武隆县铁矿乡鸡尾山堰塞湖应急处置(第二阶段)

0武隆县铁矿乡鸡尾山堰塞湖应急处置（第二阶段）一期拦渣坝工程技术条款武隆县润龙水利工程维护有限责任公司武隆县政府采购中心2010年03月1说明：本竞争性谈判文件技术条款包括堰塞湖尾部护脚和拦渣坝一期工程的技术要求，但本次只实施拦渣坝一期工程，投标人只能选择本技术条款中适应于拦渣坝一期工程相对应的技术说明。1.一般规定1.11.1.1工程概况2009年6月5日14时52分，重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山发生严重的山体崩滑灾害，造成72人失踪，其中27名矿工在井下下落不明。同时，崩滑体堵塞乌江支流石梁河上游支流铁匠沟（和平沟）。崩滑体顺铁匠沟长约1870m，面积约50万m2，总方量约596万m3，形成上游集雨面积约5.1km2、坝高28～35m、最大库容约49万m3的堰塞湖。重庆市委、市政府提出武隆鸡尾山“6.5”崩塌灾害抢险分为两个阶段，第一阶段工作目标是为搜寻救援井下矿工提供保障；第二阶段的主要工作是防止堰塞湖导致的次生灾害。第一阶段已采用以下工程措施：⑴迅速调集和安装抽水泵抽排湖水。安装两台工作、两台备用，共四台水泵。两台工作水泵抽水能力均为720m3/h，两台备用水泵抽水能力均为700m3/h。⑵对堰塞坝迎水面进行了粘性土防渗，减少湖水渗入坝体影响矿井救人。粘土防渗施工高度已达9m。⑶已建立了简易雨量站及流量、水位等观测设施，加强了雨情、水情及河道的监测。目前第一阶段任务已完成。工程第二阶段实施方案包括堰塞湖防渗处理、泄流渠、尾部护脚和下游钢筋砼格栅拦渣坝四部分。人畜饮水已实施完，灌溉恢复渠道总长2.5km。1、碎石土斜墙石渣坝在堰塞体上游采用碎石土斜墙石渣坝防渗蓄水，坝轴线控制点坐标A(3236028.3696,445184.6931）,B(3236044.5261,445453.2074)，坝顶高程1116.50m，栏杆顶高程1117.60m，最低建基面高程1082.00m，坝高34.50m（从坝顶高程至心墙建基面高程），坝顶宽10m，坝轴线长269.0m。上游在1110.0m设置马道，宽2.0m，马道上段坝面坡比1：2.5，下段1：3.0。下游与堰塞体衔接。坝体由上游至下游依次布置:上游干砌块石护坡、上游碎石垫层、上游碾压石渣、上游细砂石渣料过渡层、砂砾石反滤层、碎石土斜墙、下游砂砾石反滤层、下游细砂石渣料过渡层、下游碾压石渣。斜墙最大底部厚度为11.0m，顶部2.0m，从下向上均匀变坡，上游侧边坡为1:2.265，下游侧1:2.0。上、下游过渡层、反滤层均取0.4m。坝顶上游面设“L”型M7.5浆砌块石栏杆，高1.7m，上游面直立，顶宽0.25m；下游在高程1116.50m扩大到0.38m。栏杆底部与干砌块石护坡连接。上游护坡采用干砌块石护坡，厚0.4m，下为0.2m厚的碎石垫层。根据幕体允许水力坡降及承受的水2头，拆除原防渗体，新防渗帷幕布置单排，间距2.0m，帷幕深入基岩10Lu渗透线下3m，帷幕灌浆总进尺5088m。2、泄流渠本阶段堰塞湖的应急处置工程措施是在前阶段基础上，主要是堰塞体开渠泄流，因此考虑上游左岸垭口疏通排洪。泄流渠方案采用《鸡尾山堰塞湖应急处置设计施工方案》中的推荐方案。泄流渠由进口段、渐变段、泄槽段、消力池段和渠道段组成，总长1771.27m。进口段设在坝轴0+167.44与轴0+182.79处，中心轴线与坝轴线成82.2°交角。进口段长15.0m，宽10.0m，矩形断面，泄流渠进水口高程1112.0m，墙高3.5m，纵坡1:0.065。进口段设交通桥，采用C20钢筋砼板梁结构。桥跨度11m,宽10m。两侧设C20钢筋砼桥敦，桥敦宽2.5m,高5.5m。渐变段断面由矩形断面渐变为梯形断面，底宽10.0m。两侧由直立边墙渐变为边坡坡比为1:1.5的斜边墙。边墙高度3.5～2.2m。纵坡i=0.065。泄槽段采用梯形断面，底宽10m，边墙高2.2～1.3m，渠边坡比为1:1.5。糙率0.022。