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金峰水库附件
四川省武都引水第二期灌区工程金峰水库
土建及安装施工招标
(招标编号:
WYEQ-SG-JF)
附件工程简介
招标人:
四川省武都水利水电集团有限责任公司(盖单位章)
设计单位:
水利部四川省水利水电勘测设计研究院(盖单位章)
2012年11月
目录
1工程概况1
1.1工程地理位置1
1.2枢纽建筑物布置1
2气象及水文资料11
2.1气象11
2.2水文11
3工程地质16
3.1坝址区工程地质条件及评价16
3.2天然建筑材料30
1工程概况
1.1工程地理位置
金峰水库是四川省武都引水第二期灌区工程的一座囤蓄水库,水库正常蓄水位475m,总库容0.98亿m3,最大坝高88m。
库址位于盐亭县金安乡西北1.5km西河支流凤鸣河上源王家沟,水库集雨面积8.38km2,当地径流较小,主要依靠西梓干渠向水库充水。
水库坝址位于盐亭县金安乡高峰村境内,距盐亭县城约34km,距金安乡约1.5km,从坝址处通过乡村道路约6km可接S101省道,至富驿、盐亭、绵阳、三台、射洪等,工程对外交通方便。
金峰水库共分了2个土建及安装工程标段,其中导流放空隧洞标段已经招标施工并计划于2012年年底基本完工并投入运行,本次招标项目主要为沥青砼心墙石渣坝以及灌区的取水建筑物。
1.2枢纽建筑物布置
1.2.1建筑物等别
(1)建筑物级别
建筑物级别
表1
项目
建筑物级别
备注
1.挡水建筑物(大坝)
2
2.放空隧洞、入库及库内取水建筑物
3
3.次要建筑物(护岸、护坡、排水)
4
(2)防洪标准
主要建筑物防洪标准
表2
工程
设计防洪标准
(重现期a)
校核防洪标准
(重现期a)
挡水建筑物(大坝)
50
1000
放空隧洞
50
1000
充水、取水建筑物
30
100
(3)地震
金峰水库坝址场地50年超越概率为10%的基岩水平峰值加速度值为52cm/s2,坝址区地震基本烈度为Ⅵ度。
1.2.2主要建筑物设计
金峰水库推荐沥青砼心墙石渣坝,主要建筑物有:
沥青砼心墙石渣坝、左岸放空隧洞、水库充水建筑物、水库取水建筑物。
其中水库充水建筑物不属于本次招标项目,取水口建筑物后的水长坪隧洞前100m属于本次招标工作范围。
(1)大坝
1)坝体结构布置
根据选定坝型及基础资料,大坝顶长454.87m,宽8m,坝顶高程477m,最大坝高88m。
水库正常蓄水位475m,设计洪水位475m,校核洪水位475.45m。
坝体从上游至下游分别为上游石渣料区、上游过渡料区,沥青混凝土心墙料区、下游过渡料区、下游石渣料区及排水带。
①沥青混凝土心墙防渗体
心墙防渗体位于坝体中央,心墙轴线与坝轴线重合,心墙顶部宽度取为0.6m,底部宽度取为1m,中间段宽度为0.8m,阶梯型布置。
心墙底部采用渐变式扩大基础与C25砼基座相接,基座厚2m,宽为7m,基座下部为粉砂质泥岩,基座用于控制基岩渗流和方便心墙施工。
②过渡带
位于沥青混凝土心墙两侧,厚度均为2.5m(心墙底部),过渡层的外侧垂直布置。
③坝壳石渣区
坝壳石渣区位于反滤料过渡带外侧,坝壳料场在大坝左坝肩上游炮台咀,根据料场岩石的分布现状,岩性以砂岩为主,但是与薄层粉砂质泥岩互层分布,为了充分利用开采石料,减少弃渣污染,坝壳料拟采用砂泥岩的混合料填筑,将新鲜砂岩料放在上游,将风化砂岩和砂岩与泥岩的混合料放在下游。
④上、下游坝坡防护
上游坡面采用0.2m厚预制砼块护坡,中部设排水孔,在护坡下部设0.3m厚的砂砾石垫层料。
为避免预制砼块滑动,采用现浇砼框格梁进行固定,框格梁间距为7m×7m。
大坝下游坝坡采用砼框格加草皮护坡,砼框格的间隔为4m×4m。
⑤坝体排水
大坝心墙下游过渡料以后420m高程以下沿开挖坝基面设置10m长、3m厚的砂卵石排水带,排水带沿坝轴线宽度约167m。
排水带在10m范围以后在河床底部缩窄至约57m宽,在下游坝壳料的底部394m高程以下设置水平排水带,排水带厚度约3m,排水带采用粒径较大的砂卵石料填筑。
根据下游排水沟的高程,在下游坝脚出逸处设置3m厚斜坡排水带,排水带顶高程抬高至404m,高于下游可能最高水位,以便于将大坝渗漏水排至下游。
排水带与下游坝壳料之间设置60cm厚反滤料。
