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新疆叶尔羌河中游渠首枢纽工程地质勘察(初设阶段)

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获奖年度2023

专业分类工程勘察

获奖等级二等奖

设计单位新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司

设计人员于为、栾志刚、张敬东、朱鲁飞、陈朝红、龚志明、余天富、刘波、闫建玲、谭晓美

项目简介

    叶尔羌河中游渠首枢纽工程是叶尔羌河流域规划中的第四级引水枢纽工程,最大引水流量175m3/s,控制麦盖提、巴楚县及农三师前进垦区122.45万亩灌溉面积。工程等别为大(2)型水利工程。该工程位于新疆莎车县阿瓦提乡,南距莎车县距离约37km,北距麦盖提县40km。枢纽建筑物由泄洪冲砂闸、东西岸进水闸、溢流堰兼西岸输水涵洞、分流墙、上下游导流堤等组成。枢纽工程布置为闸堰结合方案,泄洪冲砂闸、进水闸和溢流堰采用“一”字型布置。泄洪冲砂闸及进水闸布置靠右岸,总宽268.8m;溢流堰布置靠左岸,溢流堰长400m;分流墙位于泄洪冲砂闸与溢流堰之间的上游河床内,直线布置,长761m,通过主河道、河心滩,其上部结构为钢筋混凝土墙体,下部结构为连续井柱支撑防冲;左、右导流堤分别由闸堰两端向河上游延伸,直至河两岸Ⅰ级阶地后缘。其中,左岸导流堤上游长2171m,下游长300m,右岸导流堤上游长1871m,下游长200m,堤顶高程均为1193.15m,堤高4.5m,堤顶宽6m。

   

1、兵团首座、疆内为数不多的大型水闸工程。

叶尔羌河中游渠首枢纽工程是叶尔羌河流域规划中的第四级引水枢纽工程,最大引水流量175m3/s,控制麦盖提、巴楚县及农三师前进垦区122.45万亩灌溉面积。闸址位于大寨渠口闸址,闸址段河床宽浅,河床总宽约2.4km,河床内河心滩较发育,常年流水河道纵横交错,河叉多,主流不稳定,主河道河槽深2.0m左右,枢纽主要建筑物均位于河床内,钻探施工基本为水上施工,勘察难度极大。勘察中期恰遇叶尔羌河春汛期,河床中所搭浮桥、水上钻井平台多次被春洪冲毁,对项目组的施工组织能力和临时应变能力提出了很大挑战。

2、对粉细砂与混凝土的摩擦角,采用多种勘探手段,综合分析确定,达到国内先进水平。

叶尔羌河中游河床宽浅,河床总宽约2.4km,河床内河心滩较为发育,常年流水河道纵横交错,河叉多,主流不稳定,主河道河槽深度有2.0m左右。闸基地层岩性均为第四系全新统冲洪积粉细砂,以灰白色、青灰色为主,磨圆好,级配差,粒径均一,松散—稍密,厚度大,有较好的沉积韵律,层间偶夹薄层状粉土或粘土透镜体。

本项目为准确查明粉细砂层物理力学性质,论证作为天然地基的可能性,为设计选择基础形式、埋深提供地质依据和保障,在勘察中采用在砂层水下取样进行室内试验,并现场进行原位标准贯入试验和静力触探试验等多种测试相结合的方法,综合分析确定粉细砂层物理力学性质。

该项目在钻孔中砂层水下取样积累了宝贵经验,也留下了宝贵的第一手资料,为将来水下砂层取样工艺的技术进步发展打下了更加坚实的基础。

3、针对饱和砂土地层采用多种手段进行液化深度论证,确定地基液化处理深度。

枢纽区闸址及其它建筑物均布在河床内,地基土岩性为第四系全新统冲洪积粉细砂层,粘粒含量少于3%,且处于河水位以下,呈饱和状态,无法获取原状样。针对该饱和液化砂土地层,勘察采用标准贯入试验和静力触探等多种手段,通过对7个静力触探试验钻孔和20个标准贯入试验钻孔液化深度统计分析。

4、对地下水进行分层取样,较客观的评价了不同深度的地下水对混凝土结构的腐蚀性。

工程区勘探深度内,地下水类型为第四系孔隙潜水,含水层为粉细砂层,地表水与地下水在本区发生回归循环,互有迳流补给,洪水期河水补给地下水,枯水期地下水又补给河水。在勘察中采用水泥封堵等多种手段对不同地段、不同深度的地下水取样进行室内试验,较客观的评价了不同地段和不同深度的地下水对混凝土结构的腐蚀性。

5、饱和粉细砂层物理力学性质研究难度大

枢纽区地基土岩性为第四系全新统冲洪积粉细砂层,且处于河水位以下,呈饱和状态,无法获取原状样。勘察主要采用常规的原位测试手段,原位测试受地下水的影响,部分力学参数很难通过原位测试手段获取。