小清河水庫(kù)工程施工組織設(shè)計(jì)摘要小清河水庫(kù)工程位居天祝藏族自治縣西北方，定位于金強(qiáng)河右岸的支流小清河上，是小清河調(diào)蓄引水項(xiàng)目的核心部分。此項(xiàng)工程涵蓋水庫(kù)、引水及牧草灌溉區(qū)三大主要構(gòu)成，采用堆石混凝土重力壩構(gòu)造，壩址選擇在正常蓄水位2896.90米處，同時(shí)設(shè)定了設(shè)計(jì)洪水位2897.21米及校核洪水位2898.97米。壩體設(shè)計(jì)參數(shù)包括壩頂高度2899.10米、寬度8.0米、最大高度48.55米及總長(zhǎng)122.43米，壩體分為擋水段、中孔段及溢流段三部分。施工組織設(shè)計(jì)充分考慮了小清河水庫(kù)工程的整體布局、地形地質(zhì)條件及水文環(huán)境等因素，采用堆石混凝土重力壩技術(shù)在省內(nèi)尚屬首次，且為高海拔寒區(qū)建造的首座該類型壩體。設(shè)計(jì)過(guò)程深入分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工特點(diǎn)及規(guī)范要求，基于實(shí)際情況制定了詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。方案內(nèi)容涉及施工條件描述、地理地形及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)考量，基于結(jié)構(gòu)、建材需求及地質(zhì)狀況，確定了骨料和塊石的料場(chǎng)選址與采集策略。針對(duì)工程規(guī)模和建筑特征，制定了導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及方法，并完成了導(dǎo)流構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜合考慮了總體施工策略，詳述了主要施工活動(dòng)的方法，明確了自密實(shí)堆石混凝土的施工特點(diǎn)。結(jié)合交通及地形狀況，規(guī)劃了工程主體施工的布局，包括場(chǎng)外交通、場(chǎng)內(nèi)道路、施工生活及生產(chǎn)基地、輔助工廠設(shè)施安排及土石方利用。基于建筑結(jié)構(gòu)、導(dǎo)流工作及自然環(huán)境，完成了施工總進(jìn)度的規(guī)劃；并針對(duì)堆石混凝土重力壩的布局，進(jìn)行了壩體強(qiáng)度、穩(wěn)定性及應(yīng)力分析，使用ANSYS軟件對(duì)正常運(yùn)行期間的壩基穩(wěn)定性及應(yīng)力進(jìn)行了有限元仿真。關(guān)鍵詞：施工組織設(shè)計(jì)水庫(kù)工程堆石混凝土施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)有限元模擬ConstructionorganisationdesignofShimenRiverReservoirProjectAbstractTheShimenRiverReservoirProject,asakeypartoftheShimenRiverStorageandDiversionProjectinTianzhuTibetanAutonomousCounty,islocatedinthenorthwestofTianzhuCounty,ontherightbankoftheJinqiangRiveronthetributaryoftheShimenRiver.Theprojectconsistsofthreemaincomponents:thereservoirproject,thewaterdiversionproject,andthepastureirrigationarea.Themainstructureofthedambodyadoptstherockfillconcretegravitydammethod,whichislocatedatthenormalwaterlevelof2896.90m,andatthesametime,thedesignfloodlevel(2897.21m)andthecalibrationfloodlevel(2898.97m)arespecified.Themainparametersofthedambodyincludecrestelevationof2899.10m,crestwidthof8.0m,maximumheightof48.55mandcrestlengthof122.43m,andthedambodyisdividedintothreeparts,namely,theretainingdamsection,themesoconvexdamsectionandtheoverflowdamsection.Thedesignisbasedonthegenerallayoutofthebuildings,thetopographyoftheprojectarea,geologicalandhydrologicalconditions,andotherfactors.Theuseofarockfillconcretegravitydamisthefirstofitskindintheprovince,anditisthefirstdamofitskindinahigh-altitudecoldregion.Duringthedesignprocess,thestructuraldesign,constructioncharacteristicsandconstructionspecificationrequirementsoftheprojectwereconsideredindepth,andthedesignofvariouscontentswascarriedoutonthebasisoftheactualsituation,whichmainlyincluded:describingtheconstructionconditionsoftheproject,takingintoaccountthegeography,topographyandlocaleconomicconditionsoftheprojectarea;basedontheconstructionstructureoftheproject,thenecessarybuildingmaterialsandgeologicalinformation,determiningtheselectionofthequarryforthebuildingmaterials,suchasconcreteaggregatesandblocks,andthewayofcollectingthemTheconstructiondiversionstandardsanddiversionmethodswereformulatedandthestructuraldesignofthediversionbuildingwascarriedoutaccordingtotheprojectscale,grade,buildinglayoutstyle,hydrologicalinformationandtopographicandgeologicalconditions;theoverallconstructionplanoftheprojectwasselectedandtheconstructionmethodswereelaboratedforthemainconstructionitems,andtheconstructioncharacteristicsofself-compactingmoundedconcretewereclarified;theconstructionofthemainprojectwascompletedaccordingtothetrafficandtopographicconditions.Theoveralllayoutofthemainprojectconstructionwascompletedbasedonthetrafficandterrainconditions,coveringtheplanningofoff-siteconstructiontraffic,on-siteconstructionroads,constructionlivingandproductioncamps,auxiliaryplantfacilitiesarrangement,andbalancedutilisationofearthandrock;thegeneralschedulearrangementoftheprojectconstructionwascompletedbasedontheprojectbuildingstructure,constructiondiversion,andnaturalconditions;basedonthestructurallayoutoftherubble-compactedconcretegravitydam,thestrength,stability,andstressesofthedambodywerecalculated,andthenormaloperationperiodofthedamwascarriedoutbyusingtheANSYSsoftware.Finiteelementsimulationofthestabilityandstressofthedamfoundationduringthenormaloperationperiodwascarriedout.Keyword:ConstructionOrganisationalDesignReservoirEngineeringRockfillConcreteConstructionDiversionCriteriaFiniteElementSimulation目錄TOC\o"1-3"\h\u1工程概況 11.1工程簡(jiǎn)介 11.2工程區(qū)水文氣象 11.2.1流域概況 11.2.2氣象 21.2.3徑流 21.2.4洪水 31.2.5泥沙 41.3工程區(qū)水文氣象 41.3.1區(qū)域地質(zhì) 41.3.2水庫(kù)工程地質(zhì)條件 51.3.3天然建筑材料及施工用水 111.4工程任務(wù)及規(guī)模 121.4.1調(diào)蓄引水工程任務(wù) 121.4.2水庫(kù)工程規(guī)模 131.5編制原則 132施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃 142.1工程等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn) 142.2施工準(zhǔn)備 142.2.1技術(shù)準(zhǔn)備 142.2.2物資準(zhǔn)備 152.2.3勞動(dòng)力準(zhǔn)備 152.2.4組織準(zhǔn)備 162.3料場(chǎng)準(zhǔn)備工作計(jì)劃 172.3.1料場(chǎng)概況 172.3.2料場(chǎng)施工準(zhǔn)備 203施工平面布署 213.1布署標(biāo)準(zhǔn) 213.2布署方式及布署規(guī)劃 213.2.1布署方式 213.2.2布署規(guī)劃 223.3布署建筑物設(shè)計(jì) 223.3.1一期圍堰 223.3.2二期圍堰 233.4布署工程施工 243.5截流及基坑排水 243.5.1截流 243.5.2基坑排水 253.6樞紐工程總布置 253.6.1總體布置型式 253.6.2主要建筑物 263.6.3電氣及金屬結(jié)構(gòu) 274施工現(xiàn)場(chǎng)總平面布置 