为了观测大坝渗流量,在大坝下游坡脚底部设置排水沟,将从排水带渗出的水量集中引至下游量水堰,量水堰的水排入下游渠道。
下游坝坡各级马道内侧设底宽0.5m,深0.5m的坡面排水沟,并与坝坡周边排水沟相通,使坡面水集中排至下游溪沟内。
⑥坝顶结构
坝顶总宽度为8m,坝顶中心线高程为477m。
上游设1.2m高钢筋砼防浪墙,防浪墙厚50cm,防浪墙与坝顶路面相接。
为方便坝顶排水,坝顶路面以2%的横向坡度倾向下游,坝顶路面为20cm厚C25砼,下面铺设砂砾石垫层。
2)沥青混凝土设计
大坝采用沥青混凝土防渗,应严格按照规范选取原材料,控制物理力学特性,选取合适的配合比。
水工沥青混凝土应采用石油沥青,粗骨料采用武都水库挡家垭料场的灰岩破碎的碎石,粗骨料应质地坚硬、新鲜,不因加热而引起性质变化。
沥青混凝土配合比选择应通过试验确定,包括各种原材料的选择与质量检验,选择合理的骨料级配和沥青与填料的用量,进行沥青混凝土各项性能的试验验证,从多种配合比中选出最优的配合比。
沥青混凝土配合比参数范围宜为:
沥青含量占沥青混合料总重量的6%~7.5%,填料占10%~14%,骨料的最大粒径为19mm或16mm。
水工沥青混凝土所用的沥青技术要求
表3
项目
质量指标
试验方法
针入度(25℃,100g,5s)1/10mm
60~80
GB/T4509
延度(5cm/min,15℃)cm≥
150
GB/T4508
延度(1cm/min,5℃)cm≥
GB/T4508
软化点(环球法)℃
48~55
GB/T4507
溶解度(三氯乙烯)%≥
99
GB/T11148
脆点(℃)≤
-10
GB/T4510
闪点(开口法)℃≥
260
GB/T267
密度(25℃)g/cm3
实测
GB/T8928
含蜡量(裂解法)%≤
2.2
SH/T0425
薄膜烘箱后
质量变化%≤
0.4
GB/T5304
针入度比%≥
68
GB/T4509
延度(5cm/min,15℃)cm≥
80
GB/T4508
延度(1cm/min,5℃)cm≥
GB/T4508
沥青混凝土心墙沥青混凝土主要技术要求
表4
项目
单位
指标
试验方法及说明
孔隙率
%
≤3
DL/T5362—2006芯样
≤2
DL/T5362—2006马歇尔试件
渗透系数
cm/s
≤1×10-8
DL/T5362—2006
水稳定系数
≥0.85
DL/T5362—2006
弯曲强度
kPa
≥400
DL/T5362—2006
弯曲应变
%
≥1
DL/T5362—2006
内摩擦角度
≥25
DL/T5362—2006
粘结力
MPa
≥0.3
DL/T5362—2006
抗拉、抗压、变形模量等力学性能
根据当地温度、工程特点和运用条件等通过计算确定,
DL/T5362—2006
3)坝料设计
坝体填筑材料为选取天然材料加工,应严格按照坝体设计要求选取。
根据天然建材料场调查和试验资料,上、下游石渣料采用库区炮台咀的砂泥岩混合石渣料;过渡料及排水带砂石料选用三台县城附近的涪江新德坝料场的砂砾石料。
筑坝料填筑指标要求如下:
上下游坝体石渣料,相对密度0.88~0.91,孔隙率27.8%,石渣混合料中要求砂岩填筑料比例不得低于50%且混合料应均匀;上下游过渡料,相对密度≥0.75,孔隙率14.6%;下游排水带,相对密度0.86~0.89,孔隙率14.6%。
各分区坝料级配及颗粒组成如下:
1)坝壳石渣料
①新鲜砂岩石渣料
颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量(%)
600~500
500~400
400~200
200~100
100~
80
80
~
60
60
~
40
40
~
20
20
~
10
10
~
5
5
~
2
2
~
1
1
~0.5
0.5~0.25
0.25
~0.075
<0.075
<5
上线
10.5
11.5
4.0
5.0
6.5
12.0
11.0
9.5
6.2
1.8
2.4
2.3
15.7
1.6
30.0
下线
7.5
8.0
20.5
17.5
5.2
5.8
7.0
9.0
6.5
3.0
2.1
0.6
0.8
0.8
5.2
0.5
10.0
②砂泥岩混合石渣料
砂泥岩
混合比例
颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量(%)
600~500
500~400
400~200
200~100
100~
80
60
40
20
10
5
2
1
0.5~0.25
0.25
<0.075
<5
80
~
~
~
~
~
~
~
~0.5
~0.075
60
40
20
10
5
2
1
上线
7:
3
10.5
11.5
4
5
6.5
12
11
9.5
6.2
1.8
2.4
2.3
15.7
1.6
30
下线
7.5
8
20.5
17.5
5.2
5.8
7
9
6.5
3
2.1
0.6
0.8
0.8
5.2
0.5
10
2)砂砾石排水带
颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量(%)
200~160
160~120
120~100
100~
80
60
40
20
10
5
2
1
0.5~0.25
0.25
<0.075
<5
80
~
~
~
~
~
~
~
~0.5
~0.075
60
40
20
10
5
2
1
上线
3.5
6.3
16.7
23.7
12.9
5.1
2.6
0.7
11
7.6
8.6
1.4
31.7
下线
9
2
3.4
7.2
10.2
18.1
19.1
6.9
2.8
1.4
0.6
3.9
2.8
8.5
4.1
21.3
3)砂砾石过渡料
颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量(%)
80
60
40
20
10
5
2
1
0.5~0.25
0.25
<0.075
<5
~
~
~
~
~
~
~
~0.5
~0.075
60
40
20
10
5
2
1
上线
6.5
17.3
24.6
13.4
5.3
2.7
0.8
11.2
7.9
8.9
1.4
33
下线
13.1
23.1
24.3
8.7
3.6
1.8
0.7
5
3.5
10.9
5.3
27
4)坝基处理
①心墙基础(包括反滤过渡带)
在心墙基础中心设置宽为7.0m,高为2.0m的C25砼基座,置于弱风化的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及砂岩层上,基座用于连接心墙和作为灌浆平台。
心墙基础最底部高程为389.00m。
②上、下游坝壳基础
坝壳基础均置于强风化基岩上。
③坝基防渗
根据地质勘探资料揭示,坝基及两岸均存在透水带,需进行防渗处理。
心墙基础440.00m~389.00m高程以下,沿基座中心(坝轴线)两侧各布置一排帷幕灌浆孔,排距为1.50m,孔距为2m,平均孔深约40m;坝基440.00m高程以上则设一排帷幕灌浆孔,孔距为2m,平均孔深约50m。
心墙基础砼基座下部上下游侧各布置一排固结灌浆孔,孔距2m,孔深8.00m。
为了减少坝肩渗流,在大坝左右岸设置灌浆平洞进行坝肩帷幕灌浆,左岸坝肩帷幕长度为331m,帷幕轴线在坝肩处向上游偏转30°角顺沿山脊方向布置,右岸坝肩帷幕长度为195m,均布置为1排,孔距2m,平均孔深约30.00m。
(2)导流放空洞
导流放空洞建筑物由进口明渠、导流放空隧洞、检修闸门竖井和出口锥形阀室及消力池、泄水渠组成。
目前导流放空隧洞已经施工,预计2012年年底基本完工,具备过水条件,隧洞出口的锥形阀等金属结构设备在金峰水库下闸蓄水以后再进行安装。
导流放空隧洞长527.49m,隧洞为圆形,内径为2m。
出口锥形阀室设孔径1.2m的锥形阀,锥形阀室接消力池,消力池出口通过泄水渠归入下游村沟。
导流放空隧洞的泄流曲线详见表5。
表5
上游水
库水位
出口底
板高程
流量Q
(m³/s)
上游水
库水位
出口底
板高程
流量
Q(m³/s)
上游水
库水位
出口底
板高程
流量
Q(m³/s)
477.0
406.1
45.7
458.0
406.0
39.1
438.0
405.4
31.0
476.0
406.1
45.4
457.0
406.0
38.8
437.0
405.3
30.6
475.5
406.1
45.2
456.0
406.0
38.4
436.0
405.3
30.1
475.0
406.1
45.0
455.0
406.0
