李方石

( 黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶163000)

引嫩擴(kuò)建渠首泄洪閘工程位于嫩江主河道，尼爾基樞紐下游28 km處，施工期間受洪水威脅較大，是影響工程施工安全的最大因素，可能發(fā)生圍堰漫頂和消力池上浮冒頂淹沒基坑，將前功盡棄，造成極大經(jīng)濟(jì)損失并影響工程進(jìn)度。泄洪閘施工導(dǎo)流按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5 a一遇天然洪水，等于10 a一遇有尼爾基水庫調(diào)節(jié)洪水標(biāo)準(zhǔn)，流量為3 950 m3/s，相應(yīng)水位177.02 m，修筑圍堰頂部高程為179.8 m。根據(jù)洪水預(yù)測(cè)，如遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，提前準(zhǔn)備防汛物資，并制定防洪度汛預(yù)案，采取加高圍堰和基坑壓重等技術(shù)措施，保證工程施工期內(nèi)工程安全。

1 5 a一遇洪水防汛技術(shù)措施

1.1 5 a一遇洪水圍堰防汛措施

根據(jù)水文資料，5 a一遇洪水的天然狀態(tài)洪峰流量為3 950 m3/s，相應(yīng)水位為177.02 m，設(shè)計(jì)圍堰高程為5 a一遇洪水高程，設(shè)計(jì)超高2.78 m，堰頂高程179.8 m。故圍堰滿足5 a一遇洪水的度汛要求。

1.2 5 a一遇洪水基坑抗浮計(jì)算方法

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)外江水位達(dá)到5 a一遇時(shí)，蓋重小于水頭，基坑底板不穩(wěn)定( 詳見后附《五年一遇基坑抗浮計(jì)算表》) 。計(jì)算方法是:將基坑分為進(jìn)口石籠、鋪蓋、閘室、消力池海漫、結(jié)束段等部分，每部分取6個(gè)點(diǎn)位，計(jì)算該點(diǎn)黏土層下界即地下水位以上的蓋重，包括黏土層、封底混凝土、閘底板混凝土等蓋重之和，與此時(shí)水頭( 即5 a一遇水位和該點(diǎn)地下水位的差值) 相比較，水頭乘以安全系數(shù)1.1，如蓋重小于水頭，說明該點(diǎn)不穩(wěn)定，可能發(fā)生上浮或冒頂，應(yīng)采取增大壓重措施。以下10 a一遇和20 a一遇洪水基坑抗浮計(jì)算方法同上?；由w重計(jì)算見圖1，計(jì)算公式為:

圖1 基坑蓋重計(jì)算示意圖

1.3 5 a一遇洪水基坑壓重措施

擬采取的相應(yīng)措施為: 所有建筑物頂面采用當(dāng)?shù)乇容^豐富的砂礫料作為壓重，按照抗浮計(jì)算的水頭對(duì)各部位作相應(yīng)厚度砂礫料鋪填。進(jìn)口鋪蓋部位砂礫料鋪填砂礫料厚度2.05 m; 對(duì)于閘室段的閘墩鋼筋混凝土施工完畢的部分，按照閘室底板面積計(jì)算為自身總壓重t =720m3×2.4t/m3=1 728 t，平均單位面積的壓重為1728t/( 22.5 ×18.5) =4.15 m，完全能夠滿足閘室自身抗浮要求。對(duì)于閘墩鋼筋混凝土未施工部位，砂礫料壓重厚度為1.76 m; 對(duì)于消力池部位計(jì)算其壓重厚度為2 m;對(duì)于海漫石籠護(hù)砌部位，計(jì)算其壓重厚度為1.25 m。

2 10 a一遇洪水防汛技術(shù)措施

2.1 10 a一遇洪水圍堰防汛措施

據(jù)水文資料，10 a一遇洪水天然狀態(tài)洪峰流量為5 850 m3/s，相應(yīng)的水位高程為177.79 m，按照設(shè)計(jì)預(yù)留的超高1.50 m 計(jì)算，則圍堰的頂高程應(yīng)該為177.79 +1.5 +0.5 =179.79 m。實(shí)際圍堰頂高程為179.80 m，剛好滿足度汛要求。

