大型水库施工组织设计最终版

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1 施工条件

1.1 工程概况

某水库位于沙颍河的主要支流澧河上游的干江河上，坝址位于河南省叶县某镇某村某水文站下游1km处。坝址距叶县县城约30km，西距叶县某镇约10km，东距叶县某乡约6km，坝址位于两乡镇交界处。

某水库属大（Ⅱ）型工程，工程等级为二等，主要建筑物为2级，采用500年一遇洪水设计、5000年一遇洪水校核。水库控制流域面积1169km2，多年平均径流量3.64亿m3。根据流域规划的要求，某水库的开发任务是以防洪为主，结合供水、灌溉，并兼顾发电等综合利用。

水库主要永久建筑物有大坝、溢洪道、泄洪洞、输水闸，另外在输水洞后还有小型水电站一座。各建筑物概况简述如下：

(1) 大坝

大坝全长约4070m，南起小某，北至牛庄北，坝顶高程117.8m，防浪墙顶高程119m，最大坝高34.3m，坝顶宽8m，坝顶路面采用混凝土路面结构型式。大坝上游坡为1∶3和1∶3.5，下游坡为1∶2.25和1∶2.5。大坝防渗体为粘土斜墙，粘土斜墙后设排水带和任意料，坝体上、下游坡均采用干砌石护坡。坝基防渗采用混凝土防渗墙和帷幕灌浆结合的垂直防渗型式。

(2) 泄洪洞（前期为施工导流洞）

泄洪洞为无压洞，洞径6.0m，进口洞底高程89.0m，洞长210.0m。进口闸室长25.0m。闸室内设弧形工作闸门及平面事故闸门各一扇，竖井上部设启闭机室。出口设消力池，消力池池深5.3m。

(3) 溢洪道

溢洪道为岸边式溢洪道，溢洪道控制闸底板顶高程102.0m，闸室总净宽90.0m，共6孔，单孔净宽15.0m，设弧形工作闸门。消能型式采用挑流消能。

(4) 输水洞和电站

输水洞为有压洞，进口闸室长18.5m。主洞洞径3.5m，进口洞底高程91.0m，洞长307.0m；闸室内设拦污栅及事故检修闸门各一扇，进水塔上部设启闭机室。输水洞出口通过岔管接电站，结合向河道和渠道输水灌溉发电，总装机1890kW。

本标段工程内容包括各建筑物（除溢洪道控制段桩号4＋844.2～4＋984.2）的钻孔和灌浆（帷幕灌浆和固结灌浆）；永久和临时水工建筑物的松散透水地基的防渗处理工程，其防渗结构型式包括永久工程的混凝土防渗墙和临时工程的高压旋（摆、定）喷注浆防渗墙。

本标段工程施工跨2个年度，安排在非汛期施工。

1.2 水文气象、工程地质及水文地质条件

1.2.1水文气象

澧河是沙颍河右岸的重要支流，发源于方城县四里店以北的柳树沟，全长163km，流域面积287km2。干江河是澧河的主要支流，流域

面积1280km2，占澧河流域面积的46％，干流全长98.7km。干江河发源于方城县小史店乡西南山区，上游河道比降在古庄店以上为12500，以下为110000，河槽一般宽100～200m。水库坝址以上河道呈三干型，即东沙河、西沙河、贾河。上游河床呈“V”型，中、下游呈“U”型，由于流域内山丘区无森林覆盖，坡陡流急，河床土质多为砾石及砂组成。

本流域属温带季风气候区，气候变化受季风影响，冬季少雨干燥，夏季西伯利亚高气压衰退，暖湿气团由东南方向内移，在700m高空形成切变线、台风、三合点，降落暴雨。多年平均降雨量885mm，年际变化大，最大1504mm，最小472mm。年内分配不均，汛期6～9月的降雨量占全年的60％左右，尤以7、8两月为最多。

本流域平均多年平均气温约14.5℃，极端最低气温－15℃，在元月份，极端最高气温45℃，在7月份。年平均无霜期为221天，年平均相对湿度约为69％，年平均水面蒸发量为769.4mm，月蒸发量随随气温变化，其中以5～8月较大，约为129～175mm，元月及12月最小，约为40mm左右。

因受季风影响，冬春季多西北及东北风，夏秋季多东南及西南风，年最大风力为8级。

本流域由于冷湿气团的锋面位置常在南北向摆动，故坝址上游经常为暴雨中心所在地。大暴雨中心位置常位于金汤寨、独树、治平、吴沟一带。由于流域上宽下窄，似扇形，故集流快，一场孤立暴雨形成的洪水，在下游往往是峰形尖瘦的孤峰，如全流域连降暴雨则在干流汇合的下游形成峰缓、量大、持续时间长的复式洪峰，这样的洪峰往往会给下游带来较大的洪涝灾害。