294.1施工總布置 294.1.1施工布置規(guī)劃原則 294.1.2分區(qū)規(guī)劃布置 294.1.3土石方平衡利用規(guī)劃 304.2施工現(xiàn)場(chǎng)交通運(yùn)輸 314.2.1對(duì)外交通運(yùn)輸 314.2.2場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸 334.3施工工廠設(shè)施 364.3.1堆石料加工系統(tǒng) 364.3.2混凝土生產(chǎn)系統(tǒng) 364.3.3機(jī)械修配及綜合加工系統(tǒng) 374.3.4施工風(fēng)、水、電及通信 385施工總進(jìn)度 415.1設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 415.2施工分期 416施工方案 436.1總體施工方案 436.2樞紐主體工程施工方法 436.3壩體堆石材料性能指標(biāo) 446.3.1壩體堆石材料技術(shù)要求 446.3.2壩體堆石材料質(zhì)量檢測(cè) 456.4自密實(shí)混凝土指標(biāo) 456.4.1自密實(shí)混凝土材料 456.4.2自密實(shí)混凝土性能指標(biāo) 476.4.3自密實(shí)混凝土配合比 476.4.4自密實(shí)堆石混凝土質(zhì)量檢驗(yàn) 486.4.5自密實(shí)混凝土外加劑質(zhì)量檢驗(yàn) 496.5自密實(shí)混凝土指標(biāo) 496.6本工程施工中存在的問(wèn)題 507主要施工機(jī)械、設(shè)備和材料 517.1主要施工材料 517.2主要施工機(jī)械設(shè)備 518勞動(dòng)力配備計(jì)劃 538.1擬投入的勞動(dòng)力計(jì)劃 538.2勞動(dòng)力投入計(jì)劃表 549安全文明施工及環(huán)境保護(hù)措施 559.1環(huán)境保護(hù)、文明施工管理措施 559.2衛(wèi)生防疫措施 5510季節(jié)性施工措施 5710.1雨季施工方法 5710.2冬季施工方法 57結(jié)論與展望 68參考文獻(xiàn) 70致謝 711工程概況1.1工程簡(jiǎn)介小清河水庫(kù)工程坐落于甘肅省天祝藏族自治縣西北側(cè)，其具體位置為東經(jīng)102°53′44″，北緯36°59′03″。歸屬于武威市管理，位于甘肅省中央地區(qū)，東南側(cè)緊鄰武威市，與蘭州市永登縣接壤。該地區(qū)總面積達(dá)7149平方公里，海拔高度介于2050米至4874米之間，因其獨(dú)特的地理位置和氣候條件，被譽(yù)為“高原金盆”，展現(xiàn)了典型的大陸性高原氣候特點(diǎn)，同時(shí)擁有清澈的空氣和秀美的自然景觀。此項(xiàng)水庫(kù)工程是小清河調(diào)蓄引水計(jì)劃中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具體位于天?？h西北方向。該調(diào)蓄引水計(jì)劃旨在通過(guò)建設(shè)小清河水庫(kù)來(lái)調(diào)節(jié)小清河流量，目的是將水資源引入水泉上灘及寬溝工業(yè)園區(qū)，確保工業(yè)區(qū)的水需求得以滿足，同時(shí)兼顧沿線農(nóng)村飲用水和寬溝牧場(chǎng)的灌溉需要。水庫(kù)的主要擋水結(jié)構(gòu)采用堆石混凝土重力壩設(shè)計(jì)，設(shè)定正常蓄水位為2896.90米，設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位分別為2897.21米和2898.97米。壩頂高度定為2899.10米，鑒于壩頂交通的需求，壩頂寬度設(shè)為8.0米，最大壩高達(dá)到48.55米，壩頂全長(zhǎng)為122.43米。壩體設(shè)計(jì)上分為擋水段、中孔段及溢流段三個(gè)部分。引水工程的供水管道起點(diǎn)位于壩體中孔段的縱坐標(biāo)0+075.28處的引水管道，按照小清河河床、漫灘及兩岸坡腳的地形走向布置，經(jīng)過(guò)多次跨河直至抵達(dá)石門鎮(zhèn)，位置高度為2580.0米，相對(duì)高差范圍大約在280至330米之間，設(shè)置坡度為1.7%。管道全長(zhǎng)為16.77公里，設(shè)計(jì)靜水頭約為300米，沿線設(shè)置了兩級(jí)消能設(shè)施，以確保供水管道的最大設(shè)計(jì)流量為1.07立方米每秒，最小設(shè)計(jì)流量為0.898立方米每秒。1.2工程區(qū)水文氣象1.2.1流域概況小清河從得泉山發(fā)源，這座山位于甘肅省天?？h和青海省門源縣的邊界，是莊浪河（也被稱為金強(qiáng)河）的一條主要支流（詳見(jiàn)附圖2）。源頭的分水嶺的最高點(diǎn)海拔達(dá)到了4200m。在小清河的三岔以上區(qū)域，它分成兩個(gè)主要的支流：小清河和土城溝。計(jì)劃在小清河的出口處構(gòu)建一個(gè)水庫(kù)，其上游集水區(qū)域面積為124.8平方公里，河流的全長(zhǎng)約22公里，且河床的坡度大約為6‰。從三岔到流入的河口，河流長(zhǎng)大約17.7公里，平均坡度約為22.7‰。在入河口的上游大約2.7公里的位置設(shè)有小清河的渠首，其上游的流域面積約為310平方公里。在壩址斷面附近的照片可參見(jiàn)圖2-1。圖2-1壩址斷面附近照片1.2.2氣象上游的小清河地區(qū)特征為高寒半干旱的氣候條件，呈現(xiàn)出低氣溫、短日照時(shí)間、短無(wú)霜時(shí)期以及較多的陰雨天氣。氣象觀測(cè)站在本工程區(qū)域并未設(shè)立，考慮到氣象數(shù)據(jù)的代表性，參考了烏鞘嶺氣象站的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)分析成果，該站點(diǎn)與工程位置相對(duì)鄰近且在同一氣候分區(qū)內(nèi),見(jiàn)表1-1所示。通過(guò)分析烏鞘嶺氣象站（海拔3045m）長(zhǎng)期觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，得知多年平均氣溫為0℃。在記錄中，歷史上的最高氣溫為28.1℃，發(fā)生在2000年的7月24日，而最低溫度則達(dá)到-30.6℃，發(fā)生在1980年的2月4日。多年平均降水量達(dá)到了405mm，蒸發(fā)量為1521.5mm。多年來(lái)，平均日照時(shí)數(shù)為2596.7小時(shí)；最大積雪深度記錄為36厘米；凍土深度可達(dá)200厘米；多年平均風(fēng)速為5.1m/s，最大風(fēng)速記錄為26.0m/s，出現(xiàn)在1993年的5月6日。1.2.3徑流小清河流域中心的多年平均徑流深度，根據(jù)《甘肅省地表水資源》的“平均年徑流深等值線圖”獲得的數(shù)據(jù)是140mm。在水庫(kù)壩址的上游區(qū)域，該深度達(dá)到220mm?；谶@些數(shù)據(jù)，能夠估算出小清河渠首的多年平均徑流量為4340萬(wàn)m3，同時(shí)壩址的多年平均徑流量為2746萬(wàn)m3。而壩址到渠首這個(gè)區(qū)間的產(chǎn)水量則為1594萬(wàn)m3。1.2.4洪水（1）鑒于小清河流域沒(méi)有實(shí)際測(cè)量的洪水?dāng)?shù)據(jù)，設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算只能通過(guò)其他替代方法完成。使用了“瞬時(shí)單位線”法和臨近流域的模擬方法。這些方法計(jì)算的結(jié)果基本一致。陽(yáng)山水庫(kù)壩址管轄的流域面積為396km2。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察，其底層情況與小清河水庫(kù)壩址上方大體相同，盡管面積有60%的差異，但生成流量的機(jī)制較相似。原甘肅省水文總站從1977年至1988年在金強(qiáng)河鐵路大橋上游300m的位置進(jìn)行了固定點(diǎn)洪水觀察，共獲得了12年的洪峰流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。盡管數(shù)據(jù)系列較短，但具有很強(qiáng)的代表性，能夠反映該地區(qū)的洪水特性。因此，本次工程推薦使用陽(yáng)山水庫(kù)的模擬結(jié)果作為小清河水庫(kù)的設(shè)計(jì)結(jié)果。計(jì)算結(jié)果參見(jiàn)表1-2。（2）小清河水庫(kù)壩址位置沒(méi)有實(shí)際測(cè)量的水文數(shù)據(jù)可供施工洪水參考，因此借鑒了莊浪河武勝驛水文站在不同時(shí)間段的來(lái)水狀況，并將一整年分為以下四個(gè)階段：11月至次年3月、4至6月、7至9月及10月。7至9月的施工洪水使用年度最大洪峰流量結(jié)果，即采用瞬時(shí)單位線法計(jì)算的結(jié)果。其他各階段的施工洪水依據(jù)武勝驛站的分析結(jié)果，并通過(guò)面積指數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換至小清河水庫(kù)壩址，面積指數(shù)n取0.5。關(guān)于小清河水庫(kù)施工洪水的結(jié)果，請(qǐng)參閱表1-3。表1-1烏鞘嶺地面氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)表（1971～2000）表1-2小清河水庫(kù)設(shè)計(jì)洪峰流量成果表表1-3小清河水庫(kù)施工洪水成果表1.2.5泥沙由于項(xiàng)目所處的位置缺乏實(shí)際測(cè)得的泥沙數(shù)據(jù)，根據(jù)《甘肅省懸移質(zhì)多年平均侵蝕模數(shù)圖》檢索到該區(qū)域的年均侵蝕模數(shù)為100t/km2·a。據(jù)此，可以估算出小清河壩址地點(diǎn)的多年平均懸移質(zhì)輸沙量為1.25萬(wàn)t。進(jìn)一步根據(jù)推懸比0.2，估算推移質(zhì)輸沙量為0.25萬(wàn)t，總輸沙量達(dá)到1.5萬(wàn)t。1.3工程區(qū)水文氣象1.3.1區(qū)域地質(zhì)（1）地理形態(tài)兩側(cè)峽谷壁陡峭高聳，其相對(duì)高度超過(guò)100米，頂部露出基巖。作為最低侵蝕基準(zhǔn)面的小清河，其谷底寬大概60米，現(xiàn)有河床大約20米寬，位于高程2862米的河床和漫灘中含有大約6至7米厚的漂石砂卵礫石層。（參見(jiàn)附圖3與4）壩址左側(cè)表現(xiàn)為基巖陡坡，而右側(cè)展現(xiàn)為一個(gè)寬度約50～60米的“U”型峽谷，其特點(diǎn)是馬鞍型基巖陡壁。河谷階地未明顯發(fā)育，且右岸上游400米處有一個(gè)大型的沖溝出口和較大的洪積扇。（2）巖石地層在小清河水庫(kù)工程的施工區(qū)域，主要暴露地層由兩大類組成：全新統(tǒng)下屬的第四紀(jì)松散沉積物以及較為古老的奧陶紀(jì)基巖。具體分析如下：（1）構(gòu)建壩基與壩肩的巖層，即奧陶紀(jì)中統(tǒng)中堡群上組（O2zh2），由致密的基性凝灰?guī)r構(gòu)成，巖石色澤從灰到青灰甚至棕紅，通常巖石完整性較差，常見(jiàn)風(fēng)化裂隙，質(zhì)地堅(jiān)硬但易于破碎。此巖層按NE20～30°NW向∠70～80°角度出露，層狀中等至厚重，層厚介于0.5至2.2米之間。