儲(chǔ)昌成,李 迪
(貴州省黔東南州水利水電勘察設(shè)計(jì)院,貴州 凱里 556000)
水庫(kù)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中比較重要的一項(xiàng)研究設(shè)施。為了有效的控制地質(zhì)等外界因素對(duì)工程質(zhì)量的影響,在進(jìn)行水庫(kù)設(shè)計(jì)的過程中相關(guān)的工作人員一定要參考實(shí)際的工程案例,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ淘摽爝M(jìn)行重點(diǎn)分析和研究,得出最優(yōu)的設(shè)計(jì)。這樣的情況下就可以為后續(xù)相關(guān)的工程研究提供一定的參考依據(jù),并且為整個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供一定的技術(shù)支持,這樣做同樣也是保證建筑安全的關(guān)鍵。相關(guān)的工作人員應(yīng)該重點(diǎn)的研究水利建設(shè)機(jī)制,那么將其應(yīng)用到實(shí)際工程中時(shí)候就可以有參考依據(jù)。
從目前的研究來看,在水庫(kù)等水利施工過程中常見的導(dǎo)流技術(shù)主要有分段圍堰法以及全段圍堰法兩個(gè)類型。其中分段圍堰法主要指的就是水流方向向束窄的河床下泄,最后在選用其他的建筑物進(jìn)行下泄;全段圍堰法主要就是將水流全部的截?cái)?,然后在利用相關(guān)的方法將流水繞過施工的區(qū)域直接的下泄到下游。
下壩址位于巫密河下南東寨上游河段,距下南東寨寨子約400 m,壩址河段長(zhǎng)約700 m。壩址河段河面寬20~35 m,枯水期天然河水位高程為520.4~522.2 m,水深為0.3~2.8 m,河床部位多為為砂卵礫石層覆蓋,岸坡坡腳基巖多裸露。壩址河谷類型為基本對(duì)稱的“V”型谷,水庫(kù)正常蓄水位高程為560.0 m谷口寬約為102 m。壩址兩岸山體雄厚,左岸為沖刷岸,凹向河道,山體高程645 m以下邊坡較陡,坡度為35°~45°,為荒坡,植被發(fā)育。高程573 m上左岸坡建有寬約為5 m的通村道路。右岸為凸岸坡,凸向左岸,山體厚度約為400m,高程690 m以下坡度較陡,坡度為30°~55°,高程690 m以上坡度較緩,坡度為10°~28°,岸坡上植被很發(fā)育。
南甲水庫(kù)工程推薦方案主要建筑物由:上壩址混凝土重力壩+取水建筑物兼沖沙孔+輸水管道及附屬設(shè)施等組成。水庫(kù)規(guī)模為中型,本樞紐工程本工程屬中型規(guī)模,為III等工程,擋水大壩按3級(jí)設(shè)計(jì),其它筑物級(jí)別均按4級(jí)設(shè)計(jì),導(dǎo)流工程建筑物為5級(jí)。
大壩為混凝土重力壩,壩頂高程568.00 m,壩底高程505.00 m,設(shè)計(jì)壩高63 m,壩軸線長(zhǎng)179.30 m。壩頂寬5 m,壩底寬49.60 m。
溢洪道布置在河床中央,為開敞式溢流堰,堰頂堰面采用WES冪曲線。溢流堰凈寬45 m,堰頂高程554.00 m,挑流消能。
沖沙孔布置在溢流表孔右側(cè),其孔口為圓形,直徑2 m,進(jìn)口底板高程531.0 m。進(jìn)口段設(shè)有平板檢修門,攔污柵,由壩頂啟閉機(jī)啟閉;下游出口一分為三,分別為生態(tài)放水管、放空管、輸水管。
輸水主管全長(zhǎng)66.25 km,單管布置,管道出口為高位水池。壓力管道為球墨鑄鐵管直徑為1400 mm。有2條隧洞,屁幼坡隧洞長(zhǎng)2920 m,返排隧洞長(zhǎng)840 m。有8座管橋,分別為南哨管橋,返排管橋,下南哀管橋, 野隴管橋,乃壽管橋,五會(huì)溪管橋,中都管橋,南腳管橋。
太擁支管長(zhǎng)6 km,南哨支管長(zhǎng)84 m,柳川支管長(zhǎng)68 m。太擁支管有一條隧洞,為大營(yíng)盤隧洞,長(zhǎng)3015 m。支管均為PE管,管徑250 mm。支管出口均設(shè)高位水池一座。
