申由君
【摘要】米蘭河山口水利樞紐工程位于新疆若羌縣境內(nèi)的米蘭河上,壩址位于米蘭河出山口上游,距下游第一引水樞紐約4km,距若羌縣城約117km,距米蘭鎮(zhèn)(農(nóng)二師36團(tuán))約34km。地理位置:東經(jīng)88°51′,北緯37°58′。米蘭河山口水利樞紐工程開發(fā)任務(wù)是向羅鉀工業(yè)供水和農(nóng)業(yè)灌溉供水,同時(shí)結(jié)合工業(yè)水量發(fā)電,是一座承擔(dān)綜合利用任務(wù)的水利樞紐工程。
【關(guān)鍵詞】米蘭河山口水利樞紐工程;導(dǎo)截流;施工
1、工程概況
工程主要由擋水壩、導(dǎo)流兼泄洪排沙洞、溢洪道、發(fā)電引水系統(tǒng)及電站廠房等組成。大壩為瀝青混凝土心墻壩,最大壩高83m。大壩為2級建筑物;導(dǎo)流兼泄洪排沙洞、溢洪道、發(fā)電引水洞為3級建筑物;水電站廠房為4級建筑物。
2、施工方案
2.1 導(dǎo)流度汛標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)施工進(jìn)度安排,第三年洪水期過后壩體可上升至上游圍堰設(shè)計(jì)高程以上,同年汛期采用壩體臨時(shí)斷面擋水,導(dǎo)流兼泄洪排沙洞泄流。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303-2004)有關(guān)規(guī)定,本工程壩體度汛期的壩前前攔洪庫容小于0.1億m3,壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為p=2%-5%,綜合分析施工進(jìn)度,度汛期對施工的影響及大壩安全施工等各種因素,第四年壩體臨時(shí)斷面擋水度汛的標(biāo)準(zhǔn)取p=2%,相應(yīng)洪峰流量為620m3/s。
2.2 導(dǎo)流時(shí)段。大壩施工導(dǎo)流、度汛劃分為三個(gè)時(shí)段:初期圍堰擋水時(shí)段、主體工程施工期壩體臨時(shí)度汛河蓄水完建時(shí)段。
2.3 導(dǎo)流方式。施工導(dǎo)流采用河床一次斷流,上下游圍堰擋水,左岸導(dǎo)流隧洞全年導(dǎo)流的方式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)流方式采用堤頂高程1385m,截流堤施工,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,從河道上游距導(dǎo)流洞進(jìn)口456.64m處,坐標(biāo):X=399829.9060;Y=4315236.9350;Z=1384.62的右側(cè)山嘴處,順河床而下自右向左填筑導(dǎo)流堤進(jìn)行單堤擋水,利用河床做引水渠,可以將河水直接導(dǎo)入導(dǎo)流洞進(jìn)行導(dǎo)流。
2.4 導(dǎo)流建筑物。由于工程河道平均縱坡較大為31.4‰,根據(jù)導(dǎo)流洞出口水位與流量關(guān)系曲線,導(dǎo)流期20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)調(diào)洪驗(yàn)算下泄流量為178.63m3/s,其水位為1362.2m,低于大壩建基面1367m,故本工程不設(shè)置下游圍堰,只修建上游圍堰進(jìn)行擋水。本工程導(dǎo)流建筑物由導(dǎo)流兼泄洪排沙洞、上游圍堰組成。
2.4.1 導(dǎo)流兼泄洪排沙洞。導(dǎo)流兼泄洪排沙洞布置于河床左岸,溢洪道右側(cè),采用有壓短管進(jìn)口無壓洞,由進(jìn)口引渠段、閘井段、洞身段、出口段等組成,進(jìn)口底板高程為1383m,進(jìn)口孔口尺寸為3.5mX3.5m,導(dǎo)流流量為178.63m3/s,度汛流量為206.22m3/s。
2.4.2 圍堰。根據(jù)瀝青心墻壩結(jié)構(gòu)布置的特點(diǎn),上游圍堰采用與大壩結(jié)合,上游圍堰是壩體的一部分,因此圍堰基礎(chǔ)處理和圍堰填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與大壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致。
