[尾矿库工程施工组织设计] 05.docx

第05章 施工导流与水流控制05.1概述05.1.1工程概况铜都铜业冬瓜山铜矿老鸦岭尾矿库位于冬瓜山铜矿东南方，南洪村老鸦岭西侧。本工程主要包括碾压石料坝、排洪系统、道路等工程的施工，以及环境保护和水土保持的相关工程内容。其中排洪系统主要包括连接井、隧洞、明渠、消力池、斜槽、溢洪道。05.1.2水文气象条件本项目区气候温和湿润，属北亚热带湿润季风气候，四季分明，春季天气多变，初夏梅雨显著，秋季干旱，冬季温和，无霜期长。根据铜陵站19562004年降雨资料统计，项目区多年平均降雨量1430.1mm，汛期59月降雨量集中，占全年60%；67月间的梅雨是本地区的气候特色之一，历年最大降水量为2388.2mm（1999年），历年最小降水量为762.2 mm（1978年），历年最大24h降水量为242.0 mm（1984年8月13日），10年一遇最大24h降水量为177 mm，20年一遇最大24h降水量为213mm，100年一遇最大24h降水量为351 mm，300年一遇最大24h降水量为423 mm，500年一遇最大24h降水量为457 mm；全年大部分时间盛行东北风，频率为21%，夏季受季风影响，盛行西南偏西风，频率为17%，年平均风速2.3 m/s；多年平均气温16.5，全年超过10积温多年平均值为5792.2；多年平均气压1012.7hp，年平均相对湿度77%，夏季最大，历年平均为78.7%，冬季最小，历年平均为75.3%。设计暴雨成果表见表05.1-1。库区谷底为稻田、水塘，山涧沟谷中有间歇性水流。地下水稳定埋深为0.01.5，主要补给源为大气降水。另外受大气降水作用，沟谷中流水冲蚀，沟谷两侧一部分涌出地表成泉，径流很短。另一部分沿断裂、层面、溶隙等通道形成地下径流。工程区主要地面水体为老鸦岭水库，尾矿库建于老鸦岭水库上游，并占据了水库尾部面积1hm2。尾矿库汇水排入下游顺安河，最终流入长江。老鸦岭水库集水面积81hm2，总库容18万m3，兴利库容10万m3，属小二型水库，大坝为均质土坝，坝顶长109m。老鸦岭水库基本情况见表05.1-2。老鸦岭尾矿库区设计暴雨成果表表05.1-1历时均值CVCS设计暴雨（mm）P=1%P=0.33%P=0.2%241150.573.5 CV351423457老鸦岭水库基本情况表表05.1-2工程规模集水面积（km2）历史最高水位(m)设计重现期（年）校核重现期（年）实际防洪能力（年）总库容（万m3）调洪库容（万m3）兴利库容（万m3）小（2）型0.8137.82030030018710死库容（万m3）校核洪水位（m）设计洪水位（m）汛期限制水位（m）正常蓄水位（m）死水位（m）主坝坝型主坝坝顶高程（m）138.738.236.337.332.9均质土坝39.505.1.3工程地质条件本工程位于皖南山地北缘低山丘陵与沿江平原结合部，地势由东南向西北逐渐降低。项目区位于下扬子坳险褶皱带的马鞍山贵池断险带中，区域地质构造呈现为一系列雁行式的东北向短轴背斜和复式向斜相间排列，工程区即处在三个褶皱构造的交汇处。库区上部属三叠纪中下统青龙群，深部为二叠纪上统（大隆、龙潭）、下统（孤峰）诸层。勘察库区大部分为第四系地层所覆盖，局部地段出露的地层为三叠系中统南陵湖组（T2n）和分水岭组（T2f），其岩性主要为大理岩，部分为大理岩化灰岩，在库区北侧出露闪长岩及块状矽卡岩。根据物探、钻探成果及收集的区域地址资料分析，勘察区各地层的厚度为：第四系地层（Q）：215m，三叠系中统南陵湖组（T2n）：大于180m，分水岭组（T2f）：大于256m。