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铜仁市碧江区马岩水库工程设计、设备采购及工程雨季施工组织设计

1.2大坝开挖主要工程部位 2

3.大坝开挖安全措施 3

钻孔灌注桩施工工艺.doc3.1开挖前准备及基坑排水 3

3.2施工期防汛及排水措施 3

3.3大坝开挖作业安全控制 4

3.4大坝边坡开挖爆破安全控制 4

3.5土石方运输车辆安全控制 5

3.6火工材料运输、存放、使用安全控制 5

4.大坝开挖施工安全保证措施 6

铜仁马岩水库位于铜仁市碧江区灯塔办事处马岩村，坝址距铜仁市14.5km，坝址以上控制流域面积106.1km2（其中贵州境内71.3km2，湖南境内34.8km2），多年平均径流量7712万m³，多年平均流量2.45m³/s。水库校核洪水位281.92m，总库容1744万m³，正常蓄水位为279.00m，相应库容为1546万m³，兴利库容1462万m³。灯塔工业园区年供水量1869万m³/a；农村人畜饮水7万m³/a；灌溉供水量26.05万m³/a；下放生态流量771.2万m³/a。

本工程枢纽由混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、右岸取水兼放空建筑物、右岸供水泵站及灌区输水线路组成。

(1)混凝土面板堆石坝布置于主河道，河床趾板建基面高程220.00m，最大坝高63.00m。坝顶总宽度6m，坝顶长202m，坝顶高程283m，上游坝坡1:1.4;下游综合坝坡1:1.5，相应坡角33.56°，并在263.00m、243.00m高程各设一条3m宽马道。趾板置于弱风化中部或中下部岩体，厚度0.6m，宽度5m。混凝土面板厚度顶部厚0.3m，底部厚0.51m，面板上游依次为铺盖区、盖重区，面板下游依次为垫层区、过渡区、上游堆石区、下游堆石区及下游护坡。

（2）开敞式溢洪道位于右岸，紧邻右坝肩，由引渠段、控制段、泄槽段和底流消能段组成。引渠段底面高程267.00m，前缘为喇叭口，轴线长度105.5m，控制段前23m的引渠底板设厚0.3m的混凝土。控制段桩号溢0+0.000m~溢0+019.1m，设3孔，单孔净宽6m，堰顶高程272m，设弧形闸门，溢流堰型式采用WES实用堰。泄槽段宽度22m，采用矩形断面，底板厚度1m，边墙厚度1.0m。泄槽段桩号溢0+019.1m~溢0+197.75m，总长178.65m，底坡为24.4%，泄槽边墙高度4.5m。底流消能段桩号溢0+197.75m~溢0+0+257.75m，消力池长60m，宽22m，边墙高12m，底板高程223.50m，底板厚2m，尾坎顶高程225.50m。

（3）取水兼放空隧洞布置于马岩水库大坝右岸，由取水进口段、取水兼放空隧洞段、隧洞出口段、取水钢管组成。取水口底板高程239.20m，进口设拦污栅和平板检修闸门，后接3m长方变圆的渐变段，取水兼放空隧洞为净空直径2m的圆形有压隧洞，隧洞出口设DN1800的放空钢管。进水口为塔式进水口，设交通桥与岸坡连接，交通桥长30m。进水塔底板高程为239.20m，平面尺寸为6m×9m，塔高为45m。隧洞由渐变段、直洞段组成，隧洞总长306.9m，出口底板高程238.33m。隧洞由方形渐变为圆形断面，洞身净断面直径2m，衬砌厚度0.4m。隧洞段后接94m长的DN1800放空钢管，通过设在放空管（取0+338.5）上的锥形阀消能后将库水引至溢洪道消力池。从放空钢管引出4根DN400进水管，向右岸引至泵站做为泵站供水管，泵站供水管上设工作闸阀。从放空管（取0+337）引出生态流量管，直径500mm，下放生态流量。

