水利工程施工技术
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【引例分析】

根据工程实际资料及《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ 338—89)进行项目施工导流设计。

1.导流标准、设计流量及导流时段划分

本工程属Ⅲ等工程,主要建筑物为3级,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ 338—89)的规定,相应导流建筑物为5级,考虑上游枫树坝电站的调蓄作用,初选5年一遇洪水重现期作为施工导流设计洪水标准。

根据水文资料分析,选择5年一遇流量1685m3/s为全年导流设计流量。9月至翌年4月洪水流量变化不大,初选10至翌年4月为枯水季导流时段,相应导流设计流量为501m3/s。9月属汛后期,进行围堰填筑。

2.导流方式选择

坝址处主河道宽约220m,河床高程76.0m,两岸阶地高程81~83m,厂房布置在左岸较开阔的阶地上;根据本工程的枢纽布置特点及地形、水文等条件,初选河床分期导流方式。鉴于厂房工程量较大、施工工序复杂,是本工程的关键控制项目,因此选择先围左岸厂房后围右岸的二期二段施工导流方案。现分述如下:

(1)Ⅰ期导流(第1年10月至第2年9月)。

第1年9月填筑岸边围堰,围护左岸厂房和相邻3孔闸坝基坑进行施工,右岸束窄河床导流,导流设计流量Q=1685m3/s,河床束窄度 36%,期间完成厂房及3孔闸坝混凝土浇筑,第2年8月拆除围堰。

Ⅰ期围堰拆除前,厂房3孔尾水事故闸门下闸(厂房运行配备)、修建厂房上游进水渠土石围堰挡水,保证厂房继续干地施工。

(2)Ⅱ期导流(第2年10月至第3年4月)。

第2年9月河道截流,修建上下游横向围堰,并与在Ⅰ期基坑内修建的混凝土纵向围堰一起围护右岸8孔闸坝和浆砌石坝基坑施工,左岸已建成的3孔闸泄流,设计流量Q=501m3/s。

本工程导流方案特性值见表1-9。

表1-9 施工导流特性表

3.导流建筑物设计

坝址河床覆盖层厚5~12m,上部为砾砂、粗砂,底部为砂卵砾石层。初选各期横向围堰均采用土石不过水围堰。

(1)Ⅰ期围堰。Ⅰ期围堰利用厂房部位的河滩阶地开挖料进行填筑。上游围堰顶高程为81.7m,最大堰高5.7m;下游围堰顶高程为80.5m,最大堰高5.0m;堰顶宽6m,迎水边坡为1:2.5,背水边坡为1:1.75;迎水面采用300mm厚的干砌石或抛石护坡,背水坡采用300mm厚砂袋压坡,围堰堰脚采用600mm厚的抛石护脚、宽5m。围堰堰体及堰基采用高喷墙防渗,墙顶高程低于堰顶0.5m,墙底高程进入基岩0.5m。

(2)Ⅱ期右岸挡水围堰。Ⅱ期上游围堰顶高程为80.4m,最大堰高4.4m;下游围堰顶高程为78.5m,最大堰高3.0m;迎水边坡为1:2.25,背水边坡为1:1.75;防渗结构也与Ⅰ期围堰相同,围堰填筑采用厂房部位的基坑开挖料。Ⅱ期纵向围堰采用混凝土形式,堰顶宽为0.8m,迎水面直立,背水边坡为1:0.6,堰基采用高喷墙防渗。上下游围堰与纵向围堰交接处,采用铅丝笼块石护脚抗冲。

(3)Ⅱ期厂房进水渠挡水围堰。在Ⅱ期导流期间,就厂房进水口采用土石围堰挡水、还是采用3扇进水口检修闸门(需增加两扇闸门)下闸挡水的方案进行技术经济比较后认为,土石围堰具有能就地取材、节省工程投资(可节省35%~40%)等优点,因此厂房进水口推荐采用土石围堰方案。

Ⅱ期厂房进水口挡水围堰同Ⅰ期围堰的断面形式,堰顶高程为80.4m,堰高4.4m,围堰大部分坐落于进水渠混凝土底板,堰基不处理;堰体采用土工膜防渗处理。

各期围堰平面布置及断面结构详见施工图设计。施工导流工程量见表1-10。

表1-10 施工导流工程量表

4.导流建筑物施工

(1)围堰填筑。围堰大部分直接利用开挖弃渣料填筑,其余取自临时堆渣场,采用2m3挖掘机挖、装,12~15t自卸汽车运输到工作面,74kW推土机集料和散料,履带式拖拉机压实。Ⅱ期混凝土纵向围堰在Ⅰ期基坑内干地施工,施工方法同主体建筑物混凝土施工。

(2)围堰拆除。围堰的水面以上部分用2m3反铲开挖12~15t自卸汽车运输至堆渣场;水面以下采用退挖方式拆除,自卸汽车配合出渣。混凝土围堰需膨胀爆破拆除。

(3)高喷防渗墙。同主体工程施工。