（2）第四紀(jì)地層（Q）涵蓋全新統(tǒng)的沖洪積物（al-plQ43）主要為砂卵石，坡洪積物（dl-plQ4）以碎石土為主，及洪積物（plQ4）同樣由碎石土組成。（3）地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地震在水庫(kù)壩址區(qū)域，地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，兩側(cè)以?shī)W陶系的凝灰?guī)r為主要露頭。巖層出露呈現(xiàn)NE20～30°NW向的單斜結(jié)構(gòu)，巖體整體完整性不佳，風(fēng)化裂隙普遍存在。盡管未觀測(cè)到顯著的區(qū)域性斷層，但區(qū)域內(nèi)小型斷層f1、f2以及風(fēng)化裂隙較為常見(jiàn)。依據(jù)1：400萬(wàn)比例的《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306－2015），該區(qū)地震峰值加速度為0.20g，基本地震強(qiáng)度定為Ⅷ度，反應(yīng)譜特性周期為0.45秒，因此，建議水庫(kù)工程應(yīng)依照Ⅷ度地震強(qiáng)度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。（4）不利的物理地質(zhì)狀況該地區(qū)植被覆蓋良好，物理地質(zhì)問(wèn)題主要體現(xiàn)在巖石風(fēng)化、岸坡卸荷松動(dòng)及崩塌等方面。陽(yáng)面植被較稀疏，風(fēng)化現(xiàn)象更為明顯，而陰面植被較為茂密，風(fēng)化作用相對(duì)較輕。該區(qū)域尚未明顯發(fā)現(xiàn)滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。（5）水文地質(zhì)工程區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件相對(duì)單一，地下水類型以基巖裂隙水和第四系孔隙潛水為主。本區(qū)域地表及地下水資源品質(zhì)上乘，對(duì)普通混凝土及內(nèi)含鋼結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性較弱。1.3.2水庫(kù)工程地質(zhì)條件峽谷內(nèi)，位于石門三岔溝口上游的壩址距離大約為0.3公里。在壩址，河水主要沿SE99°方向流動(dòng)，而壩軸線定位于SE171°。該壩軸線與峽谷基本垂直，并且，峽谷的寬度為60米，現(xiàn)存河床寬20米。河床的坡度近似2.3%，在2011年6月30日的時(shí)候，水面海拔為2861.59米，而水深大約為0.5米。河床底部堆積著6-7米厚的漂石、砂礫石層。左岸的河漫灘范圍在20-30米寬，高度超過(guò)河床0.5-1米，并略傾斜于河床。左側(cè)的壩肩露出大片基巖，巖壁斜度超過(guò)80°；相對(duì)的右岸基巖凸出呈鼻梁狀，斜度超過(guò)70°，兩側(cè)呈凹陷狀地形，覆蓋有2-6米厚的坡洪積碎石土，下層為奧陶系的凝灰?guī)r。（1）左壩肩在水庫(kù)的左側(cè)壩肩區(qū)域，顯露有大片的基巖，其下方坡腳處被1至2米厚的坡洪積碎石土所覆蓋。位于ZK7鉆孔的基巖呈現(xiàn)出階梯狀的外觀，覆蓋著5至7米厚的松散的坡積碎石土。該巖石壁面自然坡度超過(guò)80度，主要由堅(jiān)硬而易碎的凝灰?guī)r構(gòu)成，巖層走向?yàn)镹E20-30°NW，傾角70-80°。此巖層表面平整、光滑，結(jié)構(gòu)緊湊，延伸距離為40至50米，與大壩軸線形成約30度的角度。凝灰?guī)r的單層厚度介于0.5至2.2米，表層存在1至3米厚的強(qiáng)風(fēng)化層，而底層的弱風(fēng)化層厚度介于5至8米之間。通過(guò)對(duì)坡度、裂隙擴(kuò)展及層面裂縫的綜合分析，可以認(rèn)為壩肩的巖石體相對(duì)穩(wěn)定。水庫(kù)的正常蓄水高程設(shè)定為2896.9米，基于巖石的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其飽和抗壓強(qiáng)度的平均值為41.5MPa，指示蓄水狀態(tài)下水下的巖體將保持穩(wěn)定性。在左側(cè)壩肩的2905.0米高程處布置了一口鉆孔，深度達(dá)到50.3米。在ZK7鉆孔的25.8米深處觀察到微細(xì)裂隙的存在，推測(cè)位于千枚巖區(qū)域，該處的水漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在進(jìn)行聲波測(cè)試時(shí)，即便連續(xù)注水16分鐘，孔內(nèi)水位也無(wú)顯著升高，因此25.8米以上的孔段無(wú)法進(jìn)行聲波測(cè)試。根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)分析，建議在基巖的上層0至10米區(qū)域內(nèi)執(zhí)行帷幕灌漿工作，以將其透水性降至5Lu以下。（2）壩基河床的覆蓋層在壩址區(qū)表現(xiàn)為含有漂石砂卵礫石的沖洪積層，其厚度根據(jù)鉆探結(jié)果在6至7米之間，不展現(xiàn)明顯的深窄河槽。砂卵礫石的結(jié)構(gòu)范圍從密實(shí)到非常密實(shí)，偶爾包含粒徑超過(guò)0.5米的石塊，形成壩基的一個(gè)有力的支撐層。與可研階段ZK3揭示的河床覆蓋層的厚度（6.8米，相應(yīng)的基巖面高程為2855.43米）相吻合。因此，得出結(jié)論：壩址區(qū)未發(fā)現(xiàn)窄深河槽的問(wèn)題。根據(jù)ZK3、ZK4、ZK6、ZK8鉆孔的壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，入巖深度0～22m的巖體透水率為3.64～7.31Lu，表現(xiàn)出弱透水性。當(dāng)入巖深度超過(guò)22m時(shí)，巖體的透水率在3.95～0.65Lu范圍內(nèi)，歸類為弱至微透水性。（3）右壩肩在水庫(kù)右岸的壩肩處，坡腳被一層1至2米厚的坡洪積碎石土所覆蓋，這里的碎石大小不等，邊緣尖銳，部分碎石呈懸空狀態(tài)。該區(qū)域的基巖自然傾斜度介于65至75度，且?guī)r石質(zhì)地堅(jiān)固，穩(wěn)定性良好。凝灰?guī)r的層理結(jié)構(gòu)發(fā)育良好，巖層走向明顯，為NE20至30°NW，傾角70至80度。巖層表面平滑、整潔，延伸長(zhǎng)度為30至50米，與壩軸線成約30度角。凝灰?guī)r層的厚度范圍為0.7至2.2米。在右側(cè)壩肩的低洼地帶，對(duì)裸露的基巖進(jìn)行了裂隙分析，發(fā)現(xiàn)了數(shù)組主要裂隙：（1）以NW303°NE∠52°走向，裂隙長(zhǎng)達(dá)1.8米，寬0.5至2厘米，表面略呈波浪形，間隔0.5至0.7米處有裂隙出現(xiàn)，內(nèi)部填有泥質(zhì)物質(zhì)和碎石；（2）以NW302°SW∠65°走向，裂隙長(zhǎng)度2至2.5米，寬度2至3厘米，表面波浪形溫和，每隔0.46至0.6米處發(fā)育裂隙，內(nèi)充滿泥質(zhì)物和碎石；（3）以NW276°SW∠4°走向，裂隙寬0.2厘米，閉合，無(wú)填充物，每0.5至0.7米間隔發(fā)育裂隙。在壩軸線下游約30米的基巖梁部，觀察到一個(gè)次級(jí)小斷層f2，走向NW323°SW∠85°，在基巖陡坡中，清晰可見(jiàn)長(zhǎng)10至20米、寬0.1至0.2米的破碎帶，填充有泥質(zhì)物和碎石，斷層兩側(cè)巖體保持完整。ZK4鉆孔在15.2至17.0米深處（入巖深度8.7至10.5米），鉆取的巖芯較破碎，顯示為粉紅色斷層角礫巖，主要由1至3厘米的碎片構(gòu)成，擠壓和破碎特征明顯。右岸鞍部的ZK5和ZK10鉆孔測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，強(qiáng)風(fēng)化層厚度在1至8米之間，巖體完整系數(shù)平均為0.38；其次，弱風(fēng)化層厚度為4至6米，平均完整系數(shù)為0.57；入巖深度超過(guò)11.6米時(shí)，下層巖體呈微風(fēng)化或未風(fēng)化狀態(tài)，完整系數(shù)平均值為0.60。這兩個(gè)鉆孔的水壓試驗(yàn)結(jié)果顯示，2至18.5米入巖深度處的巖體透水率超過(guò)4.2Lu，表現(xiàn)為中等至弱的透水性；而在18.5至59.5米的深度下，透水率介于1.09至6.47Lu之間，呈現(xiàn)弱透水性。圖1-2左岸擋水壩段剖面圖圖1-3右岸擋水壩段剖面圖圖1-4溢流壩段剖面圖圖1-5中孔壩段剖面圖1.3.3天然建筑材料及施工用水自密實(shí)混凝土技術(shù)采用特殊配方的自密實(shí)混凝土，通過(guò)充分填充較大粒徑的塊石或卵石間的空隙，形成一種密實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)。為了降低大型混凝土結(jié)構(gòu)，如大壩，在水化熱影響及成本方面的負(fù)擔(dān)，并保障大粒徑骨料混凝土的澆注品質(zhì)，國(guó)內(nèi)研究人員依托于當(dāng)代混凝土施工的先進(jìn)研究動(dòng)向，推崇在大體積骨料混凝土的澆筑作業(yè)中采納自密實(shí)混凝土的應(yīng)用策略。這種方法允許自密實(shí)混凝土依靠其自身重力填滿模板的每一個(gè)角落，無(wú)需外加振動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)充分澆注?；诖嗽瓌t，金峰、安雪暉等在2003年于北京清華大學(xué)對(duì)自密實(shí)混凝土技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新性的應(yīng)用，進(jìn)而開(kāi)發(fā)了堆石混凝土技術(shù)。堆石混凝土技術(shù)作為自密實(shí)混凝土應(yīng)用的一個(gè)創(chuàng)新延伸，它通過(guò)自密實(shí)混凝土填補(bǔ)大粒徑堆石的空隙，構(gòu)建大體積混凝土結(jié)構(gòu)，此技術(shù)不僅施工效率高、工藝簡(jiǎn)便、質(zhì)量易于保證，而且具有水泥消耗量低、水化熱效應(yīng)小、可簡(jiǎn)化甚至免除溫控措施、總成本更經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，堆石混凝土技術(shù)在水利水電、電力、交通和市政建設(shè)等大體積混凝土工程領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，自密實(shí)混凝土已被證實(shí)能夠有效地填補(bǔ)堆石之間的空隙，形成稠密結(jié)構(gòu)，并且堆石混凝土固化后展現(xiàn)出良好的力學(xué)性能與耐久性。關(guān)于本項(xiàng)目建設(shè)自然材料的使用，預(yù)估消耗為：混凝土的粗骨料大約需要5萬(wàn)m3、細(xì)骨料約4萬(wàn)m3，還需約23萬(wàn)m3的堆石料。各種材料場(chǎng)地已依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的考察。在勘查過(guò)程中，在岔口驛上游金強(qiáng)河左岸確定了東辰商品沙石料場(chǎng)作為材料提供方，而該料場(chǎng)與壩址的距離大約為32km，并且通過(guò)柏油路直達(dá)壩址區(qū)，實(shí)現(xiàn)了非常便捷的交通。