南池為城市供水水源，調(diào)蓄引漢濟(jì)渭南干線水源供灃東、灃西新城的生活用水，南池總庫容2897萬m3，面積3.4km2，其中水面面積 3.0km2，設(shè)計(jì)向?yàn)枛|、西新城年平均供水8773萬m3。北池為生態(tài)水源地，兼顧灃河防洪，蓄滯灃河洪水和城市雨洪，北池總庫容2155萬 m3，面 積 7.0km2，其中水面面積6.4km2，每年可向西安生態(tài)水系中的漢城湖、漢護(hù)城河、高新湖3個(gè)湖泊補(bǔ)給生態(tài)用水1456萬m3。

斗門水庫工程分為南池系統(tǒng)和北池系統(tǒng)。南池系統(tǒng)由南池圍壩、引漢濟(jì)渭引水管線、供水管線、南池退水涵等建筑物組成。北池系統(tǒng)布置“一進(jìn)三退”通道，由北池圍壩、灃河攔河樞紐、分洪渠、灃河退水渠、太平河退水渠及太平河補(bǔ)水管線等建筑物組成。

2 水文地質(zhì)

2.1 地形地貌

工程湖庫區(qū)位于西安市長安區(qū)馬王鎮(zhèn)東南約1.5km，地形相對較平緩，大體上東南高，西北低，一級階地分布于湖庫區(qū)東北方向，階地高程介于397.00m～404.00m，湖區(qū)石匣口西南有部分為二級階地，階面高程403.00m～410.00m。

引水線路跨秦嶺山前洪積扇、渭河二級階地、一級階地、灃河漫灘等多個(gè)地貌單元，山前洪積扇主要分布于秦嶺山腳，向北延伸10km左右，整體地形南高北低地面高程490.00m～413.00m。二級階地主要分布于馬王鎮(zhèn)以南、小豐村以北，階面高程397.00m～408.00m。一級階地主要分布于牛東村以北至小豐村以南、灃河兩岸及馬王鎮(zhèn)以北，階面高程407.00m～410.00m。在灃河分布有零星漫灘。

2.2 地層巖性

據(jù)勘探揭露，庫壩區(qū)地層自上而下分述如下。

①-1人工堆積（Q4s），雜色，主要由建筑垃圾、生活垃圾及粘性土等組成，厚度0.5m～1.5m，分布于庫區(qū)各居民點(diǎn)，在南部石匣口、浦陽等村莊附近，最大厚度可達(dá)2m～4m。

②-1壤土（Q41al+pl），褐黃色，粉粒結(jié)構(gòu)，土質(zhì)不均，潮濕，可塑，分布于一級階地上部，勘探范圍內(nèi)厚度8m～11m，最大厚度可達(dá)17m左右。

③-2中砂（Q41al+pl），灰黃～灰色，長石—石英質(zhì)，級配不良，含零星的中粗礫。稍濕，稍密，透鏡體或薄層夾層分布，中砂分布有三層分述：

第一層呈透鏡體或夾層分布于整個(gè)湖區(qū)，埋深1.2m～2m，夾層層厚0.2m～0.4m，透鏡體層厚0.8m～1.4m；第二層呈透鏡體狀分布，主要有太平—谷雨村—楊家莊—齊曹村及太平—五星村兩條砂帶，埋深3.6m～7.5m，夾層層厚0.4m左右，透鏡體層厚1.2m～3.5m，局部最厚可達(dá)5m左右；第三層埋深9m～12m，夾層厚0.2m左右，透鏡體層厚1.2m～2m，分別分布于西北部馬營寨、東北部太平莊及中部谷雨莊附近。

④-3粉土（Q41al+pl），黃色，可塑～硬塑，薄層夾層狀零星見于新堡子村附近，埋深5.2m～9.4m，厚度1.3m～1.6m。

⑤淤泥質(zhì)土（Q4l），灰褐色，濕，可塑，具水平層理，結(jié)構(gòu)緊密，有腥臭味，粉粒為主。分布于湖庫區(qū)西北部，東至袁旗寨—常家灘一帶，南至楊家莊—谷雨莊一帶，埋深0～3.7m，厚度1.7m～2.6m，局部為透鏡體分布。

