【摘要】截流施工工程是一項(xiàng)要求施工時(shí)間、注重施工截流區(qū)域的地址構(gòu)造和水文變化情況的技術(shù)型工程。本文結(jié)合實(shí)例具體分析研究了截流工程施工方案。
【關(guān)鍵詞】截流工程;施工方案;水庫(kù)
一、工程概況
1、地理位置
毛都水庫(kù)位于通遼市扎魯特旗魯北鎮(zhèn)境內(nèi)烏力吉木仁河一級(jí)支流魯北河上,毛都水庫(kù)地理位置東經(jīng)120045‘23‘’~120045‘26‘’,北緯44043‘~44046‘.距扎魯特旗旗政府所在地魯北鎮(zhèn)約23km。
毛都水庫(kù)工程壩址以上河長(zhǎng)60.9km,壩址控制流域面積1077km2,水庫(kù)壩址多年平均天然年徑流量為2700萬(wàn)m3,工程規(guī)模為中型,水庫(kù)總庫(kù)容為8810×104m3,工程等別為III等,大壩、供水涵洞、泄洪隧洞、非常溢洪道主要建筑物為3級(jí),次要建筑物為4級(jí),臨時(shí)建筑物為5級(jí),庫(kù)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,對(duì)應(yīng)地震烈度為VI度,洪水標(biāo)準(zhǔn)50年(P=2%)一遇洪水設(shè)計(jì),1000年(P=0.1%)一遇洪水校核。毛都水庫(kù)是一座以工業(yè)供水為主,兼顧防洪、旅游、養(yǎng)殖等綜合利用水庫(kù),保證率97%可供水量為536.00×104m3/年。
毛都水庫(kù)工程主要建筑物有大壩、非常溢洪道、泄洪隧洞、供水涵洞及下游交通橋等。
水庫(kù)大壩位于庫(kù)區(qū)的最南側(cè),位于寶楞嘎查東,大壩長(zhǎng)1356m,為砂礫石粘土心墻壩,壩頂高程348.70m,防浪墻頂高程為349.20m,最大壩高22.7m,壩頂寬6.0m,大壩迎水坡采用單級(jí)坡,邊坡比為1:3,采用細(xì)石砼砌石護(hù)坡,壩腳處設(shè)漿砌石護(hù)腳。背水坡在0+000~1+038樁號(hào)于338.7m高程處設(shè)馬道,馬道寬5.0m,馬道以上坡比為1:2.0,馬道以下坡比為1:2.5,。背水坡采用碎石護(hù)坡。在背水坡在壩相對(duì)較高的0+000~0+958壩段設(shè)棱體排水,排水底高程沿地面高程而變,防滲體為粘土心墻,粘土心墻頂高程346.75m,頂寬3.0m,上、下游邊坡比1:0.3,在粘土心墻下游設(shè)反濾層,該層上頂高程346.75m,頂寬1.5m,外坡比1:0.3.大壩防滲體采用粘土心墻防滲,壩基采用混凝土連續(xù)防滲墻防滲。地下混凝土連續(xù)墻厚0.6m,設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度6.0MPa,彈性模量E28不小于500MPa.
二、截流施工方法及進(jìn)度計(jì)劃
1、截流方式
根據(jù)魯北河水文、地形條件,對(duì)施工導(dǎo)流進(jìn)行綜合分析比較,確定施工導(dǎo)流采用河床截流、圍堰擋水、泄洪隧洞全年導(dǎo)流的方式,泄洪隧洞在河右岸,過(guò)流斷面為直徑5.5m圓洞。導(dǎo)流由二期圍堰擋水,泄洪隧洞導(dǎo)流。二期圍堰為土石圍堰,大部分由一期圍堰加高培厚而成;龍口段二期圍堰在河床上平鋪300g一布一膜并連續(xù)沿上游坡鋪設(shè),圍堰高度按照5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)確定。
設(shè)計(jì)提供洪水水位329.78m
1.1波浪爬高計(jì)算
波浪爬高依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL274-2001中(A.1.12-1)計(jì)算。
(A.1.12-1)
式中:
Rm——平均波浪爬高;
m——單坡的坡度系數(shù);m=2
kΔ——斜坡的糙率滲透系數(shù),根據(jù)護(hù)面類型由表 A、1、12-1 查得;kΔ=0.8
kw ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù),按表A、1、12-2 查得;kw=1.3
經(jīng)計(jì)算,波浪爬高 Rm=0.49m。
1.2安全加高值
依據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SL303-2004 中表 3.4.10 中規(guī)定,圍堰等級(jí)為5級(jí),故本次設(shè)計(jì)圍堰安全加高值A(chǔ)=0.5m。
1.3圍堰頂高程為:329.78+0.49+0.5=330.77m
取頂高程331.00m;
2、截流進(jìn)度計(jì)劃
(1)2017年10月20日前施工完成泄洪隧洞(包含啟閉機(jī)及閘門(mén)等的安裝)。為截流做好前期準(zhǔn)備工作.
