權(quán)鋒，羅林

（中國水電顧問集團西北勘測設(shè)計研究院，陜西西安 710065）

1 工程概況

湄公河老撾薩拉康水電站位于老撾沙耶武里省肯濤縣文康村上游1.5 km處的湄公河干流上，為老撾人民民主共和國境內(nèi)湄公河干流規(guī)劃梯級電站的第5級，此段湄公河為老撾沙耶武里省和萬象省的界河。壩址左岸為萬象省薩拉康縣，右岸為沙耶武里省肯濤縣。

湄公河老撾薩拉康水電站是一座以發(fā)電為主，兼有航運、過魚等綜合利用效益的水電樞紐工程。包括：電站廠房、泄洪閘、一級單線500 t船閘、魚道等建筑物。正常蓄水位為220 m，電站總裝機容量為660 MW，屬二等大（2）型工程。

2 導(dǎo)流方式

由于薩拉康壩址處，兩岸地形開闊，水工建筑物布置從左岸至右岸依次布置為：左岸副壩、船閘壩段、14孔泄洪閘壩段、12臺機廠房壩段、5孔沖砂閘壩段、魚道壩段、右岸副壩組成，根據(jù)以上條件，本工程采用圍堰分期攔斷河床的分期導(dǎo)流方式。

導(dǎo)流程序簡述如下：在一期枯水圍堰圍護下先進行縱向圍堰施工，然后在縱向圍堰及一期汛期上、下游圍堰圍護下進行14孔泄洪閘等項目的全年施工。二期在縱向圍堰及二期全年上下游圍堰的圍護下進行二期基坑內(nèi)河床12臺機廠房、5孔沖砂閘等項目的施工，一期已建14孔泄洪閘過流。

3 縱向圍堰型式比較

3.1 縱向圍堰地形地質(zhì)條件

湄公河在此轉(zhuǎn)向，并形成大彎道，左岸凸岸段河灘地地面高程為El.240 m，枯水期河灘外露，河灘寬度為80～180 m?？v向圍堰布置在左岸為Ⅰ級階地，階地寬約500 m，長約5 km。

縱向圍堰布置于左岸河漫灘Ⅰ級階地，河床地段沖積粉細砂層，厚度12～21 m；階地部位沖積層厚度5～15 m，上部以粉細砂為主，下部以粉質(zhì)黏土夾有少量礫石為主，透水性較好，多為中等透水，該段下伏基巖為板巖夾砂巖?；鶐r透水性弱，主要為弱透水。

縱向圍堰覆蓋層（粉細砂）開挖坡比見表1。

表1 人工邊坡開挖坡比建議值Tab.1 Suggested value for the artificial slope excavation magnitudes

3.2 縱向圍堰型式比較

本工程為河床式電站，導(dǎo)流方式采用分期導(dǎo)流，針對分期導(dǎo)流的特點，縱向圍堰在一二導(dǎo)流期間均需要使用，通常選用的型式為：①混凝土縱向?qū)?；②縱向沉井[1-2]；③鋼板樁圍堰。

3.2.1 RCC縱向?qū)Ψ桨?/p>

一期枯水期導(dǎo)流采用枯水圍堰擋水，縱向圍堰施工的方式，縱向圍堰采用導(dǎo)墻時，根據(jù)地質(zhì)條件，縱向?qū)Ρ仨氉湓诨鶐r上，縱向?qū)A(chǔ)開挖粉細砂邊坡開挖坡比為1∶4.0，因此，縱向?qū)Φ幕A(chǔ)開挖面較大，占據(jù)原河床過流斷面較大，進而枯水圍堰對河床的束窄度較大，束窄度達到45.70%，使得束窄后的原河床過流流速為1.30 m/s，而枯水圍堰堰基為粉細砂，抗沖流速最大值僅為1.2 m/s，枯水圍堰堰基坐落在粉細砂上，有被沖刷掏空的可能，縱向?qū)κ┕わL(fēng)險較大。