1.2.2 工程地质及水文地质条件

某水库坝址以上流域上宽下窄，形状似扇形，四周为山丘区，中部为陵间盆地，总的地形是西南高、东北低，流域平均高程为175m，分水岭最高（五峰山）海拔高程为872.4m，一般在400～700m高程之间，唯方城缺口地势较低，高程仅140m。

坝址处于某槽地之东南边缘部位，其北部为漫岗，南部为丘陵，中间为平缓开阔的河流冲洪积阶地。北部漫岗高程122～154m，南部丘陵高程一般在100～150m之间，局部达170～200m，干江河河底高程为84～85m，河槽宽度130～240m。两岸发育两级不对称阶地和漫滩，左岸二级阶地由Q2、Q3地层组成，阶地前缘Q3地层和Q2地层间为内迭埋藏关系，在地形地貌上形成为一个统一阶地，阶面宽3500～4000m，向干江河缓倾，坡度为7％～8％，阶面高程95～122m，前缘高出现代河床约10～12m。一级阶地左、右岸均有发育，由Q4地层组成，阶面宽200～800m，阶面高程90～93m，高出现代河床约5～8m。Ⅰ、Ⅱ级阶地之间为上迭关系。河漫滩不发育，与河床间界线亦不明显。

流域内山丘区岩石裸露，出露基岩以粗粒斑状花岗岩为主，其特点是含钾长石斑晶，节理发育，结构疏松，易风化，抗蚀弱。陵间盆地地表为厚层浅红棕色亚粘土，土质粘重，由于地面坡度较陡，地表岩性抗蚀力差，加之植被较差，故水土流失较严重。

本工程地震基本烈度小于Ⅵ度，可不考虑地震设防。

1.2.2.1工程地质条件

(1) 左岸二级阶地、漫岗段

桩号0＋000～0＋500段，地貌上构成漫岗，地面高程136～122m，上部岩性为Q1卵石混合土层，厚5～8m。

桩号0＋500～3＋740段，长度为3240m，地面高程122～100m，地貌上为二级阶地，由Q2地层组成，中、上部低液限粘土北部（大约2＋150桩号以北）厚度2～7m，南部厚7～15m；下部卵石混合土层相应北部厚度一般0.5～2m，南部多为5～9m，最大达16m以上。卵石混合土层渗透系数4.6×10－5cms～1.33×10－3cms，为弱到中等透水。

桩号3＋740～4＋275段为左岸二级阶地前缘地段，地面高程一般100～95m，由Q3地层组成，具二元结构，中、上部为土黄、褐红色低液限粘土，厚度7～13m，该层标贯击数4～15击，平均7击；下部为卵石混合土层，厚2.6～12m，层顶面高程80～89m，其渗透系数为3.57×10－4～7.04×10－2cms，为中等到强透水。两者间夹有一灰色低液限粘土层，由南至北逐渐变厚，其厚度为0.5～6.0m，空间分布不均匀，局部相变为含细粒土砂。据现场标贯试验，该层标贯击数4～10击，平均6击。卵石混合土层分布在80～89m高程以下，厚2.6～16m，渗透系数3.57×10－4～7.04×10－2cms，属中等～强透水层，透水性与河槽卵石混合土层相差无几。由于该层卵石混合土与河槽卵石混合土层相连通，坝基下游部分直接出露，存在渗漏及渗透稳定问题。

(2) 河槽、一级阶地段

桩号4＋275～4＋540段为现代河槽（包括河床、漫滩），宽240m 地面高程一般85～88m，本段第四系地层上部为Q41－2卵石混合土层，厚度河床处为3～4m，漫无边际滩为5～7m；下部为Q3卵石混合土层，厚度一般为4～6m，在其顶部及中部夹灰色粉土软土夹层，厚0.3～2m。

桩号4＋540～4＋660段为残留一级阶地，阶面高程88～89m，无明显陡坎，上部为Q41卵石混土层，厚3～7m；下部为Q3卵石混合土层，厚度为1～4m。Q41与Q3之间有一灰色粉土夹层，厚0.5～0.8m。

