第八章 施工围堰与排降水

第八章 施工围堰与排降水

该工程土石坝施工段落桩号为1+000-6+864.2，具体位置位于导流明渠左侧，根据招标文件及招标图纸，本工程施工围堰主要采用土石坝基础开挖土方回填于压重平台位置，并达到1077m高程，作为该部分工程的挡水围堰，根据地形、地质资料，压重平台位置地面高程为1069-1081m，距离河道越远高程越高，且招标答疑文件明确主坝段围堰堰前水位1071.5m，因此，围堰主要在本标段压重平台位置及1+000右侧部分。右侧部分要涉及泄洪闸标段，需要在监理工程师和业主的协调下根据具体情况协调解决。方案确定后，在2011年6月30日前完成。

根据该工程招标设计图纸，地下水位线在桩号1+465处高程为1065.98m，为地下水出溢点，土石坝建基面在该处到1+000段高程为1066.00m，1+465-4+043.3段建基面高程为1071m、1070m，因此，在桩号1+000-1+500段考虑进行降排水。

一、挡水围堰

根据招标文件、答疑文件及现场考察，挡水围堰采用土石坝基坑土方开挖后回填于压重平台位置，并作为土石坝的挡水围堰，并要求在2011年6月30日完成坝前挡水围堰的施工。

挡水围堰（压重平台）采用土石坝基坑开挖土方，利用挖掘机开挖装车、自卸汽车运输至压重平台位置回填，推土机摊平、修整成形作为坝前挡水围堰。

1、挡水围堰稳定性分析

由于土石坝坝前挡水围堰填筑宽度在大坝填筑完成前为100-150m，填筑高程至1077m。土石坝坝基土方开挖、自卸汽车运输至挡水围堰、推土机铺摊平整，没有压实度要求。因此，根据以上情况，前期压重平台断面较大，坝前挡水围堰稳定性问题不需要考虑。

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2、挡水围堰渗透问题

挡水围堰在黄河超标准高水位运行期间，导流明渠不能及时下泄，挡水围堰堰前水位较高，而挡水围堰渗径较长，渗流较慢，且超标准高水位运行历时会较短，所以挡水围堰渗透问题也不需要考虑。

3、挡水围堰抗冲刷

在高水位运行情况下，在1+000附近挡水围堰前及横向断面，水流作用下会对该段坝体迎水面造成一定冲刷，因此，在1+000段设置500m长的防护措施（横向围堰250m，纵向围堰250m），即在迎水面设置草袋装土进行防护。

二、施工排水

由于该工程施工区位于黄河左岸，施工段落地下水位埋深浅，部分地段地下水出露，施工期为防止降雨和部分渗水回流到基坑，造成基坑积水，在基坑坡面上，施工排水主要在基坑长轴方向两侧设置排水明沟及排水井，按照基坑开挖分层情况、马道设置情况、地层地质情况等在马道上设置截流排水明沟，并与在基坑底面的坡脚处设置的排水明沟相通，并每隔50m设置集水井，利用水泵将明水抽排至黄河。

三、施工降水

1、地层结构、渗透性

本工程地层主要岩性为冲洪积中细砂、及砂砾石，冲洪积砂性土及粘性土、冲积粉细砂及砂壤土、风积细砂及粉砂，库区覆盖厚层松散堆积物，工程区地下水分布高程1061.78-1067.13m，左

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右两岸地下水位高于黄河水，近岸地带地下水位与黄河水位基本持平，地下孔隙水补给河水，远离黄河的沙漠地带（距黄河岸边1.7km），地下水位逐渐增高，但水力坡度非常平缓，仅在黄河洪水期，局部范围内黄河水短时间补给地下水。

第Ⅰ单元为全新统风积物，土层结构简单，主要由细砂组成，颗粒比较均匀，密实度为松散-中密状，渗透系数为1.47×10-2-2.9×10-2，为强透水层。

第Ⅱ-2单元为冲积层，自上而下分为三层：①层粘性土、②层砂性土、③层砂砾石，②、③层渗透系数的4.1×10-4-1.8×10-3，属中等透水层，①层渗透系数为2.88×10-5，属弱透水层。

第Ⅲ单元为上更新统冲湖积物，主要由粉砂、细砂组成，中密-密实状，夹有砂砾石层和少量中砂、砂壤土、壤土、粘土，密实度属中密-密实状态，粉砂、细砂、中砂垂直渗透系数为1.9×10-4-6.4×10-4，属中等透水，其中的砂壤土透镜体、壤土透镜体、粘土透镜体垂直渗透系数为2.0×10-5-4.9×10-7，属弱透水层。

2、地下水

土石坝施工区在1+500-4+043段建基面高程为1070m、1071m，该段地下水位为1066.77m-1065.98m，因此，该施工段落可不考虑施工降水。

根据该工程施工区域地形、地质及地下水位情况，施工降水主要在桩号1+000-1+500范围内，区域位置建基面高程在1066.00m，为保证工程施工在干地上进行，因此，需要降低水位0.5m，地下水位控制高程应在1065.5m。

当黄河水位较高时，地下水由黄河补给，因此，1+000断面还需控制黄河侧渗水。

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3、施工降水

根据施工进度计划，前期主要进行1+000-1+929段土石坝基础施工，因此，结合该工程的施工特点、地质情况、地下水位情况，并根据我公司多年在黄河干流上施工降排水的经验，对于1+000-1+388段，振冲桩施工前，建基面以上预留1.5m的压重层，振冲桩施工完成后进行压重层的土方开挖，因此，前期不考虑施工降水，强夯段为1+388-1+500段，土方开挖至建基面，该段需进行降水，以保证强夯施工的质量，但该段降水深度较小，且在第一地质单元，又要减少机械行走不受排水沟的影响，施工降水采用排水盲沟结合排水明沟设集水井进行降水。排水盲沟深度1m，开挖完成后回填砂砾石。排水明沟深度1.5m，集水井深度控制在2m，排水盲沟、排水明沟、集水井相互连接，并有一定的坡度，汇集至集水井后通过水泵及管道将水抽排至黄河。

振冲地段（1+000-1+388段）土方开挖至建基面后，也需降水至建基面以下0.5m（1065.5m），因此，开挖过程中，直接将排水盲沟、排水明沟、集水井开挖完成，最后将水汇集至集水井，由水泵排出至黄河。

在施工实际中，若发现局部无法满足降水要求，即在该处增加集水井，加大集水井深度，以保证降水效果。

排水盲沟、排水明沟、集水井设置见下图。

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四、设备配置

根据计算共设置4″污水泵4台，同时备用1台以保证进行检修、事故停用时更换等，共需设置污水泵5台。

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