38.0
435.0
405.3
29.6
474.0
406.0
44.8
454.0
406.0
37.6
434.0
405.3
29.1
473.0
406.0
44.4
453.0
406.0
37.2
433.0
405.3
28.6
472.0
406.0
44.1
452.0
406.0
36.8
432.0
405.2
28.1
471.0
406.0
43.8
451.0
406.0
36.4
431.0
405.2
27.6
470.0
406.0
43.4
450.0
406.0
36.0
430.0
405.2
27.0
469.0
406.0
43.1
449.0
406.0
35.6
429.0
405.2
26.5
468.0
406.0
42.7
448.0
406.0
35.2
428.0
405.2
25.9
467.0
406.0
42.4
447.0
406.0
34.8
427.0
405.1
25.4
466.0
406.0
42.0
446.0
406.0
34.3
426.0
405.1
24.8
465.0
406.0
41.7
445.0
405.5
34.1
425.0
405.1
24.2
464.0
406.0
41.3
444.0
405.4
33.7
424.0
405.1
23.6
463.0
406.0
41.0
443.0
405.4
33.3
423.0
405.1
23.0
462.0
406.0
40.6
442.0
405.4
32.8
422.0
405.0
22.4
461.0
406.0
40.3
441.0
405.4
32.4
421.0
405.0
21.7
460.0
406.0
39.9
440.0
405.4
31.9
420.0
405.0
0.0
459.0
406.0
39.5
439.0
405.4
31.5
(3)取水建筑物结构布置
金峰水库取水口即为西梓干渠金峰囤蓄水库工程之后干渠进水口,取水口包括进口明渠、分层取水控制闸室、消力池及水长坪隧洞。
1)分层取水口
取水口布置在水库右岸,距右坝肩直线距离940m,管理公路长1.4km。
分层取水口布置为六层取水,每层孔口均设一扇平板闸门,均为潜孔布置。
分层取水闸与弧形门工作闸通过砼胸墙分隔,前部为进水闸室,后部为弧形门工作闸室。
闸墩顶部通过交通桥与岸边的公路相接,交通桥长30m,中间设桥墩,分为两跨,交通桥宽5m。
闸室后通过渐变段及护坦与水长坪隧洞相接。
2)隧洞
水长坪隧洞总长540.46m(含渐变段及护坦),属于第七流量段,本标段施工前100m隧洞。
隧洞断面型式选用圆拱直墙型,顶拱圆心角180°。
Ⅲ类围岩的洞段采用底板和边墙分离的型式(分离式)衬砌,顶拱和边墙为25cm厚C20素砼,底板为C15素砼,厚20cm;Ⅳ类围岩洞段采用全封闭式钢筋砼结构衬砌,衬砌厚度为35cm;Ⅴ类围岩洞段采用全封闭式钢筋砼结构衬砌,衬砌厚度为40cm。
隧洞永久衬砌后应在顶拱120°范围内进行回填灌浆,隧洞衬砌纵向每12m设一通缝,缝宽2cm并设橡胶止水带至拱顶排水孔处,分离式底板和边墙之间同样设置橡胶止水带。
隧洞工程特性表
洞宽
(m)
洞高
(m)
直墙高
(m)
水深(m)
流速(m/s)
设计
加大
设计
加大
4.10
4.10
2.05
2.71
3.22
1.49
1.53
(4)大坝安全监测设计
金峰大坝为沥青混凝土心墙石渣坝,建筑物级别为2级,坝高88m,属高坝。
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001和《土石坝安全监测技术规范》SL60-94的要求,枢纽建筑物设置下列监测项目:
(1)大坝坝面竖向位移和水平位移观测
(2)大坝坝体内部竖向位移和水平位移观测
(3)沥青混凝土心墙应力应变和挠度观测
(4)大坝坝体渗漏量、坝肩渗漏及坝体浸润线观测
(5)水位观测
2气象及水文资料
2.1气象
金峰囤蓄工程位于西梓干渠中段末,在西河右岸的一级支流凤鸣河上源。
凤鸣河发源于盐亭县金安乡,由西北向东南流,经金安转向东北流经南部县的凤鸣镇至武引乡汇入西河。
根据灌区内的江油、绵阳、梓潼、盐亭等气象站历年资料统计,坝址区多年平均气温在15.9~16.9℃,极端最高气温36.7~39.5℃,极端最低气温-5.7~-7.3℃。