据1958和1989年多孔抽水试验结果，河床Q3、Q4卵石混合土层混合渗透数值为5.2×10－2cms～1.6×10－1cms，属强透水。

第四系覆盖层以下岩性特征及构造情况如下：

桩号4＋395以左为上第三系灰绿（白）、褐红色粘土质砂（岩）互层，性质同大某坝址。

桩号4＋395～4＋520段为断层F100破碎带，宽125m，构造岩原岩成分主要为石英砂岩、页岩及细晶灰岩等，断层F100破碎带以弱～极微透水为主。

桩号4＋520～4＋665段属F100断层影响带，岩性为X1安山岩，上部属全、强风化，全风化带中2段压水试验透水率分别为13.75、35.32Lu，属中等透水；强～弱风化带中8段压水试验，微透水（0.1～1Lu）1段占12.5％、弱透水（1～10Lu）5段占62.5％、中等透水（10～100Lu）2段占25％。

(3) 右坝头（肩）及附属建筑物区基岩段

坝头区段（桩号4＋665～5＋213.8）：本段长500余m，泄洪洞、溢洪道、输水洞线位于其间，地面高程一般为120～140m，大约在5＋060桩号以北，岩性：上部主要为m1、m2石英砂岩、石英砂岩夹页岩，下部为X1安山岩；桩号5＋060以南，上部为y1－2石英砂岩、页岩互层

及y1－1页岩夹石英砂岩，下部为m3安山岩。石英砂岩岩性坚硬，风化轻微，页岩则岩性软易风化，安山岩上部多呈全～强风化状态、下部呈微风化状态。本段小断层虽较多，但规模多较小。岩体相对较完整，岩层透水性多数较小，在175段压水试验成果中，弱～极微透水占80％，中等透水占19.4％，强透水占0.6％。

1.2.2.2 水文地质条件

在河谷阶地含水层主要为全新统Q41、Q42地层，地貌上属河床、漫滩及一级阶地，主要组成物质为冲洪积卵石混合土层、砂土类，所组成的透水层厚度5～15m，富水性及透水性能均好，其渗透系数K＝2.11×10－1～3.83×10－3cms。如范庄位于一级阶地砂层中一眼井，井深10m，砂、砾石层厚1.53m，日涌水量为271t，水质好，是当地居民生活用水的主要水源。

库区地下水类型虽有不同，贮藏补排条件也有差异，但水质分析结果地下水类型比较简单，多为HCO3－Ca－Mg型水。矿化度0.10～0.391gl，均属淡水。PH值6.5～8.2，属中性～弱碱性水。地下水的化学特征与地下水类型关系比较密切。

河水主要受降水、泉水及侧向迳流补给，由于上游工矿业很少，没有什么污染，水质较好，均属HCO3－Ca型或HCO3－Ca－Na型水，pH值7.45～7.86，矿化度为0.15～0.182gL。根据水质分析成果，按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）附录G评价，坝址区地下水、河水对混凝土无腐蚀性。

1.3 对外交通条件

本工程所在地对外交通方便，坝址距平顶山火车站约65km，距叶县站约40km。

目前发包人修建的对外交通道路全长约5km（三级公路标准，为C30混凝土路面）与许昌～南阳省道连接；坝后施工道路及临时过河道路全长约4.8km，为泥结碎石路面，其中过河道路为可漫水临时路，路面以下过流能力为350m3s，在施工期间要充分考虑因漫水路过水而可能影响的工期因素。

外来物资除生活用品可部分有当地供应外，其余物资考虑由公路运至工地。

1.4 本标合同项目和工作范围

1.4.1本合同的主要工程项目和工作内容如下

1.4.1.1永久工程项目和工作内容

大坝基础的钻孔和灌浆；大坝基础的混凝土防渗墙；右岸单薄山体钻孔和灌浆；原型观测（发包人已对本工程的观测仪器埋设与安装通过招标委托其他承包人进行，本工程承包人必须按施工图纸规定及监理人指示配合其他承包人进行本项工作，本工程承包人在施工中应按监理人和其他承包人的要求进行施工）。

1.4.1.2临时工程项目和工作内容

(1) 施工场地平整及场内施工道路；

(2) 场内施工供电工程；

(3) 施工排水（浆）；

(4) 施工仓库；

(5) 施工生产、生活用房（发包人已为本标段提供了建筑面积约1000m2的临时房屋和院场面积4000m2施工大院，承包人须完成水电等配套设施建设，若投标人认为提供的面积不足，可再进行增加临时房屋面积和配套设施建设，发包人提供的房屋所有权归发包人）；

