小型灌溉工程的施工组织设计研究

薛娜（陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局陕西咸阳712000）

小型灌溉工程的施工组织设计研究

薛娜
（陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局陕西咸阳712000）

为了解决人畜饮水和农田灌溉问题，麻沟水库灌溉工程布置有钢筋混凝土面板堆石主坝，垭口钢筋混凝土面板堆石副坝，主坝左岸边溢洪道，左岸导流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌区渠系建筑物。本文介绍麻沟水库灌溉工程的施工组织设计，详细介绍工程施工导流技术和主体工程和灌区工程的施工组织设计。本文对相似工程具有借鉴意义。

农村饮水工程；设计；建设；效益分析

1　工程概况和背景

麻沟水库灌溉工程位于遵义市汇川区泗渡镇麻沟村，是遵义市北片区唯一的水源点，坝址距泗渡镇境内210国道约8.0km，距遵义市约37.0km。工程的主要任务是灌溉，并兼有乡镇供水。工程建设后将解决汇川区泗渡镇、高坪镇和董公寺镇5.8868万亩农田灌溉和灌区内人畜饮水问题。灌溉用水量为2130万m3/年，农村人畜饮水用水量为89.7万m3/年。麻沟水库总库容1160万m3，为中型水库，水库正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下库容1040万m3。

麻沟水库灌溉工程枢纽总体布置为：钢筋混凝土面板堆石主坝，垭口钢筋混凝土面板堆石副坝，主坝左岸边溢洪道，左岸导流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌区渠系建筑物，其中钢筋混凝土面板堆石坝最大坝高54.30m，砼副坝最大坝高18.8m，水库正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下库容1040万m3，最大库容1160万m3，取水隧洞布置于大坝左岸，取用流量3.84 m3/s。灌区渠系及建筑物平面总长度87.14km。

2　施工布置和进度

主体工程主要建筑工程量包括：土石方开挖154.72万m3，洞挖石方2.21万m3，土石方填筑69.68万m3，混凝土12.26万m3，帷幕灌浆1.79万m，钢筋制安0.45万t。施工总工期为36个月，施工总工时为1017.61万工时。为了高效和高质量地完成施工，有必要对工程进行详细施工组织设计［1-4］。

2.1施工布置

根据现场的地形条件，及工程施工特点，按以下分区进行施工总布置安排：首部枢纽施工区主要布置有石料开采场、砂石料加工厂、砼拌和系统、综合仓库、坝区弃渣场、1#、2#供水站、生活区及业主营地。该施工区共需修建生活福利房屋2500m2，施工仓库及加工厂临时房屋2000m2。

灌区渠系施工区主要布置有5个石料场、砂石料堆放场、弃渣场、移动式混凝土拌和机、施工工棚及仓库。该施工区共需修建生活福利房屋2000m2，施工仓库及加工厂临时房屋1000m2。本工程水库枢纽建筑物基础土石方开挖总共约41.5万m3，其中土方开挖为21.6万m3，石方明挖18.7万m3，洞挖石方1.1 万m3。

2.2施工进度安排

本工程将施工时段划分为四个阶段，工程总工期为3年。（1）工程筹建期：工期为4个月，完成对外交通干线公路修建；架设10kV输电线路；施工征地等。（2）工程准备期：准备工程包括：场内交通、水、电供应和通信系统；施工征地，生产及生活房屋建筑；导流工程施工。准备工程为施工单位进场至主体工程开工前的工期，共计7个月，占直线工期5个月。（3）主体工程施工期：从主体工程开工至灌区渠系建筑物通水试运行的期限，即从第二年6月至第四年5月，主体工程工期为28个月。（4）工程完建期：自灌区建筑物投入运行至工程竣工验收完毕的工期，即第四年8月灌区通水试运行完成，工程竣工，完建期为3个月。

3　施工导流设计

3.1导流标准和方式

筋砼面板堆石坝方案校核洪水位为1039.59m（P=0.1%），总库容为1160万m3，设计灌溉面积5.8868万亩。本工程规模属中型，工程等别为Ⅲ等工程，主要建筑物主坝、副坝、副坝坝顶溢洪道、灌溉取水口按3级建筑物设计。相应导流建筑物级别为5级建筑物，导流设计洪水标准选用P=20%。坝体施工期临时度汛标准按P=2%的全年流量设计，其相应的洪峰流量为255m3/s。

根据施工总进度计划安排和水库蓄水计划的分析，施工导流程序如下：首先进行导流兼放空隧洞、灌溉取水隧洞及主坝两坝肩开挖及溢洪道土石方开挖施工，此时原河床过水；之后，两坝肩及溢洪道开挖完成，导流洞具备过水条件，进行大坝上下游围堰填筑、基坑开挖、主副坝趾板砼浇筑及坝体填筑，该施工期由上下游围堰挡水，导流洞过流。4月底坝体全断面填筑到防浪墙底部高程1038m；进而主坝停止施工，汛期洪水由导流兼放空隧洞泄洪度汛，度汛水位为1022.34m；最后由大坝挡水，导流洞兼放空隧洞过水。

3.2导流建筑物设计

根据水工建筑物布置情况，导流兼放空隧洞布置在左岸，隧洞洞线为直线。进口底板高程1008m，出口底板高程1002m，隧洞洞身段总长204.537m，底坡为2%。隧洞过水断面为圆形，直径3.8m。根据地质情况，隧洞采用全断面钢筋混凝土衬砌，Ⅲ类、Ⅳ围岩段衬砌厚度分别为0.4m、0.5m。