05.1.4引用标准和规程规范围堰设计与施工引用下列标准和规程规范：1、防洪标准GB5020194；2、水利水电建设工程验收规程SL2231999；3、水利水电工程土石坝施工技术规范SL17496；4、水利水电工程施工组织设计规范SDJ33889；5、水电站基本建设工程验收规程SDJ27588；6、本章各专项施工技术涉及的其它章节引用的标准和规程规范。05.2导流方案为保证大坝正常施工，需在坝址上下游修筑施工围堰并结合库区内的斜槽、连接井、隧洞、环库公路的截水边沟等工程构成完整的截排水系统，以保证施工期间基坑处于良好的排水状态。初期库区内的积水由排水明沟排往下游，大坝填筑到48.0高程以后采用水泵翻坝排往下游老鸦岭水库，隧洞做好后，由连接井通过隧洞排到下游老鸦岭水库。施工导流根据时段划分为3个阶段：第一阶段：2007年7月2007年10月中旬，该阶段为主汛期，遇暴雨天气，洪水量相对较大，导流方案采用明渠排水方案，在大坝右岸坡脚处沿4541m高程左右布置一条排水明渠，遇大坝上游齿槽处埋设钢管跨越，同时尽可能早形成环库公路的截水沟系统，把环库公路以上的雨水直接引排到下游老鸦岭水库内。第二阶段：2007年10月中旬2008年3月底，该阶段为枯水期阶段，雨水量相对较少。当大坝填筑超过明渠高程以后，采用水泵翻坝把上游库区内的积水抽排到下游水库内。水泵管路沿坝肩岸坡布置，布置高程为75.0m以上，避免影响大坝一期填筑。第三阶段：2008年4月以后，该阶段大坝已具备一期挡水条件，枢纽永久的排洪系统已形成，上游库区的排水主要为控制库区水位，不影响料场开采为原则，库区排水采用水泵直接抽排到右岸排水隧洞内排往下游。05.3上下游围堰及排水明渠设计05.3.1围堰设计标准上游围堰挡水标准按P24h=115mm的暴雨量考虑，尾矿库区汇水面积按0.64km2，不考虑渗水情况下库区集水量约为73600m3，堰前集水深度约为4 m。下游围堰挡水标准按老鸦岭水库20年一遇限制洪水水位36.3 m考虑。05.3.2围堰设计一、上游围堰设计上游施工围堰主要拦挡施工期库区汇水范围内降雨产生的洪水。设计堰前水位约为50.0m，考虑安全超高，堰顶标高拟定为50.5m，上游施工围堰采用粘土心墙围堰，堰体净高4.5m，顶宽5m，围堰轴线长约320m，堰体利用坝基开挖的土料填筑，迎水面坡比1：3，背水面坡比1：2.5。其中粘土心墙基础要求开挖到相对隔水层。二、下游围堰设计下游施工围堰主要拦挡大坝施工期老鸦岭水库库内水淹没坝基。堰底自然标高约为34.0m，老鸦岭水库20年一遇汛期限制洪水位为36.3 m，考虑安全超高，堰顶标高拟定为37m，下游施工围堰采用粘土心墙围堰，堰体净高3m，顶宽5m，围堰轴线长约130m，迎水面1：3，背水面1：2.5。为防止老鸦岭水库内的风浪对围堰造成损坏，迎水面采用30cm厚的理砌块石护面。围堰结构断面见附图。05.3.3明渠设计2007年汛期采用明渠导流方式，明渠沿右岸布置，其布置高程进口为46.0m，出口处41.0m，明渠纵坡按i=0.51%控制，明渠过水面积不小于0.6m2。明渠进口至大坝齿槽段采用埋管的方式，过水断面不小于0.6 m2。明渠段施工在坝肩覆盖层开挖后进行，明渠外边墙采用编织草袋叠砌而成。渠底铺设土工彩条布防渗。明渠长约450m。结构示意见附图。导流工程量表见表05.3-1。导流工程量表表05.3-1项目名称单位工程量备注上游围堰土方填筑万m31.5粘土心墙万m20.63下游围堰土方填筑万m30.38粘土心墙万m20.27理砌块石万m20.06围堰拆除万m30.71排水明渠土方开挖m3540编织草袋m336005.4导流建筑物施工05.4.1 围堰基础处理围堰填筑前先进行基础处理，将堰基范围内的表土、植被预以去除，用反铲挖掘机开挖围堰心墙截水槽，上下游围堰均挖至相对隔水层，置换粘土，然后进行围堰填筑。