吉林省老松江水電站的擋水和泄水建筑物設計

劉佳佳++呂婷婷++張恒

摘 要：老松江水電站的擋水和泄水建筑物設計包括左岸粘土心墻堆石壩、岸邊式溢洪道右岸砼擋水壩。左岸粘土心墻堆石壩位于樁號：壩0+000 m～壩0+330 m，長330 m。岸邊式溢洪道，位于樁號壩0+330 m～壩0+356 m，長度為26 m。右岸砼擋水壩位于樁號壩0+356 m～壩0+378 m，長度22 m。

關鍵詞：老松江水電站 粘土心墻堆石壩 溢洪道 砼重力壩

中圖分類號：TV511 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0071-01

1 工程概況

老松江水電站工程位于松花江支流松江河上，吉林省撫松縣松江河鎮(zhèn)老松江村境內，距松江河鎮(zhèn)僅5公里。吉林省撫松縣老松江水電站工程是以發(fā)電為主，兼顧養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的工程。工程主要由堆石壩、溢洪道、砼重力壩、引水發(fā)電隧洞、調壓井、電站廠房及開關站組成。

2 左岸粘土心墻堆石壩設計

2.1 壩體結構設計

左岸粘土心墻堆石壩位于樁號：壩0+000 m～壩0+330 m，長330 m。壩頂高程為745.60 m，防浪墻頂高程為746.80 m，最大壩高49.85 m，壩頂寬為5 m。

粘土心墻頂高程為744.10 m，粘土心墻頂寬3.0 m，心墻兩側邊坡為1∶0.25，粘土心墻上游側依次設有厚1.0 m反濾層及1.0 m過渡層，下游側依次設有厚2.0 m反濾及 2.0 m過渡層，以連接心墻與壩體堆石體。壩體上、下游堆石體壩坡坡比分別為1：1.5和1：1.4，并在高程723.40 m處分別設2.0 m寬的馬道，壩體上游死水位至壩頂?shù)乃蛔儎訁^(qū)采用干砌塊石護坡，厚度0.5 m。

2.2 基礎處理

粘土心墻堆石壩基礎座于卵礫石及含泥砂礫卵石層上，可以滿足地基承載力及變形要求，但基礎存在有厚約30 m的含泥砂礫卵石層，滲透系數(shù)k=2.0～5.0 m/d，壩基防滲問題較為突出。

因為透水層厚度較厚，采用開挖方案，工程量大，明顯不經濟。由于兩岸在含泥砂礫卵石層以上覆蓋有40多米厚的第三、第四紀玄武巖層，如果壩基采用砼截滲墻方案，與兩岸壩肩不好連接。因此，基礎防滲不宜采用大開挖及砼截滲墻方案。本次設計考慮到工程重要性，推薦采用防滲效果好、可靠性高的高壓旋噴灌漿處理方案：

旋噴樁深入基底安山巖1.0 m，頂部深入粘土心墻深度不小于2.0 m。旋噴樁有效直徑1.0 m，單排布置，間距1.0 m。

3 溢洪道設計

根據本工程實際的地形地質條件，泄水建筑物型式為岸邊式溢洪道，位于樁號壩0+330 m～壩0+356 m，長度為26 m。溢洪道由進水渠段、控制堰段、泄槽段、消力池段、海漫段組成，全長588 m。

3.1 控制堰

控制堰段長37.82 m，樁號溢0-021.50 m～溢0+016.32 m?？刂蒲呓Y構型式為WES型實用堰，溢流壩堰頂高程為735.00 m，前緣凈寬為18.0 m，分2孔，單孔凈寬為9.0 m，閘墩為鋼筋砼結構，中墩厚度為3.0 m，為縫墩，邊墩厚度為2.5 m。堰面曲線方程為，溢流堰曲線段與泄槽底板連接，采用反弧段過渡，反弧段反弧半徑為15.0 m。

溢流壩基礎座落在玄武巖上，為避開含碎石的壤土夾層對堰體穩(wěn)定的不利影響，控制堰底高程擬定為725.00 m。玄武巖層下為厚30.00～32.00 m的含泥的砂卵礫石，其頂板高程707.00 m左右（距控制堰基底約18m），底板高程676.00 m左右。玄武巖堅硬、較完整，風化輕微。雖在玄武巖層下分布厚30.00～32.00 m含泥的砂卵礫石，但該層土質較密實，且具微弱膠結，同時上覆玄武巖較厚，故其工程地質條件良好。根據對基礎地質條件分析基礎可不做固結灌漿，但為滿足滲漏滲穩(wěn)要求，需對玄武巖層進行帷幕灌漿及含泥的砂卵礫石進行高壓旋噴灌漿。帷幕灌漿和高壓旋噴灌漿設置一排孔，旋噴樁深入基底安山巖1.0 m，頂部高程為上覆玄武巖底板高程707.00 m左右，旋噴樁有效直徑1.0 m，單排布置，間距1.0 m。帷幕灌漿頂高程為725.00 m，底部深入旋噴灌漿不小于1.0 m，孔距為2.0 m。

3.2 泄槽

泄槽段長度為289.18 m，樁號溢0+016.32 m～溢0+305.50 m。為減少巖石開挖，節(jié)省工程投資，根據地形地質條件，泄槽由三個坡段組成，樁號溢0+016.32 m～溢0+096.32 m，泄槽底寬由25 m漸變至35 m，底坡為i=5‰，底板采用0.50 m厚的鋼筋砼板護砌，邊墻為懸臂式鋼筋砼擋墻；樁號溢0+096.32 m～溢0+216.32 m，泄槽底寬35 m，底坡為i=90‰，底板采用0.50 m厚的鋼筋砼板，邊墻為懸臂式鋼筋砼擋墻；樁號溢0+216.32 m～溢0+305.50m，泄槽底寬35 m，底坡為i=250‰，底板在樁號溢0+216.32 m-溢0+240.32 m采用0.50 m厚的鋼筋砼板護砌，在溢0+240.32 m-溢0+305.50 m范圍內，基礎從玄武巖石突變成含泥的砂礫卵石，同時泄槽內水流速度增加較大，為了提高結構的穩(wěn)定性，底板厚度增加到1.2 m，邊墻均為懸臂式鋼筋砼擋墻。泄槽擋墻以上邊坡，覆蓋層開挖邊坡為1：2.0，巖石層開挖邊坡為1∶0.75，邊坡采用噴錨護砌，噴砼厚度10 mm，錨桿直徑16 mm，錨桿長1.5 m，間排距1.0 m，梅花形布置。為了提高結構的穩(wěn)定性，泄槽底板樁號溢0+016.32 m～溢0+240.32 m范圍內設錨筋，錨筋直徑22 mm，長度1.5 m，呈梅花形布置，間距為2.0 m。為減小地下水對底板的浮托作用，在底板下設縱橫排水溝。

4 右岸砼重力壩設計

右岸砼擋水壩位于樁號壩0+356 m～壩0+378 m，長度22 m，壩頂高程為745.60 m，防浪墻頂高程為746.80 m，最大壩高為20.60 m，壩頂寬度為5.0 m，上游為直立面，下游壩坡為1∶0.70，折坡點高程為743.60 m。壩基坐落在玄武巖上。壩體沿壩軸線方向每隔11 m分一橫縫，縫內用瀝青油毛氈填充，并設橡皮止水。

參考文獻

[1] 碾壓土石壩設計規(guī)范[S].SL274-2001.

[2] 溢洪道設計規(guī)范[S].DL/T5166-2002.endprint