基于引嫩擴建渠首樞紐泄洪閘工程施工防汛計算

趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

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基于引嫩擴建渠首樞紐泄洪閘工程施工防汛計算

趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

摘要：針對引嫩擴建渠首樞紐泄洪閘工程，其主要處于嫩江主河道，與尼爾基樞紐遙遙相望，該工程處于其下游處28km處，工程在施工期間，洪水威脅已經(jīng)嚴重影響到施工質(zhì)量，導(dǎo)致工程遭受損失，如引發(fā)圍堰漫頂?shù)葐栴}，造成巨大的經(jīng)濟損失，進而影響施工進度。文章針對上述情況，對施工中的防汛計算進行簡要介紹，提出相關(guān)的解決措施，進一步保障工程質(zhì)量不受損害。

關(guān)鍵詞：引嫩擴建渠首樞紐；泄洪閘工程；施工防汛計算；損失；工程措施

1工程實施必要性

嫩江流域位于黑龍江省境內(nèi)，從地理位置的分布情況看，屬于中國的東北地區(qū)，從緯度分布來看，其位于北方高緯度地區(qū)，是松花江的北源。全長1 370 km，其流域面積達到29.7 萬 km2,在氣候類型上，其屬于溫帶大陸性中的季風氣候，這種氣候類型在夏季時，溫熱多雨，其年平均降水量為454 mm，夏季降水量可高達全年的半數(shù)以上，最高達到全年的80%，由于夏季降水較多，因此很容易發(fā)生洪澇災(zāi)害，在一定程度上，影響了引嫩擴建渠首樞紐泄洪閘工程施工，使其遭遇巨大的經(jīng)濟損失。

2工程實施措施

2.15 a一遇洪水防汛技術(shù)措施

2.1.1圍堰防汛措施

根據(jù)水文資料顯示，針對5 a一遇洪水，其處于天然狀態(tài)時，它的洪峰流量為3950 m3/s，對應(yīng)的水位是177.02 m,設(shè)計圍堰高程時，注意5a一遇洪水的預(yù)留高程，設(shè)計超高2.78 m，堰頂高程179.8 m。這樣的設(shè)計標準，在一定程度上，可以滿足度汛要求，即5a一遇洪水的要求。

2.1.2抗浮計算方法

經(jīng)過計算可以得出，當外江水位達到5a一遇時，它的蓋重低于水頭，導(dǎo)致基坑底板穩(wěn)定度不高。計算方法為：將基坑分成六部分，分別是進口石籠、鋪蓋、閘室、消力池海漫、結(jié)束段，在每個部分，分別取6個點位，然后對該點的泥土層進行計算，即位于地下水位上的蓋重，主要有黏土層、封底混凝土等，這所有物質(zhì)蓋重之和，與此時的水頭，即5a一遇水位，與該點地下水位，將這兩者之間的差值進行比較，用水頭乘以對應(yīng)的系數(shù)(安全系數(shù)1.1)，如果蓋重低于水頭，說明該點穩(wěn)定性較差，有可能出現(xiàn)上浮，或者是冒頂，根據(jù)上述情況，可以采用增大壓重措施。基坑蓋重計算公式為：

h蓋重=h1×r1+h2×r2+h3×r3

h水頭=h外江水位-h內(nèi)江水位

h水頭差=h水頭×1.1-h蓋重

h砂礫=h水頭差/r砂礫

(1)

2.1.3基坑抗壓重對策

主要采取以下改善措施：

1)對所有建筑物頂面建設(shè)時，注意材料的選擇，應(yīng)當選取砂礫料，將其作為壓重，依據(jù)抗浮計算水頭，并對其各個部位，將砂礫料以一定的厚度，進行鋪填。

2)對于進口鋪蓋部位，用砂礫料鋪填時，將厚度控制在2.05 m；閘室段的閘墩，針對于其鋼筋混凝土，施工完成部分，依據(jù)閘室底板面積，計算其自身壓重情況，即t=720 m3×2.4t/m3=1 728 t，而平均壓重面積為1728t/(22.5×18.5)=4.15 m，根據(jù)計算結(jié)果可以推斷，這在一定程度上能夠滿足閘室，其對自身抗浮要求。

3)針對閘墩，其鋼筋混凝土未施工部分，砂礫料的壓重要有所控制，厚度在1.76 m；壓力池部位保持在2 m；海漫石，其籠護徹部位，計算壓重厚度，其厚度為1.25 m。

