摘要:本文筆者結合某工程實例,制定出科學合理,能使各種資源得到最大限度的優(yōu)化配置,又切實可行的導流截流方案,從而確保工程工期、質量,使工程盡早發(fā)揮最大效益。 

  關鍵詞:分期導流;封堵截流;水利施工 

  中圖分類號:TV文獻標識碼: A 文章編號: 

  工程概況 

  某大壩工程位于村鎮(zhèn),距縣城28km。河道全長為47km,流域面積199km²,比降9‰,電站為引水式水電站,落差99.0m,共3臺機組,裝機4800kw,工程概算總投資4100萬元。電站主要由攔河大壩,引水隧洞,前池,壓力管道,廠房和升壓站組成。引水樞紐從左至右依次為非溢流壩,溢流壩,沖砂泄洪閘,非溢流壩組成。 

  壩址處于“S”型河灣間相對順直的河段,河谷寬度為52m。右岸山坡陡峭,多懸崖峭壁,出露巖性為灰?guī)r,灰—灰綠色千枚巖,為中等堅硬類巖石。0+060~0+102.5段基礎基巖基本完好,但裂隙發(fā)育,壩基與壩坡交接處有2處小斷層,夾層多為灰綠泥石,長約28m,寬5~30cm不等。0+040~0+060段出露基巖軟弱,破碎,屬強風化泥灰?guī)r,灰綠色千枚巖(上部分挖機直接可挖),開挖后壩基大面高差較大,局部高差為1.60m,經業(yè)主,設計,地質,質檢,監(jiān)理及施工單位聯(lián)合驗基,對軟弱破碎和斷層段確定局部壩段采用布設Φ14鋼筋網(wǎng)片后再澆筑砼處理。左壩肩0+000~0+040開挖時沒有爆破,僅用挖機開挖。壩基按原設計開挖后,巖石松動,破碎,且基本為強風化;鶐r承載力達不到設計要求。 

  二、施工導流 

  導流標準 

  該樞紐工程為、判廷舻裙こ,土石圍堰設計洪水重現(xiàn)期5-10年,河道屬山溪性河流,5年和10年一遇洪水量相差較大,根據(jù)工程特點,為減少施工導流工程量,便于施工,減少投資,大壩導流標準選用枯水期(11月-次年3月)按5年一遇洪水標準,相應洪峰流量為38 m³/s。 

  導流渡汛方式 

  壩址區(qū)為河谷區(qū),兩岸山坡左緩右陡,地形不對稱,主河道靠右,河谷寬54m,左岸山梁相對單薄,右岸512.243m高程有電站引水隧洞。根據(jù)壩址地形,地質條件和水工樞紐布置型式,考慮導流流量較小,不易采用隧洞導流的方式,宜采用漿砌石圍堰,分期導流的方式,工程量相對較小,施工簡單,投資少。白勉峽河徑流源于降雨,年內分配極不均勻,枯汛期分明,壩址河段洪峰流量年際變幅大,洪枯流量相差懸殊,具備枯水期導流的條件,結合本工程特點,施工導流分為二期。 

  一期導流:枯水期導流,由漿砌石縱向圍堰,結合一期上下游橫向土石圍堰擋水,右岸河床稍加開挖,形成明渠泄流,施工左岸壩體,原計劃在左岸壩體形成導流底孔,但因時間緊,砌筑強度沒有跟上,替代方案在左壩段依托砌筑的壩體,形成一條寬8m的導流明渠導流,明渠底板高程控制在491.3m(枯水期水為491.6m)。 

  二期導流:枯水期導流,由漿砌石縱向圍堰和二期上下游土石圍堰擋水,將水導入左壩段已形成的導流底孔,砌筑右壩段壩體及全壩段壩體,同時考慮在底洞進口設置封堵閘槽及封堵方案和時段。 

  導流建筑物施工 

  導流建筑物施工主要是針對大壩水下基礎開挖,基礎灌漿,壩體500 m高程以下砌筑(因沖砂閘砼底板高程498.0 m,壩體砌筑超過498.0 m時,沖砂閘可兼左泄洪槽,即利用永久建筑物導流)。本工程導流建筑物包括,漿砌石縱向圍堰,大壩一,二期上下游土石圍堰,導流底洞等。 

  漿砌石縱向圍堰:堰頂設計高程494.2m,最大堰高3.2m,堰頂寬0.5m,堰體為M7.5漿砌石,兩側邊坡均為1:0.4,考慮一,二期圍堰布置及基坑施工需要場地,漿砌石縱向圍堰長60m,現(xiàn)狀河床覆蓋層較薄,圍堰基礎座于基巖上,因壩前上游200m右岸有一塊空地作為一期拌合場,在壩前有一座便橋,橋下過流,漿砌石縱向圍堰連接兩橋墩,形成明渠,壩體以內部分明渠漿砌石邊墻,后期拆除。壩體以外部分,因影響過洪的漿砌石墻予以拆除。 

