【文章內(nèi)容簡介】 %礫砂或圓礫，底部多為泥質(zhì)膠結(jié)。層頂標高 ～，層底標高 ～ ，層厚 ～。②4 礫砂：黃褐色，飽和，級配一般，磨圓度較差，顆粒呈次棱角狀，含少量卵石，約占 5%，泥質(zhì)膠結(jié)，中密。層頂標高 ～，層底標高～，層厚 ～。共做標貫試驗 1 次，擊數(shù) 28 擊。Ⅴ 砂巖全風化土：棕紅色，呈粉質(zhì)粘土狀，濕，風化均勻透徹， ，局部較多砂巖質(zhì)小角礫和石英質(zhì)砂粒，粘性較好，硬塑狀。 ～，層底標高～，層厚 ～。共做標貫試驗 31 次，一般擊數(shù) 8～33 擊，平均擊數(shù) 18 擊。礫巖風化土：黃褐色，呈砂土狀，泥質(zhì)膠結(jié)，含少量礫石，約占 10～20%，中密。分布不均勻，只在鉆孔 ZK6 中有揭露。花崗巖全風化土：棕紅色，呈砂土狀，稍密～中密，泥質(zhì)膠結(jié)，沿見原巖結(jié)構(gòu)。分布不均勻，只在左岸側(cè)有揭露。層頂標高 ～ ，層底標高～，層厚 ～。共做標貫試驗 11 次，一般擊數(shù) 18～29 擊，平均擊數(shù) 24 擊。Ⅳ 強風化砂巖：棕紅色，巖芯呈圓柱狀，巖質(zhì)稍硬，RQD 約為 90%。只在鉆孔ZK ZK1 ZK1ZK19 有揭露。強風化花崗巖：紅褐色，巖芯呈圓柱狀，局部破碎，巖質(zhì)稍硬，5RQD=40～50%。只在鉆孔 ZK5 有揭露。Ⅲ 弱風化礫巖：灰白色，巖芯呈圓柱狀，巖質(zhì)較硬，裂隙不發(fā)育，局部破碎，見石英巖脈，RQD=40～50% 。個別鉆孔有夾層，為棕紅色粉質(zhì)粘土，呈軟塑狀。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB183062022） ，工程區(qū)地震動峰值加速度為，地震基本烈度為Ⅵ度。本工程區(qū)的砂層屬中等～強透水層，基坑開挖過程中，極易產(chǎn)生地下水的突涌和基坑管涌等不良現(xiàn)象，將對施工造成很大的困難。 工程任務(wù)和規(guī)模 工程建設(shè)的必要性2022 年 6 月中上旬，大坳攔河壩出現(xiàn)險情。漿砌石海漫消能防沖設(shè)施被沖壞，嚴重影響攔河壩閘室主體安全。經(jīng)過向海漫、護坦塌方處持續(xù)回填石料、以鋼筋石籠構(gòu)建臨時防沖籠等搶險措施，險情得到有效控制。根據(jù)《廣州市流溪河灌區(qū)大坳攔河閘壩安全評估報告》的結(jié)論，本工程是必要而迫切的。1）閘壩下游河床不斷下切，原工程設(shè)計運行的前提條件發(fā)生了很大的變化，致使工程現(xiàn)在的消能設(shè)施，起不到應(yīng)有的功效，這是工程出險的主要原因。2）本閘壩已運行近 50 年，雖經(jīng)多次加固，但土建工程“先天不足” 的問題依然存在；加上閘基為強透水的中粗砂層，分選性差，具備發(fā)生管涌和滲透破壞的條件，當在長期不斷增大的地下滲流作用下，地基中細顆粒被潛移或帶走，導致上部建筑物（閘前的鋪蓋和閘后的海漫）的下沉或開裂，是造成險情的內(nèi)在原因。3）工程設(shè)計標準低不符合現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定該工程 1958 年設(shè)計時，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為 5 級；1994 年對閘壩改造時，工程等別提高到Ⅲ等，主要建筑物級別提高到 3 級；根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL2652022） ，該水閘最大過閘流量在 5000～1000m 3/s 之間，工程等別Ⅱ等，規(guī)模為大（2）型，主要建筑物級別為 2 級，次要建筑物為 3 級。因此，原設(shè)計及其后更新改6造的設(shè)計標準不符合現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定。在今年的 6 月份只發(fā)生中等洪水大坳攔河壩的護坦多處被洪水沖毀，嚴重危害大坳攔河壩的安全，經(jīng)過近 10 天的搶險，捍衛(wèi)了大坳攔河壩的安全。鑒于本工程目前運用指標無法達到設(shè)計標準，工程又存在較多問題和安全隱患，建議立即開展除險加固的各項工作。