(一)水文特征
各月平均流量频率计算成果见表3-7,水位—流量关系曲线见图3-11。
表3-7 各月平均流量频率计算成果表
图3-11 水位—流量关系曲线
长江水利委员会设计施工水位为枯水期(11月~次年5月)5%频率的月平均流量16700m3/s所对应的67m高程。该水面15m以下,即52m高程以上为浅水清淤层,52m高程以下为深水层清淤。从表3-7和图3-11可以看出,最枯水位出现在2月,但1~3月水位均很低;5月流量最大,水位最高。从离差系数值可以看出,1~3月的低水位变幅不大。据以上特征可以在施工上作如下安排:11~12月集中力量清浅水层,1~3月转入全面的深水清淤。最佳的深水清淤时间在1~3月。
(二)地质特征
由于葛洲坝工程的兴建,在隔流堤区域沉积一种灰褐砂。此为细砂间夹褚色淤泥(有的淤泥层呈板结状)。新淤积沙层厚一般7~12m,最厚达20m。
天然新淤沙级配均匀,不均匀系数均小于5,0.05mm以下的粉粒含量在2%~13%之间,均匀细沙,其密度在2.66~2.73g/cm3之间,最大孔隙比为1.116~1.128,最小孔隙比为0.625~0.642。淤沙天然干密度ρα=1.28~1.64t/m3,平均密度ρd=1.40t/m3,相对密度0.34~0.47,属中密状态,定性为6类土。
隔流堤基础为砂卵石、风化砂、风化岩及块球体。
从地质特征可以看出,绞吸式挖泥船最适宜这种淤积物的开挖。因此,确立了大方量清淤以绞吸式挖泥船为主的原则。
(三)区域特征及工程量
1.区段的划分(www.daowen.com)
区段划分见表3-8,隔流堤共分5个区段,这些区段是根据地形特征、方量特征和深度特征来划分的。
表3-8 清淤区段的划分表
2.各区段的特征
各区域特征见表3-9。水面附近和深水区域方量很小,中间高程区域方量大且分布均匀。Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区方量集中,其中Ⅰ方量占总量的45.5%,Ⅱ、Ⅳ区方量小,水域条件很差。Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区的清淤深度大,Ⅱ、Ⅳ区清淤深度小,尤其是Ⅱ区。整个清淤工程有2100m长度上存在深水清淤量。
表3-9 各区段特征表
3.各区段工程量
隔流堤基础清淤轴线长3620m(桩号0+000~3+620)根据清淤区内的地形、地质条件、清淤深度及水流条件,将清淤划分为五个区段,各区段施工特性及工程量如表3-9。
Ⅰ区属堤首区,水域开阔,水下礁石少,主要为粉细砂和板结的砂砾石,最大淤积厚19m,总工程量211.4万m3,其中深水(指水面以下16~24m范围)清淤量27.11万m3,占深水清淤总量的52.8%。设计清淤最大断面上口为280m,底宽160m,坡比1∶5。
Ⅱ区在水位67.0m时有集中的花岗岩块球体出露水面,水下暗礁密布,大型船舶不能进入施工部位。设计清淤量为40.2万m3,清淤高程均在52.0m以上。断面最大开口宽度为150m,底宽90m,最大清淤深度为水下12m。
Ⅲ区施工条件较好,1+700~2+000段水面以下有少许礁石,其他主要为淤积泥沙。2+000~2+300段为深水区,底部开挖44.5m,最大挖深22.5m。设计清淤工程量为80.3万m3,其中深水清淤量为17.15万m3。清淤断面最大上口宽度为220m,底宽120m。
Ⅳ区施工条件较差,其中2+300~2+900段局部有暗礁,出露高程为55.5~62m。设计清淤量为42.8万m3,有约0.5万m3的深水清淤量。清淤断面最大上口宽度为150m,底宽100m。
Ⅴ区上段2+900~3+300水下基本无礁石。有部分深水工程量,清淤高程为47~52m。设计清淤量90.3万m3,其中深水清淤量在6.58万m3,最大水深为20m。清淤断面最大上口宽180m,底宽150m。
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