⑥黃土（Q3eol），褐黃色，土質(zhì)均勻，具蟲孔及大孔隙，含少量蝸殼碎片，可塑狀態(tài)，分布于二級階地上部，層厚9.8m～13.6m。

⑦-1粉質(zhì)粘土（Q3al），棕黃色～灰黃色，含氧化鐵條紋及鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，可塑，該層未穿透，最大揭露層厚8.6m，廣泛分布于庫區(qū)渭河二級階地、一級階地下部。

⑧-2中砂（Q3al），灰黃色—淺黃色，長石—石英質(zhì)，級配良好，含零星中粗礫，飽和，中密—密實(shí)狀態(tài)。分布于二級階地下部，主要位于堰下張村附近，KZK18，KZK11，KZK27與庫區(qū)連通，未穿透，最大揭露厚度6.6m，庫區(qū)其他部位局部呈透鏡體分布，透鏡體層厚0.4m～1.2m，見圖3所示。

圖3 水庫工程地質(zhì)圖

3 施工方案設(shè)計(jì)

斗門水庫地處關(guān)中平原中部，圍壩長約10km，護(hù)岸段長1.4km，壩頂高程402.50m，湖底高程396.80m，護(hù)岸臨水側(cè)坡比1：5，臨水面邊坡面積約5萬㎡，坡岸長、面積大，施工工期緊張，地質(zhì)條件復(fù)雜，單一的護(hù)坡形式不足以在規(guī)定工期內(nèi)完成邊坡防護(hù)，故擬定了聯(lián)合邊坡防護(hù)形式：連鎖護(hù)坡+預(yù)制混凝土塊護(hù)坡+草皮護(hù)坡+干砌石護(hù)坡+格賓護(hù)墊護(hù)坡。其施工順序見圖4所示。

圖4 施工順序

3.1 清表

使用GNSS接收機(jī)或全站儀實(shí)地放樣開挖線，打樁并用白灰線標(biāo)識，隨后采用1.6m3液壓挖掘機(jī)進(jìn)行清挖，縱向一次開挖完成。清表渣土直接運(yùn)輸至棄渣場堆存，再采用1.6m3液壓挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸至棄渣場，推土機(jī)棄渣場內(nèi)平整渣料，見圖5所示。

圖5 清表

3.2 土方填筑

用20t自卸汽車平行壩軸線方向用進(jìn)占法鋪土，采用定點(diǎn)測量方式，嚴(yán)格控制鋪土厚度，不得超厚。填筑土料運(yùn)輸至土料翻曬場翻曬，達(dá)到最后含水率后，運(yùn)輸至填筑區(qū)進(jìn)行填筑。142kW推土機(jī)攤鋪整平，人工用鋼釬控制鋪料厚度，人工撿拾雜物，推土機(jī)推平后應(yīng)達(dá)到鋪層表面平整，經(jīng)質(zhì)檢人員檢測后進(jìn)行碾壓。填筑初期，采用每層測量的方法，控制鋪土厚度，發(fā)現(xiàn)超厚部位立即進(jìn)行處理。汽車不在已壓實(shí)土料上行駛。土料的鋪筑連續(xù)作業(yè)，如因短時(shí)間停工，其表面土層灑水濕潤，保持含水率在控制范圍內(nèi)。如需長時(shí)間停工，則鋪設(shè)保護(hù)層，復(fù)工時(shí)予以清除。當(dāng)氣候干燥，土層表面水分蒸發(fā)較快時(shí)，卸料前，壓實(shí)表土適當(dāng)灑水濕潤。

在填筑強(qiáng)度高峰期，除用插釬法控制厚度外，每八層測量10m×10m的方格網(wǎng)，以復(fù)查鋪土厚度和控制上下游邊坡及壩面平整度，見圖6所示。

圖6 壩基填筑碾壓

3.3 復(fù)合土工布鋪設(shè)

填筑完成后按照設(shè)計(jì)坡比對填筑坡面預(yù)留保護(hù)層進(jìn)行人工清除至設(shè)計(jì)高程。連鎖護(hù)坡下設(shè)土工布層，土工布沿垂直于水流方向鋪設(shè)，做到上游邊壓下游邊，兩側(cè)人工縫合，見圖7所示。

圖7 土工布鋪設(shè)

