宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程施工组织设计

宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 1 第一章 工程概况 一、工程概述 宁夏扶贫扬黄浇灌一期工程红寺堡五干渠是整个骨干工程之一，位于同心境内，苦水河以西，跨韦州、下马关二个乡镇，始于韦州镇张家旧庄自然村，止于甜水河十里山 水库上游1.5m处，全长17.72km，控制净灌溉面积10.90亩。 五干渠进口接五泵站出水渡槽，起始设计水位1444.05m，加大水位1444.15m，干渠全长17.72km，本级浇灌面积3.34万亩，D4标段为五泵站及0+000~4+050，渠道长度4.05 km，有9座建筑物，其中5座生产桥，3座渡槽，1座路涵。 二、 工程地质 1、区域地质概况 五干渠位于大罗山东麓，地表岩性为冲洪积砂壤土、壤土，夹碎石、角砾。地面高程在1300-1500米，为罗山洪积扇，四干渠及五干渠前段的洪积扇被山洪沟切割成打下不等的沟间地块，地面高程起伏较大。五干渠后段地形起伏较小、位于洪积扇的边缘。 2、岩性 渠线所经地区揭露地层有：沟谷中分布有第四系新统冲洪积（Q42a1+p1）碎石及角砾；第四系上更新统（Q31p1-a1）壤土（局部夹粘土层），夹杂色碎石、角砾层；第三系中新统红柳沟组（N1h）砾岩，分布于四干渠中——后段；二叠系上统上石盒子组（P2sh）长石石英砂岩，分布于四干渠前段。工程区地层岩性由老至新分述如下： 宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 2 （1）二叠系上统上石盒子组（P2sh）长石石英砂岩，浅紫红色，坚硬，中厚曾状，产状78°∠21°。 （2）第三系中新统红柳沟组（N1h）砾岩，砖红色，含大量石膏矿物，坚硬状态。 （3）第四系上更新统（Q31p1-a1）壤土，局部夹砂壤土、粘土及碎石、角砾透镜体，土黄色-黄褐色，坚硬-硬塑状态，壤土多具有湿陷性，属于中等压缩性土；其间的碎石及角砾多呈透镜体分布在壤土层中。 （4）第四系新统冲洪积（Q42ap1+1）碎石及角砾。杂色-青灰色，松散-稍密，成份为砂岩、灰岩等，约占60%，砂及壤土充填，分布与渠线经过的冲沟中的表部。 （5）第四系全新统坡积（Q4d1）壤土及角砾。壤土多呈黄色，角砾呈青灰色-杂色，分布于渠线经过的冲沟的坡角处。 3、地质构造及地震 工程区构造上地处祁吕贺山字型构造体系的脊梁贺兰褶带的罗山-云雾山隆起带。罗山-云雾山隆起带在本地区主要表现为：罗山背斜，它是由奥陶系地层组成的复式背斜，轴向为南北向，长达40余公里，宽3-5公里。 本区历史上地震活动较强烈，历史上曾发生多次地震记载，1561年7月25日红寺堡以西6公里处发生7.25 级地震，震中烈度XI-X，1981年1月19日-10月27日，红城水（五干渠后段）共发生1-2.6级地震8次。以上地震与本地区新构造运动有着密切关系，根据《中国地震动参数区划图 》（GB18306-2001），本场地地震动峰字值加速度为0.2g；地震动反应谱特征周期为0.3s，等效于地震基本烈度为Ⅷ度区。 宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 3 通过对整个工程区的勘察，本工程区的主要建筑物附近未发现有活动断裂，其区域构造稳定性是较好的。 4、水文地质 工作区为大罗山的洪积扇区，地下水主要由大罗山基岩裂隙水及大气降水补给。水位埋深一般大于15米，地下水流向由扇顶向扇底流动，流入苦水河及甜水河水系，水质由扇顶到扇底逐渐变坏，矿化度由扇顶的1.57g/L-2.87g/L至扇底的5.6g/L，地下水化学类型为SO4-C1-Na-Mg型。 由于该地区地下水水位埋深大，包气带及含水带透水性大，灌区形成后地下水排泄通畅，地下水位不会有明显上升。 4.1、渠道工程地质条件 (1)渠道建筑物工程地质 1）1#（后头沟）渡槽工程地质 场地岩性分布如下：壤土（Q3a1）夹角砾透镜体：壤土呈土黄色，硬塑-坚硬状态，具水平层理，局部含少量石膏结晶，壤土其物理力学指标见下表： Q3a1湿陷性壤土物理力学指标 项 目 指 标 项 目 指 标 含水量ω(%) 9.8 湿陷系数 (δs) 0.016-0.074

湿密度r (g/cm3) 1.629 自重湿陷系数(δ2s) <0.015

干密度rd (g/cm3) 1.483 总湿陷量 (△s) cm 孔隙率 e 0.828 自重湿陷量(△2s) cm 压缩系数a1-3(MPa-1) 0.25 湿陷等级 Ⅱ级非自重 压缩模量 Es(Mpa) 14.1 承载力标准值 fk(kPa) 120

凝聚力 C(kPa) 14.2 开挖边坡值 1：1.25 内摩擦角 φ（度） 30.3 渗透系数 K(cm/s) 1.3×10-4 宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 4 Q3a1非湿陷性壤土物理力学指标 项 目 指 标 项 目 指 标 含水量ω(%) 10.9 压缩模量 Es(Mpa) 17.7

