1、工程概況

  某水利樞紐工程擬建于新豐江交匯處的新豐江上,壩址在河源市區(qū)珠河大橋下游140m,溢流壩總長(zhǎng)200m,壩高(河床以上)5m,與城市規(guī)劃建設(shè)中的文化廣場(chǎng)相配套。工程是以改善城市水環(huán)境為主要功能,并結(jié)合市區(qū)防洪工程美化市區(qū)。

  2、地質(zhì)條件

  地質(zhì)鉆探表明,現(xiàn)有河床主要由河流沖積相的砂礫、卵石構(gòu)成,其下伏基巖為白堊系上統(tǒng)南雄群b組的砂礫巖,僅在局部存在人工填土層和殘積土層。場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)普遍存在厚度較穩(wěn)定的卵礫石層,黃褐色,呈現(xiàn)飽和稍密—中密狀態(tài),主要成分為卵石,約占60%,粒徑30~100mm,個(gè)別>150mm,巖石構(gòu)成成份多為花崗巖、石英砂巖等,呈次圓狀,分選性較好,顆粒由上到下逐漸變粗。其天然滲透系數(shù)在(1~10)×10-3cm/s之間變化,滲流臨界坡降平均值為0.594,滲流破壞坡降平均值為0.727。地質(zhì)資料表明該區(qū)域滲透性較大,重點(diǎn)在于解決其存在的滲流穩(wěn)定性問題。

  3、圍堰方案的選擇與施工

  由于該水利樞紐庫(kù)區(qū)滲透性較大,因此選擇一個(gè)較好的防滲圍堰方案,是庫(kù)區(qū)安全蓄水的根本保證。

  3.1方案一

  工程采用先圍右岸(橡膠壩),后圍左岸(泄洪沖砂閘、通航孔)的、兩期兩段分期導(dǎo)流方案。其分期施工程序如下:

 。1)2001年9月下旬修筑完成一期圍堰,完成基坑閉氣和排水,江水由左岸束窄的河床導(dǎo)流。至11月底,完成高噴灌漿、橡膠壩基座、護(hù)坦、海漫、消力池等砼澆筑及漿砌石砌筑。

 。2)2001年12月下旬修筑完成二期圍堰,至2002年3月下旬完成泄洪沖砂閘、通航孔的圬工及砼澆筑。

  3.1.1圍堰方案設(shè)計(jì)

 。1)一期導(dǎo)流工程沙包圍堰:一期導(dǎo)流工程圍右岸橡膠壩長(zhǎng)200m,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示,尼龍袋裝砂礫石3105m3;袋裝粘土土方1842m3;拋石護(hù)坡1909m3

  圖1橡膠壩剖面圖

 。2)二期導(dǎo)流工程土石方圍堰:二期導(dǎo)流工程圍左岸泄洪沖砂閘、通航孔,上下游圍堰各長(zhǎng)155m,縱向長(zhǎng)105m,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示,工程量為41325m3

  3.1.2導(dǎo)流工程投資按當(dāng)?shù)厮娊ㄖA(yù)算定額計(jì)算,采用方案一時(shí),導(dǎo)流工程總投資為132.1萬(wàn)元。

  3.2方案二

  根據(jù)所提供的地形、地質(zhì)、水文資料及工程量,本工程采用兩期兩段的導(dǎo)流施工方法。一期圍堰圍左岸泄洪沖砂閘、通航孔及30m的橡膠壩,一期施工時(shí)段為:2001年9月份至2002年1月28日,完成的工程形象為:泄洪沖砂閘42.500m以下項(xiàng)目,包括油壓?jiǎn)㈤]機(jī)及人字門的安裝調(diào)試、30m橡膠壩砼。二期圍堰圍右岸剩余部分的橡膠壩施工時(shí)段為2002年2月28日到4月13日,完成的工程形象為橡膠壩工程及驗(yàn)收,工程可確保在5月1日前達(dá)到蓄水條件,5月中旬具備竣工驗(yàn)收條件。

  3.2.1一期導(dǎo)流施工

  (1)一期導(dǎo)流圍堰堰體采用土方填筑,塊石護(hù)坡,以確保堰體穩(wěn)定、防滲及抗沖刷,上下游圍堰軸線長(zhǎng)均為112m,縱向圍堰長(zhǎng)90m,堰頂高程為34.000,堰頂寬為5m,堰內(nèi)可滿足泄洪沖砂閘、通航孔及30m橡膠壩的施工。本方案一期導(dǎo)流河道寬比原方案寬88m,在同樣水位33.000m條件下過流面積為353m2,根據(jù)流量240m3/s及水位33.000m算得流速為0.6m/s,流速較小,沖刷影響較小。