基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察和樣本測(cè)試的結(jié)果，堆石料場(chǎng)最后定位在壩址下游大約15km的地方，在小清河左岸的柳柴溝溝內(nèi)，該處到壩址的最遠(yuǎn)運(yùn)輸距離為16km，并且交通也相當(dāng)便利。柳柴溝溝兩側(cè)的基巖露出地面，其巖石質(zhì)地的斜坡自然傾斜度約為80°，高度差大約180m，創(chuàng)建了一堵宏偉的垂直壁崖，而且沿溝的顯示寬度大約為200m。小清河具有全年流水，且水量豐富，抽取便捷，水質(zhì)上佳。施工和生活用水來(lái)源可以選擇地表水或第四系列的孔隙潛水。該工程區(qū)域的河水以及第四系列的孔隙潛水對(duì)一般混凝土展現(xiàn)弱腐蝕性，因此可以用作施工和生活用水。盡管如此，在洪水期間，泥沙含量較大，所以需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚?。建議僅將其用作施工用水，而生活用水可利用地下水源。1.4工程任務(wù)及規(guī)模1.4.1調(diào)蓄引水工程任務(wù)天祝縣的小清河調(diào)蓄引水項(xiàng)目主要定位于確保到2030年設(shè)計(jì)水平年度天?？h的寬溝工業(yè)園區(qū)、水泉—上灘工業(yè)園區(qū)以及工業(yè)園區(qū)的自備電廠能夠達(dá)到年用水1063.04萬(wàn)m3的需求，同時(shí)，考慮到寬溝地區(qū)1.5萬(wàn)畝的牧草灌溉350.88萬(wàn)m3的用水需求和沿線農(nóng)村人畜的飲水需求6.21萬(wàn)m3。1.4.2水庫(kù)工程規(guī)模該水庫(kù)是一個(gè)年調(diào)節(jié)水庫(kù)，具有420萬(wàn)m3的調(diào)節(jié)庫(kù)容；預(yù)留的淤積庫(kù)容為50萬(wàn)m3。在設(shè)計(jì)水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用了30年一遇的洪水設(shè)計(jì)和300年一遇的洪水校核，分配的防洪庫(kù)容為68萬(wàn)m3。水庫(kù)的總庫(kù)容為538萬(wàn)m3，能夠?yàn)橄掠蚊磕晏峁?420.29萬(wàn)m3的供水能力。1.5編制原則這個(gè)施工組織設(shè)計(jì)專門為小清河水庫(kù)工程制定，在策劃階段，根據(jù)工程的具體情況，深入分析了工程施工的特征和相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)內(nèi)容包含了工程施工環(huán)境、建材料場(chǎng)的挑選、施工導(dǎo)流計(jì)劃、主要項(xiàng)目施工策略、施工現(xiàn)場(chǎng)總布局、主要施工設(shè)備安排、主要材料需求清單、施工時(shí)間表等方面。新技術(shù)、新工藝、新方法和新材料的應(yīng)用在施工組織設(shè)計(jì)中得到了充分體現(xiàn)。施工組織設(shè)計(jì)的編制目標(biāo)旨在根據(jù)明確的施工環(huán)境、特性和現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)狀況進(jìn)行綜合考慮，以便為工程施工提供一個(gè)相對(duì)完備的方案。在制定本工程的施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，采取了合理挑選建筑材料源頭、優(yōu)化施工計(jì)劃、科學(xué)布局現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)施、合理安排施工時(shí)程、理智減少資源使用的原則，同時(shí)也要確保施工組織設(shè)計(jì)擁有技術(shù)前沿、計(jì)劃合理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作便利的特征，以便指導(dǎo)工程施工和管理。2施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃2.1工程等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）的規(guī)定，該工程的規(guī)模被分類為?。?）型，定級(jí)為Ⅳ等；主要結(jié)構(gòu)的工程級(jí)別為4級(jí)，而次要及臨時(shí)建筑物應(yīng)依據(jù)5級(jí)建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。依照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）的要求，大壩的設(shè)計(jì)考慮了30年一遇的洪水情形，并進(jìn)行了200年一遇洪水的校核，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)洪水的峰值流量定為91.5m3/s，而校核洪水的峰值流量定為212m3/s。參考1：400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-2001）規(guī)定，本區(qū)域在50年的超越概率為10％的情況下，地震動(dòng)峰值加速度定為0.20g。相應(yīng)地，工程區(qū)的地震基本烈度被確定為Ⅷ度，地震動(dòng)的反應(yīng)譜特征周期為0.45s，且本工程采取了8度的抗震設(shè)防措施。2.2施工準(zhǔn)備2.2.1技術(shù)準(zhǔn)備小清河水庫(kù)工程施工組織設(shè)計(jì)需要全面考慮項(xiàng)目的特性和挑戰(zhàn)，確保工程順利實(shí)施。首先，對(duì)于該工程，重要的是進(jìn)行全面的地質(zhì)和環(huán)境評(píng)估，以確定最適合的施工方法和材料選擇。特別注意的是，由于水庫(kù)工程對(duì)環(huán)境的潛在影響，必須確保所有施工活動(dòng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，包括對(duì)周圍生態(tài)的保護(hù)和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。在施工計(jì)劃方面，需制定詳細(xì)的時(shí)間表和階段性目標(biāo)，確保各個(gè)施工階段如地基處理、大壩建設(shè)和輔助設(shè)施建設(shè)等能夠有序進(jìn)行。同時(shí)，施工過(guò)程中的資源管理也至關(guān)重要，包括人力、機(jī)械、材料的有效配置和利用。確保材料供應(yīng)連續(xù)性和質(zhì)量控制，特別是對(duì)于混凝土、鋼筋等關(guān)鍵材料，要嚴(yán)格按照工程質(zhì)量要求采購(gòu)和使用。安全管理是工程施工中的關(guān)鍵組成部分。需要建立和執(zhí)行嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和程序，確保施工人員安全，包括高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)如高空作業(yè)和水下作業(yè)的特別防護(hù)。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)的日常管理也是保證工程順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，包括現(xiàn)場(chǎng)秩序的維護(hù)、工作進(jìn)度的監(jiān)控以及應(yīng)急預(yù)案的制定與執(zhí)行。在技術(shù)準(zhǔn)備方面，應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)和管理工具，如項(xiàng)目管理軟件、自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備等，以提高施工效率和精度。同時(shí)，針對(duì)小清河水庫(kù)的特殊性，如可能的地質(zhì)不穩(wěn)定性、水文條件等，需要制定具體的技術(shù)方案和應(yīng)對(duì)措施。2.2.2物資準(zhǔn)備小清河水庫(kù)工程的施工物資準(zhǔn)備是確保工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此工程涉及大規(guī)模的水利建設(shè)，因此需要精心規(guī)劃和準(zhǔn)備各種施工物資。首先，主要物資包括混凝土、鋼筋、防水材料、地基處理材料、以及用于建造水壩和輔助結(jié)構(gòu)的其他建筑材料?；炷恋馁|(zhì)量對(duì)水壩的穩(wěn)定性和耐久性至關(guān)重要，因此必須選擇高質(zhì)量、適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝偷刭|(zhì)條件的混凝土。鋼筋的選擇也需考慮到強(qiáng)度和抗腐蝕性，確保水庫(kù)長(zhǎng)期安全運(yùn)行。在施工設(shè)備方面，需要準(zhǔn)備包括挖掘機(jī)、推土機(jī)、混凝土攪拌車、泵車、起重機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備。這些設(shè)備的選擇和維護(hù)至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈儗⒃谡麄€(gè)施工過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用?？紤]到工程規(guī)模和復(fù)雜性，還需要準(zhǔn)備充足的備件和維修工具，以應(yīng)對(duì)機(jī)械故障和維護(hù)需求。此外，考慮到水庫(kù)工程特有的環(huán)境特點(diǎn)和技術(shù)要求，還需要準(zhǔn)備特殊的測(cè)量和測(cè)試設(shè)備，如水文測(cè)量設(shè)備、土壤和材料測(cè)試設(shè)備。這些設(shè)備對(duì)于確保施工過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求至關(guān)重要。安全設(shè)備也是物資準(zhǔn)備的重要部分，包括個(gè)人防護(hù)裝備、安全網(wǎng)、警示標(biāo)志等。鑒于水庫(kù)施工的特殊風(fēng)險(xiǎn)，如高空作業(yè)和水下作業(yè)，相應(yīng)的安全措施和救援設(shè)備應(yīng)備足且易于獲取。在物資供應(yīng)鏈管理方面，建立穩(wěn)定可靠的供應(yīng)鏈至關(guān)重要。這涉及與供應(yīng)商的協(xié)調(diào)，確保物資能夠及時(shí)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)還需考慮倉(cāng)儲(chǔ)和物流管理，確保物資儲(chǔ)存條件符合要求，避免因材料損壞或缺失導(dǎo)致施工延誤。2.2.3勞動(dòng)力準(zhǔn)備小清河水庫(kù)工程的施工勞動(dòng)力準(zhǔn)備對(duì)于確保項(xiàng)目按計(jì)劃順利進(jìn)行至關(guān)重要。首先，針對(duì)這一大型水利工程的特點(diǎn)，需要細(xì)致規(guī)劃所需的勞動(dòng)力類型和數(shù)量。