湿密度r (g/cm3) 1.665 凝聚力 C(kPa) 10.9

干密度rd (g/cm3) 1.503 内摩擦角 φ（度） 29.1

孔隙率 e 0.807 渗透系数 K(cm/s) 1.1×10-5 压缩系数a1-3(MPa-1) 0.13 承载力标准值 fk(kPa) 150

场地壤土中局部夹 角砾（Q3a1）透镜体：进出口在埋深1-2米处，厚度0.4-1.5米，沟中在埋深高程1380.2-1383.5米，厚0.8-1.8米，青灰色-杂色，呈稍密-中密状态，砾石呈次棱角状态，砾石直径常见5-10mm，最大可见15cm，砾石含量大于60%，砾石主要成份为砂岩、灰岩等，充填物为砂。沟中稍密角砾其fk=200kPa，边坡比为1：1.50；其渗透系数k=0.2cm/s。 在进场地埋深19.5米以下，高程在1428.5米存在一半胶结角砾层，青灰色-杂色，石膏矿物胶结，密实状态无法挖掘，砾石直径在3-10mm左右，最大可见15cm，主要成分为砂岩，灰岩等，充填物为砂。 稍密角砾其fk=200kPa，边坡比为1：1.50；中密角砾其fk=250kPa，边坡比为1：1.50；其渗透系数k=0.2cm/s。 下部半胶结角砾其fk=300kPa。 该渡槽将进口基础放置在高程1432米以下非湿陷性土层上，沟中及出口基础可放置在高程1422米以下非湿陷性壤土层上。 2） 2#（庙梁沟）渡槽工程地质 场地岩性分布如下： 壤土（Q3a1）夹角砾透镜体：壤土呈土黄色，硬塑-坚硬状态，具水平层宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 5 理，局部含少量石膏结晶，壤土其物理力学指标见下表： Q3a1湿陷性壤土物理力学指标 项 目 指 标 项 目 指 标 含水量ω(%) 10.4 湿陷系数 (δs) 0.0158-0.051

湿密度r (g/cm3) 1.663 自重湿陷系数(δ2s) 0-0.043

干密度rd (g/cm3) 1.507 总湿陷量 (△s) cm 孔隙率 e 0.799 自重湿陷量(△2s) cm 压缩系数a1-3(MPa-1) 0.14 湿陷等级 Ⅲ级自重 压缩模量 Es(Mpa) 14.8 承载力标准值 fk(kPa) 110

凝聚力 C(kPa) 17.8 开挖边坡值 1：1.25 内摩擦角 φ（度） 31.3 渗透系数 K(cm/s) 1.3×10-4

Q3a1非湿陷性壤土物理力学指标 项 目 指 标 项 目 指 标 含水量ω(%) 8.1 压缩模量 Es(Mpa) 28.2

湿密度r (g/cm3) 1.607 凝聚力 C(kPa) 16

干密度rd (g/cm3) 1.485 内摩擦角 φ（度） 30.3

孔隙率 e 0.824 渗透系数 K(cm/s) 1.1×10-5 压缩系数a1-3(MPa-1) 0.07 承载力标准值 fk(kPa) 140

场地壤土中局部夹角砾（Q3a1）透镜体：厚度0.5-2.2米，青灰色-杂色，呈稍密-中密状态，砾石呈次棱角状态，砾石直径常见5-10mm，最大可见15cm，砾石含量大于60%，砾石主要成份为砂岩、灰岩等，充填物为砂。沟中稍密角砾其fk=200kPa,边坡比为1：1.50；其渗透系数k=0.2cm/s。 在进场地埋深16.0米以下，高程在1428.5米存在一半胶结角砾层，青灰色-杂色，石膏矿物胶结，密实状态无法挖掘，砾石直径在3-10mm左右，最宁夏扶贫扬黄灌溉一期红寺堡五泵站及五干渠工程 投标文件 6 大可见15cm，主要成分为砂岩，灰岩等，充填物为砂。下部半胶结角砾其fk=300kPa。 沟中为角砾 （Q42ap1）：青灰色-杂色，厚度约4.2米，呈松散-稍密状态，局部夹约1.0米左右的土黄色，硬塑状态的壤土透镜体，砾石呈次棱角状态，砾石直径常见5-10mm，最大可见20.0cm，砾石含量大于60%，砾石主要成分为砂岩，灰岩等，充填物为砂。沟中稍密角砾其fk=200kPa，边坡比为1：1.50，其渗透系数k=0.2cm/s。 该渡槽将进口基础放置在高程1428米以下半胶结角砾层上，沟中及出口基础可放置在高程1418米以下非湿陷性壤土层上。 3）3#（关庄台）渡槽工程地质 场地岩性分布如下： 壤土（Q3a1）夹角砾透镜体：壤土呈土黄色，硬塑-坚硬状态，具水平层理，局部含少量石膏结晶，在出口岸埋深高程1432米左右夹土红色壤土透镜体，壤土其物理力学指标见下表： Q3a1湿陷性壤土物理力学指标 项 目 指 标 项 目 指 标 含水量ω(%) 12.1 湿陷系数 (δs) 0.015-0.113

湿密度r (g/cm3) 1.682 自重湿陷系数(δ2s) 0-0.033

干密度rd (g/cm3) 1.501 总湿陷量 (△s) cm 孔隙率 e 0.811 自重湿陷量(△2s) cm 压缩系数a1-3(MPa-1) 0.23 湿陷等级 Ⅲ-Ⅳ级自重 压缩模量 Es(Mpa) 11.6 承载力标准值 fk(kPa) 110

凝聚力 C(kPa) 12.3 开挖边坡值 1：1.25 内摩擦角 φ（度） 30.8 渗透系数 K(cm/s) 1.3×10-4