上游圍堰堰前水位為1401.5m,設(shè)計(jì)堰頂高程為1403.00m最大堰高位33m。上游圍堰與瀝青心墻壩結(jié)合布置,堰頂寬10.0m,迎水坡1:2.25,背水坡1:2.0,圍堰防滲采用土工膜斜墻,土工膜斜墻填筑頂高程為1402.5m,土工膜厚0.6mm,土工膜兩側(cè)分別設(shè)0.3m厚的細(xì)沙墊層及0.6m厚的過渡料。迎水坡采用垂直厚度1.0m的拋石護(hù)坡進(jìn)行防護(hù),土工膜與基礎(chǔ)的連接采用C20混凝土錨固。
招標(biāo)階段圍堰基礎(chǔ)防滲采用帷幕灌漿單排,間距1.0m,最大灌漿深度為12m,技施階段根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度及地形條件,在圍堰施工的同時(shí),大壩基礎(chǔ)處理及防滲墻混凝土澆筑已基本完成,后期大壩基礎(chǔ)瀝青心墻混凝土澆筑不受堰體滲水影響,因此對圍堰基礎(chǔ)防滲進(jìn)行優(yōu)化,取消原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為么灌漿,同時(shí)加強(qiáng)大壩基坑抽排水強(qiáng)度。
2.5 截流。工程截流采用單戧立堵方式。立堵截流簡單易行,輔助設(shè)備少,造價(jià)低,且已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),本工程截流落差較小,所以截流采用立堵方式。截流戧堤左岸地形相對右岸較平坦,便于堆放截流材料,也便于布置施工道路,所以龍口位置設(shè)在右岸,截流采用從左岸向右岸進(jìn)占的單戧立堵法,截流填筑料初步選擇左岸下游料場沙礫料。
2.5.1 截流前的施工準(zhǔn)備。截流前檢查落實(shí)料源、料場和特殊材料的備料情況,對截流道路進(jìn)行維護(hù)和修筑,確保道路暢通,料源充足;提前進(jìn)行水文、氣象觀測,為截流施工時(shí)間確定和具體施工安提供準(zhǔn)確的資料;根據(jù)截流設(shè)計(jì)的施工安排和進(jìn)度的要求,提前作好機(jī)械設(shè)備配置;成立截流施工領(lǐng)導(dǎo)小組和組織機(jī)構(gòu),組織施工及協(xié)調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確保截流各項(xiàng)工作在統(tǒng)一指揮下有序進(jìn)行。
2.5.2 施工程序。導(dǎo)截流施工→截流→合龍→觀察(必要時(shí)導(dǎo)截流堤加寬培厚)。
2.5.3 截流渠施工方法
(1)導(dǎo)流渠開挖。首先根據(jù)測量控制的導(dǎo)流渠軸線按照設(shè)計(jì)縱坡將渠道底寬進(jìn)行開挖,開挖料用于渠堤填筑,渠底軸線左右各5m及渠堤填筑范圍內(nèi)整平,用25t振動碾碾壓密實(shí)。
(2)渠堤填筑。利用河床內(nèi)的砂礫石料,反鏟挖裝,自卸車?yán)\(yùn)。預(yù)進(jìn)占堤頂寬為8.0m,填筑過程中保證堤頂平整度,并用振動碾碾壓密實(shí)。以保證龍口合龍過程中車輛的的順利通行。開挖料不夠時(shí)在導(dǎo)流渠上游開采填筑料。
(3)細(xì)沙保護(hù)層填筑。細(xì)沙保護(hù)層鋪設(shè)在膜下,采用壩體右岸坡原始堆積的風(fēng)積沙為砂墊層。首先將設(shè)計(jì)基面以下0.8m深進(jìn)行開挖整平碾壓后進(jìn)行細(xì)砂填筑。細(xì)砂由自卸車運(yùn)輸至渠底,推土機(jī)或裝載機(jī)整平。
(4)土工膜鋪設(shè)。導(dǎo)流堤邊坡由人工清理平整,清除邊坡的尖銳物和有可能破壞土工膜的一切雜物,土工膜采用人工鋪設(shè),接縫采用焊膜機(jī)進(jìn)行焊接,焊接好后檢查是否有漏焊和燙傷,如有及時(shí)補(bǔ)救;土工膜的內(nèi)外層土工布采用手提式縫紉機(jī)進(jìn)行縫合;土工膜下端埋入基面以下1m,上端埋入堤頂,埋深0.75-1m。
(5)渠底砂礫石護(hù)底填筑。砂礫石在庫內(nèi)開采,自卸車運(yùn)輸至填筑現(xiàn)場,挖掘機(jī)輔助人工鋪筑,鋪筑厚度為0.5m,人工平整,不得破壞土工膜。
(6)截流。本工程截流戧堤軸線長為456.64m,截流前預(yù)進(jìn)占426m。龍口部位截流戧堤在截流后施工,截流采用明渠導(dǎo)流截流。
3、結(jié)語
該施工技術(shù)目前在中小型水庫導(dǎo)截流施工中得到了很好的應(yīng)用,在施工過程中通過對原設(shè)計(jì)方案多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,降低了工程施工難度,提高了施工效率。該工程為國內(nèi)類似工程施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。