新疆恰甫其海水利樞紐工程臨時小斷面度汛實踐

李旨強

(新疆水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心，烏魯木齊 830000)

新疆恰甫其海水利樞紐工程臨時小斷面度汛實踐

李旨強

(新疆水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心，烏魯木齊 830000)

新疆恰甫其海水利樞紐工程，由于地質(zhì)、灌漿等原因，黏土心墻壩工程工期有所滯后，影響到2004年壩體度汛方案的實施。經(jīng)科學(xué)分析，確定了降低防洪擋水高程、采用臨時小斷面的度汛方案。保證了工程建設(shè)的順利進行。

圍堰;小斷面;度汛方案;工程措施

1 工程概況

新疆恰甫其海水利樞紐工程是以灌溉為主，兼有發(fā)電防洪等綜合利用功能的大(1)型一等工程，水庫總庫容17.70億m3，電站總裝機容量320萬kW。攔河大壩為黏土心墻壩，最大壩高108m，大壩上游坡比1∶2.5，下游坡比1∶1.7。上游圍堰與壩體結(jié)合，為壩體的一部分，布置在大壩上游坡腳處。上游圍堰為澆筑式瀝青混凝土心墻防滲圍堰，堰頂高程949m，最大堰高49.0m，堰頂寬度15.5m，心墻寬度在930m高程以下40cm，以上30cm。上游堰坡為1∶2.5，下游堰坡為 1∶1.5。

根據(jù)初步設(shè)計文件，2004年汛前，大壩全斷面填筑到960m高程，汛期利用大壩壩體抵御洪水，大壩壩體的防洪標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期100年一遇，相應(yīng)的洪峰流量為4040m3/s。

2 2004年壩體斷面度汛存在的問題

2.1 工期滯后

工期滯后的主要原因：

a.心墻基礎(chǔ)沖刷坑和F34斷層的處理。在心墻軸線上游側(cè)河床段開挖時，揭露出一葫蘆狀沖刷坑，該沖坑順河流方向最長達27m，垂直河流寬22 m，沖刷坑處理歷時15天。沖刷坑的出現(xiàn)導(dǎo)致原定的心墻蓋板混凝土澆筑時間推后，順序發(fā)生變化，直接影響了灌漿工程的開始。2003年5月26日，在左岸心墻建基面地質(zhì)編錄過程中，發(fā)現(xiàn)F34斷層切穿壩基，為順河向斷層，破碎帶寬2～4m。設(shè)計要求開挖深度1.0～2.5 m，采用混凝土塞處理，另增加16個帷幕灌漿孔，7個15m深固結(jié)孔?；炷寥幚碛?003年6月8日完成，但帷幕灌漿和固結(jié)灌漿處理由于不斷塌孔埋鉆，導(dǎo)致左岸910m以下灌漿延遲至8月12日完成。

b.灌漿工程變更。因固結(jié)灌漿孔排距由4m×3m調(diào)整為3m×2m，原設(shè)計穩(wěn)定漿液也變?yōu)榧兯酀{液。致使910 m高程以下新增加2870m固結(jié)灌漿。以上變更和沖刷坑、F34斷層的處理，使灌漿工程的技術(shù)難度和工程量均發(fā)生變化。

c.雨、雪、低溫等天氣的影響，致使心墻黏土無法正常施工。

2.2 壩體擋水度汛無法實現(xiàn)

由于多方面原因，大壩填筑時間由原計劃的2003年8月1日，推遲至2003年9月15日。2004年5月15日，大壩心墻填筑到928m高程，大壩心墻汛前預(yù)期可填筑到934m高程，低于960m的壩體擋水高程。2004年汛前，大壩心墻填筑已不可能達到960m高程，壩體擋水度汛無法實現(xiàn)，度汛形勢嚴(yán)峻，必須考慮加高上游圍堰至960m高程以抵御100年一遇洪水。

3 度汛方案研討

3.1 上游圍堰加高方案

第一方案：在上游圍堰的上游側(cè)，由表孔溢流洞石方開挖棄渣形成寬闊的平臺，該平臺頂高程至951m?？衫迷撈脚_將上游圍堰加高至960m高程。

第二方案：大壩心墻已填筑至925m高程，可先期填筑大壩心墻上游壩殼并加高上游圍堰防滲體至960m高程。

3.2 水文資料分析

2003年，上游圍堰擋水期洪水標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期20年一遇，相應(yīng)的洪峰流量為2212m3/s，設(shè)計洪水位947.10m，上游圍堰心墻防滲體頂部高程949m。因初步設(shè)計采用的洪水流量為加之古洪水調(diào)查后的值，是不十分可靠的推測值，如按47年實測水文系列分析得到的100年一遇的洪水洪峰流量為2181m3/s，2004年汛期應(yīng)仍為施工期圍堰度汛階段。鑒于上游圍堰高度大于50m，形成的庫容大于1.0億m3，加之大壩和廠房施工區(qū)域內(nèi)一旦淹沒會推遲總工期及第一臺機組發(fā)電，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252—2000)的有關(guān)規(guī)定：上游圍堰建筑物等級提高為3級，洪水標(biāo)準(zhǔn)取上限，洪水重現(xiàn)期為50年一遇。根據(jù)設(shè)計單位提供的洪水及調(diào)洪演算成果資料，洪水重現(xiàn)期50年一遇的洪水洪峰流量為3200m3/s，經(jīng)攔蓄調(diào)節(jié)后，水庫水位953.2m，形成的水庫庫容為1.22億m3，計入波浪高度和安全加高后的上游圍堰頂部高程為955m。由此，可將960m度汛高程降至955m高程。

