【摘要】截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石。戧堤填筑料主要采用臨時堆存的大壩開挖料,料場補足;粘土閉氣料主要采用料場覆蓋層開挖料;大塊石從左、右岸石方爆破料中選取,滿足截流拋投材料的需要。大壩開挖的填筑料臨時堆存在大壩下游處,同時為提高上料強度,預備8月中旬開挖料5000m3,滿足戧堤填筑強度的需要。
【關鍵字】水利水電工程,施工技術,導截流技術
1、工程概況
該電站采用低閘壩河床式長尾水渠開發方式,由閘壩和左、右岸防洪堤作為副壩形成水庫。壩體坐落在軟基上,圍堰及基礎采用懸掛式防滲墻,主體建筑物為Ⅲ級,相應導流建筑物級別為Ⅴ級,相應設計洪水標準為10~5年一遇洪水,導流設計洪水標準為10年一遇。
2、水利水電工程施工導流方法
2.1施工導流建筑物。導流方式采用已建成的4孔沖沙閘、4孔泄洪閘進行導流。第一階段由圍堰擋水,導流標準為10年一遇,利用左側已建好的4孔沖砂閘和4孔泄洪閘過流,該時段施工河床右側12孔泄洪閘、右岸儲門槽壩段、上游右岸近壩段防洪堤等。第二階段由閘門擋水,導流標準為10年一遇全年洪水。
2.2龍口設計。龍口位置位于左側,根據本工程預進占填筑渣料特性及河床束窄程度,確定龍口寬度為60.0m,龍口進占分三個區:Ⅰ區龍口寬度60m~30m,龍口平均流速3.333m/s~3.730m/s;Ⅱ區龍口寬度30m~10m,龍口平均流速3.765m/s~3.805m/s;Ⅲ區龍口寬度10m~0m,龍口平均流速3.726m/s~0m/s。當龍口合龍時,上游壅高水位為399.01m,龍口下游水位為397.00m,最大瞬時落差為1.88m。戧堤頂部高程定位400.50m。截流合龍后,圍堰應繼續加高至攔擋,即405.00m高程。龍口拋投料粒徑計算如下:
按伊茲巴什公式計算
式中:v—流速;K—穩定系數(取0.90);γs—塊石容重(取2.72);γ—水容重(取1.00);d—塊石化引為球體的當量直徑。
計算結果如表1所示。
表1 截流龍口進占分區及拋投材料量表
2.3上下游圍堰施工
導流洞具備過流條件后,由左岸施工道路修建臨時道路至上游圍堰處,進行上游圍堰填筑施工,依據防滲體的不同上游圍堰分兩期進行施工,第一期堰體填筑至464m高程,開始做C15混凝土心墻;第二期待混凝土完成之后,464m高程以上堰體填筑與混凝土防滲體同時進行。主要施工方法及措施:圍堰填筑料源,圍堰堰體填筑料源大巴開挖的土石料;黏土料由料場開挖;混凝土采用集中拌制。施工道路,圍堰填筑施工道路同截流施工道路,由左岸施工道路修建臨時施工道路至圍堰基礎,利用臨時施工道路進行圍堰的填筑,逐層進行圍堰填筑。
3、水利水電施工截流技術方法
3.1截流材料
粘土閉氣料利用覆蓋層開挖料直接上料填筑;選取的大塊石臨時堆存在左岸戧堤施工平臺上,便于拋投,塊石大約堆存500m3。戧堤進占按8月多年月平均流量3.19m3/s設計,預進占區分布于左岸,戧堤預進占長度35m,5m寬龍口最大平均流速5m/s,結合戧堤左岸端部開挖,形成一個較大的回車場,道路采用小石和中石以及普通石渣,對外交通道路在截流前加高至463.3m高程,滿足戧堤合攏過程中的施工需要,保證交通順暢。
3.2截流工藝
3.2.1爆破截流施工。如果壩址處于峽谷地區,而且巖石堅硬,交通不便,岸坡陡峻,缺乏運輸設備時,可利用定向爆破截流。為了在合龍關鍵時刻,瞬間拋入龍口大量材料封閉龍口,除了用定向爆破巖石外,還可在河床上預先澆筑巨大的混凝土塊體合龍時將其支撐體用爆破法炸斷,使塊體落入水中,將龍口封閉。但是應當指出,采用爆破截流,雖然可以利用瞬時的巨大拋投強度截斷水流,但因瞬間拋投強度很大,材料入水時會產生很大的擠壓波,巨大的波浪可能使已修好的戧堤遭到破壞,并會造成下游河道瞬時斷流。除此外,定向爆破巖石時,還需校核個別飛石距離,空氣沖擊波和地震的安全影響距離。
3.2.2下閘截流施工方法。人工泄水道的截流,常在泄水道中預先修建閘墩,最后采用下閘截流.天然河道中,有條件時也可設截流閘,最后下閘截流,三門峽鬼門河泄流道就曾采用這種方式,下閘時最大落差達7.08m,歷時30余小時;神門島泄水道也曾考慮下閘截流,但閘墩在汛期被沖倒,后來改為管柱攔石柵截流。
3.2.3投拋塊料截流施工方法。投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法,適用于各種情況,特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口投拋石塊或人工塊體(混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等)堵截水流,迫使河水經導流建筑物下泄。采用投拋塊料截流,按不同的投拋合龍方法,截流可分為平堵、立堵、混合堵三種方法。先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車或其他運輸工具運來塊料,沿龍口前沿投拋,先下小料,隨著流速增加,逐漸投拋大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面。一般說來,平堵比立堵法的單寬流量為小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。
結束語
綜合上述,由于對水利工程施工的影響因素很多,再加上我國水利工程施工情況與條件過于復雜,其具體的施工難度相對較大,對導截流技術的有效控制直接影響著工程建設的質量與進度。由此而知,導截流工程是整個水利樞紐施工的關鍵,截流工程的難易程度取決于河道流量、泄水條件;龍口的落差、流速、地形地質條件;材料供應情況及施工方法、施工設備等因素。因此事先必須經過充分的分析研究,采取適當措施,才能保證截流施工中順利完成導截流任務。