(2)截流后壩體料及粘土需從上游進(jìn)入,已于2017年10月20日在泄洪隧洞洞口上游60m原一期圍堰位置,建成一條過(guò)水路面(路面寬度8m,長(zhǎng)度30m,面層為50cm厚C25砼),并同時(shí)完成導(dǎo)流明渠,以保證截流后河水從泄洪隧洞完全通過(guò)而不影響粘土及壩體料的運(yùn)輸。
(3)2018年3月20日開(kāi)始加高培厚一期圍堰,并將龍口段逐漸縮窄至20m左右,2018年4月20日截流。
3、截流施工
(1)施工條件及施工布置
根據(jù)施工導(dǎo)截流建筑物的布置,結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際地形情況。施工區(qū)主要分導(dǎo)流明渠施工區(qū)、過(guò)水路面施工區(qū)、龍口段截流堰區(qū)、上游圍堰施工區(qū)和下游圍堰施工區(qū)。(詳見(jiàn)截流布置圖)
A、交通
根據(jù)壩址地形條件和主體建筑物施工的需要,并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況,迎水面施工道路采用在一期圍堰基礎(chǔ)上加高至331.00m高程作為二期圍堰,圍堰頂面寬度6m,并以此作為主要施工道路,下游側(cè)以一期圍堰左右岸相連(頂高程329.5m),連接段頂面寬度為6m作為下游側(cè)施工道路。二期圍堰作為導(dǎo)流、截流及與壩體填筑施工相關(guān)的重要道路,該道路是施工對(duì)外運(yùn)輸?shù)闹鞲删€。另外,由于運(yùn)輸粘土的臨時(shí)道路也在上游通過(guò),對(duì)此條道路進(jìn)行維護(hù),將低于329.5m高程的區(qū)段位置進(jìn)行加高處理,加高至329.5m高程。
B、臨建設(shè)施
施工臨時(shí)設(shè)施主要是截流指揮中心(項(xiàng)目部)、臨時(shí)停車場(chǎng)等目前已形成。
(2)導(dǎo)流明渠布置原則
利用地形,盡量使明渠工程量小,避免通過(guò)不良地段。在河灘上開(kāi)挖明渠,明渠軸線順直,使渠內(nèi)水流順暢平穩(wěn),并考慮到明渠挖方的利用及明渠開(kāi)挖后要在渠道外堆放,一旦有問(wèn)題及時(shí)利用堆放土方封堵。
(3)導(dǎo)流明渠施工
導(dǎo)流明渠底寬30m,長(zhǎng)246m,邊坡1:1,由于導(dǎo)流明渠與河道接觸位置至泄洪隧洞進(jìn)口高差0.4m,故設(shè)計(jì)導(dǎo)流明渠側(cè)壁填方厚度平均為2m,明渠底部縱坡0.16%,導(dǎo)流明渠渠坡填方采用小松240挖掘機(jī)挖掘明渠外側(cè)土方甩方堆鋪,并對(duì)堆鋪的明渠邊坡進(jìn)行平整碾壓,明渠邊坡頂高程達(dá)到329.5m。開(kāi)挖工程中配備施工人員嚴(yán)格控制明渠軸線,使軸線順直。
(4)截流工程施工
A、截流備料
截流的拋投材料塊石料取自非常溢洪道爆破后的石渣料,石料暫存于下游圍堰后備料場(chǎng),砂礫石存于項(xiàng)目部砂石料廠,粘土存于截流現(xiàn)場(chǎng)右岸100米處。
B、進(jìn)占戧堤合龍、閉氣施工
合龍施工由右岸和左岸同時(shí)進(jìn)占,采用單戧立堵型式,合龍開(kāi)始施工前所有車輛預(yù)先裝好大塊石料,大塊石采用挖掘機(jī)裝,自卸車運(yùn)輸,截流開(kāi)始后首先往截流戧堤龍口的上游角拋填大塊石,拋在岸上的塊石用裝載機(jī)推入,及時(shí)拋填塊石料,以穩(wěn)固大塊石料。在龍口寬度為20m進(jìn)入高流速時(shí)段,開(kāi)始集中拋投粒徑大于0.5m的大塊石。在戧堤合龍后馬上進(jìn)行上戧堤的閉氣填筑。總之,水下部分圍堰戧堤進(jìn)占采用上游側(cè)戧堤領(lǐng)先、內(nèi)側(cè)跟進(jìn),迎水側(cè)采用一布一膜防滲。土枕防護(hù)。下游圍堰在上游截流成功進(jìn)行,施工工序同上。
參考文獻(xiàn):
[1]水利水電工程截流工程施工技術(shù)分析[J]. 況中元. 黑龍江水利科技. 2016(10)
[2]水利水電工程施工中導(dǎo)截流技術(shù)分析[J]. 吳阿淳,謝小平. 科技與企業(yè). 2013(19)