（4）供水泵站位于马岩水库大坝下游右岸、溢洪道右侧，距离大坝约200m。泵站的主要建筑物由泵房、配电室、供水管道、配水池等建筑物组成。

矩形泵房为钢筋混凝土框架结构，泵房结构尺寸为33.6m×10.5m×9.0m。泵房内布置一台5t电动单梁起重机，跨度8.5m，轨顶高程246.50m。水泵安装高程241.00m，上部泵房内主要布置取水泵配套电机、水泵检修设施与控制阀。水泵安装平台一字型并排布置4套水泵系统，水泵机组间距6.5m，水泵进水管为4根DN400Q235钢管，水泵出口并联后汇总到1根DN600Q235出水总管（扬水管），扬水管沿山坡明铺至配水池。泵房检修平台（高程240.30m）位于泵房一侧，泵房两侧设置壁式连续牛腿以安装5t电动单梁起重机。

休息室及值班室设置在配电房内，配电房布置在高程242.00。

供水管道从泵房出来后采用明管布置方式，沿山坡铺设至底板高程388.00m的配水池。供水管线全长495m。

本工程施工期导流建筑物为5级，洪水标准为5年一遇；为保证一枯内大坝有足够的施工工期，选择11月～次年5月作为导流时段，相应洪峰流量Q20%=98.0m³/s。

施工导流采用枯期围堰一次拦断河床、隧洞导流的施工导流方式。导流洞为城门洞型，断面为4.5×5.3m（宽×高），洞长398.64m；上、下游均为土石不过水围堰，高喷防渗墙防渗。

（1）第一年1月底～第一年4月底，主河道截流，期间大坝填筑临时断面至252.00m，上、下游围堰挡水，导流洞过流，导流标准为枯期5年一遇洪水，相应流量为98m³/s，对应上游水位为237.22m，下游水位为232.61m。期间主要进行围堰堆筑及防渗体施工、基坑排水、坝基开挖、趾板浇筑、灌浆及坝体堆石料填筑。

（2）第一年5月初～第一年9月底，期间继续坝体填筑至大坝设计高程EL.281.00m，由于坝体临时断面顶高程超过上游围堰高程，临时断面拦蓄库容为0.032亿m³，坝体度汛标准按规范要求选取全年20年一遇洪水，相应流量为496m³/s。期间由坝体临时断面挡水，导流洞过流，经调洪演算，导流洞泄流量为267m³/s，坝前水位为251.16m，下游水位为234.00m；当坝体填筑高程超过270.00m后，坝体拦蓄库容超过0.1亿m³，坝体施工期临时度汛洪水标准为全年50年一遇，相应洪峰流量为680m³/s。期间由坝体临时断面挡水，导流洞过流，经调洪演算，导流洞泄流量为308.24m³/s，坝前水位为256.88m，下游水位为234.52m。

（3）第一年10月初～第三年4月底，完成混凝土面板浇筑及坝顶防浪墙等附属建筑施工。水库总库容为1741万m³，根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303—2004第3.2.1条表3.2.16规定，坝体度汛标准选取枯期50年一遇洪水，相应流量为262m³/s。期间由坝体挡水，导流洞过流，坝前水位为250.94m，下游水位为233.94m。

第三年4月底导流洞下闸封堵，水库开始蓄水。

本工程施工总布置分为大坝施工区和管线施工区，其中主要分区布置为施工工厂布置、营地生活办公区。大坝施工区分为施工营地、仓库、综合加工厂区，料场、砂石加工及混凝土拌合系统等。

马岩河属于典型的山区雨源型河流，径流由降水补给，水库处于多雨区。径流主要集中在4～9月，占全年径流总量的75%以上，枯期径流相对稳定。年径流量7712万m³，平均流量2.45m³/s。

由于流域山高坡陡，河道比降大，暴雨强度大，洪水主要特点是峰高量集中，洪水历时短。洪水陡涨陡落，洪水多为单峰型，洪量主要集中在一天内。一般年份从4月相继出现洪水，5～8月出现的洪水频率最高，洪峰流量也最大，10月份洪水基本完毕。