(6) 施工期地下水位观测；

(7) 其它临时设施（如进场道路维修、工程完工后施工场区内的场地平整与清理等）。

1.4.1.2 主体工程主要工程量

本工程主体工程主要工程量见表1.1。

表1.1 主体工程量表

1.4.2 其它工程

属于本工程但本合同未包括的工程项目，由发包人另行组织招标实施。本工程承包人按监理及招标文件做好配合工作。

1.5 材料供应条件

1.5.1 天然建筑材料

1.5.1.1 砂砾石料场

砂砾料主要分布在干江河及其支流文井河、古城河的滩地，均属第四系冲积层，地层简单，岩性单一。由于筑坝区粗料缺乏，所以调查范围较远，根据各料场地层岩性及分布位置将料场划分为4个区，现分述如下：

(1) 干江河上游砂砾料区：分布于尚洞—坝址区，距坝址区最远11.5km，现存砂砾料滩地8个。

(2) 干江河下游砂砾料区：分布于坝址区—下游刘湾禄，距坝址区最远8.0km，现存砂砾料滩地6个。

(3) 文井河砂砾料区：自入干江河口至上游某（许南公路东），距坝坝址区2.5～10.0km，现存砂砾料滩地8个。

(4) 城河砂砾料区：自入干江河口至上游某（许南公路东），距坝址约3.5～10.0km，现存砂砾料滩地11个。

料区均分布在沿河床左右的狭长滩地内，由于干江河汛期水量较大和当地近年来筑路、采砂等常年无序开采，现料区岩性及储量较之原来

变化较大。从调查资料看，料场分散性大且多数距坝址较远，无论开采和运输均不方便，不利于集中大型开采。各料场产地位置及运距见表1.2。表1.2 砂砾料分布及储量表

色、肉红色石英砾岩、石英岩为主，次为安岩及少量泥岩，磨圆度较好，呈亚圆形。卵石含量25％，砾石约占50％，含少量漂石，充填物以中粗砂为主，含量约22％，其次为少量泥质。

干江河上、下游砂砾料区，以卵石混合土和级配不良砾为主，卵砾石成分以紫红色、肉红色石英砂岩、石英岩为主，次为安山岩及少量炭岩、页岩，磨圆度较好，呈亚圆形，卵石含量约17％，砾石含量约48％，

少见漂石，充填物以中粗砂为主，含量约33％。

根据勘察资料分析，干江河上、下游砂砾料区由于多年人工弃砾取砂，现多以卵石混合土和级配不良砾为主。

1.5.1.2 砂料场

砂料区位于干江河上游滩地，主要分布于方城县小毛庄—马庄一带，距坝址区14.2～26.0km，现存砂料滩地5个。另外，干江河上、下游砂砾料区和文井河、古城河砂砾料区也蕴藏有砂料。

由于砂料均分布在沿河床左右的狭长滩地内，特别是当地近年来常年无序采砂，砂料区储量变化较大，砂料滩区距坝址均较远，且水位埋深一般小于2.0m，无论开采和运输均不方便。各料场产地位置及运距见表1.3。

表1.3 砂料分布及储量表

河砂砾料区筛余砂料，均以级配不良砂为主，砂粒主要为中砂，砂含量中70％～80％为砂料，其余主要为砾石，砂的矿物成分以长石、石英为主，含有少量的暗色矿物。

干江河上游砂料区砂料储量22.4万m3。另外，干江河上、下游砂砾料区及文井河、古城河砂砾料区蕴藏砂料储量146.2万m3，以上合计砂料储量168.6万m3。

1.5.1.3 混凝土用粗骨料

对坝址上、下游砂砾料区进行混凝土用砾料试验分析，除分级软弱颗粒含量、含泥量部分偏高外，经过碱活性试验，其中砾料具有碱活性，不能作为混凝土骨料。官寨石料区的豹皮状灰岩和白云质灰岩均不具有碱活性，可作为混凝土粗骨料。砂均不具碱活性，可以作为混凝土用细骨料。

1.5.2 临时施工设施条件

1.5.

2.1 场内施工交通条件

(1) 在施工前和施工过程中，根据施工进度的安排自行按合同规定修建从施工进场道路至各施工点的全部临时道路、临时码头、桥涵和停车场，并在合同实施期间负责管理、维修和养护进场道路、全部临时道路、临时码头、桥涵和停车场。

(2) 修建的道路做好路基和路面的排水设施，进行洒水除尘，将施工作业产生的扬尘公害减少至最低程度。

(3) 修建道路不危害邻近道路两侧的农田和民舍，维护好道路两侧的

开挖和填筑边坡。

(4) 本合同负责修建的施工道路、临时码头、桥涵和停车场，免费提供给发包人和监理人使用，其他承包人需要使用时按本合同条款的规定办理。

(5) 按发包人的要求提供能满足适应现场条件的专用于本合同的交通工具。

1.5.