RCC縱向?qū)Ψ桨缚菟趯?dǎo)流平面布置圖見圖1，枯水圍堰與縱向?qū)ο鄬ξ恢闷拭鎴D見圖2。

3.2.2 縱向鋼板樁方案

縱向圍堰采用鋼板樁圍堰方案，經(jīng)水力學(xué)計算，縱向圍堰在覆蓋層以上的高度為19.60 m，圍堰最大高度為43.80 m，而鋼板樁圍堰僅適用于高度小于25 m的圍堰，擋水高度難以滿足，因此，縱向圍堰不推薦采用鋼板樁方案。

圖1 導(dǎo)流平面布置圖（導(dǎo)墻方案）Fig.1 Diversion layout plan（scheme of guide wall）

圖2 圍堰與縱向?qū)ο鄬ξ恢脠DFig.2 Plan of the cofferdam location relative to the guide wall

3.2.3 沉井方案

縱向圍堰基礎(chǔ)采用沉井方案[3-4]，一期枯水期導(dǎo)流期間，枯水圍堰擋水，沉井施工，河床束窄度為39.45%，可以大幅度減少對河床的束窄度，束窄后原河床最大流速為1.11 m/s，小于原河床粉細砂的抗沖流速，圍堰防護范圍及工程量較小。

沉井方案枯水期導(dǎo)流平面布置圖見圖3，枯水圍堰與沉井相對位置剖面圖見圖4。

圖3 導(dǎo)流平面布置圖（沉井方案）Fig.3 Diversion layout plan（scheme of sinking well）

圖4 圍堰與沉井相對位置圖Fig.4 Plan of the cofferdam location relative to the sinking well

本工程沉井采用單排布置[5]，在樁號K0-208.00 m～K0-134.00 m段，建基面高程為180.00～186.00 m，單個沉井平面尺寸26 m×17 m[6]，每個沉井設(shè)4個取土孔，取土孔尺寸為5.5 m×8.5 m，沉井最大高度為23.50 m，見圖5。

圖5 沉井側(cè)視圖模型（26 m×17 m）Fig.5 The side view of the sinking well model（26 m×17 m）

在樁號K0-134.00 m～K0+246.00 m段，建基面高程為186.00～187.00 m，基巖面相對平整，采用單個沉井平面尺寸26 m×26 m，每個沉井設(shè)4個取土孔，取土孔尺寸為8.5 m×8.5 m，沉井最大高度為17.50 m，見圖6[7-8]。

圖6 沉井側(cè)視圖模型（26 m×26 m）Fig.6 The side view of the sinking well model（26 m×26 m）

以上兩種體型沉井間距均為2.0 m，沉井間隔縫隙兩端后期采用混凝土灌注樁封口，中間回填C15堆石混凝土，最終整個沉井群形成整體，確保每個沉井基礎(chǔ)入巖至少1.0 m，上下游及永久段沉井頂高程均為203.50 m。

4 各方案分析

一、二期汛期導(dǎo)流期間，需由縱向圍堰及上、下游圍堰進行擋水，本文就縱向圍堰下部結(jié)構(gòu)形式進行了比較，重點對沉井結(jié)構(gòu)及碾壓混凝土導(dǎo)墻型式進行了比較分析，沉井及RCC混凝土方案比較見表2，主要導(dǎo)流工程量對比見表3。

從表2、表3可以看出，RCC縱向?qū)Ψ桨甘┕さ姆椒ㄏ鄬唵危炷凉こ塘柯孕?，但其開挖量遠大于沉井方案，枯水期縱向圍堰對河床束窄度為45.6%，束窄后原河床過流流速1.30 m/s，大于河床抗沖流速最大值為1.20 m/s，圍堰堰基淘刷破壞較嚴(yán)重，需采取護底、護坡措施；同時導(dǎo)墻基礎(chǔ)大開挖引起粉細砂邊坡滲透破壞穩(wěn)定問題，基坑發(fā)生滲透破壞的可能性相對較大，縱向?qū)κ┕わL(fēng)險相對較大。

表2 薩拉康水電站導(dǎo)流（導(dǎo)墻方案與沉井方案）比較表Tab.2 Comparison of diversions（schemes of guide wall and sinking well）of Sanakham Hydropower Project