為了避免明年汛期出現(xiàn)同樣的事故，大坳攔河壩必須在今年枯水期施工，在明年汛期到來之前竣工并發(fā)揮作用。 工程任務(wù)目前大坳攔河壩以灌溉、引水（水環(huán)境）為主，兼顧發(fā)電等功能，攔河壩左、右岸分別是流溪河灌區(qū)的左、右干渠，左干渠引水灌溉約 11m3/s，灌溉面積的 80%為蔬菜、20% 為水稻；右干渠引水灌溉約 22m3/s，灌溉面積的 80%為水稻、20%為蔬菜。根據(jù) 2022 年《廣州市中心城區(qū)河涌水系規(guī)劃報告》 ，規(guī)劃左干渠給廣州市部分河涌補水，營造河涌水環(huán)境。. 3 工程規(guī)模大坳攔河壩屬于平原地區(qū)的攔河閘，攔河閘壩現(xiàn)狀為 38 孔，其中 37 孔凈寬 5m，另外原攔河壩筏道現(xiàn)已作為一孔泄水孔，孔寬 。閘孔總凈寬 （含重新打開的船閘孔） 。根據(jù)前述，本工程任務(wù)是對大坳攔河壩進行除險加固，包括對消能防沖設(shè)施的重建、交通橋的改造、液壓啟閉系統(tǒng)的改造，管理中心（含中控室）的搬遷重建、監(jiān)測及自動化控制系統(tǒng)的重建。 工程布置及主要建筑物 工程等別及建筑物級別大坳攔河壩最大過閘流量為 2265m3/s，根據(jù)《防洪標準》及《水閘設(shè)計規(guī)范》 ，本工程等別為Ⅱ等，主要建筑物級別 2 級,次要建筑物級別 3 級，臨時建筑物級別 4 級。工程按 50 年一遇洪水設(shè)計，100 年一遇洪水校核。7 主要建筑物設(shè)計根據(jù)前述工程存在問題，通過現(xiàn)場勘查并討論研究，結(jié)合工程及上下游河道現(xiàn)狀，在利用現(xiàn)有荔湖電站基礎(chǔ)上經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較分析，選定如下方案作為推薦方案：保持現(xiàn)有閘室結(jié)構(gòu)，閘底板高程不變（） ，改造閘門啟閉系統(tǒng)，并對消能防沖設(shè)施進行重新改造。1）閘室閘室主體不作大的改動，僅對交通橋進行改造。閘底板高程 ，原漿砌石底板長 5m。拆除交通橋及人行道上部的鋼筋砼板，重新澆筑厚 20cm 的交通橋面板，人行道板厚 12cm，對欄桿予以重建。把已封堵的船閘孔重新打開，作為閘室過水斷面的一部分。2）上游防滲帷幕由于閘室基礎(chǔ)為中粗砂，雖然本次險情未對其基礎(chǔ)造成大的影響，但為加強工程的抗?jié)B穩(wěn)定，在上游采用防滲帷幕，深度 ，底高程 。3）下游消能防沖設(shè)施由于原有的消能防沖設(shè)施已經(jīng)毀壞，因此必須對其重建。原消力池位置打 Φ18 錨筋，澆筑 C25 鋼筋形成連接段。采用一級消力池型式，深 ，底高程 ，厚，總長 32m，其中水平段長 15m，斜坡段長 17m。下游 C25 鋼筋砼護坦長 10m，厚 。C25 鋼筋砼海漫長 25m，以 1:25 坡度與拋石防沖槽相接。海漫末端齒墻深度為 ，底高程 。拋石防沖槽寬 9m，深 。由于本次大坳攔河壩搶險拋填了大量的石頭，因此消能防沖設(shè)施的基礎(chǔ)均為松散的塊石，必須對開挖后的塊石基礎(chǔ)進行處理后才能施工上部結(jié)構(gòu)。具體措施為：在開挖至設(shè)計高程后，對基礎(chǔ)面碾壓平整，埋設(shè)導管進行灌水泥漿使其基礎(chǔ)密實。4）右岸翼墻設(shè)計由于消力池、海漫的重建，對右岸流溪河大堤的擋土墻有影響，因此須采取支護措施保護流溪河大堤，保證堤上道路的暢通。根據(jù)不同地形、開挖深度分別采取灌注8樁、鋼板樁支護措施。為保護下游灘地，右岸修建 M10 的漿砌石導水墻，以利洪水的宣泄，共長 71m。5）左岸荔湖電站前池導水墻的恢復由于本次搶險時填電站前池作為臨時通道，自左岸向塌方處回填石料，因此對前池導水墻有一定的破壞。本次亦考慮對破壞的部分進行重建。建筑及環(huán)境設(shè)計包括調(diào)度管理中心建筑設(shè)計，調(diào)度管理中心辦公區(qū)景觀環(huán)境設(shè)計，設(shè)備房建筑設(shè)計。6）調(diào)度管理中心共四層，總建筑面積為 1365 m2，首層面積 550 m2，設(shè)置會議大廳、展示廳、辦公室、衛(wèi)生間等功能用房；二層面積 415 m2，設(shè)置閱覽室、綜合室、信息中心等功能用房；三層面積 320 m2，設(shè)置會議室、主任辦公室等功能用房；四層面積 80m2，設(shè)置中央控制室。 