  一期上下游圍堰:使用時段為2008年1月10日至2009年3月19日,上游設計堰頂高程494m,最大堰高5.6m,長約33m,堰頂寬4m,堰體為黃土心墻土石圍堰,迎水面邊坡1:2,背水面邊坡1:1.5。下游圍堰設計頂高程492 m,最大堰高2.5m,長約40m,堰頂寬4m,堰體為黃土心墻土石圍堰,堰體主要利用岸坡開挖的土石渣填筑。 

  二期上下游圍堰:使用時段為2009年3月19日至2010年3月底,上游圍堰設計頂高程494.2m,最大堰高5.8m,長約28m 堰頂寬4m,堰體為黃土心墻土石圍堰,堰體主要利用岸坡開挖的土石渣填筑,實際施工時上游圍堰兼作場內運輸?shù)缆。二期下游圍堰與一期圍堰斷面相同,長約23 m,主要利用岸坡開挖的土石渣填筑。 

  導流底洞:由于左壩段(0+000-0+078)施工比右壩段(0+078-0+121)快,施工工期相差一個枯水期,導流底洞位置設置在0+060-0+078壩段,因實測壩前枯水位491.5m,壩后枯水位491.2m,原設計導流底洞底高程為492.88m,頂高程為496.28m,導流底洞型式為城門洞式,寬2.7m,直高2.6m,矢高0.8m, 

  施工時擬定導流底洞底高程,進口底高程491.6m,出口底高程491.3m,沒有按原設計高程形成導流底洞,主要基于以下幾個方面考慮: 

  ①封堵底洞時,壩后枯水位為491.2m,導流底洞在后期封堵,封堵下閘后底洞內沒有完全封堵之前,不宜高水位運行,沖砂閘暫時泄流,壩后仍為枯水位,為保證導流底洞封堵時干法施工,洞底出口高程必須大于492.2m,否則將要再做一次壩后圍堰(壩后一、二期圍堰在2009年汛期過洪時已沖毀) 

 、趬沃穮^(qū)呈河谷,左岸山坡雖有對外交通路,但山坡陡,場地狹小,無法平整出料場,右岸壩址上游約200m處有兩塊空地,場地平整,約有1000m²,施工時作為一期主要料場和二期補充料場,由開挖出來的石渣沿河道右岸回填了一條寬4.0m交通路,路面高程約為493.5m,料場高程約為495.0m,若按原設計導流底洞底高程492.88m,則與料場高程高差僅為2.12m,(不包括枯水期水面高度約0.7 m)稍一漲水,臨時道路,料場被淹,不但有水毀損失,而且不能正常施工。按實際確定導流底洞底高程491.6m,09年壩前料場也多次被淹。 

  ⑶設計壩體砌筑至495.345m時,退9.07m進行收臺,若按原設計底高程和頂高程,導流洞上部約1.0m為空,無法進行全拱施工,給后期施工帶來很多不便。 

  基于以上幾個方面現(xiàn)狀實際情況,確定了一個恰到好處的導流底洞底板高程,充分考慮現(xiàn)場布置,盡量減少干擾和影響,使其他資源也達到了最大限度的優(yōu)化和利用。 

  導流底洞的封堵:導流底洞的封堵是大壩導截流施工的最后一步,也是比較重要的一步。封堵閘門采用兩扇C25鋼筋砼閘門,基本尺寸280×370×20。封堵前先派人下水將閘槽附近雜物清除干凈,并做好各項準備工作(起吊設備、配合工、黃土袋、閘門止水帶安裝、棉紗及封堵材料等)先下前閘門封堵明水,再派人迅速清理后閘槽雜物,同時迅速下后閘門。安排兩個施工隊做導流底洞的封堵工作24小時不停,初始封堵后,水位上升至498.0 m時由沖砂閘泄流(以減小導流底洞內水位差),當?shù)锥捶舛鲁^10m時,可以下閘蓄水,但底洞仍繼續(xù)施工。若遇滲水或積水,根據(jù)滲水量大小,可用導管埋在封堵砼內,將積水導出洞口。封堵結束后,利用先期預埋的導管再進行回填灌漿。 

  總結 

  總之,施工導截流在水利工程施工中至關重要,導流方案、導流方式、導流時段的選擇以及導流建筑的設計和施工,關系著整個工程的投資大小和工程能否優(yōu)化資源,效益最大發(fā)揮,與施工現(xiàn)場布置,施工總體安排,施工強度,后期封堵截流蓄水等都有相互影響、相互制約、密不可分的關系。