表3 RCC導(dǎo)墻方案與沉井方案枯水期導(dǎo)流工程量對比表Tab.3 Comparison of diversion quantities in dry season（schemes of RCC guide wall and sinking well） 萬m3

沉井方案可以避免導(dǎo)墻基礎(chǔ)大開挖，避免對原河床縮窄過大，沉井方案枯水期縱向圍堰對原河床的窄度為39.45%，束窄后的原河床流速為1.11 m/s，小于原河床抗沖流速最大值為1.20 m/s，圍堰堰基淘刷破壞較輕；沉井方案可避免粉細砂邊坡滲透破壞穩(wěn)定問題，基坑發(fā)生滲透破壞的可能性相對較小，沉井施工風(fēng)險較小，工程造價亦略小于RCC縱向?qū)Ψ桨?，具有明顯的優(yōu)勢。因此，推薦縱向圍堰基礎(chǔ)采用沉井方案。

5 結(jié)論

老撾薩拉康水電站工程縱向圍堰基礎(chǔ)采用沉井，大大減少了縱向圍堰的開挖量，減少了對原河床的束窄度，降低了原河床過流流速，減少了對原河床覆蓋層（粉細砂）的沖刷，確保了枯水圍堰的堰基穩(wěn)定，大大降低了縱向沉井施工期間的風(fēng)險，確保了工程施工工期，為整個工程按期施工提供了前提，為首臺機發(fā)電工期提供了保障。

[1] 湯偉，葛春輝.沉井設(shè)計若干問題探討[J].特種結(jié)構(gòu)，2003，20（4）:17-18.TANG Wei，GE Chun-hui.The discussion of some problems about sinking well design[J].Special Structures，2003，20（4）:17-18（in Chinese）.

[2]黃峰.淺談向家壩水電站中的沉井群施工[J].大眾科技，2008（9）:80-81.HUANG Feng.On construction for sunk shaft of Xiangjiaba hydropower station[J].Da Zhong Ke Ji，2008（9）:80-81（in Chinese）.

[3] 常曉林，雷茜，周偉.向家壩深厚覆蓋層縱向圍堰沉井抗滑穩(wěn)定及處理措施研究[C]//中國土木工程學(xué)會第十屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集，重慶:重慶大學(xué)出版社，2007，11:335-341.

[4] 曹中升，齊界夷，張家濤.向家壩工程大型沉井群混凝土施工技術(shù)[J].水力發(fā)電，2010，36（2）:63-64.CAO Zhong-sheng，QI Jie-yi，ZHANG Jia-tao.Concrete construction technology for large-scale sunk shaftof Xiangjiaba project[J].Water Power，2010，36（2）:63-64（in Chinese）.

[5] 朱行鳳，徐震.沉井下沉施工階段井壁計算的探討[J].特種結(jié)構(gòu)，2009，26（4）:65-67.ZHU Xing-feng，XU Zhen.Calculation of the wall of a sinking well during the phase of subsidence[J].Special Structures，2009，26（4）:65-67（in Chinese）.

[6]魏巖峰，李玉平，潘多助.沉井下沉系數(shù)的計算與分析[J].黑龍江水專學(xué)報，2001，28（5）:20-21.WEI Yan-feng，LI Yu-ping，PAN Duo-zhu.Calculation and analysis of subsidence coefficient of sinking well[J].Journal of Heilongjiang Hydraulic Engineering College，2001，28（5）:20-21（in Chinese）.

[7] 李軍，蔡建國，李其虎.大流量深厚覆蓋層過水圍堰設(shè)計[J].電網(wǎng)與清潔能源，2011，27（8）:94-96.LI Jun，CAI Jian-guo，LI Qi-hu.Design on flow-overcofferdam of big discharge per unit width on deep overburden layer[J].Power System and Clean Energy，2011，27（8）:94-96（in Chinese）.

[8] 周建軍.水電站上游圍堰控制性防滲體工程的施工[J].電網(wǎng)與清潔能源，2011，27（6）:88-91.ZHOU Jian-jun.Construction of the controlling impervious body of the upstream cofferdam for a hydropower station[J].Power System and Clean Energy，2011，27（6）:88-91（in Chinese）.