金屬結(jié)構(gòu)、電氣及自動化控制 金屬結(jié)構(gòu)目前大坳攔河壩啟閉系統(tǒng)存在以下問題：1）鋼絲繩銹蝕嚴重；2）供油管路單一；3）電磁閥標準不統(tǒng)一；4）部分油缸漏油現(xiàn)象嚴重；5）油箱無副油箱；6）閘門采用兩只油缸頂升無雙缸同步控制功能，致使閘門在啟閉過程中經(jīng)常出現(xiàn)卡阻、斜吊現(xiàn)象；7）左干進水閘由于操作條件的變化在高水位關(guān)閉閘門時存在閘門關(guān)閉不到位情況，閘門需增加壓載。針對以上問題，采取以下措施解決：1）更換所有啟閉機鋼絲繩；2）左干進水閘閘門增加壓載，每扇閘門增加壓載 400kg；3）將原船閘的封堵拆除，增設(shè)閘門及啟閉設(shè)備，船閘改為泄水孔?？卓诔叽鐬?5，底坎高程 ，采用 250kN 頂升式液壓啟閉機啟閉。液壓缸行程 3m。與泄水閘閘門一致； 4）更換大壩 19～38閘門油缸。油缸為 250kN 頂升式液壓啟閉機，液壓缸行程 3m；5）增設(shè)雙缸同步行程檢測裝置；6）更新改造液壓泵站系統(tǒng)。9 電氣電源從現(xiàn)有 160KVA 變壓器低壓側(cè)用 ZRYJV22－ 4x185mm2 電纜引來，向攔河壩的閘門、大壩照明、辦公管理樓、職工宿舍以及檢修等回路供電。在低壓配電室旁設(shè)置一臺 120KW 柴油發(fā)電機作備用電源向大壩供電。低壓側(cè)配電均采用單母線結(jié)線，一回電源從變壓器引入，另一回電源從備用柴油發(fā)電機引入。啟閉機設(shè)備房設(shè)置了低壓配電室及柴油發(fā)電機室。低壓配電室布置低壓抽出式配電柜；柴油發(fā)電機室布置柴油發(fā)電機組及油箱裝置。 自動化控制廣州市大坳攔河壩計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計原則：系統(tǒng)必須安全可靠、技術(shù)先進、實用經(jīng)濟、易維護、可擴展。系統(tǒng)按“少人值班、少人值守” 的目標進行設(shè)計，整個自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)的日常運行完全采用計算機全自動控制。建設(shè)廣州市大坳攔河壩樞紐計算機監(jiān)控系統(tǒng)的目的是利用水利、計算機、網(wǎng)絡(luò)、自動控制、通訊、管理等方面的現(xiàn)代技術(shù)和手段，實現(xiàn)攔河壩樞紐工程運行管理信息、水、雨情的實時監(jiān)測；壩（閘）安全監(jiān)測；閘門自動控制；閉路電視監(jiān)視及辦公自動化等，實現(xiàn)工程管理現(xiàn)代化，充分發(fā)揮工程的經(jīng)濟效益和社會效益。計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有獨立自動控制、報警和設(shè)備故障診斷功能，并由控制中心全面監(jiān)控、調(diào)度與控制以及遠程圖像監(jiān)視并錄像。具備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理，報表，圖形，工程運行、水文、安全監(jiān)測等資料管理與分析，遠程查詢系統(tǒng)等信息管理功能。根據(jù)建設(shè)目的，要求系統(tǒng)具備水情監(jiān)測、安全監(jiān)控、閘門控制以及現(xiàn)代化管理功能?？赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)連接在線監(jiān)控系統(tǒng)、離線管理系統(tǒng)和遠程查詢與決策支持系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)置 1 個監(jiān)控中心和 4 個 RTU 站，1＃RTU 負責閘門自動化子系統(tǒng)的監(jiān)控，2＃RTU負責大壩安全監(jiān)測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的采集、存儲，3＃RTU 和 4＃RTU 負責采集上下游水位，閉路監(jiān)控子系統(tǒng)的視頻圖像通過光纖傳輸?shù)街行目刂剖遥捎脖P錄像機負責采集、10存儲、傳輸。