本合同工程包含主体工程、主要设备和材料采购安装、临时工程。包括（1）挡水工程；（2）泄水工程；（3）取水工程；（4）泵站工程；（5）交通、供电及其他工程；（6）机电设备及安装工程；（7）金属结构及安装工程；（8）特殊科研试验；（9）安全监测；（10）临时工程。不含环保、水保、水情测报、永久管理用房等工程及其相应部分的临时措施工程。本工程计划2014年12月1日开工，2016年8月27日主体工程完工，计划合同工期21个月，本工程施工历经两个汛期。

（1）《爆破安全规程》（GB6722—2003）；

（2）《水电工程施工组织设计规范》（DL/T5397—2007）；

（5）铜仁市碧江区马岩水库工程招标及合同文件；

（6）铜仁市碧江区马岩水库工程大坝开挖图；

3.1雨季施工技术措施

（1）根据本工程施工区地质实际情况和本标施工进度，合理安排施工区域和施工进度，旱季优先开挖覆盖层和强风化地段，在雨季安排弱风化、新鲜岩石地段开挖。

（2）雨期开挖注意边坡稳定，加强对边坡的监测，对可能发生垮方地段及时处理。

（3）雨季开挖施工时，及时排出工作场地内的积水，采取挖集水坑、设截水沟、修挡水埂，加大抽水设备排量等方法解决。

（4）在混凝土施工前要制定好雨季施工措施，并组建专门的防雨队伍，做到分工明确，责任清楚，全面落实雨季施工措施。降雨强度达到6min内或超过0.3mm时，不开仓浇筑混凝土。如果浇筑过程中降雨强度达到6min内或超过0.3mm时，立即停止混凝土入仓作业。整个仓面采用彩条布全部覆盖。

（5）加强和气象部门的联系，取得当地中长期天气预报，并落实收听、记录、发布当日天气预报的工作，以便提前做好生产安排，作好物资和思想准备。

（6）按最大仓仓面面积配置防雨覆盖材料，放在仓面备用。

（7）为监测降雨量大小，现场准备好雨量计进行测量。

（8）雨后恢复施工前做好如下工作：停放在露天运送混凝土的施工车辆，必须将车斗（罐）内的水倾倒干净；立即排除仓内的积水，清理仓面污染物，当符合要求后，即开始混凝土的施工。

（9）大雾天气能见度低，为确保施工正常进行，拟在仓内机械设备上安装红色警示灯以防塔机吊物进仓时发生碰幢，施工人员一律穿上黄色背心。

3.2施工期坝体临时排水

防止已填筑垫层料和面板施工期因承受坝体内施工用水和雨水的反向渗透破坏，在基础趾板后铺设DN200mm的钢管，向上游自排。

在大坝上游铺盖施工前，自外向内用面板同标号混凝土进行封堵。

在左右岸坝肩合适部位及趾板上游设置截排水沟。同时，尽可能在大坝填筑施工过程中保持上游工作面高于下游工作面。

3.3石料场的防洪和排水措施

为保证料场的边坡稳定和施工安全，需设置完整的排水系统。排水系统包括周边截水沟和料场内排水沟，并随着开挖梯段高程的下降同步完成。开采施工工作面上的场内排水采用自流方式。成型边坡上的排水由于坡面汇水面积不大，在各马道上设置一道排水沟，排水沟依马道坡脚砌筑，并在采场的两端与截水沟汇合。为保证马道排水沟的排水顺畅，需设置一定的坡度，排水沟以其长度范围内的中心点为分水岭，按1‰坡度向两端排泄。截水沟和排水沟净断面尺寸均为300mm×300mm，截排水沟边墙和地板用M7.5浆砌石砌筑，底板采用1:2.5水泥砂浆抹面3cm厚。随着高程的下降和边坡坡面的形成，开采范围内的截排水沟施工应同期完成。