工程將需要包括土木工程師、建筑師、技術(shù)員、安全專家、操作工、普工等多種專業(yè)人員。土木工程師和建筑師負(fù)責(zé)整體設(shè)計(jì)和技術(shù)指導(dǎo)，技術(shù)員則處理日常的技術(shù)問(wèn)題和設(shè)備維護(hù)，操作工操作各類機(jī)械設(shè)備，而普工則從事基礎(chǔ)建設(shè)和日常勞動(dòng)。在勞動(dòng)力數(shù)量方面，需要根據(jù)工程各階段的具體需求來(lái)確定。例如，在初期的土地平整和基礎(chǔ)建設(shè)階段，可能需要較多的操作工和普工；而在后期的結(jié)構(gòu)建設(shè)和裝修階段，則可能需要更多具備專業(yè)技能的工人。同時(shí)，也要考慮到工程進(jìn)度和季節(jié)性因素對(duì)勞動(dòng)力需求的影響。勞動(dòng)力的質(zhì)量同樣重要。鑒于工程的復(fù)雜性和技術(shù)要求，所有參與工程的工人都需要具備相應(yīng)的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)。這可能需要通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)或招聘具有特定技能和經(jīng)驗(yàn)的工人來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于關(guān)鍵職位，如機(jī)械操作員和技術(shù)員，更需確保他們具有高水平的專業(yè)知識(shí)和操作經(jīng)驗(yàn)。安全培訓(xùn)對(duì)于所有工人來(lái)說(shuō)是必不可少的。水庫(kù)工程具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，包括高空作業(yè)、機(jī)械操作等，因此需要確保每位工人都了解安全規(guī)程并能夠在工作中正確地應(yīng)用。定期的安全培訓(xùn)和緊急情況演練對(duì)于預(yù)防事故和提高工人對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)至關(guān)重要。此外，施工勞動(dòng)力的管理和調(diào)度也是重點(diǎn)。有效的勞動(dòng)力管理系統(tǒng)可以幫助確保工人的合理分配和調(diào)度，提高工作效率，同時(shí)減少閑置和過(guò)度勞累。此外，對(duì)于長(zhǎng)期工程，還需要考慮工人的住宿、飲食和醫(yī)療等生活保障，以維持工人的健康和士氣。2.2.4組織準(zhǔn)備小清河水庫(kù)工程的施工組織準(zhǔn)備是確保項(xiàng)目順利實(shí)施的基礎(chǔ)。在進(jìn)行此類大型水利工程時(shí)，首先需要制定一個(gè)詳細(xì)的施工計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃應(yīng)涵蓋工程的所有階段，包括土地準(zhǔn)備、基礎(chǔ)建設(shè)、主體結(jié)構(gòu)建設(shè)、以及最終的裝飾和完成工作。每個(gè)階段都應(yīng)明確具體的時(shí)間表、所需資源（包括人力和物資）以及預(yù)期成果。在人力資源管理方面，必須確保擁有足夠的工程師、技術(shù)人員、施工工人和管理人員。每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的職責(zé)和工作內(nèi)容應(yīng)明確劃分，以確保工作的高效協(xié)調(diào)。此外，考慮到施工的復(fù)雜性，還需要設(shè)立專門的質(zhì)量控制小組，以確保所有工作均達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。物資管理也至關(guān)重要，施工組織應(yīng)確保所有必需的材料和設(shè)備都能夠及時(shí)到位。這涉及到與供應(yīng)商的密切協(xié)作，以及對(duì)物資流動(dòng)和存儲(chǔ)的有效管理?？紤]到可能的延遲和損耗，備有一定數(shù)量的備用材料也是必要的。安全管理是施工組織的核心部分，需要制定嚴(yán)格的安全規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。所有工作人員應(yīng)接受必要的安全培訓(xùn)，特別是對(duì)于那些將在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中工作的人員，如高空作業(yè)、水下工作等。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備必要的安全設(shè)施和急救設(shè)備。項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量控制是持續(xù)的任務(wù)。應(yīng)該定期評(píng)估工程進(jìn)度，與預(yù)定計(jì)劃相比較，及時(shí)調(diào)整策略以應(yīng)對(duì)任何可能的延誤。質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)持續(xù)監(jiān)督施工質(zhì)量，確保所有工作均符合設(shè)計(jì)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。最后，與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和政府的良好溝通也是成功的關(guān)鍵。這包括處理工程對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和居民生活可能產(chǎn)生的影響，以及確保符合所有法律和規(guī)章要求。2.3料場(chǎng)準(zhǔn)備工作計(jì)劃2.3.1料場(chǎng)概況總結(jié)建設(shè)項(xiàng)目和工程量的計(jì)算，整個(gè)建設(shè)工程要求粗細(xì)骨料的砼達(dá)到6.33萬(wàn)立方米，包括2.39萬(wàn)立方米的砂和3.94萬(wàn)立方米的礫石；塊石料達(dá)到5.4萬(wàn)立方米?？紤]到物料場(chǎng)的分布，分別選擇了一個(gè)用于砼的商品骨料場(chǎng)和一個(gè)用于堆石料及人工骨料的場(chǎng)地。物料場(chǎng)的基礎(chǔ)信息如下所述：東辰砂礫石料場(chǎng)位置于金強(qiáng)河左岸的岔口驛上游漫灘，與壩址相距32千米，能夠通過(guò)柏油道路直達(dá)工地，具有優(yōu)越的交通條件。該場(chǎng)地的地形遼闊、平坦，地表暴露的砂礫石層在0.2米處泥土含量稍高，下層則為質(zhì)優(yōu)的砂礫石料層，地下水位大約埋深1.5米。根據(jù)物料場(chǎng)挖掘揭露的剖面信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此場(chǎng)地的礫石主要由變質(zhì)火山凝灰?guī)r組成，次要成分包括砂巖、花崗閃長(zhǎng)巖、灰?guī)r等，具有硬度強(qiáng)、耐風(fēng)化、抗凍性能佳等特點(diǎn)。綜合考慮東辰砂礫石料場(chǎng)的骨料質(zhì)量和存儲(chǔ)量，可以充分滿足工程的需求。相關(guān)混凝土粗、細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)的對(duì)比可見(jiàn)表2-1、表2-2。盡管工程區(qū)上游山區(qū)基巖主要是火山巖，且堿活性檢測(cè)試驗(yàn)顯示砂礫石骨料為非堿活性骨料，可以安全應(yīng)用于混凝土骨料。骨料堿活性的試驗(yàn)報(bào)告見(jiàn)表2-3。堆石料場(chǎng)的最終確定位置在壩址上游的小清河右岸中浪溝，大約5.5千米的距離，最大運(yùn)輸距離為6千米。沖溝的兩邊都是裸露的基巖，巖質(zhì)岸坡自然坡度大約為80度，高度差大約為180米，形成了一堵陡峭的墻壁，順溝方向展露寬度約200米，交通相對(duì)便利。場(chǎng)地裸露的巖石特性為淺灰白色的粗面巖，夾有薄層硅質(zhì)巖，粗面巖的基質(zhì)呈淺灰或淺黃色，擁有不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。它的巖體產(chǎn)狀穩(wěn)定，層面清晰可見(jiàn)，延伸距離約50-60米，中到厚的層狀分布，單層厚度在2-4米。自然崩塌的巖塊大多體形規(guī)則，長(zhǎng)方體形狀，成品率可達(dá)80%。由于主要發(fā)育2組裂隙，層面“X”型相交，將巖體切割成菱形塊體，方便開(kāi)采，且塊石較規(guī)則，成為理想的塊石料源。表2-1混凝土粗骨料質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比表表2-2混凝土細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比表表2-3骨料堿活性（化學(xué)法）試驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示：弱至微風(fēng)化的英安凝灰?guī)r所具有的干密度范圍是2.69至2.73g/cm3，平均干密度為2.70g/cm3；其比重在2.70至2.74之間，平均值定在2.71g/cm3?？障堵首儎?dòng)在0.32%到1.13%之間，而平均為0.47%。水分吸收率在0.07%至0.38%之間波動(dòng)，平均值是0.14%，而飽和吸水率從0.12%至0.43%，其平均值為0.18%。飽水系數(shù)的平均值是0.74，在0.58至0.93之間變化。干抗壓強(qiáng)度在69.6MPa至79.6MPa之間，平均值為74.12MPa，而飽和抗壓強(qiáng)度介于53.8MPa和71.3MPa之間，平均值為62.94MPa。在經(jīng)過(guò)凍融處理后，抗壓強(qiáng)度變?yōu)?9.3至56.6MPa，平均值是48.42MPa，其抗凍系數(shù)在0.70至0.83之間波動(dòng)，平均值達(dá)到0.77。經(jīng)歷25次反復(fù)凍融后，損失率在0.02%到0.06%之間，平均值為0.03%，而軟化系數(shù)在0.77至0.90之間，平均值為0.85。SO3的含量范圍在0.031%至0.071%之間，平均值為0.05%。石料場(chǎng)的尺寸是以200米的長(zhǎng)度和200米的寬度計(jì)算的，面積達(dá)到了4.0萬(wàn)平方米，而按照12米的開(kāi)采厚度計(jì)算，開(kāi)采儲(chǔ)量超過(guò)了48萬(wàn)立方米，這可以滿足工程的要求。其它的各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)均符合規(guī)定的質(zhì)量技術(shù)要求，詳情可以在表2-4中查看。表2-4塊石料質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比表（3）針對(duì)人工骨料堆石混凝土壩，塊石的粒徑需求定在300至1000毫米之間，而小于300毫米的塊石被視為廢料。由此，可以采納小于300毫米的塊石制作人工骨料。