淺析小溶江水庫二期導(dǎo)截流圍堰防滲施工技術(shù)

賈浩

（中國水電十五局第四工程公司陜西西安710068）

淺析小溶江水庫二期導(dǎo)截流圍堰防滲施工技術(shù)

賈浩

（中國水電十五局第四工程公司陜西西安710068）

本文簡要分析小溶江水庫壩址區(qū)施工導(dǎo)流特點，闡述了小溶江二期上、下游圍堰在施工階段成功結(jié)合實際地質(zhì)情況進(jìn)行的防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工，對施工技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，對同類工程具有一定的借鑒作用。

水庫樞紐；施工技術(shù)；分析

1 概況

1.1 壩址區(qū)基本水文及圍堰地質(zhì)資料

小溶江水庫壩址位于靈川縣三街鎮(zhèn)南竹嶺村下游1.5km處，集水面積264km2，占小溶江流域面積的98.1%。壩址以上河長45km，平均坡降7.3‰。流域穿行于越城嶺西南之山嶺中，地勢呈西北高，東南低，屬狹長形流域，流域岸坡陡峻。流域竹木茂盛，植被良好，水源充沛，多年平均降水量約2588mm，水土流失現(xiàn)象少。

上游圍堰處河床覆蓋層為第四系漂卵礫石層，平均厚度約為3m，分選、級配較差，透水性為強透水，下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)郁江組D2y3層厚～巨厚層夾薄層狀灰～灰綠色砂巖、深灰色泥質(zhì)粉砂巖，弱～微風(fēng)化狀，巖石較完整，巖體透水性為弱透水。

下游圍堰河床覆蓋層為第四系漂卵礫石層，平均厚度約為4m，分選、級配較差，透水性為強透水；下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)郁江組D2y4層紫紅色中厚～厚層狀粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，弱～微風(fēng)化狀，巖石較完整，巖體透水性為弱透水。

1.2 施工導(dǎo)流方案

因通過壩區(qū)河床左岸有一條至庫區(qū)的縣級交通公路，施工過程中要保證其交通暢通，受過境交通公路等因素影響，小溶江水利樞紐壩基開挖及施工導(dǎo)流分二期進(jìn)行實施。具體方案如下：

1.2.1 一期導(dǎo)截流方案

一期導(dǎo)流采用上、下游臨時低圍堰擋水，導(dǎo)流洞過流。建筑物主要有上、下游土石圍堰和導(dǎo)流隧洞，其中導(dǎo)流洞為已完建項目。導(dǎo)流時段為2010年11月～2011年4月一個枯水期。在此期間，進(jìn)行201m高程以上左岸壩肩、消力池邊坡、右岸上壩公路、右岸河床以上壩肩及電站廠房邊坡的開挖施工。并完成左岸上壩公路施工，具備過境公路改道條件。在此期間，完成設(shè)計上游圍堰基礎(chǔ)防滲墻砼施工，為二期導(dǎo)截流打下基礎(chǔ)。

上、下游圍堰均采用土石圍堰，上游圍堰采用粘土斜墻防滲，下游圍堰采用均質(zhì)粘土防滲。為保證過境交通公路暢通，圍堰堰頂高程均低于過境公路路面高程。

1.2.2 二期導(dǎo)截流方案

二期導(dǎo)流采用上、下游圍堰擋水，導(dǎo)流洞過流。建筑物主要有上、下游土石圍堰。導(dǎo)流時段為2011年8月～2012年4月一個枯水期。在此期間，完成剩余左岸壩肩、電站廠房剩余邊坡和基礎(chǔ)以及大壩、消力池基坑的開挖施工，進(jìn)行大壩及消力池砼施工。