據(jù)研究枯期分別擬定10月~3月、10月~4月、11月~3月、11月~4月四個(gè)時(shí)段,根據(jù)水文資料,各時(shí)段5年一遇(P=20%)枯期洪水流量分別為 92.5 m3/s、145.8 m3/s、59.3 m3/s、108.5 m3/s。大壩為混凝土重力壩,汛期可用壩身過水度汛,汛期洪水對(duì)導(dǎo)流洞無要求,導(dǎo)流洞過流能力只與枯期洪水有關(guān)。根據(jù)施工工期及導(dǎo)流流量對(duì)比,選擇最小枯期洪水時(shí)段即11月~3月為導(dǎo)流時(shí)段,相應(yīng)的導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為Q=59.3 m3/s。
4.2.1 導(dǎo)流方式
壩址處河谷狹窄,河床寬20 m,枯水期流量Q=59.3 m3/s。且兩岸無天然灘地、臺(tái)地可以利用,所以不具備分期導(dǎo)流或明渠導(dǎo)流的條件。由于壩址右岸為凸岸,且山體雄厚,基巖相對(duì)完整,具備成洞條件。因此,初期導(dǎo)流采用圍堰一次攔斷河床、右岸隧洞過流方式。
4.2.2 度汛方式
南甲水庫(kù)主要建筑物為3級(jí)建筑物,根據(jù)規(guī)范要求,度汛洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水(P=5%,Q=1690 m3/s)。大壩汛期可采用壩體直接擋水,右岸導(dǎo)流洞泄洪,當(dāng)遭遇20年一遇(P=5%,Q=1690 m3/s)全年洪水時(shí),導(dǎo)流洞泄洪能力不足。大壩為混凝土重力壩,允許過水,采用壩體預(yù)留缺口臨時(shí)過水度汛。第二年汛期主要工作為邊坡開挖,可以采用原河床度汛。第三年汛期前,要求大壩澆筑高程達(dá)到527.5 m以上,經(jīng)計(jì)算預(yù)留缺口寬48 m,缺口頂高程為521 m,預(yù)留缺口樁號(hào)為0+056~0+104。洪水過后需對(duì)大壩過水?dāng)嗝孀魈幚恚倩謴?fù)施工。第四年汛期前要求大壩澆筑澆筑完成,利用溢流堰泄洪。
導(dǎo)流洞下閘封堵后,由壩體擋水,由永久泄水建筑物(壩頂溢洪道和沖沙兼放空底孔)泄流,其泄流量滿足設(shè)計(jì)要求。
南甲水庫(kù)工程主要由C15混凝土重力壩、金屬結(jié)構(gòu)安裝和輸水系統(tǒng)工程等組成。
各梯段開挖工程序?yàn)椋簣?chǎng)地清理→測(cè)量放線→鉆孔、爆破→出碴→坡面清理與修整→坡面驗(yàn)收→邊坡支護(hù)驗(yàn)收→下一循環(huán)作業(yè)或完工。其中施工過程中使用的工具材料包括如表1所示。
表1 施工設(shè)備使用情況表
根據(jù)大壩所處地形條件,水平運(yùn)輸采用3 m3混凝土罐車運(yùn)輸?;哟怪边\(yùn)輸采用溜槽入倉(cāng)方式,河床高程以上部分混凝土采用1.6 m3吊灌塔吊入倉(cāng)。壩體埋石采用自卸汽車運(yùn)至壩腳,塔吊入倉(cāng)。
壩體澆筑主要程序?yàn)椋夯媲謇怼鷾y(cè)量放線→立?!虐柚啤胚\(yùn)輸→砼平倉(cāng)(埋毛石)→施工縫及結(jié)構(gòu)縫處理→下道工序或完工。
為防止大體積混凝土溫差過大產(chǎn)生溫度裂縫,從而保證混凝土的質(zhì)量,在大壩混凝土施工中,采取了以下溫控措施:①采用低水化熱水泥;②控制混凝土入模溫度;③控制混凝土分層澆筑厚度;④加強(qiáng)混凝土的振搗質(zhì)量;⑤及時(shí)保溫養(yǎng)護(hù)。
大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿同大壩施工進(jìn)度安排,分為兩期進(jìn)行,第一期為河床段部分,該部分固結(jié)灌漿在基礎(chǔ)墊層混凝土澆完后即可進(jìn)行;第二期為兩岸壩肩部分,隨著壩體的上升進(jìn)行。
“質(zhì)量第一”永遠(yuǎn)是工程的設(shè)計(jì)靈魂,在水利工程設(shè)計(jì)的過程中現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分復(fù)雜,而且對(duì)于環(huán)境有著很大影響的因素也有很多,如何在最短的時(shí)間內(nèi)采用最為經(jīng)濟(jì)以及有效的方式來對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制,是必須要考慮的問題,在后續(xù)的工程中只有不斷的應(yīng)用先進(jìn)的施工技術(shù)才可以保證水利工程行業(yè)的健康發(fā)展。
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