常年日照数1245~1357小时,一年中最冷月出现在1月,最热月出现在7、8二月。
相对湿度76~83%,无霜期日数280天。
历年平均风速1.0~1.8m/s,最大风速15.7~24.0m/s(NNE),常年多偏北风。
2.2水文
金峰囤蓄工程坝址以上控制集雨面积8.38km2,河长6.36km,河道平均比降11.76‰。
坝址区多年平均降雨量为860.9~1089.6mm,年内分配极不均匀,七、八、九月三个月占年降雨量的62.6%,多年平均蒸发量905.4~1302.7mm。
四、五、六月三个月为451.8mm(占37.4%)。
金峰水库坝址处的洪水是由暴雨形成,洪水陡涨陡落,过程历时短,6~9月为主汛期,5月为汛前过渡期,10月为汛后过渡期。
施工分期洪水成果见表6,
月平均流量成果见表7。
金峰水库库容曲线成果见表8。
多年平均降雨天数统计见表9。
设计洪水洪量成果见表10。
设计洪水过程线成果见表11。
坝下197m水位流量关系曲线成果见表12。
导流放空洞出口水位流量关系曲线成果见表13。
金峰水库分期洪水成果表
表6
时段
各频率设计值(m3/s)
p=1%
p=2%
p=3.33%
p=5%
p=10%
p=20%
p=33.3%
p=50%
1月
0.0599
0.0517
0.0458
0.0411
0.0327
0.0245
0.0182
0.0131
2月
0.0388
0.0340
0.0304
0.0276
0.0226
0.0175
0.0136
0.0102
3月
0.0599
0.0527
0.0472
0.0430
0.0355
0.0276
0.0198
0.0165
4月
0.508
0.407
0.334
0.278
0.189
0.106
0.0545
0.0226
5月
23.4
18.2
14.4
11.6
7.16
3.43
1.40
0.399
6~9月
90.4
77.1
67.6
59.7
46.8
33.9
24.7
17.4
10月
11.9
9.27
7.39
5.98
3.75
1.85
0.794
0.242
11月
0.211
0.181
0.159
0.140
0.109
0.0779
0.0545
0.0355
12月
0.0812
0.0712
0.0637
0.0575
0.0467
0.0357
0.0269
0.0194
12~3月
0.09039
0.0796
0.07134
0.0648
0.0536
0.0416
0.0327
0.02484
11-3月
0.222
0.189
0.165
0.145
0.113
0.0807
0.0573
0.0390
11-4月
0.530
0.431
0.360
0.304
0.215
0.132
0.0792
0.0448
10-3月
16.6
12.9
10.3
8.31
5.18
2.53
1.06
0.314
10-5月
24.0
19.4
16.2
13.6
9.49
5.79
3.42
1.91
金峰水库月平均流量成果表
表7
时段
均值
(m3/s)
各频率设计值(m3/s)
P=1%
P=2%
P=3.33%
P=5%
P=10%
P=20%
P=33.3%
P=50%
P=70%
P=75%
P=80%
P=90%
1月
0.00765
0.0271
0.0236
0.0211
0.0190
0.0154
0.0116
0.00874
0.00624
0.00392
0.00339
0.00286
0.00176
2月
0.0101
0.0388
0.0336
0.0297
0.0266
0.0212
0.0157
0.0115
0.00790
0.0047
0.00399
0.00329
0.00189
3月
0.0212
0.0663
0.0586
0.0529
0.0482
0.0399
0.0312
0.0243
0.0182
0.0123
0.0109
0.00949
0.00637
4月
0.0477
0.157
0.138
0.1
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