兴县工业基地水资源综合开发利用工程一期工程施工设计

邓娟玲

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司 山西太原 030024）

1 施工条件

1.1 工程条件

兴县工业基地水资源综合开发利用工程一期工程位于山西省兴县境内的岚漪河河滩上。该工程主要任务是解决中铝兴县氧化铝项目的生产、生活用水及沿线居民的人畜饮水问题。

黄河漫滩水源、魏家滩岩溶水水源为本供水工程水源。

黄河漫滩水源供水工程是从黄河滩地后彰河墕水源地开凿大口井21 眼（19 眼工作，2 眼备用），将大口井提上来的水汇集进加压泵站的前池，经加压泵站加压后送至氧化铝项目蓄水池，该段供水管线长13.61 km，单管供水，管道采用钢管，管径DN700 mm，年供水规模为930.2 万m3/a。

魏家滩岩溶水水源供水工程是从魏家滩岩溶水水源地开凿深井，深井泵提水汇集进地面蓄水池，经蓄水池调蓄后，通过管道自流供氧化铝厂区、沿河居民、生活园区的生活用水，并在管道沿线设分水口供沿线居民的人畜饮水。该段供水管线长13.92 km，单管供水，管道选用玻璃钢管，管径DN400 mm，年供水能力为239.2 万m3/a。

该工程施工线路较长，场地开阔，便于施工布置，可以全线展开施工；缺点是工地分散，不便管理，工期短，劳动强度高，高峰人数多而集中。施工供水条件较好。该工程对外交通较为方便，工程建设所需钢材、水泥等建筑材料均可由公路运进。区域气候较寒冷，不利于全年施工。

工程建设所需水泥、钢材、木材及油类等材料从兴县县城采购，由汽车运至工地。工程施工期可利用黄河和岚漪河河水，生活用水采用从附近村庄接水解决；工程施工期用电利用附近村庄接线或柴油发动机供给。

主体工程主要工程量：土方开挖18.40 万m3，砂砾石开挖28.77 万m3，土方回填42.65 万m3，浆砌石13 704.4 m3，铅丝笼石6 057.47 m3，混凝土15 306.21 m3。工程施工总工期为12 个月。

1.2 自然条件

工程区属暖温带大陆性季风气候区，其气象特征为：春季干旱多风，气温回升快；夏季炎热多雨，历时短；秋季天气凉爽，温差较大；冬季寒冷干燥，历时较长。区内多年平均气温8.4℃，年最低气温-29.3℃，最高气温38.9℃，初霜期在9月下旬，终霜期在4月上旬，无霜期160 d，年平均日照时数2 700 h，最大冻土深度1.49 m。区内多年平均降雨量499 mm，汛期（6—9月）占全年降雨量的72.7%，最大降雨量（1967年）为831.8 mm，最小降雨量（1972年）为242.3 mm，全年降雨量主要集中在几场暴雨中，降雨量年内及年际分布极不均匀。

2 施工导流

2.1 导流标准

本供水工程等别为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的规定，导流建筑物级别为4 级，导流建筑设计洪水标准为20—10年洪水重现期，按洪水重现期10年标准设计，采用非汛期施工。根据水文调洪演算结果，P=10%非汛期洪峰流量为46 m3/s。

2.2 导流方式

根据工程布置导流方式采用非汛期分期导流（两期）。

分期导流围堰采用10年一遇非汛期洪水标准，修筑两期围堰。一期围一半，利用另一半天然河道泄洪；二期围另一半，开挖导流明渠泄洪。

2.3 导流建筑物设计及施工

围堰选用砂卵石土石围堰。经计算一、二期围堰最大堰高均为2.5 m，围堰迎水面边坡1∶2.0，背水面边坡1∶1.5，顶宽2.5 m。因围堰使用时间很短，堰面不做防护。

黄河漫滩水源供水工程共穿岚漪河6 次，总长524 m；魏家滩岩溶水水源供水工程共穿岚漪河3 次，总长603 m。围堰工程总量为：土石方填筑16 007 m3，土及砂卵石明渠开挖71 421 m3，土及砂卵石明渠回填74 992 m3，围堰拆除16 007 m3。

