錦凌水庫(kù)工程施工導(dǎo)流組織設(shè)計(jì)

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧錦州121000

錦凌水庫(kù)工程施工導(dǎo)流組織設(shè)計(jì)

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧錦州121000

錦凌水庫(kù)是小凌河干流上控制性骨干工程，主要從導(dǎo)流方式、導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)和導(dǎo)流建筑物施工方面論述施工導(dǎo)流組織設(shè)計(jì)，并對(duì)截流方式，截流戧堤施工和基坑排水做了簡(jiǎn)單介紹。

錦凌水庫(kù);施工導(dǎo)流

1 工程概況

錦凌水庫(kù)工程以防洪，城市供水為主，兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合利用水利工程，是小凌河干流上唯一的控制性骨干工程。錦凌水庫(kù)總庫(kù)容8.14×108m3，水庫(kù)工程等別為Ⅱ級(jí)，工程規(guī)模為大（2）型，錦凌水庫(kù)壩址處河谷寬約800m，左岸山坡略陡，右岸較緩，水庫(kù)樞紐是以土壩為基本壩型的混合壩。大壩全長(zhǎng)1148.0m，最大壩高48.8m。土壩壩頂高程65.1m，防浪墻頂高程66.5m，混凝土壩段頂高程65.30m。土壩分左右岸布置，其中左岸土壩長(zhǎng)560.0m，右岸土壩長(zhǎng)327.5m。主河槽混凝土壩段不止有右連接段，引水壩段，底孔壩段，溢流壩段，擋水壩段，左連接段。其中溢流壩段長(zhǎng)176.5m，引水壩段長(zhǎng)20m，底孔壩段長(zhǎng)40m，擋水壩段長(zhǎng)18m，左右岸連接段壩頂長(zhǎng)度均為3m。

錦凌水庫(kù)主體工程主要工程量為：土石方開挖59.19×104m3，土方回填59.52×104m3，壩殼沙礫料填筑146.14×104m3，黏土心墻20.49×104m3，混凝土46.86×104m3（其中混凝土壩段及連接段混凝土總量4 5.4 3×1 04m3）。

2 施工導(dǎo)流

2.1 導(dǎo)流方式

本工程樞紐布胃采用混合壩、雙連接段壩型，大壩兩頭為土石壩段，中間為混凝土壩段，壩址處主河床緊靠右岸，混凝土壩段位于主河床位置，根據(jù)樞紐布置、工期要求及壩址處地形地勢(shì)特點(diǎn)，確定采用分期圍堰導(dǎo)流方式。

一期導(dǎo)流即第—年10月～第三年9月上旬圍護(hù)右岸，在左岸灘地開挖導(dǎo)流明渠過流，進(jìn)行混凝土壩段、連接壩段、右岸土石壩段、導(dǎo)流明渠以左土石壩段的施工。

二期導(dǎo)流即第三年10月～第五年10月未圍護(hù)左岸，二期導(dǎo)流共分兩個(gè)時(shí)段。第一時(shí)段第三年10月中旬～第四年9月上旬，由泄洪底孔和溢流壩段預(yù)留缺口過流，進(jìn)行余下的左岸土石壩段施工；第二時(shí)段第四年9月中旬以后，壩體擋水，利用永久泄洪底孔過流，各施工部位全面進(jìn)行施工。第五年汛期，泄洪底孔和溢流壩可同時(shí)過流。

2. 2 導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)

導(dǎo)流明渠布置在左岸灘地，底寬120m，邊坡1:2.5，進(jìn)口底高程29.0m，進(jìn)口底高程27.5m，明渠長(zhǎng)度1600m，坡降1‰ 。導(dǎo)流明渠右岸邊坡采用塊石護(hù)坡，防止汛期過流時(shí)對(duì)一期縱向圍堰造成沖刷，護(hù)坡塊石厚度30cm 。

預(yù)留缺口布置在溢流壩4#～11#壩段，預(yù)留缺口底高程37.0m，寬140m。

根據(jù)本工程實(shí)際情況，除二期縱向圍堰利用已建成的混凝土導(dǎo)墻外，其余圍堰采用土石結(jié)構(gòu)。

一期圍堰兼有交通路的作用，確定一期圍堰頂寬8m，迎水坡1：2.75，背水坡1:2.50。圍堰地上部分采用土工膜墻防滲，縱向圍堰迎水坡采用塊石護(hù)坡，防止河水掏刷，塊石護(hù)坡厚度30cm，一期圍堰基礎(chǔ)防滲采用擺噴灌漿。灌漿深度到強(qiáng)風(fēng)化上限，孔距3m。