道路排水设施应根据需要进行设置。在本料场范围内的临时施工道路必要时考虑排水措施。

3.4雨天的混凝土浇筑

降雨强度每6min大于0.3mm时，则不开浇任何露天的混凝土。如果浇筑过程中降雨强度每6min大于0.3mm时，立即中止混凝土入仓作业。已入仓的混凝土将表面覆盖防止雨水混入并冲刷混凝土，尽快将混凝土平仓捣实。在混凝土浇筑过程中降雨强度每6min小于或等于0.3mm时，继续混凝土浇筑，但采取以下措施：

（1）在雨季成立专门的应急队伍处理雨天混凝土施工中的问题；

（2）适当减少混凝土拌和用水量和出机口混凝土的坍落度，必要时适当减少混凝土的水胶比；

（3）加强仓内排水和防止周围雨水流入仓内；

（4）做好新浇筑混凝土面尤其是接头部位的保护工作；

（5）降雨停止后混凝土恢复浇筑时，如果表面的混凝土尚未初凝，则按照监理人的指示对混凝土表面进行适当的处理后重新开始浇筑混凝土SL 389-2008标准下载，否则待混凝土完全凝固后按水平施工缝进行处理。

（6）有抗冲耐磨和抹面要求的混凝土不得在雨天施工。

对可能漏电伤人或易受雷击的电器及建筑物均设直接地或避雷装置，并负责避雷装置的采购、安装管理和维修，建立完善的定期检查制度。

3.6雨季存在的安全隐患及危险源

（1）下游围堰堰顶高程为EL235.5、下游漫水桥桥面高程为EL233.0高程，根据2014年马岩工程7.15特大洪水情况，马岩水库下游锦江回水高程为EL238，已超过导流洞出口隧洞顶部高程；因此，在汛期施工中，极有肯能造成左右岸施工道路中断，不能保证汛期持续施工，同时，因锦江回水因数，可能造成导流洞泄洪能力不能满足设计要求，进而威胁大坝工程安全度汛；通过项目部评审，该部位定性为重大安全隐患。

左岸3#公路核桃湾溪冲沟路段路基因埋设的混凝土涵管，因冲沟上游植被茂盛，在洪水突发时段，洪水易带来大量的植被，将堵塞混凝土涵管，影响混凝土涵管泄洪；通过项目部评审，该部位定性为一般安全隐患。

左岸上坝公路（坝体施工区、填筑料运输主干线）路段开挖边坡残留大量松动块石、且有多处顺向节理面，边坡极不稳定，对填筑料运输车辆及驾驶员、坝体施工人员、料场施工人员通行构成极大的安全威胁；通过项目部评审，该部位定性为重大危险源。

左岸3#公路核桃湾溪路段路基为高填方路基，在雨季施工时防止填筑区在长期被雨水侵泡而产生塑化变形，进而导致路基垮塌，甚有可能堵塞导流洞，影响导流洞泄洪能力，影响坝体度汛安全；雨季时加强在该段路基回填坡面、路面设置变形观测点，在平场时段每周进行变形观测，在暴雨、阵雨后立即进行变形观测SY／T 6641-2017 固井水泥胶结测井资料处理及解释规范，并做好前后对比记录；在持续降雨时段，加强变形观测频率，并做好观测记录；在发现变形过大时，测量队立即向项目部经理汇报情况，以便及时进行加固处理，拟定处理措施为：在下游面采取钢筋笼加固坡脚，在上游面填筑石渣，继续增加路基宽度，保证路基安全稳定。

上游围堰可能出现超标洪水导致上游土石围堰毁坏，围堰渣料将滑入坝前基坑内，将造成清淤工作，增加施工难度，增大工程建设成本；通过项目部评审，该部位定性为一般安全隐患。在遇超标洪水时，待洪水即将漫过上游围堰堰顶高程时，在上游围堰开设溢洪槽，在围堰与坝体基坑间匀速充水，已保证上游围堰的安全稳定，避免上游围堰破坏。