淺析大壩臨時擋水斷面在施工度汛中的應用

【摘要】為了研究大壩臨時擋水斷面在施工度汛中的應用，本文以蟠龍湖水庫度汛方案作為案例進行分析，2017年是蟠龍湖水庫施工的關(guān)鍵時間段，能否不間斷施工并成功度汛至關(guān)重要，因此在汛前對臨時擋水斷面進行設(shè)計，分析填筑過程中的質(zhì)量檢控，經(jīng)過緊急施工臨時擋水斷面并安全度汛，具有一定的參考價值。本文著重對大壩臨時擋水斷面的穩(wěn)定性進行了復核，對施工工藝、質(zhì)量控制和安全保護措施提出了建議。

【關(guān)鍵詞】蟠龍湖；臨時擋水斷面；度汛；質(zhì)量控制

蟠龍湖水庫位于四川省宜賓縣鳳鳴村，水庫集雨面積21.0 km2， 總庫容1050萬m3。蟠龍湖水庫主要由擋水大壩，放空隧道，溢洪道，補水工程以及取水隧洞等組成，是一項以灌溉為主，兼顧用水的綜合性中型水利工程，設(shè)計灌面為5.13萬畝，施工期為2014年11月至2017年10月，2017年是工程施工最重要的一年，對度汛方案的選擇尤為重要，本文主要對臨時擋水斷面在蟠龍湖水庫施工中的具體應用進行分析。

1、工程度汛要求

根據(jù)水文氣象資料，蟠龍湖水庫所在位置屬于亞熱帶濕潤季風氣候，雨季多集中在夏季，且干旱較為頻繁。根據(jù)資料顯示，蟠龍湖水庫的汛期主要為5月至9月，擬定度汛方案為壩體擋水，導流防空隧洞過流。

2、臨時擋水斷面設(shè)計

2.1臨時擋水斷面的壩型和尺寸

根據(jù)蟠龍湖水庫工程實際施工進度情況，將臨時擋水斷面設(shè)計在壩體上游。壩型擬定為重力式梯形斷面，壩基高程577.00m，壩頂高程590.00m，壩頂寬8m，壩底寬63.25m，上游邊坡與大壩邊坡一致（1：2.5），下游邊坡在填筑時要分層留臺（1：1.75），方便與臨時擋水斷面下游的壩體結(jié)合。在臨時擋水斷面的上游設(shè)置黏土鋪蓋層防滲，在下游低洼處設(shè)置臨時集水坑，以便將積水及時排除，汛后將上游黏土覆蓋層及不合格的壩體材料清除，經(jīng)過驗收合格后，擋水斷面不予撤除，視為大壩的一部分。

2.2臨時擋水斷面的穩(wěn)定性分析

根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL 274-2001）和《蟠龍湖水庫筑壩材料試驗研究報告》，采用簡化畢肖普法，計算程序采用黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司和河海大學工程力學研究所編制的《土石壩邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)（HH―Slope R1.2）》，分別對正常運用和非正常運用工況進行壩坡穩(wěn)定分析計算。蟠龍湖水庫大壩屬于Ⅲ級建筑物，Ⅲ級建筑物壩坡的最小安全系數(shù)為正常運用條件1.3，非常運用條件Ⅰ1.2，非常運用條件Ⅱ1.15，本工程各種工況均滿足設(shè)計規(guī)范要求。

3、臨時擋水斷面的施工及質(zhì)量控制

3.1施工前準備

首先是對施工的道路進行布置，料場位于大壩的左壩肩，位置較高，根據(jù)總場內(nèi)施工道路統(tǒng)籌布置，在壩前回填石渣上修建臨時道路進行臨時擋水斷面、大壩填筑及溢洪道砼施工。臨時擋水斷面填筑至590.00m高程后，將道路改為靠右岸邊坡過擋水斷面堰頂順下游邊坡橫向修建臨時道路至左岸進入大壩。

其次是料源供應的保障，根據(jù)當?shù)氐难雌谔攸c，必須在六月底將壩高填筑到590m高程，同時為了防止5、6月出現(xiàn)極端天氣，需要加快施工進度，石渣填筑運輸車輛由原先的9臺增加至12臺，同時增加填筑的強度，保證高峰期填筑強度達到12萬m3/月的料源需求量。