坝址河段河床覆盖层相对深厚，不宜修建混凝土围堰。而土石类围堰能充分利用当地材料，结构简单，施工方便，能够适应深厚覆盖层基础，又可使用大型施工设备进行高强度堆筑，在短时间内完建，满足大坝基坑提早开挖。上游围堰采用不过水土石围堰，导流洞为无压洞，底坡为陡坡，洞前壅高水位按自由出流宽顶堰公式计算。计算洞前壅高水深3.3m，考虑安全加高50cm，则上游围堰堰顶高程为1011.80m，上游围堰长82.235m，最大堰高9.8m，顶宽4m。

3.3导流工程施工

导流洞施工采用钻爆法开挖，光面爆破，全断面开挖一次成型。出渣采用立爪装岩机装5t汽车运输出渣。导流洞洞线穿越围岩以Ⅲ类为主，其中进口有86m的Ⅳ～Ⅴ类围岩。对Ⅳ、Ⅴ类围岩段施工中需及时支护，临时支护采用挂网锚喷C20混凝土支护，喷混凝土厚度10cm；Φ25锚杆长2.5m。Ⅲ类围岩完整性较好，其临时支护采用喷混凝土，厚度10cm。

围堰石渣填筑采用1.0m3液压正铲挖掘机挖装，10t自卸汽车运输，进占法卸料，220HP推土机平料，其中土石渣可利用开挖料，粘土防渗料在规划土料场取土，拖拉机或轻型振动碾压实。土石围堰拆除采用1m3的反铲配10t的自卸汽车开挖运输弃渣。为减少基坑渗水量，在基坑开挖之前，应进行防渗灌浆。

4　主体工程和灌区工程施工

4.1主坝工程施工

大坝土石方开挖量为21.26万m3，大坝开挖分两期进行，一期开挖左右岸坡（1005m高程以上）；二期基坑开挖待截流后进行。趾板混凝土浇筑采用分段分块进行，由河床开始，自下而上向两岸破推进，并超前于大坝主堆石填筑。混凝土由右岸混凝土拌和站集中供料，采用8t自卸汽车运输到施工现场，河床部分直接入仓，岸坡部分由混凝土泵送入仓或溜槽入仓，电动插入式振捣器振捣密实。坝基处理处理措施包括固结灌浆和帷幕灌浆。坝体填筑强度每月达到6.1万m3，为保证运输上坝强度，选择在料场旁的冲沟位置平整后作为临时备料堆场。坝体填筑在坝基、两岸岸坡处理验收后与趾板混凝土浇筑同时进行。坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法。即堆石区→过渡层区→垫层区。坝体填筑采用分层碾压施工，每一层的工艺流程为：卸料→铺料（平整）→洒水→碾压；为保持施工强度的均衡和连续，填筑工作面按施工区面积划分为4个～6个工作块，每个工作块相对独立施工。每个工作块按卸料、铺料平整（包括洒水）、碾压和质检4个条带平行流水作业。坝料运输采用2m3装载机在料场装坝体填筑料，15t自卸汽车运输上坝。坝料铺料、平整采用进占法铺料，垫层料及过渡料铺层厚度为40cm、主次堆石料铺层厚度为80cm。坝上游30m～50m范围的坝体尽量保持平起上升，顺坝轴线方向碾压。

表1　主体工程主要材料用量估算表

4.2灌区工程施工

灌区渠系建筑物有渠道、渡槽、倒虹管和引水隧洞等建筑物。渠道施工时，可采用分段进行施工。干渠土方采用0.5m3挖掘机开挖，石方采用风钻钻孔，人工装药爆破开挖，土方沿线堆放，后期作回填料，干渠石方采用0.5m3挖掘机装5t自卸汽车运输出渣。支渠土方采用人工开挖，石方采用人工钻爆开挖，土方沿渠线堆放，后期作回填料，石方就近择地采用人工搬运集中堆放。渠道砼相对较为分散，砼采用0.4m3移动式砼拌和机拌和，手推胶轮车运输，人工铲运入仓，渠底采用平板式振捣器振捣密实，其余部位采用混凝土振捣棒振捣。

进出口引渠覆盖层开挖采用0.5m3反铲挖掘机开挖，石方采用风钻钻孔，人工装药爆破开挖，0.5m3反铲挖掘机装5t自卸汽车运输出渣。洞身开挖采用人工钻孔，全断面爆破，开挖时，先进行掌子面清理，在开挖掌子面上用画出钻孔孔位，采用用气腿风钻钻孔，钻孔完成后，进行装药连线爆破。隧洞渣料采用，扒渣机装斗车车运输出渣，在进出口就进选择场地堆放。本工程渡槽均采用就地满堂脚手架施工。排架基础土方采用0.5m3挖掘机开挖，石方采用风钻钻孔，人工装药爆破开挖，土方就近堆放，石方采用就近集中堆放，汽车出渣为主，人工搬运为辅。本工程主要施工机械如表2所示。

表2　施工主要机械

5　结语

本文介绍麻沟水库灌溉工程施工导流以及主体工程和灌区工程的详细施工组织设计情况，对相似工程具有借鉴意义。本文结果认为麻沟水库灌溉工程施工组织设计较为合理，采用当前施工组织设计可以保证项目的进行并达到预期的工程质量目标。陕西水利

［1］林日练.关于如何做好水利工程施工组织设计的几点思考［J］-科技展望2014（10）.

［2］王娜.水利水电工程施工组织设计分析［J］-大科技2014（1）.

［3］陈武.水利水电工程中的施工组织设计分析［J］-中国新技术新产品2015（4）.

［4］王志逸.探讨如何改进小型水利工程施工组织设计［J］-黑龙江水利科技2014（5）.

（责任编辑：畅妮）

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