 。2)圍堰底部覆蓋層防滲處理。定噴防滲墻鉆孔孔徑為150mm,孔距為1500mm,鉆孔深度入巖0.8m,如采用砂石圍堰,定噴高度應(yīng)達(dá)到33.000m高程以上,采用粘土圍堰則定噴高度達(dá)到30.000m高程。

 。3)主要工程量:一期土方填筑26896.35m3;戧堤2084.175m3;拋石護(hù)坡1978.2m3;高噴防滲墻2432m3;高噴鉆孔1859m3;一期圍堰拆除26376m3。

  圖2圍堰剖面圖

  3.2.2二期導(dǎo)流

  (1)二期導(dǎo)流工程土石方圍堰。二期導(dǎo)流工程圍右岸173m橡膠壩。上、下游圍堰軸線各長(zhǎng)189m,縱向圍堰長(zhǎng)70m,堰頂高程33.500m,堰體高度3.5m。導(dǎo)流河道從沖砂閘及船閘通過,經(jīng)計(jì)算,流速約為1.33m/s,沖砂閘部份不考慮河床的沖刷影響,因此該圍堰也可滿足施工要求。

 。2)考慮到二期基坑開挖標(biāo)高為30.000m,二期導(dǎo)流時(shí)水位約32.000m左右,水頭只有2m左右,故二期圍堰可采用強(qiáng)行抽水的辦法,不考慮定噴處理。

 。3)主要工程量:一期土方填筑29298.48m3;戧堤464.6m3;拋石護(hù)坡378.0m3;一期圍堰拆除20258.0m3。

  3.2.3導(dǎo)流工程投資,按當(dāng)?shù)貎r(jià)格計(jì)算,采用方案二時(shí),導(dǎo)流工程總投資為282.9萬(wàn)元。

  4、兩種方案的比較

  4.1先圍左岸還是先圍右岸左岸結(jié)構(gòu)為泄洪沖砂閘和通航孔,結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,而右岸橡膠壩結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),先圍左岸要好于右岸。

  4.2工期不同

  方案一先圍右岸利用第一個(gè)枯水期做橡膠壩的基礎(chǔ);再在第二個(gè)枯水期做左岸的泄洪沖砂閘和通航孔。這樣整個(gè)工程在兩個(gè)枯水期完成,工期為16個(gè)月。方案二先做復(fù)雜的左岸,再在汛期來臨之前做右岸的橡膠壩基礎(chǔ),經(jīng)過測(cè)算只要合理組織完全有能力在5月初竣工。

  4.3防滲處理

  根據(jù)地質(zhì)資料反映,該河床砂卵石覆蓋層厚7.5m,透水性強(qiáng)。沖砂閘,通航孔基礎(chǔ)開挖設(shè)計(jì)標(biāo)高為27.000m,基坑水位必須降至26.500m以下才能滿足施工的需要。設(shè)計(jì)外江水位為33.400m,水頭為6.9m。如砂卵石覆蓋層方案一不進(jìn)行防滲處理,據(jù)初步計(jì)算,基坑的滲水量約為13.9×104m3/d,相當(dāng)于12臺(tái)480m3/h抽水機(jī)的抽水量,其運(yùn)行成本及設(shè)備投入相當(dāng)大。為此,一期圍堰必須采用高壓定噴防滲墻防滲。

  4.4投資比較

  方案一投資為132.1萬(wàn)元,方案二投資為282.9萬(wàn)元。從投資上看,方案一比方案二節(jié)約一百多萬(wàn)元。但從現(xiàn)在施工來看,不做定噴防滲,圍堰根本就無法正常作業(yè)。方案二做了定噴防滲措施抽水費(fèi)用降了很多,每天僅一臺(tái)480m3/h抽水機(jī)的抽水量,抽水費(fèi)用可節(jié)省了一百多萬(wàn)元(按當(dāng)?shù)仉妰r(jià)計(jì)算),這樣方案二不僅與方案一價(jià)格持平,重要的是圍堰施工得到保證。

  5、結(jié)束語(yǔ)

  某水利樞紐工程是市政府的民心工程,深受當(dāng)?shù)馗鹘绲淖⒁,工程能否順利進(jìn)行,關(guān)鍵是圍堰的正常使用和安全,選擇圍堰的方案成了重中之重,本文從兩種方案的對(duì)比中選擇較佳方案,在保證整個(gè)投資不變的前提下第二種方案較第一種方案更能保證工程的順利進(jìn)行,實(shí)踐表明,選擇較佳方案是保證工期及保證工程質(zhì)量的重要因素。