泄流渠墙厚0.3m，底板厚0.3m，采用C20钢筋砼浇筑。泄流渠墙顶以上采用干砌块石护坡，厚0.3m，坡比1:1.5。消力池采用矩形断面，宽13.0m，墙高8.9m，长52.8m。采用C20钢筋砼浇筑，墙厚0.6m，底板厚0.3m。渠道为矩形断面，墙高3.0m，宽10.0m，长69.07m。为了防止基础不均匀沉降，泄流渠和消力池均按每10.0m分沉降缝，缝宽2cm。采用652型橡胶止水带止水。缝内采用密封膏填缝。横缝采用键槽缝形式抗滑。3、尾部护坡根据《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029—2004），堰塞体尾部护脚按照斜坡式护岸设计。控制点坐标W1(3350984.1710,458739.2521）,W2(3351226.3824,458731.6919)。沿铁匠沟方向护坡长度为67.0m，护坡坡顶高程为782.50m。护坡宽度12～41.4m,最大护坡高度约24.0m。在高程770.50m处设一马道，宽10.0m。上段护坡面坡坡比1:3，下段护坡面坡坡比1:2。在护坡顶部设2.5m高的梯形遮挡体，顶宽4m，上下游坡比1:1。底部设置深2m，底宽10m齿槽镇脚。4、拦渣坝经综合比较推荐采用混凝土格栅坝。设在离堰塞湖下游河床5km处大洞两河口处，轴线控制点坐标A(3240823.9899，445830.4346),C(3240794.4305，445805.2941)。坝轴线长度33.6m，坝顶高程394.00m，坝基高程349.10m，坝高46.9m。坝顶宽6.0m，最大坝底宽度138.50m。上、下游坡均为1:1.5。采用钢筋砼框架，上、下游及底部外包格宾石渣，内部填筑堆石结构。格宾石渣厚3.0～4.0m，格宾石渣基座厚1.0m，堆石体顶高程390.0m。格宾采用金属线材编织的角形网制成网箱，内装粒径为100～300mm的较完整石料。钢筋砼柱正方形布置，间排距均为6m，长度9.0～54.0m不等，嵌入基岩4.5m，采用矩形断面，尺寸1.50×0.90m。柱子间设长方形连系梁，尺寸0.60×0.40m。连系梁嵌入两岸基岩1.0m。柱3子和梁均采用C20砼浇筑。河床桩基采用机械挖孔，直径Φ1800，超挖部分采用C20砼回填。岸坡桩基采用人工挖孔，直径Φ1800。现已有319国道（川湘）穿过武隆县，武隆县至堰塞体公路里程约50km，其中武隆至白马镇23km为319国道，白马至长坝镇12km为县道，长坝镇至堰塞体15km为乡村公路，交通较方便。拦渣坝工程的应急处置任务是地质灾害应急处置治理，且需在2010年汛期之前完工，因此先施工尾部护脚、拦渣坝，后施工泄流渠、防渗碎石土斜墙石渣坝。根据施工期、经济投资以及拦渣坝对泥石流的防治功能，根据一期满足施工工期要求，二期满足拦挡泥石流的规划原则，可将堰塞湖应急处置第二阶段实施方案进行分期实施。经分析，一期工程由尾部护脚和拦渣坝一期组成；二期工程为碎石土斜墙石渣坝、泄流渠和拦渣坝二期及渠道恢复。满足一期施工规模的坝高高程为365.0m，拦挡库容6.73万m3。大坝分期施工将会重复大坝施工作业内容，延长了工期。例如:掏挖淤积上下游土方、增加格宾石渣、修建临时用房及基坑排水、料场的土石开采、挖、装及上坝过程的运输等作业内容。本工程共1个标段。堰塞湖尾部护脚和拦渣坝一期工程。1.1.2水文气象和工程地质1.1.2.1水文气象鸡尾山堰塞湖位于铁矿乡的乌江二级支流铁匠沟河段。铁匠沟往下左纳枇杷树沟后称和平沟（下游又称羊石岩沟），向下汇入大洞河（下游称石梁河），最后汇入乌江。堰塞体以上控制流域面积5.1km2，河长3.61km，河道平均比降96.5‰。河道两岸主要以农耕为主，植被条件较好，大部份耕地坡度较陡，现有简易公路可通到堰塞堆积体。堰塞湖所在地区无气象、水文资料，据《四川省水文手册》，该区域多年平均降雨量约1200mm。本流域径流由降雨形成，并受降雨特征的支配和下垫面影响。据《四川省水文手册》查得该区域多年平均径流深780mm。