張維利

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

謝依提水庫是一座攔河式水庫，工程規(guī)模為?。ㄒ唬┬退畮?，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級，承擔(dān)著謝依提村667 hm2耕地枯水季節(jié)灌溉調(diào)節(jié)任務(wù)。

謝依提河是一條山溪性常流水河流，河床結(jié)構(gòu)疏散，透水性強，河水和地下水轉(zhuǎn)換較為頻繁。謝依提渠首在謝依提河出山口上游5 km處，距謝依提水庫上游10 km，設(shè)計年引水量522.3萬m3。水庫入庫斷面多年平均年輸砂總量14.376萬t。

2 導(dǎo)流規(guī)劃

2.1 導(dǎo)流方式

本樞紐工程采用分期導(dǎo)流方式，共分兩期導(dǎo)流。一期圍堰主要圍護右岸廠房、右側(cè)8.5孔泄水閘基坑，利用左側(cè)束窄后河床導(dǎo)流，圍堰填筑料主要為廠區(qū)及進場路開挖的混合料和土料場的純黏土料。

2.2 導(dǎo)流標準及要求

根據(jù)《水電水利工程施工導(dǎo)流設(shè)計導(dǎo)則》，工程相應(yīng)臨時建筑物為5級，其導(dǎo)流標準洪水重現(xiàn)期為10~5年（土石圍堰），本工程采用5年一遇洪水重現(xiàn)期標準。導(dǎo)流時段自2010年11月至2011年3月。采用枯水期圍堰型式，一期圍堰導(dǎo)流標準為5年一遇，11月至次年3月時段洪峰流量為2870m3/s。

3 施工期導(dǎo)截流設(shè)計

3.1 一期圍堰截流設(shè)計

一期圍堰計劃截流時間為2010年9月28日—10月31日。根據(jù)《水電水利工程施工導(dǎo)流設(shè)計導(dǎo)則》規(guī)定，截流標準采用5年一遇月平均流量，相應(yīng)設(shè)計流量300m3/s。

根據(jù)內(nèi)插法計算，相應(yīng)壩軸線部位河床水位為103.14m，河床底部最深處高程為101.15m，最大水深為1.99m。束窄河床后河床寬約96m。一期截流河床束窄度達到69%，河床水力計算可近似為明渠均勻流計算。通過均勻流正常水深計算公式，迭代2次后，可得正常水深為2.05m，則截流后束窄河床段水位為103.55m。根據(jù)計算結(jié)果，一期圍堰截流戧堤高程初步定為104.05m高程，二期圍堰截流戧堤高程初步定為104.43m高程，一期截流后束窄河床流速為1.52m/s。

根據(jù)以上計算可知，一期截流進占時段，水流速度較小，不需要準備截流特殊材料，以混合料及純黏土料為主。

3.2 一期圍堰設(shè)計

一期圍堰為枯水期圍堰，洪峰流量為2870m3/s，相應(yīng)壩址區(qū)水位為107.56m。

當(dāng)洪水流量為2870m3/s時，水位高程為107.56m，根據(jù)設(shè)計規(guī)范中圍堰的安全超高及束窄河床后水位壅高等因素，確定一期上游橫向圍堰堰頂高程為110.26m，一期下游橫向圍堰堰頂高程為108.06m。

一期上游圍堰為黏土心墻土石混合料碾壓填筑圍堰，戧堤與堰體結(jié)合。堰頂高程110.26m，軸線長281.46m，設(shè)計為枯水期擋水圍堰，迎水面坡比1∶2.0，背水面坡比1∶1.5，最大堰高8.76m，堰頂寬4.0m；圍堰采用單戧堤進占，戧堤頂高程104.05m，上下游坡比均為1∶1.5，頂寬9.0m，戧堤軸線布置在上游橫向圍堰軸線上游，戧堤的防滲結(jié)構(gòu)為高壓擺噴防滲墻，防滲墻頂高103.65m，堰基覆蓋層厚5.8～8.6m，設(shè)計高噴墻深入河床基巖0.5m，初擬布設(shè)一排，孔距1.3m。

一期下游圍堰為黏土心墻土石混合料碾壓填筑圍堰，戧堤與堰體結(jié)合。堰頂高程108.06m，軸線長197.82m，設(shè)計為枯水期擋水圍堰，迎水面坡比1∶2.0，背水面坡比1∶1.5，最大堰高6.56m，堰頂寬4.0m；圍堰采用單戧堤進占，戧堤頂高程103.67m，上下游坡比均為1∶1.5，頂寬7.0m，戧堤軸線布置在下游橫向圍堰軸線下游，戧堤的防滲結(jié)構(gòu)為高壓擺噴防滲墻，防滲墻頂高103.65m，堰基覆蓋層厚3.7～4.5m，設(shè)計高噴墻深入河床基巖0.5m，初擬布設(shè)一排，孔距1.3m。