巖石物理力學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示，原巖達(dá)到了技術(shù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)人工骨料進(jìn)行了人工軋制試驗(yàn)，并據(jù)此獲得以下試驗(yàn)數(shù)據(jù)：粗骨料：20至5毫米粒子占比在59.7至67.1%之間，平均值為63.3%；軟弱粒子含量為0.3至0.8%，平均值0.5%；含泥量在0.40至1.20%之間，平均0.77%；粒度模數(shù)范圍6.08至6.12，平均6.11；堆積密度介于1.61至1.65g/cm3，平均1.64g/cm3；表觀密度在2.77至2.80g/cm3，平均2.79g/cm3；孔隙率在40.9至41.9%之間，平均41.2%；吸水率范圍1.10至1.50，平均1.22；凍融損失率在2.0至2.9%，平均值2.4%。細(xì)骨料：5至0.158毫米粒子占30.6至38.0%，平均34.6%；小于0.158毫米的石粉含量為1.3至1.6%，平均1.5%；細(xì)度模數(shù)在3.22至3.51之間，平均3.37；平均粒徑在0.44至0.51毫米之間，平均值0.48毫米；堆積密度在1.44至1.50g/cm3，平均值1.46g/cm3；表觀密度在2.63至2.65g/cm3，平均2.64g/cm3；硫酸鹽和硫化物（折算為SO3）含量在0.03至0.07%之間，平均0.05%。進(jìn)一步地，通過(guò)碾碎加工180千克的原巖、篩分得到20至0.158毫米的成品骨料138.164千克，這其中包括成品礫石87.404千克和成品砂50.76千克。由此計(jì)算，骨料的總成品率為76.76%，其中礫石和砂的成品率分別為48.56%和28.2%。因此，其試驗(yàn)指標(biāo)作為人工骨料均符合相關(guān)規(guī)范和質(zhì)量技術(shù)要求，并且存量也能夠滿足工程的需求。2.3.2料場(chǎng)施工準(zhǔn)備（1）砂石料場(chǎng)的挑選和挖掘策略①小清河溝道的砂礫石材質(zhì)多變且顆粒大小不一，通常含有尺寸超過(guò)0.6m的漂卵石，而表層偶有0.5至1.6m大小的巨石。這些礫石和砂作為混凝土骨料的產(chǎn)出效率較低，且由于地下水位相對(duì)較高，導(dǎo)致挖掘成本上升。②對(duì)于壩體堆石料的剩余物料，其經(jīng)過(guò)加工成人工骨料后，能在質(zhì)量和庫(kù)存上滿足工程建設(shè)的需求，雖然挖掘成本較高。經(jīng)過(guò)挖掘、破碎和洗篩，人工骨料的單價(jià)定為：砂石195元/m3，碎石111.78元/m3。③實(shí)地考察了東辰商品砂礫石料場(chǎng)后，經(jīng)篩選和沖洗后的粗、細(xì)骨料運(yùn)至大壩區(qū)域的單價(jià)介于90至100元/m3。綜合比較下，從便利施工、保障進(jìn)度和投資節(jié)約的角度來(lái)看，東辰的砂礫石料場(chǎng)在產(chǎn)能和砂石質(zhì)量上均能滿足工程的要求。因此，項(xiàng)目決定通過(guò)購(gòu)買成品料的方式提供混凝土砂石骨料。（2）開(kāi)挖選址和堆石料的挑選所選的堆石料場(chǎng)地處于小清河上游約5.5km的右岸中浪溝區(qū)域。采用的開(kāi)挖方式為從上往下的階梯段爆破法，階梯的高度在5.0至8.0m之間。使用YQ-100型深孔鉆進(jìn)行石料開(kāi)采，鉆孔直徑為100mm，深度在6.0至9.0m之間。運(yùn)用深孔梯段微差擠壓爆破，最大限度地利用梯段巖體的層理、節(jié)理及天生裂縫進(jìn)行爆破，并在其基礎(chǔ)上控制爆破，以保證爆破后的石料尺寸在30至150cm之間，盡量減少或避免二次破碎。挖掘出的堆石料必須是新鮮且完整的，硬度要高，不允許存在剝離層和裂縫，且中部或部分厚度不應(yīng)小于30cm。最大粒徑要考慮運(yùn)輸和存儲(chǔ)的便利性，并且不得超過(guò)1.5m。爆破后，使用2m3的挖掘機(jī)進(jìn)行挖裝，并用10至15噸的卡車運(yùn)輸至大壩，使用320馬力的推土機(jī)進(jìn)行材料的整理和場(chǎng)地平整等輔助工作。3施工平面布署3.1布署標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）的要求，當(dāng)前的項(xiàng)目被歸類為小型Ⅳ級(jí)工程，其中永久性主體建筑物定級(jí)為4級(jí)，而次要建筑物定級(jí)為5級(jí)。按照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303-2004）設(shè)定，閘門導(dǎo)流建筑的級(jí)別被定義為5級(jí)。該工程的壩型設(shè)計(jì)方案選定為自密實(shí)堆石混凝土重力壩，考慮到綜合施工進(jìn)度安排，壩體的建設(shè)無(wú)法在一個(gè)枯水期內(nèi)完全完成，因此必須采納全年導(dǎo)流策略。依照規(guī)范，所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在10至5年一遇洪水的重現(xiàn)期之間，而施工階段的壩體洪水導(dǎo)渡標(biāo)準(zhǔn)則定為10至20年一遇。鑒于大壩地區(qū)一、二期圍堰的使用周期都少于1.5年且使用期相對(duì)較短；同時(shí)，大壩下游在汛期5年一遇與10年一遇洪水的流量差異為21.2m3/s，顯示出較大的洪水流量差異；并且，當(dāng)分別應(yīng)用5年一遇與10年一遇導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，圍堰的工程量以及相應(yīng)的導(dǎo)流建筑投資都表現(xiàn)出較大的差異。綜上所述，選擇了5年一遇洪水的重現(xiàn)期作為導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，也就是在枯水期——即從10月至次年5月——的導(dǎo)流量為Q20%=11.0m3/s，全年的導(dǎo)流量為Q20%=17.7m3/s。施工階段壩體的洪水導(dǎo)渡標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)定為10年一遇設(shè)計(jì)，最大洪峰流量則為Q10%=38.9m3/s。項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)的分期洪水成果請(qǐng)參見(jiàn)表2-3。3.2布署方式及布署規(guī)劃3.2.1布署方式鑒于當(dāng)前階段的大壩地點(diǎn)的地形狀況，以及施工導(dǎo)流和樞紐中孔協(xié)同布置的優(yōu)勢(shì)，本項(xiàng)目建議首個(gè)樞紐采納分期河床導(dǎo)流策略。工程將被劃分為兩個(gè)施工階段：在第一階段，右岸中孔壩段和右岸截水壩段將被施工至2875.0m的高程；在第二階段，溢流壩段和左岸截水壩段將進(jìn)行施工，一旦第二階段施工壩段達(dá)到2875.0m的高程，全體壩段將一并進(jìn)行上層建設(shè)。由于河流導(dǎo)流體積相對(duì)較少，加上第一階段施工工作的大規(guī)模工程量，第一階段工程將執(zhí)行全年導(dǎo)流；在二～1階段工程，將在枯水期執(zhí)行導(dǎo)流，而在二～2階段工程將依靠已澆筑至2875.0m高程的壩體實(shí)現(xiàn)截水。3.2.2布署規(guī)劃（1）第一階段布署于樞紐區(qū)域在第一階段的布署中，利用圍堰保護(hù)右岸，使水通過(guò)擴(kuò)展后的左岸河床流過(guò)，并開(kāi)展右岸中孔壩段和右岸擋水壩段的建設(shè)。整個(gè)第一階段實(shí)施全年導(dǎo)流，預(yù)計(jì)導(dǎo)流量達(dá)到Q20%=17.7m3/s。右岸的結(jié)構(gòu)在圍堰的保護(hù)下將建設(shè)至2875.0m的高程。從首年的10月至次年的3月，通過(guò)使用右岸的縱向圍堰阻擋水流，水通過(guò)擴(kuò)展后的左岸河床流動(dòng)，在圍堰保護(hù)下進(jìn)行右岸擋水壩段和中孔壩段的基礎(chǔ)挖掘等工作。在次年防汛期之前（至6月底），中孔壩段和右岸擋水壩段將澆筑至至少2863.2m的高程。在次年的汛期，即7月至9月，維持導(dǎo)流量標(biāo)準(zhǔn)為全年Q20%=17.7m3/s，在縱向圍堰及上下游的橫向圍堰的保護(hù)下，中孔壩段和右岸擋水壩段的建設(shè)將繼續(xù)，并在9月底建設(shè)至2875.0m高程。（2）第二階段布署于樞紐區(qū)域第二階段，從次年的10月至第三年的10月，作為溢流壩段、左側(cè)擋水壩段以及整體壩段建設(shè)至壩頂高程的施工階段。第二～1階段，從次年的10月至第三年的6月，圍堰將阻擋水流，預(yù)計(jì)導(dǎo)流量為Q20%=11.0m3/s，通過(guò)已建成的中孔流水，溢流壩段和左側(cè)擋水壩段將建設(shè)至2875.0m高程。第二～2階段，從第三年的7月至9月，壩體將阻擋水流，中孔過(guò)水，按照10年一遇的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)導(dǎo)流量為Q10%=38.9m3/s，當(dāng)中孔泄流量達(dá)到38.9m3/s時(shí)，壩前水位將為2873.1m。整體大壩斷面將建設(shè)至壩頂?shù)?899.1m高程。關(guān)于導(dǎo)流的主要技術(shù)特性，請(qǐng)參見(jiàn)表3-1。3.3布署建筑物設(shè)計(jì)3.3.1一期圍堰結(jié)合永久泄洪閘，樞紐導(dǎo)流泄水建筑物的布置實(shí)施。首部樞紐區(qū)的導(dǎo)流設(shè)施主要包括一期圍堰、左岸的清淤河床以及二期河床的上下游圍堰（參見(jiàn)附圖8和附圖9）。在減緩對(duì)原始河道的約束寬度和方便圍堰拆卸的考慮下，一期縱向圍堰的設(shè)計(jì)模式考慮到了使用就地材料，便于拆卸等因素，因此選擇了編織袋圍堰。該圍堰特點(diǎn)包括較小的底部寬度、簡(jiǎn)化的防滲措施以及快速的填筑進(jìn)度；上下游的橫向圍堰選擇了土石材料圍堰。由于圍堰位置的河床覆蓋層相當(dāng)厚重（7m～10m）且主要由沙礫石組成，因此堰基采用高壓旋擺噴涂防滲墻進(jìn)行防滲處理，局部堰體邊坡的抗沖措施選擇用鋼筋籠進(jìn)行碼砌。3.3.2二期圍堰縱向?qū)υ谏嫌问┕げ糠终归_(kāi)15.0m，在下游部分展開(kāi)25.0m。它的上游端的頂部高程設(shè)定為2870.0m，而下游側(cè)的頂部高程定在2862.9m。導(dǎo)墻的頂部寬度為1.00m，左側(cè)邊坡設(shè)定為垂直，右側(cè)邊坡的比例為1：0.25。導(dǎo)墻的建基高程為2858.5m，其最大墻高達(dá)到11.5m，并在縱向?qū)Φ幕A(chǔ)部分運(yùn)用了混凝土施工。在上下游位置，橫向圍堰選擇了土石構(gòu)造，堰體使用粘土心墻實(shí)現(xiàn)防滲，并在堰基上運(yùn)用高壓旋擺噴涂防滲墻以阻止?jié)B漏。圍堰的頂部寬度測(cè)定為4.0m。上游的堰頂高程定位在2870.00m，最大的堰高為7.6m，圍堰延伸出34m的長(zhǎng)度；下游的堰頂高程定在2862.9m，最大的堰高為1.5m。上下游的橫向圍堰在迎水面和背水面的堰坡比例都設(shè)定為1：1.5。有關(guān)施工導(dǎo)流的工程量，詳見(jiàn)表3-2。表3-1施工導(dǎo)流特性表表3-2施工導(dǎo)流工程量表3.4布署工程施工(1)對(duì)于混凝土縱向?qū)Φ慕ㄔO(shè)，該導(dǎo)墻自壩縱0+64.36的上下游壩面向兩側(cè)延伸，其定位上游段高程為2870.0m，而下游側(cè)高程為2862.9m，以及建立在2858.5m的基礎(chǔ)高程上，具有11.5m的最大墻體高度。