上、下游圍堰均采用土石圍堰，上游圍堰采用粘土心墻結(jié)合基礎(chǔ)砼防滲墻防滲，下游圍堰采用粘土心墻防滲。

2 二期施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計及施工

2.1 導(dǎo)流建筑物級別和導(dǎo)流方式

小溶江水庫正常蓄水位267m，水庫總庫容1.52億m3，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)規(guī)定，屬Ⅱ等大（2）型工程，其主要建筑物級別定為2級，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303－2004）及強制性條文（水利工程部分）的規(guī)定，臨時性建筑物相應(yīng)定為Ⅳ級，因此，確定本工程導(dǎo)流建筑物按Ⅳ級建筑物設(shè)計。

施工導(dǎo)流采用枯水期圍堰擋水，導(dǎo)流洞過流的導(dǎo)流方式。

2.2 導(dǎo)流時段及擋水標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 導(dǎo)流時段

二期導(dǎo)流時段為2011年8月～2012年4月底。

2.2.2 圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)采用9月～次年4月P=10%洪峰流量，相應(yīng)洪水流量506m3/s。2.3導(dǎo)流建筑物設(shè)計及施工

2.3.1 二期上、下游土石圍堰結(jié)構(gòu)形式及戧堤位置選擇

（1）圍堰防滲結(jié)構(gòu)與型式選擇

設(shè)計圖中上游圍堰防滲體為復(fù)合土工膜，結(jié)合現(xiàn)場有關(guān)條件綜合考慮，復(fù)合土工膜有以下缺點：①是和基礎(chǔ)及兩岸的連接較麻煩，要澆筑基座混凝土埋入復(fù)合土工膜，或用膨脹螺栓固定角鋼壓在澆筑的混凝土面上；②是要呈折線形敷設(shè)，兩邊輪流鋪設(shè)保護(hù)層，施工過程較麻煩，對進(jìn)度影響大；③是復(fù)合土工膜較為脆弱，施工和使用中容易被破壞。所以，結(jié)合以往施工經(jīng)驗，在有土料的工程中都盡量采用土料防滲，粘土心墻施工簡單、使用可靠，是首選的方案。因而將本工程二期導(dǎo)截流上、下游圍堰也調(diào)整為粘土心墻防滲。

另外，上游圍堰基礎(chǔ)砂卵石層厚僅3m左右，考慮到防滲效果、抽排水費用等綜合因素，將圍堰基礎(chǔ)改為現(xiàn)澆混凝土防滲墻。

（2）戧堤位置

原設(shè)計上游戧堤是圍堰的一部分，位于圍堰的上游坡腳，由于圍堰距導(dǎo)流洞進(jìn)口較遠(yuǎn)，高程也較低，施工時將戧堤和圍堰分開，將戧堤向上游移，緊挨導(dǎo)流洞進(jìn)口布置。這樣布置的好處：①是此處砂卵石覆蓋薄，基巖出露高程比圍堰處高，基礎(chǔ)防滲相對好做一些；②是戧堤和圍堰之間有一段距離，在圍堰基礎(chǔ)處理時便于布置抽排水的龍頭坑和水泵等。

下游圍堰也采取先填筑戧堤（戧堤要做防滲），抽排水后再做圍堰的基礎(chǔ)防滲處理，以保證防滲質(zhì)量。

2.3.2 二期上、下游圍堰設(shè)計

（1）上游土石圍堰設(shè)計

結(jié)合上游環(huán)境補水隧洞及導(dǎo)流洞支洞位置考慮，確定二期上游圍堰軸線位于壩軸線上游約110m處。

上游截流戧堤位于圍堰上游側(cè)。戧堤頂高程為195.0m，頂寬11m，為粘土心墻結(jié)構(gòu)型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:0.5，底寬為9m?；A(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開挖邊坡1:1，底寬4m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開挖渣料進(jìn)行回填。上游截流戧堤結(jié)構(gòu)詳見圖1上游截流戧堤剖面圖。