2.2 施工供电条件

发包人在工地现场提供10kV电源接入点，自行设计、施工、采购、安装、调试、管理和维修10kV下线杆到所有施工区和生活区的输电线路、配电所及其全部配电装置和功率补偿装置。按本合同条款规定和监理人的指示，为进入现场的其他承包人提供用电方便。

同时将按自身需要，为本合同工程的施工和生活用电，配备一定容量的事故备用电源，计划准备两台柴油发电机作为事故备用电源（除发包人提供的降压变电站发生的电网长时间停电事故外，自行负责其电力设备或备用电源出现故障所引起的损失）。

1.5.

2.3 施工用水及生活用水条件

(1) 自行提供本工程施工和生活用水（工程施工用水的水质应符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63－89的规定），按合同规定设计、施工、采购、安装、管理和维修施工区和生活区的供水系统，包括修建为保证正常供水的引水、储水、水处理和抽排水设施等。本合同的生活用水发包人已打井，只需进行管网配套等建设。

(2) 除合同另有规定外，按本合同条款的规定和监理人的指示，为进入现场的其他承包人提供施工和生活用水方便。同时保证为发包人和监理单位的现场办公及生活用水的方便，包括引向办公地点和生活区的引水管路架设及其设备的提供、安装和维修等。

1.5.

2.4 施工照明条件

除合同另有规定外，自行负责设计、施工、采购、安装、管理和维修其工程所有施工作业区、办公区和生活区以及道路、桥涵在内的施工区照明线路和照明设施。按本合同条款规定和监理人的指示，为进入现场工作的其他承包人架设施工和生活区的室外照明线路提供方便。

1.5.

2.4 施工通讯条件

在工程开工前与当地邮电部门自行协商解决现场的邮电服务设施，同时在施工现场办公区域建设内部通信服务设施，同时采用移动电话或对讲机进行联系。

在工程开工前与当地邮电部门协商解决通向施工现场的通信线路和现场的邮电服务设施，并与邮电部门签订协议，同时采用移动电话或对讲机进行联系，并负责设计、施工、采购、安装、管理和维修施工现场的内部通信服务设施。发包人和监理人有权使用内部通信设施。其他承包人需要使用内部通信设施时，按本合同条款的规定办理。

1.6 施工工期条件

本工程招标文件要求计划工期为：2006年03月20日开工，2008年01月31日前具备完工验收条件，具体开工时间以监理人下达的开工令为

准。并要求满足下列控制工期：

(1) 2008年01月31日前，完成混凝土防渗墙及墙下帷幕灌浆；

(2) 2006年05月30日前，左岸台地段防渗墙及墙下帷幕灌浆完成；

(3) 2007年11月30日，完成右岸山体灌浆。

(4) 2008年01月31日前具备完工验收条件。

2 本工程特点

某水库位于沙颍河的主要支流澧河上游的干江河上，其工程规模属大（Ⅱ）型工程，工程等级为二等，主要建筑物为2级，开发任务是以防洪为主，结合供水、灌溉，并兼顾发电等综合利用。水库主要永久建筑物有大坝、溢洪道、泄洪洞、输水闸，另外在输水洞后还有小型水电站一座。本标段主要工程量包括：坝基混凝土防渗墙，轴线长约930m，面积约2.7万m2，防渗墙厚度为0.8m；帷幕灌浆线长约1594m，1270孔，总孔深约23462m。

2.1 本工程的主要施工特点

(1) 本标段地形地质特点

某水库坝址北部为漫岗，南部为丘陵，中间为平缓开阔的河流冲洪积阶地。北部漫岗高程122～154m，南部丘陵高程一般在100～150m 之间，干江河河底高程为84～85m，河槽宽度130～240m。两岸发育两级不对称阶地和漫滩，左岸二级阶地由Q2、Q3地层组成，在地形地貌上形成为一个统一阶地，阶面宽3500～4000m，向干江河缓倾，坡度为7％～8％，阶面高程95～122m，前缘高出现代河床约10～12m。一级阶地左、右岸均有发育，由Q4地层组成，阶面宽200～800m，阶面高程90～93m，高出现代河床约5～8m。河漫滩不发育，与河床间界线亦不明显。

(2) 工期紧张、施工强度高

本标段的计划开工时间为2006年3月20日，2008年1月31日前全部完工，其中：混凝土防渗墙及墙下帷幕灌浆2008年1月31日前完