一期縱向圍堰為黏土心墻土石混合料碾壓填筑圍堰，戧堤與堰體結(jié)合。上游堰頂高程110.26m，下游堰頂高程105.06m，軸線長473.54m，設(shè)計為枯水期擋水圍堰，迎水面坡比 1∶2.0，背水面坡比 1∶1.5，最大堰高8.76m，堰頂寬4.0m；圍堰采用單戧堤進占，上游戧堤頂高程104.05m，下游戧堤頂高程103.67m，戧堤上下游坡比均為1∶1.5，上游頂寬9.0m，下游頂寬7.0m，戧堤軸線布置在一期縱向橫向圍堰軸線右側(cè)，戧堤防滲結(jié)構(gòu)為高壓擺噴防滲墻，防滲墻頂高程103.65m，堰基覆蓋層厚5.8～8.6m，設(shè)計高噴墻深入河床基巖0.5m，初擬布設(shè)一排，孔距1.3m?？紤]到施工期通航以及填筑縱向圍堰時砂土料流失情況，在縱向圍堰填筑時，外坡腳利用大塊石預(yù)先填筑一道塊石圍堰，圍堰頂高程與截流戧堤頂高程一致，頂寬2m，坡比均為1∶1。圍堰迎水面采用1m厚塊石護坡，上游縱向圍堰護坡頂高程109.86m，下游107.66m。

4 一期土石圍堰施工

4.1 截流施工

根據(jù)截流設(shè)計，截流時段流速不大，一期土石圍堰不需要準備截流用特殊材料，考慮到施工工期及施工工序，本工程一期上下游圍堰截流時先填筑截流戧堤，隨后按照圍堰體型填筑黏土心墻與戧堤的加寬培厚，形成圍堰防滲施工平臺。

一期圍堰截流戧堤高程初步定為104.05m。截流時采用單戧堤單向進占，考慮到高壓擺噴施工，戧堤進占時土料先行10m。

4.2 土石圍堰施工

土石圍堰施工主要包括土石料防滲平臺填筑、高壓擺噴防滲墻施工、土石堰體填筑及迎水面護坡。戧堤高程以下部分填筑采用土石混合料，分為水上部分填筑和水下部分填筑兩部分。

水下部分填筑采用傾填的施工方式，利用CAT330反鏟和ZL50裝載機挖裝，20 t自卸汽車運抵堤面拋填，TY220推土機推平碾壓。圍堰防滲平臺填筑完成后，進行高壓擺噴防滲墻施工。

水上部分堰體填筑指防滲墻施工平臺以上部分填筑。水上部分填筑自下而上分層碾壓，土石料采用基坑開挖料直接上堰，由右岸向左岸串聯(lián)式卸料，TY220推土機推平、攤鋪，鋪料厚度為50 cm，大面用SD-150D自行式振動碾碾壓，碾壓遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場密實度試驗確定，邊角部位采用BW-75S手扶式振動碾碾壓。水上部分每填筑3m層厚，內(nèi)外側(cè)坡面按設(shè)計坡比用反鏟進行初次修坡，修坡完成后，進行下填筑層填筑，直至達到設(shè)計高程。

黏土填筑前用反鏟進行防滲槽開挖，并將塊石進行清理，避免產(chǎn)生礫石集中而形成土體架空的現(xiàn)象。心墻鋪料厚度擬定為30 cm，心墻土料的壓實設(shè)備采用凸塊振動碾，激振力大于300 kN，碾壓遍數(shù)暫定為4遍。壓實干密度符合設(shè)計要求。鋪料應(yīng)及時，宜采用定點測量方式，嚴格控制鋪土厚度，不得超厚。心墻的每一填土層按規(guī)定參數(shù)施工完畢，并經(jīng)監(jiān)理人檢查合格后才能繼續(xù)鋪筑上一層。在繼續(xù)鋪筑上層新土前，應(yīng)對表土層進行含水量調(diào)整的處理，以免形成土層間結(jié)合不良的現(xiàn)象。壓實土體嚴禁出現(xiàn)漏壓虛土層、干松土、彈簧土、剪力破壞和光面等不良現(xiàn)象。監(jiān)理人檢查認為不合格時，必須返工挖出不合格料，并運出指定棄渣場。心墻鋪土面應(yīng)盡量平起，以免造成過多的接縫。若由于施工需要進行分區(qū)填筑時，其橫向接縫坡度不得陡于1∶3。在接合的坡面上應(yīng)配合填筑的上升速度，將表面松土鏟除至已壓實合格的土層為止；坡面經(jīng)刨毛處理，并使含水量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，然后繼續(xù)鋪填新土進行壓實；杜絕在心墻設(shè)留縱縫。為保持填筑料正常的填筑含水量，土料填筑日降雨量大于5 mm時，停止填筑。當(dāng)風(fēng)力或日照較強時，按監(jiān)理人的指示，在填筑面上進行灑水潤濕，以保持合適的含水量。

迎水面塊石護坡跟隨堰體填筑進行，在堰體填筑出水后，采用CAT330反鏟修坡，接著進行迎水面的塊石防護，水下塊石防護采用20 t自卸汽車傾填，CAT330反鏟刮平修坡。水上部分塊石防護，在砂石堰體每填筑3m層厚時，外側(cè)坡面按設(shè)計坡比用反鏟進行修坡，修坡完成后，采用20 t自卸汽車拉運塊石至堰面卸料，TY220推土機推料傾填，CAT330反鏟刮平、夯實、修坡，局部人工配合修平。護面跟隨填筑層填筑，直至達到圍堰設(shè)計高程。