3.3 度汛方案確定

采用第一方案加高上游圍堰，既易于實現(xiàn)955m度汛目標(biāo)，又利于壩體回填。由于該方案是在圍堰頂部(包括堰前棄渣平臺)加高加寬，基本上和壩體回填區(qū)分離，實施過程中，壩體尤其是心墻部位仍可照常施工，確保壩體全斷面填筑強度不受度汛斷面填筑影響;而第二方案在實施時對心墻填筑施工影響較大。經(jīng)比較后決定，采用第一方案。

4 工程措施

首先利用表孔溢洪洞洞挖棄渣，堰前加寬上游圍堰堰頂，形成951m高程加高圍堰基礎(chǔ)平臺，以臨時度汛小斷面的型式，將壩體的上游圍堰部分加高至955m高程。臨時度汛小斷面平面布置見圖1。

圖1 度汛小斷面平面布置

4.1 臨時度汛小斷面結(jié)構(gòu)

度汛斷面采用爆破利用料填筑，防滲結(jié)構(gòu)采用復(fù)合土工膜防滲。土工膜上下游各填筑一定寬度的防護砂和過渡料，對土工膜進行防護。度汛斷面施工方法與填筑標(biāo)準(zhǔn)，與壩體填筑技術(shù)要求相同。度汛斷面結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 度汛小斷面標(biāo)準(zhǔn)斷面 單位：cm

4.2 度汛斷面防滲結(jié)構(gòu)

度汛斷面防滲結(jié)構(gòu)采用復(fù)合土工膜心墻防滲體，土工膜和圍堰瀝青混凝土心墻連接，采用鍍鋅鐵皮過渡的連接形式。瀝青混凝土心墻上澆筑40cm瀝青混凝土，內(nèi)設(shè)鍍鋅鐵皮止水，鍍鋅鐵皮止水和復(fù)合土工膜連接，外部澆筑40cm混凝土;左岸岸坡基巖段采用混凝土防滲槽防滲結(jié)構(gòu);土工膜與右岸混凝土擋土墻之間采用截滲槽混凝土進行連接。復(fù)合土工膜949～951m高程采用沿斜面和水平兩種敷設(shè)方式;951～955m高程采用“之”形方式敷設(shè)。度汛斷面防滲結(jié)構(gòu)見圖2。

4.3 臨時度汛小斷面穩(wěn)定性

對于該段沉降穩(wěn)定問題，經(jīng)過分析：?石渣棄料為洞挖新鮮石料，巖性較好;?棄渣區(qū)已經(jīng)過半年沉降，且高程935m以下經(jīng)2003年洪水浸泡;?臨時度汛斷面高僅4m，汛期在高水位下歷時很短。

采取施工措施：?棄渣料經(jīng)挖坑取樣平均干容重為2.18g/cm3，比較密實;?臨時度汛斷面防滲設(shè)計為“Z”形結(jié)構(gòu)，有一定適應(yīng)變形能力，土工膜本身也有適應(yīng)變形能力;?臨時度汛斷面基礎(chǔ)大部分從上游圍堰949m高程分層碾壓，施工時充分灑水浸泡，采用18t振動碾碾壓密實。

根據(jù)土石壩施工經(jīng)驗，和上述分析及施工中采取的措施，臨時度汛斷面的基礎(chǔ)沉降量不會很大，更不致因臨時斷面沉降而引起堰前失穩(wěn)滑坡，臨時斷面是安全的。

5 結(jié)語

針對工程面臨的工期滯后、原壩體擋水度汛方案無法實施的嚴(yán)峻形勢，經(jīng)深入分析水文資料后，確定仍為上游圍堰擋水，并降低度汛高程5m;同時合理利用現(xiàn)有的條件，采取加高上游圍堰的臨時小斷面的工程措施，降低了度汛工程難度和工程投入，加快了工期，臨時小斷面在汛前按計劃工期順利完成，有力地保證了2004年安全度汛及后續(xù)工程建設(shè)的順利進行。此項工程措施為樞紐工程施工期度汛方案的選擇，提供了借鑒意義。

SL 252—2000．水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)［S］．

Temporary Small Cross Section Flood Prevention Practice of Xinjiang Qiapuqihai Water Conservancy Project

LI Zhi-qiang
(Xinjiang Water Resources and Hydropower Engineering Construction Supervision Center，Urumqi830000，China)

Xinjiang Qiapuqihai Water Conservancy Project affected the implementation of dam flood program in 2004 due to geological condition，grouting and other reasons as well as delayed clay core dam construction period．The flood program of lowering flood control water baffle elevation and adopting temporary small cross section flood is determined after scientific analysis．The project construction is smoothly conducted by increasing the height of temporary small cross section of upstream cofferdam．

cofferdam;small cross section;flood prevention program;engineering measure

TV61

B

1005-4774(2013)09-0071-03