经计算，堰塞体处多年平均流量0.097m3/s,多年平均径流量306万m3。铁匠沟流域的洪水由暴雨形成，暴雨一般出现时间为4月～10月，其中以6月和7月出现频率最高，强度最大。铁匠沟流域呈长条形分布，河底比降大，河谷狭窄，汇流快，河槽调蓄能力差，因此，洪水具有陡涨陡落的特点，洪水多为单峰型，主峰靠前，一次洪水过程持续约10h左右。堰塞湖以上流域无实测洪水资料，其设计洪水由暴雨进行推求。成果见表1-1。表1-1鸡尾山堰塞湖各断面设计洪水成果表项目P（%）0.5125104堰塞湖坝址洪峰流量(m3/s)94.584.674.861.751.7洪水总量(万m3)94.584.273.761.751.7拦渣坝坝址洪峰流量(m3/s)176.0157.0138.0113.093.5洪水总量(万m3)303.0272.3239.7195.0162.2因堰塞湖所在流域无实测流量资料，各时段分期洪水成果采用水文比拟法移用大溪河鸣玉站的相应时段设计成果。其中，汛前过渡期和汛后过渡期的面积比指数取值0.67，枯水期的面积比指数取值为1.0。鸡尾山堰塞湖坝址及两河口拦渣坝分期洪水成果见表1-2、1-2。表1-2鸡尾山堰塞湖坝址各分期洪水成果表单位:m3分期时段5%10%20%50%3月2.451.841.230.474月11.818.455.301.895-9月61.7051.70----10-11月10.028.146.143.3011-3月6.575.153.701.7412-2月0.260.220.110.09表1-3鸡尾山堰塞湖拦渣坝各分期洪水成果表单位:m3分期时段5%10%20%50%3月4.943.702.480.954月23.7817.0110.683.815-9月113.0093.50----10-11月20.1816.3912.366.6411-3月13.2210.377.453.5012-2月0.750.610.320.27铁匠沟无实测悬移质泥沙资料。采用《四川省水文手册》查多年平均悬移质年输沙模数等值线图，堰塞湖坝址以上流域多年平均悬移质年输沙模数为300t/km2。堰塞湖坝集雨面积5.1km2，两河口拦渣坝集雨面积为14.5km2，计算得堰塞湖坝址悬移质年输沙量0.153万t，两河口拦渣坝悬移质年输沙量为0.435万t。按推移质占悬移质30%考虑，坝址推移质年输沙量为0.046万t，两河口拦渣坝推移质年输沙量为0.131万t。因此堰塞湖坝址年平均输沙总量为0.199万t，两河口拦渣坝年平均输沙总量为0.566万t。根据《四川省水文手册》泥沙容重取为1.3t/m3，则堰塞湖坝址年泥沙5淤积体积为0.153万m3，两河口拦沙坝年泥沙淤积体积为0.435万m3。不考虑悬移质排沙比，为安全起见，水库考虑平淤方式，不同淤积年限水库淤积量、坝前淤积高程见表1-4。由表可知，坝址20年总淤积体积3.06万m3，坝前泥沙淤积高程为1091.42m。表1-4堰塞湖不同年限淤积成果表时段（年）堰塞湖坝址两河口拦渣坝淤积量（万m3）淤积高程（m）淤积量（万m3）淤积高程（m）101.531090.034.35362.48203.061091.428.70366.73304.591092.8113.05369.88406.121094.2017.40372.50507.651095.3021.75374.941.1.2.2工程地质鸡尾山堰塞湖工程区大地构造区划上属于杨子准地台（I级）之上杨子台褶带（Ⅱ级）中的娄山陷褶断束（Ⅲ级），东侧为黔江拱褶断束（Ⅲ级）；西侧以巫山—金佛山基底断裂为界，为四川台坳（Ⅱ级）之川东拱区褶断束（Ⅲ级）。第三纪以来，本区主要表现为间歇性隆升为主，差异活动不明显。本区历史地震活动较弱，根据国家地震局《中国地震动峰值加速度区划图》（2001年），本区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。因此，工程区构造稳定性较好。鸡尾山崩滑体垮塌危岩方量约140万m3，其中单个危岩体方量约20～50万m3，主要顺层滑动和向和平