2.210a一遇洪水防汛技術(shù)措施

2.2.1圍堰防汛措施

根據(jù)相關(guān)水文資料顯示，針對10a一遇洪水其處于天然狀態(tài)時，它的洪峰流量為5850 m3/s，而對應(yīng)的水位是177.79 m，依據(jù)設(shè)計超高預(yù)留，按照超高1.5 m計算，由此可以計算出圍堰頂高，即179.79 m。而實際圍堰頂高179.80 m，可以滿足度汛要求。

2.2.2基坑防汛措施

當外江水位達到10a一遇時，即相應(yīng)水位177.79 m，通過基坑穩(wěn)定計算，其內(nèi)部混凝土底板，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的狀態(tài)。針對進口鋪蓋部位，對其進行砂礫鋪填，使厚度達到3.39 m；而對于閘室的閘墩，根據(jù)其鋼筋混凝土施工情況而定，對于施工完成部位，閘墩壓重達4.15 m，這一定程度上，可以實現(xiàn)閘室抗浮要求，而對于未施工部分，以砂礫料鋪壓重，使其厚度為1.85 m；對消力池壓重，使其厚度2.5 m；對于海漫石，其籠護徹部位，計算壓重厚度，其厚度為1.78 m。

2.2.320a一遇洪水防汛技術(shù)措施

1)圍堰防汛措施：依據(jù)水文資料，針對10a一遇洪水其處于天然狀態(tài)時，它的洪峰流量為7 800 m3/s，而對應(yīng)的水位是178.51 m，對圍堰頂高設(shè)計時，使其高程179.80 m，依據(jù)設(shè)計超留，按照超高1.50 m計算，由此可以得出圍堰頂高程180.51 m。與現(xiàn)狀圍堰頂高程相比，高出了0.71 m，依據(jù)以往圍堰斷面形式，在圍堰的頂端，增設(shè)子堤，即編織袋砂礫筑，以此形式進行加高。依據(jù)10~20 a一遇洪水，其圍堰型式計算，在以往圍堰的基礎(chǔ)上，進行加高，即增加0.71 m，而子堤采取編織袋裝形式，裝土砌筑0.71 m厚，2.0 m寬，要求編織袋裝土，其數(shù)量為1 711.7 m3。

2)基坑防汛措施：當外江水位達到20 a一遇時，即相應(yīng)水位178.51 m，通過基坑穩(wěn)定計算，其內(nèi)部混凝土底板，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的狀態(tài)。針對進口鋪蓋部位，鋪填砂礫料，使其厚度達到3.55 m；而對于閘室的閘墩，根據(jù)其鋼筋混凝土施工情況而定，對于施工完成部位，閘墩壓重達4.15 m，這一定程度上，可以實現(xiàn)閘室抗浮要求，而對于未施工部分，以砂礫料鋪壓重，使其厚度為2.35 m；對消力池壓重，使其厚度3.01 m；對于海漫石，其籠護徹部位，計算壓重厚度，其厚度為2.28 m。

2.2.4針對超過20a一遇洪水，防汛技術(shù)措施

假如發(fā)生20a以上的洪水標準，應(yīng)該事先協(xié)調(diào)關(guān)于泄流相關(guān)事宜，使尼爾基水庫進行排流，如若水庫不能協(xié)調(diào)，就要選擇將泄洪閘棄之，同時拆除上下游圍堰，基坑流水順暢，確保人員安全，減少工程損失。

針對消力池底板，還有閘室底板中，這兩個部位涉及到的鋼筋混凝土，為了保障其度汛安全，應(yīng)該事先拆除團結(jié)橋，其四支溢流壩80 m，使其以往上下游河道，實現(xiàn)疏浚，其底高程清至173.5 m，而其寬度≥40 m。針對泄洪河道，其中的障礙物，即導(dǎo)流明渠潛壩等，進行拆除。

3結(jié)語

綜上所述，本文針對引嫩江擴建渠樞紐泄洪閘工程進行了相關(guān)論述，并且依據(jù)洪水級別的不同，采取不同的措施，但相對應(yīng)的施工防汛計算方式不同，這在一定程度上，能夠確保在洪水來臨之際，做好防汛工作。

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[作者簡介]趙建宇(1979)，男，黑龍江拉哈人，工程師。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：TV214

文獻標識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)10-0073-02