堰体填筑土石料，利用河床开挖的土料。采用1 m3挖掘机堆料，打夯机夯实，局部采用人工配合。围堰拆除采用74 kW 推土机。

3 料场

工程施工所用建筑材料：水泥可由兴县供应，运距56 km；钢材、木材在县城采购，运距50 km；混凝土所用粗、细骨料皆来自岢岚县西会村，运距20 km；浆砌石工程所需石料均由距工地10 km 的雷家集石料场供应。

4 主要工程施工

1）大口井

大口井设计为沉井式，施工时采用沉井法施工。施工时采用排水挖土下沉，排水方式采用井内排水。

沉井采用人工挖土，先中央后四周，均衡对称地进行，根据需要留土堤，逐渐分层切削，使沉井均匀下沉，井内挖出的土方采用卷扬机吊运。混凝土由就近布设的0.4 m3搅拌机现场拌制，水平运输采用人工推胶轮车，垂直运输采用汽车吊运入仓并采用2.2 kW插入式振捣器振捣。

2）其它

输水线路沿线土方开挖采用1 m3挖掘机挖土，回填用土就近堆放，回填后多余土方就地摊平。穿河段施工时基坑需排水。

土方回填采用74 kW 推土机推土，拖拉机压实，拖拉机无法压实的地方用蛙式打夯机夯实。回填土采用开挖时临时堆放的开挖土方。

输水线路沿线混凝土工程采用0.4 m3移动式混凝土搅拌机拌制，水平运输由人工手推胶轮车，垂直运输以人工铲运至溜槽、局部配合卷扬机吊运入仓，插入式振捣器振捣。

供水管路沿线钢管及玻璃钢管的安装采用5 t 汽车起重机吊运，人工安装，安装时一边安装一边做打压实验，合格后回填。

浆砌石采用人工砌筑。

铅丝石笼采用人工编制、堆放块石。

供水线路穿越铁路时采用顶管施工，顶管完工后，内置钢管。

5 施工总布置

5.1 施工总布置

根据工程布置特点，整个供水工程沿线共布置7个施工点，分别在魏家滩岩溶水水源地、高家崖村附近、郑家塔村附近、氧化铝项目蓄水池、石咀会和高堡子村之间、裴家湾村附近及黄河后彰河墕水源地附近。各个施工点处搭建施工管理用房、工器具房及仓库、工棚，并设置混凝土拌和站、钢木加工厂。仓库、工棚共1 140 m2，施工生活用房新建和租用附近村庄民房，需新建生活房屋3 300 m2，租用3 300 m2。

该供水工程沿黄河和岚漪河布置，该区河水及地下水丰沛，河中常年有水，生产用水采用黄河和岚漪河河水，在每个施工点修建蓄水池，经蓄水池沉淀稍加净化后使用。生活用水采用从沿线附近村庄接水解决。

该供水工程施工用电除两个水源地及氧化铝蓄水池处稍大外，其余地方较小。两个水源地在附近村庄接10 kV 线路，氧化铝蓄水池处直接从铝厂接线，需架设10 kV 线路2.0 km。其它施工点设置1 台50 kW柴油发电机供施工时使用。

该工程开挖土石方几乎全部作为回填料，很少多余料就地滩平不设弃渣场。

5.2 施工交通运输

工程区对外公路运输比较方便，沿黄河有沿黄公路通过，沿岚漪河左岸有公路通过，上行约50 km 至岚县县城可与铁路相接，下行约50 km 可达兴县县城，现有公路状况可满足工程施工材料、器材及施工机械场外运输的要求。

场内交通主要为附近各级公路通往沿线各施工处的临时道路。需新修道路29.0 km，以满足管道沟槽开挖及安装等的施工。

6 结语

通过分析论证，确定施工导流方案，合理规划施工料场，并根据工程特点选取主体工程施工方案、进行施工总体布置，为工程顺利施实提供技术依据。