張彩雙,張奇
(黃河勘測規(guī)劃設計研究院有限公司,河南 鄭州 450003)
楊家水庫壩址位于樂都區(qū)境內上水磨溝上,距樂都城區(qū)城約30 km,控制流域面積189 km2。上水磨溝主河道長33.80 km,河道平均比降25‰。水庫水源主要有上水磨溝水和引大濟湟調水,是一座供水、灌溉的綜合性工程。水庫工程樞紐由攔河大壩、泄水建筑物、放空洞和引水建筑物等部分組成。正常蓄水位2 311 m,總庫容1 617萬m3,為Ⅲ等中型工程,主要建筑物為3級。最大壩高97 m,大壩提高1級按2級設計;次要建筑物為4級。攔河壩設計洪水標準100年一遇,洪峰流量173.10 m3/s;校核洪水標準2 000年一遇,洪峰流量299.20 m3/s。
河谷在正常蓄水位處高寬比約3.40,兩岸山體對稱性較差,根據(jù)工程經驗不考慮拱壩。兩岸基巖出露,基巖條件較好,河床右側為主河槽、左側為灘地,有利于分期導流、減少導流投資,具備修建混凝土重力壩的條件。碾壓混凝土重力壩具有水化熱低、壩體上升速度快等優(yōu)勢,選擇作為代表壩型比較。
壩址區(qū)石料和土料豐富,近壩區(qū)缺乏可用于筑壩的砂礫石料和混凝土粗細骨料,石料主要為石英片巖。力學指標可滿足土石壩筑壩要求;土料主要為輕、中、重粉質壤土,根據(jù)試驗結果除輕粉質壤土粘粒含量偏低(14.80%)外,其余粘粒含量均滿足規(guī)范對心墻土料的要求,土料天然密度1.15~1.39 g/cm3,天然含水率5.00%~9.70%,擊實后最大干密度1.72~1.85 g/cm3,最優(yōu)含水率12.10%~16.50%,可滿足土石壩防滲要求。根據(jù)壩基條件和筑壩材料情況分析,適宜修建當?shù)夭牧蠅巍9蔬x擇混凝土面板堆石壩和粘土心墻堆石壩作為比較壩型。
從樞紐布置、建筑材料、大壩結構、工程施工及工程量、工期和投資等方面比較。碾壓混凝土重力壩投資比混凝土面板堆石壩增加約21 240.08 萬元,比壤土心墻壩增加約19 149.66 萬元?;炷撩姘宥咽瘔魏腿劳列膲Χ咽瘔蝺煞N壩型樞紐布置相似,壤土心墻堆石壩方案較混凝土面板堆石壩高2 090.42萬元,工期多9個月。綜合比較推薦混凝土面板堆石壩。
3.1.1 進水渠
進水渠段樁號Y0-010.00~Y0+000.00,全長10 m。底高程2 308 m,底寬12 m,兩側邊坡1:0.50,過流橫斷面由前部梯形漸變到后部矩形,底板襯砌厚0.50 m,邊墻厚0.50 m。
3.1.2 控制段
控制段樁號0+000.00~0+025.00,全長25 m??刂贫尾捎脽o控制開敞式駝峰堰,凈寬12 m,邊墩厚2 m;堰型采用a型駝峰堰,堰高3 m,堰頂高程2 311 m。閘室基礎上游端設置灌漿帷幕,與壩體帷幕相接。堰頂上游側設工作橋,橋面寬7 m,與壩頂公路相接。
3.1.3 泄槽段
泄槽段樁號Y0+025.00~Y0+180.00,全長155 m。泄槽段在平面上采用直線布置。
根據(jù)溢洪道處地形地質條件,溢洪道在縱剖面上分兩段。①第1段:樁號Y0+025.00~Y0+045.00,泄槽采用矩形斷面,底寬由12 m漸變?yōu)? m,底坡i=0.05,邊墻高度由8 m漸變?yōu)?.50 m。②第2 段:樁號Y0+045.00~Y0+091.00 泄槽采用矩形斷面,底寬6 m,底坡i=0.05,邊墻高度2.50 m。③第3 段:樁號Y0+091.00~Y0+180.00 根據(jù)溢洪道設計規(guī)范相關條文的規(guī)定,泄槽緩坡與陡坡段間采用拋物曲線過渡連接,拋物線方程為Y=0.02X+X2/11,邊墻和底板采用混凝土整體式結構,襯砌厚度根據(jù)泄流情況、地質條件和其它工程經驗確定為0.60 m,局部泄槽段巖體高度不足,邊墻采用半重力式擋墻型式。
3.1.4 挑流鼻坎段
溢洪道消能防沖型式根據(jù)地形、地質條件、泄流條件、運行方式、下游水深及河床抗沖能力、消能防沖要求、下游水流銜接及對其它建筑物影響等因素,通過技術經濟比較選定。此工程下游水深較淺,地質條件較好,因此選擇挑流消能。
挑流鼻坎Y0+180.00~Y0+196.00,全長16 m。反弧半徑15 m,挑射角25°。采用與泄槽等寬的連續(xù)式鼻坎,鼻坎高程2 240 m,反弧點最低高程2 237.99 m。底板最薄處厚3 m,邊墻與底板采用整體式U形槽,邊墻厚度0.60 m。
3.1.5 邊坡處理
溢洪道開挖邊坡每15.00 m高設一級馬道寬2 m。開挖坡比1∶0.50。開挖形成的高邊坡需要采取預應力錨索加固。其余邊坡采用系統(tǒng)錨桿加固,錨桿Φ25@2 m×2 m,L=4 m,掛φ6@150鋼筋網,噴10 cm厚混凝土并設排水孔。