3.4 上、下沿混凝土擋墻

上、下沿?fù)鯄翱v向隔擋基礎(chǔ)采用反鏟開挖，人工進(jìn)行修整，混凝土澆筑先下沿后上沿，分段跳倉施工，混凝土全部采用商品混凝土，混凝土罐車運(yùn)輸至工作面后采用汽車泵入倉，ZN30、ZN50振搗棒振搗，混凝土模板采用鋼木組合模板及定制鋼模板，對拉固定。人工收面、壓光，初凝后，及時(shí)用塑料薄膜覆蓋保濕，終凝后，覆蓋工業(yè)毛氈，灑水養(yǎng)護(hù)。

3.5 聯(lián)鎖預(yù)制塊護(hù)坡鋪設(shè)

聯(lián)鎖預(yù)制塊安裝按照上、下沿?fù)鯄炷良翱v向隔擋混凝土20m×60m間距分塊同時(shí)進(jìn)行，聯(lián)鎖塊鋪裝方向平行于壩軸線方向，由低向高依次鋪裝，根據(jù)縱橫標(biāo)高控制樁用水平尺找平，鋪完第一塊后向兩側(cè)和縱向順序鋪裝，并根據(jù)聯(lián)鎖塊錨索孔方向及時(shí)穿束鍍鋅鋼絞線錨固，鋪裝時(shí)相鄰兩塊聯(lián)鎖塊頂面高差不大于3mm，用膠皮錘或木錘輕輕敲打至正位，并隨時(shí)檢查貼縫寬度，鋪設(shè)完成后采用碎石對聯(lián)鎖塊空隙進(jìn)行人工填充，見圖8所示。

圖8 預(yù)制塊鋪設(shè)

3.6 干砌景石護(hù)坡

干砌景石護(hù)坡在上下沿?fù)鯄炷潦┕ね瓿珊筮M(jìn)行，自卸汽車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，人工配合反鏟進(jìn)行鋪設(shè)。

3.7 草皮護(hù)坡

草皮護(hù)坡在坡面種植土鋪設(shè)完成后進(jìn)行，種植的土來源為湖區(qū)土方開挖可利用料，土料鋪筑時(shí)，將土塊打碎使其成為均勻的種植土。將合格的種植土用自卸汽車運(yùn)送至工作面，人工配合反鏟進(jìn)行種植土鋪設(shè)。當(dāng)種植土過于潮濕或不利于鋪設(shè)時(shí)，不進(jìn)行鋪設(shè)。種植土鋪設(shè)完成后，人工播撒草籽。

3.8 預(yù)制塊護(hù)坡

預(yù)制混凝土塊護(hù)坡在圍壩填筑及坡面處理等完成后開始安砌，預(yù)制混凝土塊采用平層砌筑，預(yù)制混凝土塊在預(yù)制場制作，自卸汽車運(yùn)送至壩頂，人工配合反鏟運(yùn)送至工作面，對安砌工作面進(jìn)行測量定位后，將預(yù)制混凝土塊安放平穩(wěn)。保證預(yù)制混凝土塊表面平整美觀，沉降量等有關(guān)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

3.9 預(yù)制混凝土塊護(hù)坡

預(yù)制混凝土塊護(hù)坡在圍壩填筑及坡面處理等完成后開始安砌，預(yù)制混凝土塊采用平層砌筑，預(yù)制混凝土塊在預(yù)制場制作，自卸汽車運(yùn)送至壩頂，人工配合反鏟運(yùn)送至工作面，對安砌工作面進(jìn)行測量定位后，將預(yù)制混凝土塊安放平穩(wěn)。保證預(yù)制混凝土塊表面平整美觀，沉降量等有關(guān)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，見圖9所示。

圖9 混凝土預(yù)制塊鋪設(shè)

3.10 格賓護(hù)墊護(hù)坡

格賓護(hù)墊在圍壩填筑及坡面處理等完成后開始安裝，格賓護(hù)墊網(wǎng)全部外購，格賓網(wǎng)運(yùn)輸至現(xiàn)場后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求組裝格賓網(wǎng)箱，組裝完成后人工安裝到位后進(jìn)行石料填充，填充石料為耐風(fēng)化巖石。

4 結(jié)語

在水利工程中，護(hù)坡的選擇具有多樣性，施工時(shí)需要結(jié)合不同實(shí)際情況下的地質(zhì)和施工條件，從質(zhì)量、管理、成本等角度出發(fā)，進(jìn)行方案的比選和優(yōu)化。