圖1 上游截流戧堤剖面圖

圖2 上游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖

圖3 下游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖

上游圍堰頂高程為209.5m，最大堰高23m，堰頂寬7m，堰頂長50m，上游邊坡1: 2，下游邊坡1:1.5。堰體采用粘土心墻防滲，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:0.2，底寬為13.9m。基礎(chǔ)與已澆筑的砼截滲墻相結(jié)合，心墻基礎(chǔ)較截滲墻頂?shù)?m，以達(dá)到鑲嵌效果，滿足滲徑要求。心墻上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開挖渣料進(jìn)行回填。砼截滲墻寬80cm，底部伸入河床基巖50cm，頂高程189.5m，砼標(biāo)號為C20。上游圍堰結(jié)構(gòu)詳見圖2上游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖。

（2）下游土石圍堰設(shè)計

下游圍堰軸線位于壩軸線下游約270m處，圍堰頂高程為194.3m，最大堰高10.3m，堰頂寬7m，堰頂長50m，上游邊坡為1:1.5，下游邊坡為1:2。堰體采用粘土心墻圍堰型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1: 0.8，底寬為10m?；A(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開挖邊坡1:1，底寬3m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開挖渣料進(jìn)行回填。

下游圍堰截流戧堤是圍堰的一部分，位于圍堰下游側(cè)。戧堤頂高程為191.0m,頂寬7m，為粘土心墻結(jié)構(gòu)型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:1.5，底寬為10m?；A(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開挖邊坡1:1，底寬3m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開挖渣料進(jìn)行回填。下游圍堰結(jié)構(gòu)詳見圖3下游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖。

3 圍堰施工

二期上游圍堰基礎(chǔ)防滲墻混凝土于2010年4月進(jìn)行施工，利用一期上游圍堰擋水，防滲墻砂卵石基礎(chǔ)采用1.6m3反鏟槽挖施工，巖石基槽采用人工爆破開挖。防滲墻混凝土采用人工立模加固，泵送混凝土入倉。施工過程中在基槽外側(cè)布置龍頭坑架設(shè)水泵抽排水，確保干地作業(yè)。

二期圍堰填筑施工時，先進(jìn)行上、下游圍堰截流戧堤填筑，待上游圍堰截流戧堤完成后再在靜水中填筑下游戧堤。當(dāng)截流戧堤完成，且過境公路改道至左岸臨時上壩公路后，再按設(shè)計斷面填筑上、下游圍堰。

上、下游圍堰截流戧堤的粘土心墻基礎(chǔ)采取槽挖施工，施工過程中預(yù)先施放戧堤軸線樁點，務(wù)必保證粘土心墻基礎(chǔ)按照設(shè)計要求開挖至巖石建基面。

圍堰填筑所需的粘土料采用左、右岸開挖過程中堆存于棄渣場的可利用粘土料及右岸進(jìn)廠公路進(jìn)口右側(cè)山梁處的天然土料，同時就地利用壩肩開挖的渣料作為堰體石渣料。采用1.6m3反鏟分別在左、右岸渣場及壩肩坡跟處裝料，20t自卸汽車?yán)\至圍堰施工處，水下部分土石料均采用進(jìn)占法拋填施工，水上部分土石料采用分層碾壓施工，由220HP推土機攤鋪，18t自行式振動碾碾壓。圍堰填筑反濾料采用河床天然砂卵石料或級配較好的壩肩開挖碎石料，由20t自卸汽車運至圍堰施工處，其填筑方法同圍堰土石料施工方法。

二期圍堰于2011年8月4日開始上游截流戧堤施工，至2011年9月20日完成設(shè)計上、下游圍堰填筑施工。

4 結(jié)語

小溶江水庫二期上、下游圍堰于經(jīng)歷了一個枯水期（2011年8月～2012年4月）后完好無損，滿足其設(shè)計功能。經(jīng)過現(xiàn)場經(jīng)常性抽排水驗證，在正常擋水情況下，上、下游圍堰各配備一臺二水泵即可完全滿足圍堰滲漏水的抽排，特別是上游圍堰，其滲漏水量僅不到一臺一水泵的出水量，充分說明了圍堰防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，值得同類工程參考借鑒。陜西水利

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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