二期上游圍堰與主壩壩體結(jié)合，兼作土壩一部分，需攔蓄一定庫(kù)容，頂寬確定為10m，上、下游邊坡均為1:2.5，圍堰地上部分采用土工膜防滲，上游坡采用與主壩相同的護(hù)坡方式，塊石護(hù)坡厚度40cm，碎石墊層和砂墊層均為30cm；二期下游圍堰兼有交通路的作用，圍堰頂寬確定為8m，迎水坡1：2.75，背水坡1:2.50。圍堰地上部分采用土工膜墻防滲二期縱向圍堰為已建成的混凝土導(dǎo)墻。

因土壩壩段基礎(chǔ)只作清基處理，不從在基坑開挖，所以二期圍堰基礎(chǔ)不做防滲處理。

2.3 導(dǎo)流建筑物施工

2.3.1 施工方法

首先進(jìn)行一期導(dǎo)流明渠的開挖。按照能通過汛后10年一遇的流量(262m3／s)的斷面尺寸進(jìn)行導(dǎo)流明渠丌挖，開挖完成后進(jìn)行—期圍堰填筑，一期圍堰填筑和導(dǎo)流明渠擴(kuò)挖同時(shí)進(jìn)行。導(dǎo)流明渠開挖采用3m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸，明渠丌挖料用于永久上壩公路及—期圍堰填筑。

圍堰清基采用3m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸(59kW推土機(jī)輔助集料)，運(yùn)往下游棄渣場(chǎng)。圍堰填筑采用進(jìn)占法施工，—期圍堰由明渠端向右岸進(jìn)占，圍堰填筑料來自明渠開挖料；二期圍堰山左岸向河床進(jìn)占，圍堰填筑料來自III號(hào)料場(chǎng)。圍堰填筑施工采用3m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸土料，74kW拖拉機(jī)壓實(shí)；二期上游圍堰為壩體一部分，因此，堰壩結(jié)合部分要嚴(yán)格按照壩體施工質(zhì)量要求施工，采用3m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸，卸料后采用74kw推土機(jī)攤鋪平整，灑水車灑水，13.5t振動(dòng)碾壓實(shí)。

—期施工圍堰基礎(chǔ)為砂礫石，滲透系數(shù)較大，因此圍堰基礎(chǔ)采用擺噴灌漿防滲，鉆孔深度到強(qiáng)風(fēng)化上限。鉆孔采用150型鉆機(jī)，擺噴灌漿采用三管法施工，施工順序?yàn)椋恒@機(jī)就位—鉆孔—高噴臺(tái)車就位—安裝孔口、管路—噴射灌漿—高噴臺(tái)車移開—回灌。

圍堰堰體防滲土工膜采用鏈槽機(jī)開槽，人工鋪設(shè)土工膜。

圍堰迎水面塊石護(hù)坡采用20t自卸汽車運(yùn)輸塊石料，人工拋投。

圍堰拆除采用3m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸，圍堰拆除料回填于導(dǎo)流明渠中。一期圍堰由右岸向左岸拆除，而其下游圍堰由左岸向右岸拆除。

2.3.2 施工進(jìn)度

導(dǎo)流明渠：第一年7月16日～9月20日，平均開挖強(qiáng)度1.27×104m3／d，需要3 m3挖掘機(jī)4臺(tái)。20t自卸汽車36臺(tái)。

一期圍堰：第一年9月15日起，進(jìn)行—期圍堰子堰填筑，至9月30日填筑完成，讓后進(jìn)行圍堰基礎(chǔ)防滲施工，上游圍堰布置6臺(tái)鉆機(jī)，3套灌漿設(shè)備，下游、縱向圍堰各布置4臺(tái)鉆機(jī)，2套灌漿設(shè)備，至10月31日，完成圍堰基礎(chǔ)擺噴灌漿。擺噴灌漿日平均強(qiáng)度300m／d (一圍堰安排在第3年9月底拆除)。

灌漿進(jìn)行10天之后，進(jìn)入—期圍堰填筑，即在完成基礎(chǔ)灌漿的地段填筑圍堰，灌漿、填筑交替進(jìn)行，盡量減少相互間的干擾，至第—年11月10日完成一期圍堰填筑，隨后進(jìn)入基坑開挖，主要機(jī)械設(shè)備利用導(dǎo)流明渠開挖設(shè)備。