第一,現(xiàn)代互聯(lián)技術特別是移動互聯(lián)網技術是整個分享經濟的技術基礎,同時也為零工經濟提供了聯(lián)絡的手段。隨著智能手機和移動互聯(lián)網的普及,人們之間的聯(lián)系和溝通更加便捷,服務的需求和供給幾乎隨時隨地可以查詢,從而使得碎片化時間管理成為可能,服務需求和供給的“零工化”有了相互溝通的基礎。
3.2.1 進水渠
進水渠為矩形直墻擴散段,長10.41 m,平面布置為非對稱收縮型,右岸直線,左岸為圓弧收縮段,圓弧半徑15 m。過流斷面為矩形,首端寬12.85 m,末端寬10 m。全斷面鋼筋混凝土襯砌厚1 m,渠底高程2 308 m,邊墻頂高程2 314 m。
3.2.2 控制段(0+000.00~0+010.00)
溢洪道堰型選用實用堰,堰高3 m,寬10 m,堰頂高程2 311 m,堰頂上游堰頭為雙圓弧曲線,下游為冪曲線,方程為y=0.3418*x1.85,后接2 m反弧,反弧后接1∶12 斜坡,斜坡末端高程2 307.50 m。全堰無閘門控制自由泄流。
溢流堰兩側直立混凝土邊墻厚1 m,墻頂高程2 314 m??刂贫问撞繉?0 m,在0+004處開始收縮,至控制斷末收至6 m,與隧洞等寬相接。底板設φ32錨筋,長7 m,間排距1.50 m。
3.2.3 隧洞段(0+010.00~0+150.00)
隧洞段全長140 m,縱坡1∶12.。隧洞段開挖斷面為7.20 m×7.20 m城門洞型,全斷面鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度0.60 m,襯砌內凈尺寸6 m×6 m。隧洞段頂拱圓弧段設2 m長φ25錨桿,間排距1 m,排水孔長2 m,間排距4 m。
3.2.4 泄槽段(0+150.00~0+260.00)
泄槽段采用直線布置,全長110 m,縱坡為1∶1.85,隧洞縱坡與泄槽縱坡變坡處采用拋物線連接,拋物線方程為y=0.02x2+0.083x,拋物線起點樁號0+149.240,拋物線終點樁號0+160.74。泄槽采用等寬矩形斷面,寬6 m,泄槽邊墻高2.50 m。底板和邊墻采用鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度0.60 m。
3.2.5 挑流鼻坎段(0+260.00~0+275.00)
挑流鼻坎全長15 m。反弧半徑15 m,挑射角30°。采用與泄槽等寬的連續(xù)式鼻坎,鼻坎高程2 240 m,反弧點最低高程2 237.99 m。底板最薄處厚3 m,邊墻與底板采用整體式U 形槽,邊墻厚度0.60 m。
3.2.6 邊坡處理
溢洪道開挖邊坡每15 m高設一級馬道,馬道寬2 m。開挖坡比為1∶0.50。由于洞式溢洪道,開挖形成的邊坡較高的部位和巖體順層角成較大角度,不需要采取錨索加固。邊坡均采取系統(tǒng)錨桿加固,錨桿Φ25@2 m×2 m,L=4 m,掛φ6@150鋼筋網,噴10 cm厚混凝土并設排水孔。
兩方案從布置上均能滿足泄流要求,且泄流能力一樣,出口布置也基本相同。開敞式方案進水渠段和閘室段開挖形成邊坡高約50 m,受層面與坡面的不利組合以及順層剪切帶的影響,開挖邊坡巖體穩(wěn)定性差,需采取預應力錨索加固,造成投資較高。洞式溢洪道在形成高邊坡的部位采取隧洞泄流,避免了高邊坡開挖。經比較推薦洞式溢洪道方案。
放空洞采用以下兩種布置方案進行比選:①岸邊塔式方案,放空洞進口塔架布置在火燒溝內,塔架后采用龍?zhí)ь^接導流洞。②豎井方案,放空洞塔架采用豎井式,豎井前設一支洞,豎井后采用龍?zhí)ь^段接導流洞。
岸邊式方案開挖量較大,形成高約100 m 的高邊坡,開挖料能做大壩次堆石料,邊坡巖體為石英片巖,巖層走向與正坡坡面走向呈大角度相交,邊坡整體穩(wěn)定性較好。暴雨沖刷容易淤堵引水管道的進口。豎井方案塔架穩(wěn)定性較好,開挖量較小,但進口壓力洞段無檢修條件,投資較岸邊式塔架方案節(jié)約52.07萬元。經比較推薦豎井方案。
壩址左岸為凸岸,且上游為一沖溝,適合布置引、泄水建筑物;從地形條件看將溢洪道布置在河床左岸開挖量較??;導流洞布置在左岸洞線較短,后期改建為放空(引水)洞的洞線也較短。若將溢洪道布置在左岸,泄洪時將影響放空洞出口。溢洪道規(guī)模較小,將其布置在基巖條件較好的右岸,開挖料經分選可作為大壩堆石料,因此將溢洪道布置在右岸,導流洞布置在左岸,后期改建為放空洞,洞內布置引水管線。
根據(jù)地形條件,結合現(xiàn)場地質勘探揭露成果,對攔河壩型、泄洪建筑物、放空洞等關鍵技術方案比選。