粘土选用清基土中的适用料。05.4.2 围堰填筑基础处理完成后进行围堰填筑，围堰填筑分层进行，每层填筑厚度0.5m，堰体填筑与粘土填筑协调进行。填筑料利用大坝清基土，粘土选用清基土中的适用料。围堰土方填筑工程量总计2.6万m3，施工期约30天，填筑料用PC200反铲机挖装，配置20t自卸汽车运输至围堰填筑面， TY220推土机推铺及碾压，堰体填筑与粘土填筑协调进行。护面砌石在围堰填筑完成后进行。护面石料从料场开挖中挑选块石料。块石粒径一般为3050cm，砌石时尽量使块石大面朝外，块石之间应嵌合牢固。坡面平整，坡度符合要求。05.4.2 排水明渠施工 明渠采用PC200反铲机开挖处理，人工堆砌编织草袋，渠底铺设彩条布防渗。05.5施工排水05.5.1 库区排水库区排水采用水泵抽排与明沟截水相结合的方式，沿环库公路设截水沟，环库公路以上的山坡汇水直接引出库区。初期库区内的积水由水泵翻坝排往下游老鸦岭水库，在上游围堰顶布置2台IS150-125-315（排水量200m3/h，扬程32m）抽排积水。隧洞做好后，用水泵把积水抽到连接井，由连接井通过隧洞排到下游老鸦岭水库。库区弃土到一定高程后，积水直接由斜槽经连接井、隧洞排往下游老鸦岭水库。另配2台IS100-65-200A（排水量112m3/h，扬程35m）型备用水泵，遇大雨天气，加强上游库区排水，以减少对施工影响。05.5.3基坑经常性排水经常性排水主要由围堰渗水、施工弃水及雨水组成，采用水泵抽排与明沟截水相结合的方式，两岸山坡设截水沟，山坡雨水直接引出基坑。上、下游围堰之间的基坑集水面积约0.074km2，按日填筑强度2万m3/天估计，施工废水量约有4000 m3/天，基坑排水强度约为200m3/h，在下游围堰处固定布置2台IS150-125-315A（排水流量115m3/h，扬程27m）。并配备12台大功率排水设备，在遇暴雨天气时应急使用。05.6围堰拆除、清理本工程需要拆除的围堰仅有下游围堰，拆除时间需待大坝下游浆砌石拦水坝施工完成后进行，拆除方量约7000m3，围堰拆除采用PC200反铲挖土机直接挖除，自卸车运到库区弃渣场堆放。05.7施工度汛措施05.7.1施工度汛面貌第一年汛期利用围堰挡水，排水明沟排水，此时大坝还未开始填筑，如遇超标洪水，洪水过堰排向下游水库，同时适当停工。第二年汛期到来时，大坝一期已填筑完成，此时如遇超标洪水可由大坝临时断面挡水，库区内的积水利用水泵抽排到隧洞排向下游水库。05.7.1施工度汛措施1.施工队伍进场后，及时与业主及当地气象部门取得联系，并就气象预报工作达成协议，提前提供预报一天和一周气象，施工单位设专人负责收集并及时提供给各相关部门，以确保各施工区域控制做好度汛工作。2.严格按照工程进度计划进行各阶段施工任务的组织和施工，施工面貌按期达到安全渡汛面貌。每年提交该年度安全度措施计划及分阶段工程度汛形象面貌，报监理人审批后实施。3.按照水电基本建设工程防汛管理暂行条例，承担防汛责任和义务。防汛抢险工作服从业主和当地防汛部门的统一领导和指挥。4.做好导流建筑物和堰面的保护，如遇超标洪水，围堰过流后，对围堰护面进行检查，对冲刷破坏部位及时进行修复。5.汛前成立防汛领导小组，负责防洪工作，保证24小时有人值班。6.按措施要求在汛前准备充足的人员、材料、设备、保证人员材料设备能及时调用。7.进点后制定各施工期的遇超标准洪水的应急预案，在施工期一旦遇到不可预测的超标洪水，按监理人的指示、按应急预案组织抗洪抢险，把洪水的损失降到最低限度，并在洪水过后尽快恢复生产。05.8劳动力与机械设备配置05.8.1机械设备