3.2填筑施工

（1）填筑料的運輸方式采用自卸汽車直接上壩，推土機攤鋪，20t振動壓路機碾壓密實。并應注意挖、裝、運、卸四個環(huán)節(jié)的配合，提高機械效率。嚴禁汽車將粘土、泥漿等帶入填筑工作面，污染填筑料。

（2）填筑應延縱向鋪筑、縱向碾壓，不得順河流方向鋪筑和碾壓（局部岸邊除外）鋪筑采用進占法卸料，必須及時平料，避免大石集中，并保持填筑面平整，對超徑料予以剔除。碾壓行走時、控制時速在1.5-2km/h內(nèi)。

（3）填筑必須按設(shè)計斷面進行，應保證有效鋪料厚度不大于1m，鋪料厚度允許偏差不大于規(guī)定鋪土厚度的±10%、嚴格控制碾壓參數(shù)，經(jīng)檢查合格后，方可填筑。兩岸岸坡的草皮、樹根、覆蓋層及風化層清除干凈。

（4）碾壓采用振動平碾，分區(qū)，分段進行，各碾壓段之間搭接應不小于1m，保證二者結(jié)合良好。振動碾壓不到的岸坡和邊角部位填筑2.0-3.0m寬的細料，使用夯板薄層填筑。

（5）擋水斷面上下游邊坡部位每填筑上升2層，采用反鏟按照斷面坡比進行坡面休整，保證坡面平順整齊。

（6）填筑應統(tǒng)一管理、合理安排、分段流水作業(yè)，使填筑面層次分明，作業(yè)面平整。

4、黏土鋪蓋施工

由于臨時擋水斷面屬于碾壓石渣壩，防滲能力較差，為了避免滲透破壞影響壩坡穩(wěn)定，考慮在臨時擋水斷面上游增設(shè)黏土鋪蓋層，以增加滲流的滲徑長度，減少滲透坡降和滲流量。填筑前，應先清基至表面平整，不應有漂卵石及植物，以免鋪蓋被頂破，鋪蓋與砂礫石地基的接觸面，需滿足反濾要求，以免因發(fā)生滲透變形使鋪蓋出現(xiàn)塌孔，如不滿足反濾要求時，加設(shè)反濾層。填筑時，黏土鋪蓋層使用夯板分層夯填密實。填筑后，在鋪蓋表面鋪砂或松土保護，防止干裂；可根據(jù)情況考慮黏土沙袋壓面。鋪蓋兩邊與岸坡不透水土層或巖層必須連接良好、嚴密封閉。

5、填筑的質(zhì)量控制

臨時擋水斷面的填筑質(zhì)量要嚴格按照大壩的填筑標準進行，特別注重對斷面和坡岸的接觸面，填筑料的超徑石和級配進行嚴格控制；填筑的坡面應該保持平順整齊；對壓實質(zhì)量及壓實參數(shù)等指標進行嚴格的控制與檢查；把控施工各個工序環(huán)節(jié)，保證斷面的填筑質(zhì)量。

6、保障措施

為了保障臨時擋水斷面在汛期的穩(wěn)定和安全，在壩頂布置抽水泵房，并經(jīng)常對泵房抽水設(shè)備進行維修檢查，根據(jù)實際的滲水情況適當?shù)脑黾映樗O(shè)備，臨時的集水坑的位置要根據(jù)壩高的升高而升高，同時為了防止停電影響排水，要利用發(fā)電機對設(shè)備進行及時供電，將水排出；最后在人員和設(shè)備的投入上，要保證汛期前施工人員和設(shè)備的充足，保證臨時擋水斷面按期填筑完成。

7.小結(jié)

受到汛期的影響是水利工程施工的顯著特征，在對水利工程進行導流度汛時，要經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較后確定度汛方案。蟠龍湖水庫大壩臨時擋水斷面的成功運用證明了該方案在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上節(jié)省，有效的避免了投資浪費，工期延長，窩工等弊端。

參考文獻：

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[2]詹道江， 徐向陽， 陳元芳. 工程水文學（第四版）[M]. 北京： 中國水利水電出版社， 2010.

作者簡介：張勝康（1982-），男，本科，工程師，主要從事水利工程施工及管理。