并且導(dǎo)墻和其基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)主要通過(guò)混凝土注入法構(gòu)建。(2)在圍堰填筑施工階段，一期縱向圍堰的整體長(zhǎng)度是21.4m，頂部寬度為4m，且堰體最大高度為2.5m。編織袋的填充物通過(guò)10t汽車運(yùn)輸，再由工人手動(dòng)裝入袋中。一期橫向圍堰的頂部寬度也維持在4.0m，最大高度為2.5m，每一層的填筑（約50cm）使用10.5t振動(dòng)碾進(jìn)行壓實(shí)。防滲的粘土心墻將與圍堰的填筑過(guò)程同步進(jìn)行。部分圍堰填筑物料可以直接從疏浚的河床上堰運(yùn)送，其余的則可以直接從壩肩挖掘料上堰進(jìn)行填筑。二期中上游圍堰的最大堰高為7.6m，頂部長(zhǎng)度為34m。3.5截流及基坑排水3.5.1截流依據(jù)整體施工布局和總進(jìn)度的計(jì)劃，樞紐的截流活動(dòng)定于第二個(gè)年頭的10月上旬執(zhí)行。選擇的截流標(biāo)準(zhǔn)遵循壩址區(qū)10月的五年一遇月平均流量，即0.93m3/s。此工程的截流流量較為微小，中間孔的配置位于右岸，而從左岸占用入口，主要的材料來(lái)源是左岸壩肩挖掘的廢棄渣。3.5.2基坑排水開(kāi)挖區(qū)的排水工作可以分為初步排水和常規(guī)排水兩部分。由于此項(xiàng)目的河道具有較大的坡度，因此在截流后，開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)的河道積水主要通過(guò)自然滲透排到下游河道，這造成初步排水量相對(duì)較少。常規(guī)排水主要是排除源自上游圍堰的滲漏水、開(kāi)挖區(qū)內(nèi)的雨水聚集、兩岸的地下水，以及施工機(jī)械使用的水。預(yù)測(cè)開(kāi)挖區(qū)的常規(guī)排水量最大大約為800m3/h。采用溝渠收集水，通過(guò)離心泵進(jìn)行抽水的排水方法，并且主要使用的排水設(shè)備詳見(jiàn)表4-3。表4-3經(jīng)常性排水設(shè)備表3.6樞紐工程總布置3.6.1總體布置型式該工程的關(guān)鍵阻水構(gòu)筑物選擇了堆石混凝土重力壩設(shè)計(jì)，規(guī)定的正常蓄水位為2896.90m，計(jì)劃的洪水位標(biāo)定為2897.21m，而校核洪水位定在2898.97m，壩頂高程設(shè)置為2899.10m。同時(shí)，壩頂考慮了交通運(yùn)輸?shù)男枰?，其寬度被設(shè)定為8.0m，最大壩高為48.55m，且壩頂全長(zhǎng)122.43m。整個(gè)壩體由三個(gè)部分組成：擋水壩段、中孔壩段以及溢流壩段（詳情見(jiàn)附圖5和附圖6）。擋水壩段被進(jìn)一步細(xì)分為五個(gè)子段：從壩縱0+000.00至壩縱0+012.28的段落為左壩段一，長(zhǎng)12.28m；壩縱0+012.28至壩縱0+030.28段為左壩段二，長(zhǎng)18.0m；壩縱0+030.28至壩縱0+049.28段為左壩段三，長(zhǎng)19.0m；壩縱0+088.28至壩縱0+103.20段為右壩段二，長(zhǎng)14.92m；以及壩縱0+103.20至壩縱0+122.43段為右壩段一，長(zhǎng)19.23m。在左擋水壩段壩縱0+044.78位置設(shè)計(jì)了一個(gè)貨物懸掛孔道。位于主河床壩段的壩縱0+049.28至壩縱0+068.28段配置了一個(gè)無(wú)閘控制的泄洪表孔；從壩縱0+068.28至壩縱0+088.28段設(shè)有一個(gè)泄洪排沙中孔，中孔上游處配有平板事故檢修閘門，孔口尺度為寬2mx高2.5m；出口處安裝有弧形工作閘門，孔口尺度為寬2mx高2m，并使用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行控制。在中孔壩段的壩縱0+075.28位置安放了引水管，而大壩泄洪的能量消散方法被設(shè)計(jì)為挑流式消能方式。3.6.2主要建筑物（1）阻水壩區(qū)段位于兩側(cè)壩肩的阻水壩區(qū)段分布如下：左側(cè)壩肩分段位于壩縱0+000.00～0+049.28m，劃分為三段，各段長(zhǎng)12.28m、18.0m與19.0m；右側(cè)壩肩從壩縱0+088.28至0+122.43m，被分為兩段，其長(zhǎng)度分別為14.92m和19.23m。阻水壩的截面設(shè)計(jì)綜合各項(xiàng)因素，如壩體的抗滑穩(wěn)定性和壩基的應(yīng)力狀態(tài)，并致力于確保阻水壩與溢流壩區(qū)段的協(xié)同。壩頂?shù)暮０胃叨冗_(dá)到2899.10m，上游壩坡的上半部分呈垂直狀態(tài)，下半部分坡度為1：0.1，壩坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)的海拔為2861.55m，滿足交通需求的壩頂寬度為8m，下游壩坡為1：0.7，下游轉(zhuǎn)折點(diǎn)的海拔定為2891.10m。左、右側(cè)阻水壩區(qū)段的剖面圖參見(jiàn)圖2-2、圖2-3。（2）溢流壩區(qū)段溢流壩區(qū)段（表孔）的基礎(chǔ)高度定為2850.55m，壩頂高度為2899.10m，壩體高度為48.55m，堰頂?shù)暮０胃叨仍O(shè)為2896.95m。上游壩坡與反弧形段的下游壩坡均為直立形式，壩底寬度37.58m。此處的溢流壩堰面運(yùn)用了WES曲線，并通過(guò)挑流進(jìn)行能量消散，下方連接反弧形段，反弧形半徑12m，挑角20°。堰上未配備閘門控制裝置，操作簡(jiǎn)易，易于管理與施工。表孔兩側(cè)的墩體厚度為2.0m，使用C25混凝土；壩頂配置交通用途，其橋梁跨度15m，使用C30預(yù)制混凝土T形梁結(jié)構(gòu)。溢流壩區(qū)段的剖面圖見(jiàn)圖2-4。（3）中間壩區(qū)段泄洪排沙孔的底部高度定為2868.00m，底部和側(cè)部的前緣設(shè)有半徑為1.0m的圓弧曲線，頂部前緣采用橢圓曲線，曲線方程表示為x2/3.752+y2/1.252=1。該橢圓曲線后方安裝了平板式檢修閘門（孔口尺度2×2.5m），其后連接了一段18.54m的直線部分，然后是一個(gè)1：4的傾斜段連向弧形工作門，工作門后是一段9.54m的直線段，進(jìn)入反弧形段，反弧半徑10m，挑角20°。中間壩區(qū)段壩縱0+075.28位置設(shè)有引水管道。中間壩區(qū)段的剖面圖見(jiàn)圖2-5。（4）壩基處理大壩的基底選用了致密的塊狀基質(zhì)凝灰?guī)r，其飽和抗壓強(qiáng)度范圍為30.8～59.1MPa，弱層分化厚度大約為3.1～11m，河床處的相對(duì)防滲層(q=5Lu)深度約12m，其覆蓋層的巖石類型為沖積層沙質(zhì)卵石，厚度介于6.5～6.8m，基礎(chǔ)條件相對(duì)較好。①壩基挖掘工程設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)地質(zhì)狀況決定了壩基挖掘的主要工作：清除河床及兩側(cè)壩肩上的砂礫石覆蓋層和強(qiáng)分化層，使壩基位于弱分化層中部至上部的基巖之上。壩基巖石的兩岸自然坡度大約為1：0.62至1：0.75。為提高壩體穩(wěn)定，兩側(cè)岸坡在壩軸線方向上分階段開(kāi)挖形成階梯，坡度為1：0.3至1：0.5，階梯寬度在1.5m至3.0m之間。根據(jù)灌漿洞的需求，壩頂以上的兩側(cè)壩肩進(jìn)行開(kāi)挖形成永久邊坡。壩體混凝土與基巖接觸區(qū)域內(nèi)的挖掘邊坡根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可能需要設(shè)置臨時(shí)錨桿支撐；在壩體混凝土與基巖接觸范圍以外的邊坡開(kāi)挖為1：0.5，錨桿的間距和長(zhǎng)度均為3.0m。②壩基穩(wěn)固灌漿河床及其兩側(cè)的壩基穩(wěn)固灌漿操作，其灌漿孔的間距是3.5m，深度達(dá)到6m。視地質(zhì)情況而定，兩側(cè)壩基的灌漿孔間距可以適當(dāng)增加。③壩基帷幕灌漿和排水處理壩基的相對(duì)防水層透水率由q=5Lu決定，并在壩基上部署抗?jié)B透帷幕。灌漿孔位于離壩體上游表面3.2m（壩下0+003.2m）的地方，以單排的形式排列，孔與孔之間的距離是1.5m。左岸灌漿洞內(nèi)的孔深度介于7m到10m，而右岸的孔深度范圍從18.5m到53.5m。走廊的下游側(cè)設(shè)置排水幕，其孔間距為2.5m，孔的深度為10m。3.6.3電氣及金屬結(jié)構(gòu)電氣方面：（1）電源系統(tǒng)天祝小清河水庫(kù)樞紐的電力來(lái)源自距離其22km的330kV天祝輸變電站，考慮到地理和環(huán)境因素。以確保水庫(kù)大壩的穩(wěn)定和電力供應(yīng)的可靠，從上述的電站引出一條35kV電線，使用的是LGJ-35/18km型導(dǎo)線。因泄洪沖沙閘的雙電源需求，大壩的備用電力由柴油發(fā)電機(jī)組提供。（2）主電接線樞紐電力由一個(gè)35kV的變壓器提供，并且配有一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。（3）自控系統(tǒng)工程的管理屋內(nèi)安裝了一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控泄洪沖沙閘設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取大壩水位數(shù)據(jù)，并處理各設(shè)備數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的信息上報(bào)和下達(dá)，以確保運(yùn)行的安全和管理的自動(dòng)化。（4）圖像監(jiān)控系統(tǒng)為增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性和提升管道管理與安全保障水平，同時(shí)提升管理人員的分析判斷準(zhǔn)確率，決定在關(guān)鍵位置安裝攝像機(jī)。該監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵電機(jī)設(shè)備、水流狀態(tài)和調(diào)節(jié)閥的運(yùn)作狀況，通過(guò)合適的傳輸手段，實(shí)時(shí)向中心傳送圖像。初步規(guī)劃是在每個(gè)調(diào)節(jié)閥的位置和大壩樞紐處安裝室外攝像頭，并通過(guò)視頻傳輸線將圖像傳至中心站。中心站配備了視頻轉(zhuǎn)換矩陣、畫(huà)面分割器等設(shè)備，并可通過(guò)切換鍵盤操作。中心站還配有大型監(jiān)視器和可控制攝像頭動(dòng)作的錄像設(shè)備（監(jiān)視系統(tǒng)）。（5）通訊架構(gòu)，確保各調(diào)節(jié)閥與主要管理和調(diào)度部門之間的生產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度通訊以及系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通訊，同時(shí)考慮系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)男枨?，通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要基于光纖通信?？刂普{(diào)節(jié)閥的通信及主數(shù)據(jù)傳輸通道采用直埋光纜。