二期圍堰：第三年10月11日開始填筑，至11月末完成填筑，日平均填筑強(qiáng)度4976 m3／d。二期上游圍堰與壩體結(jié)合，因此不需要拆除；二期下游圍堰安排在第五年10月拆除。

2.4 截流

（1）截流標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)錦凌水庫(kù)壩址區(qū)氣象水文條件，截流擬于第3年10月上旬進(jìn)行，截流標(biāo)準(zhǔn)10年一遇的日平均流量，設(shè)計(jì)流量15.1m3／s。

（2）截流方式

本工程截流后，利用永久泄洪底孔過流，確定截流地面高程28.5m，泄洪底孔挑坎高程33.5m，與截流地面高程高差5m，為此截流水頭高，截流困難；為降低截流施工難度，在截流前，泄洪底孔挑坎先不澆筑，保持底孔底板高程31.0m，截流高差降為2.5m；此時(shí)，截流落差小于3.5m。

根據(jù)上述分析，確定采用單戧、立堵、單向進(jìn)占的截流方式。

（3）截流戧堤施工

截流戧堤頂寬為5m，坡比1：1.5，預(yù)留龍口寬度20m，設(shè)在導(dǎo)流明渠右岸。截流戧堤從導(dǎo)流明渠左岸向右岸進(jìn)占，砂礫石及閉氣黏土采用2m3挖掘機(jī)裝20t自卸汽車運(yùn)輸，直接卸入導(dǎo)流明渠，堤頭采用74kw推土機(jī)輔助推平，龍口處，將預(yù)先準(zhǔn)備好的大塊石用20t自卸汽車運(yùn)輸?shù)浇亓鳜F(xiàn)場(chǎng)直接卸入龍口。

拋石采用20t自卸汽車運(yùn)輸石料到施工現(xiàn)場(chǎng)，在堤頂卸料。

石籠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，由74kw推土機(jī)推入。

截流成功后拋填黏土料進(jìn)行閉氣和修筑二期下游圍堰。黏土閉氣采用1m3挖掘機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)輸，到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后直接拋投；圍堰填筑采用進(jìn)占法施工，圍堰由明渠端向左岸進(jìn)占，圍堰填筑料來Ⅲ號(hào)料場(chǎng)，圍堰填筑施工采用3m3挖掘機(jī)20t自卸汽車運(yùn)輸土料，74kw拖拉機(jī)壓實(shí)。二期上游圍堰與壩體結(jié)合，圍堰迎水面采用拋石防護(hù)，與主壩設(shè)計(jì)一致。

2.5 基坑排水

基坑排水包括兩個(gè)方面：基坑初期排水和經(jīng)常性排水。

（1）初期排水

初期排水包括一期基坑排水及二期基坑排水。

在圍堰施工完成后，進(jìn)行基坑初期排水。一期基坑面積約17.5×104m2，主河床積水量約6.95×104m3；二期基坑排水面積約11.8×104m2，積水量約0.95×104m3。

一期基坑積水計(jì)劃2天排完，排水水位降落速度平均按0.7m/d 控制，排水強(qiáng)度1450m3/h ；二期基坑積水計(jì)劃1天排完，排水強(qiáng)度400m3/h。

選用排水設(shè)備為：一期基坑初期排水選用4臺(tái)250S-24A型水泵，水泵揚(yáng)程20m，單機(jī)功率37kw，排水量414 ；二期基坑初期排水選用1臺(tái)250S-24A型水泵。

（2）經(jīng)常性排水

根據(jù)不同施工時(shí)期，基坑經(jīng)常性排水主要抽排混凝土養(yǎng)護(hù)用水、灌漿用水、壩體填筑用水、圍堰滲水及雨水。

基坑開挖深度13.5m，覆蓋層深度約為9m，覆蓋層分兩次開挖，巖石分一層開挖，基坑開挖時(shí)，排水干溝布置在基坑中部，溝深1m，邊坡1:20.基坑開挖完成后，在建筑施工時(shí)，排水干溝不知在距基坑邊坡坡腳1m的位置，堤寬0.5m，溝深0.5m，邊坡1:1.5，底坡2‰，基坑四角設(shè)置集水井，集水井為正方形，平面尺寸為 ，井深1.5m，井壁采用框架支撐。

基坑經(jīng)常性排水設(shè)備利用初期排水設(shè)備，共布置3臺(tái)250S-24A型水泵，1臺(tái)備用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.058