2.2 10 a一遇洪水基坑防汛措施

當(dāng)外江水位達(dá)到10 a 一遇時(shí)，即相應(yīng)水位177.79 m，經(jīng)基坑穩(wěn)定計(jì)算，基坑內(nèi)混凝土底板不穩(wěn)定。進(jìn)口鋪蓋部位鋪填砂礫料厚度3.39 m; 對(duì)于閘室的閘墩鋼筋混凝土施工完畢的部分，閘墩壓重達(dá)4.15 m，能夠滿足閘室抗浮要求。對(duì)于閘墩鋼筋混凝土未施工部位，砂礫料鋪壓重厚度為1.85 m; 消力池壓重厚度為2.5 m; 海漫石籠護(hù)砌部位壓重厚度為1.78 m。

3 20 a一遇洪水防洪技術(shù)措施

3.1 20 a一遇洪水圍堰防汛措施

根據(jù)水文資料，20 a一遇洪水的天然狀態(tài)洪峰流量為7 800 m3/s，相應(yīng)的水位高程為178.51 m。設(shè)計(jì)圍堰頂高程為179.80 m，按照設(shè)計(jì)預(yù)留的超高1.50 m計(jì)算，則圍堰的頂高程應(yīng)該為178.51 +1.5 +0.5 =180.51 m。較現(xiàn)有的圍堰頂高程高出0.71 m，故按照原圍堰的斷面型式在圍堰頂加設(shè)編織袋裝砂礫筑子堤進(jìn)行加高。

按照10 ～20 a一遇洪水圍堰型式計(jì)算，在原有圍堰的基礎(chǔ)上加高0.71 m，子堤采用編織袋裝土砌筑0.71 m厚，2.0 m寬，則需要編織袋裝土1.42m2×1205.4m=1711.7m3。

3.2 20 a一遇洪水基坑防汛措施

對(duì)于基坑穩(wěn)定計(jì)算，當(dāng)外江水位達(dá)到20 a一遇時(shí)，即相應(yīng)水位178.51 m，基坑內(nèi)混凝土底板不穩(wěn)定。進(jìn)口鋪蓋部位砂礫料鋪填厚度3.55 m; 對(duì)于閘室的閘墩鋼筋混凝土施工完畢的部分，按照閘室底板面積計(jì)算為自身壓重4.15 m，能夠滿足閘室自身抗浮要求。對(duì)于閘墩鋼筋混凝土未施工部位，采用砂礫料鋪填壓重，其壓重厚度為2.35 m; 消力池部位鋪填砂礫料壓重厚度為3.01 m; 海漫石籠護(hù)砌部位壓重厚度為2.28 m。

4 超20 a一遇洪水防汛措施

如發(fā)生超20 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，提前與尼爾基水利有限公司協(xié)調(diào)調(diào)控尼爾基水庫泄流，若尼爾基水庫不能調(diào)節(jié)，則放棄泄洪閘施工，在確保人員安全的前提下，及時(shí)將基坑內(nèi)以及施工住區(qū)的機(jī)械設(shè)備、材料、人員全部撤離，避免人員傷亡，盡量減少工程損失。并將上下游圍堰部分拆除，使基坑內(nèi)過流通水。

為保證消力池底板及閘室底板鋼筋混凝土春汛度汛安全，提前拆除團(tuán)結(jié)橋處西支溢流壩80 m，疏浚其上下游原有河道，底高程清至173.5 m，寬度≥40 m。對(duì)泄洪河道的障礙物，即: 導(dǎo)流明渠潛壩、拉査公路第二、三號(hào)溢流壩沖溝段，進(jìn)行拆除。

［1］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院. 尼爾基水利樞紐配套項(xiàng)目黑龍江省引嫩擴(kuò)建骨干工程規(guī)劃報(bào)告書［R］. 哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2004.