鑒于通訊技術(shù)的進(jìn)展、信息傳輸類型及通道需求，系統(tǒng)的光傳輸設(shè)備將采用SDH標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)傳輸速率為155Mbit/s。所選設(shè)備類型為帶有互動(dòng)連接功能的終端復(fù)用設(shè)備（SDH光端機(jī)），并配備各種音頻接口和數(shù)據(jù)接口。金屬構(gòu)造在本水庫(kù)項(xiàng)目中，共有2個(gè)各類閘孔和配有2扇不同類型和規(guī)格的閘門，其工程量大約為25t；2套埋件，工程量大約60t；2臺(tái)（套）啟閉操作機(jī)械，工程量大約30t；金屬結(jié)構(gòu)的總工程量大約115t。該泄洪沖沙底孔作為項(xiàng)目的唯一泄洪通道，同時(shí)兼負(fù)沖沙的職責(zé)，其主控設(shè)備不僅需要操作上的靈活性和可靠性，還要能夠適應(yīng)洪水季節(jié)的頻繁開(kāi)度調(diào)整，以確保及時(shí)排放過(guò)量洪水，同時(shí)不過(guò)度排放，保證滿足引水流量的運(yùn)行要求。因此，泄洪沖沙閘的主控設(shè)備選擇了在泄流時(shí)具有較佳邊界水力學(xué)條件、開(kāi)度調(diào)節(jié)靈敏、所需啟閉力較小的弧形鋼閘門?；⌒武撻l門采用直支臂圓柱鉸和雙主橫梁等水壓等高對(duì)齊的布局方式。它采用動(dòng)水啟閉的操作方式，操作設(shè)備選擇了1×500kN/1×200kN-4m搖擺式弧門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行工作閘門的操作。4施工現(xiàn)場(chǎng)總平面布置4.1施工總布置4.1.1施工布置規(guī)劃原則施工的總體布局需堅(jiān)守幾個(gè)關(guān)鍵原則：優(yōu)化施工流程、提升居住便利性、強(qiáng)化管理效率、保障安全穩(wěn)定性，并且要根據(jù)具體環(huán)境靈活調(diào)整?；谶@些原則，本項(xiàng)目的施工組織安排會(huì)根據(jù)樞紐區(qū)的具體情況來(lái)實(shí)施。樞紐區(qū)在壩址的前后位置地勢(shì)相對(duì)平坦，空間開(kāi)闊，且交通便利，這為布局提供了優(yōu)良的條件。鑒于壩體施工相對(duì)集中，在堅(jiān)守便利施工、生活便捷、管理簡(jiǎn)便、土地節(jié)約、安全穩(wěn)定以及根據(jù)具體情況靈活調(diào)整的原則下，施工的總體布局將采取集中方案（詳見(jiàn)附圖7）。4.1.2分區(qū)規(guī)劃布置（1）壩址區(qū)的施工高度集中，在壩址下游大約0.2km的地方，小清河右岸區(qū)域?qū)挸ㄇ移教?。管理的方便性決定了生活福利區(qū)、輔助企業(yè)和倉(cāng)庫(kù)將集中設(shè)置于此處。為了確保壩體混凝土的輕松泵送入倉(cāng)，混凝土攪拌系統(tǒng)將被安排在壩址下游0.3km左岸的臺(tái)地上，并在此配備必要的輔助設(shè)施和倉(cāng)庫(kù)。（2）生產(chǎn)及生活福利建筑規(guī)模①居住和福利建筑：施工營(yíng)地的布局包含辦公區(qū)、工人住宅、食堂、洗浴設(shè)施和員工活動(dòng)區(qū)等?？紤]到施工總工期內(nèi)的年均勞動(dòng)力人數(shù)，依照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303-2004）的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃建造辦公和生活福利用房，總建筑面積為3600m2，占地約0.95萬(wàn)m2。②輔助企業(yè)和倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)：施工場(chǎng)地的布局涵蓋多種施工輔助設(shè)施，主要包括空壓站、混凝土攪拌站、鋼材木材加工廠、機(jī)械保養(yǎng)站、汽車修理廠和施工機(jī)械停車場(chǎng)等必要的臨時(shí)施工設(shè)施。依據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)模，項(xiàng)目需要的各種輔助企業(yè)建筑面積約為5500m2，占地大約3.34萬(wàn)m2。③儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)：施工場(chǎng)地的倉(cāng)庫(kù)布局包括水泥庫(kù)、油料庫(kù)、炸藥庫(kù)、多種添加劑材料庫(kù)、成品骨料存儲(chǔ)場(chǎng)、預(yù)制混凝土構(gòu)件倉(cāng)庫(kù)、工具庫(kù)等。根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模，所需的倉(cāng)庫(kù)建筑面積約為1700m2，占地約1.04萬(wàn)m2。關(guān)于主要施工的臨時(shí)工程量，請(qǐng)參見(jiàn)表4-1。4.1.3土石方平衡利用規(guī)劃（1）土方與石方的均衡整個(gè)項(xiàng)目主建筑工程的挖掘總量分布如下：砂礫石挖掘約為2.55萬(wàn)m3（自然體積），明挖石方大約3.98萬(wàn)m3（自然體積），洞挖石方大約0.08萬(wàn)m3（自然體積）。在回填的過(guò)程中，砂礫石的總體積為0.57萬(wàn)m3（自然體積）。在進(jìn)行土石方的挖填平衡處理后，剩余的挖掘材料大約為6.04萬(wàn)m3（自然體積），實(shí)際廢棄的碎石總體積大約為8.78萬(wàn)m3（松散體積）。（2）廢石場(chǎng)的策劃對(duì)于大壩工作區(qū)的廢石場(chǎng)地的主要利用策略集中在大壩上游的0.4km區(qū)域，位于主河道的左岸，緊鄰華炭公路。計(jì)劃在此地點(diǎn)建立一個(gè)廢石場(chǎng)，預(yù)計(jì)面積為1.8萬(wàn)m2，其容量預(yù)計(jì)達(dá)到9萬(wàn)m3，主要用于存放與壩體和灌漿平洞施工相關(guān)的所有挖掘廢料。表4-1施工臨建工程量表4.2施工現(xiàn)場(chǎng)交通運(yùn)輸4.2.1對(duì)外交通運(yùn)輸位于天祝縣城的西北側(cè)的小清河水庫(kù)工程，受益于其核心地理位置，連接了國(guó)道312線、G30連霍高速道路（連云港—霍爾果斯）和蘭新鐵路。所有這些主要的交通要道都穿越天?？h城（或稱華藏寺）。由于這個(gè)工程位置的交通網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)發(fā)達(dá)，天?？h城為實(shí)現(xiàn)物資轉(zhuǎn)運(yùn)提供了便利條件。沿華（華藏寺）至炭（炭山嶺）的公路，可經(jīng)由石門鎮(zhèn)直接抵達(dá)大壩附近地區(qū)，該線路距離大約32公里。通過(guò)連霍高速道路，從天?？h城至武威市的路程為138公里，至蘭州市的路程為140公里。因而，工程能夠方便地接入外部交通，主要采購(gòu)的外部材料主要依賴公路運(yùn)輸。關(guān)于工程的主體工程量，根據(jù)混凝土壩型樞紐的計(jì)算公式，預(yù)估的運(yùn)輸量是這樣的：工程所需的外來(lái)材料、設(shè)備和生活物資的總運(yùn)輸量為5.09萬(wàn)噸，日夜交通高峰期的運(yùn)輸強(qiáng)度為215.6噸/天。而最大的運(yùn)輸件是一個(gè)泄洪排沙底孔的弧形閘門，它的重量是15噸，尺寸為2x2米。(1)計(jì)算外部物資的總運(yùn)輸量：N=VD（6-1）這里：N代表所需運(yùn)輸?shù)耐獠课镔Y總量（t）；V為混凝土的總工程量（m3）；D是每立方米混凝土所需的外部物資運(yùn)輸量（t/m3）。根據(jù)中國(guó)當(dāng)前的建設(shè)實(shí)況，建議D的取值范圍是0.45～0.75t/m3，而在此項(xiàng)目中，選取其中值0.6t/m3。計(jì)算結(jié)果：N=5.09萬(wàn)t。(2)年度運(yùn)輸高峰強(qiáng)度的計(jì)算：（6-2）此處：Q年代表年度運(yùn)輸?shù)母叻鍙?qiáng)度（t/年）；N為外部物資的總運(yùn)輸量（t）；T是土建工程施工的總預(yù)定期限（年）；K1是施工不均勻系數(shù)，其值在1.8～2.0之間。計(jì)算結(jié)果是：Q年=3.52萬(wàn)t/年。(3)月度運(yùn)輸高峰強(qiáng)度的計(jì)算：（6-3）在此：Q月指的是每月的運(yùn)輸高峰強(qiáng)度（t/月）；Q年是年度運(yùn)輸?shù)母叻鍙?qiáng)度（t/年）；K3是月施工不均勻系數(shù)，其值通常在1.4～1.5之間；K4是器材物資供應(yīng)及運(yùn)輸?shù)牟痪鶆蛳禂?shù)，其值通常在1.1～1.2之間。所得的計(jì)算結(jié)果為：Q月=0.49萬(wàn)t/月。(4)日夜運(yùn)輸高峰強(qiáng)度的計(jì)算：（6-4）這里：Q日代表日夜運(yùn)輸?shù)母叻鍙?qiáng)度（t/日）；Q月為月度運(yùn)輸?shù)母叻鍙?qiáng)度（t/月）；Ti代表每月的運(yùn)輸天數(shù)，Ti=25天；Ki是器材物資供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)牟痪鶆蛳禂?shù)，在公路運(yùn)輸中Ki=1.1。最終的計(jì)算結(jié)果：Q日=215.6t/日。4.2.2場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸內(nèi)部道路的主要職能是串聯(lián)起外部交通、工程營(yíng)地、施工區(qū)、廢料堆放區(qū)以及材料堆放區(qū)等交通要素。內(nèi)部運(yùn)輸應(yīng)保證速度、安全性、便利性、經(jīng)濟(jì)性，并且內(nèi)部主干道路與外部交通主干道路的連接要保持流暢。所有的外部材料都應(yīng)該能直達(dá)各個(gè)施工站點(diǎn)和各個(gè)分倉(cāng)庫(kù)。在布局內(nèi)部道路時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循這些原則。目前，該工程的內(nèi)部道路現(xiàn)狀已經(jīng)相當(dāng)理想。從壩區(qū)的下游到上游庫(kù)區(qū)，有一條石門至藥水泉的永久性公路穿過(guò)。除了利用現(xiàn)有的內(nèi)部道路外，還需要考慮壩址的地形、廢料堆放區(qū)的位置等臨建安排，另設(shè)立左岸上壩道路總長(zhǎng)0.3km。具體布局如下：主要是為了滿足壩體堆石料填筑的需求，在現(xiàn)有庫(kù)區(qū)永久道路和改建公路的基礎(chǔ)上，在壩址上游左岸增添一條用于堆放石料的上壩道路，以控制壩體2864.0～2882.0m高程的澆筑。這條道路約0.3km長(zhǎng)，是全新修建的，路基寬7m，采用泥結(jié)碎石路面，穿越山丘?；诠こ讨黧w及臨建工程量的運(yùn)輸量估算，工程場(chǎng)內(nèi)材料運(yùn)輸?shù)目偭繛?02.65萬(wàn)t，而晝夜高峰期的運(yùn)輸強(qiáng)度為0.38萬(wàn)t/日。(1)計(jì)算場(chǎng)內(nèi)物料的總運(yùn)輸量：①主要輔助公司產(chǎn)品的運(yùn)輸量計(jì)算：a.制備的混凝土料(6-5)在此，Q混指制備的混凝土料運(yùn)輸總量（t），K是增大系數(shù)，K在1.15～1.25之間；