以上具體見《廣州市流溪河大坳攔河壩除險加固工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)專項設(shè)計》 。 施工組織設(shè)計為了滿足來年汛期過水要求，本工程必須在一個枯水期內(nèi)施工完畢，工期較短；施工期間必需保證灌區(qū)正常供水，又要兼顧施工的連續(xù)性；本工程采用分期導流方式進行施工，利用閘壩現(xiàn)有閘門攔擋基坑上游來水。本工程僅施工導流圍堰需用粘土料填筑，擬采用就近購買方式供料；砼粗、細骨料以及其它碎石料、回填砂料等均就近按市場價購買；其余塊石料可利用清基開挖塊石；工程所需鋼材、水泥、木材等建筑材料可在從化市或廣州市購買；生活用水利用當?shù)鼐用裼盟到y(tǒng)；生產(chǎn)用水可抽取流溪河水供施工用水；工程施工可利用當?shù)叵到y(tǒng)電網(wǎng)供電，另在工地配設(shè)發(fā)電機組作備用電源。本工程選擇 5 年一遇洪水作為本工程導流建筑物的設(shè)計洪水標準，本階段選定分期導流方式。本工程施工上游圍堰利用現(xiàn)有水閘閘門擋水，其擋水水頭為 ，各期圍堰布置均按泄流時上游水頭 控制。經(jīng)計算，可設(shè)一期圍堰圍護左岸 20 孔水閘，右岸 12孔水閘過流；設(shè)二期圍堰圍護左岸 14 孔水閘，右岸 18 孔水閘過流，以上計算按圍堰占兩孔寬度考慮。圍堰填筑料考慮采用粘土填筑，堰基防滲采用高壓擺噴防滲墻，施工營地布置在閘壩左岸的空地，臨時堆場亦利用兩岸空地，不需另外再征地。總工期為 個月。本工程共需要鋼筋 848t，水泥 8832t，木材 43m3。 工程永久占地本工程為除險加固工程，攔河壩部分無永久占地，新建控制管理中心永久占地面積 畝。工程占地均在大坳灌區(qū)管理處范圍內(nèi)，無征地拆遷問題。11 環(huán)境保護設(shè)計大坳攔河壩是流溪河灌區(qū)工程的一個重要組成部分，是流溪河上的擋水建筑物，不會產(chǎn)生污染源。工程以灌溉為主，兼顧防洪、排澇于一體。大坳攔河壩加固工程建設(shè)期間工程建設(shè)將對其范圍內(nèi)的水環(huán)境、大氣、聲環(huán)境等產(chǎn)生一定的影響，并造成一定程度的水土流失。工程建設(shè)對環(huán)境的影響是小范圍的、短暫的，可以通過采取一定的防治措施減少不利影響，達到環(huán)境保護的目的。1）施工期污水處理措施工程產(chǎn)生的水污染物主要有施工人員產(chǎn)生的生活污水，施工中砼攪拌系統(tǒng)、砂石料沖洗等過程產(chǎn)生的濁度較高的廢水及施工機械設(shè)備清洗的含油廢水等。施工人員產(chǎn)生的生活污水可通過排污管引入灌區(qū)管理處的排污管網(wǎng)，不需考慮其處理。由于工程施工砼量較少，施工期共產(chǎn)生含泥沙的生產(chǎn)廢水須經(jīng)過處理后排放。2）噪聲保護措施為消減工程施工產(chǎn)生的噪聲對周邊居民的影響，應(yīng)加強施工管理。車輛途經(jīng)居民區(qū)需適當減速，車速控制在 40km/h 以下，并遵守禁鳴喇叭的交通規(guī)定，施工公路應(yīng)定時維護保持平坦順暢，減少因汽車震動引起的噪聲。個人衛(wèi)生防護：在噪聲較強的作業(yè)點，施工人員可戴個人防噪聲用具，如耳塞等，高噪音崗位應(yīng)嚴格控制每崗的工作時間。3）大氣保護措施本工程施工期應(yīng)采取的防塵措施有：（1）施工運輸?shù)缆吩跓o雨天氣應(yīng)每天定期灑水兩次，保持工地有一定的濕度，使粉塵對居民區(qū)基本無影響；（2）施工場地設(shè)洗車場，定期清洗進出施工場地的車輛；（3）運輸車輛在經(jīng)過居民區(qū)時應(yīng)控制速度，以控制揚塵的影響；（4）運輸散狀物料應(yīng)使用專用運輸散體材料的車輛；（5）施工場地和居住區(qū)不容許隨意焚燒廢物和垃圾。4）人群健康保護措施施工期間應(yīng)做好工地衛(wèi)生及垃圾處理，生活垃圾應(yīng)及時清理并進行填埋處理，定12期滅鼠、滅蚊、滅蟲，開工前及施工中應(yīng)安排施工人員服食防疫藥或打防疫針；施工人員不得超時、超負荷工作，受噪聲及粉塵影響較大的部分施工人員應(yīng)做好勞動保護措施，如戴耳塞及口罩等。由于施工人群集中，衛(wèi)生條件相對較差，尤其要密切