1 工程概述

右玉县海子湾水库位于朔州市右玉县海子湾村下游2 km的红河支流沧头河上，控制流域面积2022 km2，总库容为980万m3，正常蓄水位1263.8 m，校核洪水位1264.66 m，最大坝高10 m，坝顶长820m，坝顶宽6 m，设1 m高浆砌石防浪墙，上游坝坡为1:3，采用干砌石护坡下铺复合土工膜防渗结构型式；下游坝坡为1:2.5，设草坡护坡加排水网格型式，坝脚设排水棱体。工程任务以供水为主兼顾养殖和旅游。

大坝为均质土坝，土场土料分布于大坝的左岸，为低液粉土。大坝填土料场确定在左岸的台地上，土料总储量为59万m3，满足筑坝用量。

2 土料场调查规划

    根据设计图纸（地形图）和右玉县水利局对海子湾水库库区的征地情况，划定了土场范围。范围内有三根高压电杆，挖土时要注意保护。

2.1 土料场取土面积

起点纵向顺大坝轴线0-050开始至0-285结束。横向上游110m（0+110m），横向下游80m（0-080m）平均取土面积：235m×190m=44650 m2

2.2 土料场取土高程范围

设计大坝坝顶高程1266.00 m，土场取土底高程超过坝顶1 m，定为1267.00 m。土场0-285地面高程为1293.3 m，即取土高程范围为1267.0 m～1293.3 m。

2.3 土料场取土厚度

取土场底高程为1267.0 m，最高高程为1293.3 m，即：取土最大厚度26.3 m。

2.4 土料场总储量

土料场征地范围内总面积44650 m3，最大取土厚度26.3m，最小厚度从0开始，平均厚度13.15 m，总储量为 44680 m×13.15m=587148 m3

2.5 有效可用土方量

（1）土料场最厚处26.3 m，不可垂直取土，需1:1.5的比例削坡后取土。

（2）0-130 m处6 m以下的砂层厚度不太明确

（3）综合上述原因，按总储量的45%保守计算，有效可用土方量为587148 m3×45%=264217 m3。大坝总填筑量为20万m3，可以满足用量要求。

3 挖地质探坑调查

试验人员于7月上旬，在土场0-200 m，轴线中处挖1#坑；在土场轴线0-150 m，上游100 m处挖2#坑；在土场轴线0-150 m，下游70 m处挖3#坑。挖探坑3个，各6 m深调查土质，取样三组进行击实试验，取样一组进行土样全分析试验。三组击实试验结果：最大干密度为1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3。最佳含水率为15.6%、15.8% 、16.0%。

1#坑1组全分析试验结果：粘粒含量为19.7%，塑性指数为9.7，土料定名为低液限粉土。

4 土料场含水率、干密度调查

试验人员于7月中旬又在土场挖坑3个，位置为：4#坑0-080，轴线上，坑深6 m；5#坑0-130 m，+80 m（上游）坑深6 m；6#坑0-130m，-80 m（下游），坑深6 m，每0.5 m取样一组测定含水率，共取35组。最大含水率14.8%，最小含水率3.8%，平均含水率9.5%。每坑在4 m处取样1组测试自然干密度。测试结果为4#坑γ=1.42g/cm3 ω=10.5%，5#坑γ=1.44g/cm3 ω=10.0%，6#坑 γ=1.47g/cm3 ω=8.9%。

5 土料场缺水计算

根据土料取样3组做击实试验数据：

最大干密度为1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3；

最优含水率为15.6%、15.3%、16.0% ；

平均最大干密度1.73g/cm3，平均最优含水率15.6% ；

土料场缺水：15.6%（最优含水率）- 9.5%（土场自然含水率）=6.1%（缺水），土料缺水6.1%+挖运摊铺水量损失2%=8.1% ；

土场土料需补水：200000 m3（大坝用土）×8.1%（缺水）=     16200m3。

6 土料场补水、浸水方案

6.1 补水水源的确定

补水水源初步定为3个方案，可供选择：a.河道挖井， b.利用基坑排水井的水，c.另打深井。

经过技术人员一段时间的观测和调查，采用在河道挖井抽水方案存在三个缺点：一是河道有时断流，满足不了补水的需要；二是一旦河道来洪水，所挖井被淤埋，还得重新挖井，浪费了人工、设备、失去了宝贵时间；三是供水管线太长。采取利用基坑排水井的水方案缺点是：排水井分布分散，不易集中抽水，集中后又由于排水井使用的是2寸低扬程小排量的潜水泵，在坝0+200 m处筑了一个中转蓄水池，这样也抽不上去，而且在试验观测过程中烧坏了几台水泵，此方案也被否定。

采用打深井抽水补水，在0+120 m，距上游坝腿15m处采用冲击钻打井，7月10日开始，13日结束，打井深度34 m。0～4m为粉土淤泥层，4 m～20 m为粗砂、砂砾层，20 m～22 m为粘土夹砂砾层，22 m～30m为砂砾层，30 m～34 m为黄胶泥层。井管为无砂混凝土管，内径600 mm，外径800 mm。采用两层水，此方案最理想。

6.2 抽水设备的确定

根据打井水量丰富的特点，采用4寸高扬程潜水泵，型号为GJ80-99/9,扬程99 m，配套电机功率37 KW。电缆线采用K·75×3+1型，长度400 m，输水管采用4寸消防管600 m。

6.3 抽水试验

抽水设备安装完毕后，经过两昼夜的抽水，水位井深范围在8 m内，完全满足用水量的要求。打深井后，既可满足土料场补水要求、大坝洒水要求、又可满足下一步高喷灌浆大量用水要求。

6.4 浸水方法

土料场是半山坡台地形，采用梯田打堤、筑畦的形式沿不同的地段、不同高程、打不同规则的埂畦121个，进行分段、分畦浸水，浸水深度30 cm～50cm，中间留施工运输道路。对中间的高压电杆，特别加以保护。

6.5 土料场表层土挖运

海子湾水库左岸土料场芦根、草皮比较多且厚。先进行表层土清理挖除工作，挖除深度0.5 m～1.0 m，挖除机械使用ZL-50装载机2台，配置6台20t自卸汽车。弃料运至规定的弃渣场，再用一台装载机整平，挖除量为33000 m3。表层土挖除后，用装载机修整浸水埂堰，人工配合。

7 浸水效果

土料场浸水工作于7月17日开始，8月3日结束，历时17天，比较圆满地完成了浸水工作。土料场土质属于低液限低粘粒含量粉土，在自然松散状态下，渗透性很强，给工期紧、时间短的大坝填筑带来方便。浸水7天后即可渗透深度4m。

7月24日在土料场附近做大坝铺土碾压试验。从已浸水的土料场取土，试验含水率达到14%～16%，满足了对土料场含水率的要求，浸水效果良好，达到了预期目的。

聂小钧