(中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司，天津 301700)

1 工程概況

碾盤山水利水電樞紐是國(guó)家確定的172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之一，也是湖北省漢江五級(jí)樞紐項(xiàng)目的重要組成部分。樞紐位于鐘祥市境內(nèi)，壩址上距雅口航運(yùn)樞紐58km，下距興隆水利樞紐117km。碾盤山水利水電樞紐工程為Ⅱ等工程，規(guī)模為大(2)型，主要永久性水工建筑物為2級(jí)建筑物，導(dǎo)流明渠、一二期圍堰為樞紐工程的臨時(shí)建筑物，級(jí)別為4級(jí)。水庫(kù)總庫(kù)容9.02億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.83億m3。電站裝機(jī)18萬(wàn)kW。通航建筑物級(jí)別為Ⅲ級(jí)。

碾盤山水利樞紐一期圍堰工程由上、下游橫向圍堰及縱向圍堰組成，一期橫向圍堰布置在河道右岸，左岸為導(dǎo)流明渠，兩者之間為縱向圍堰，設(shè)計(jì)均為土石圍堰，梯形斷面。上、下游橫向圍堰防滲采用塑性混凝土防滲墻上接土工膜斜墻，縱向圍堰防滲采用塑性混凝土防滲墻上接土工膜心墻。導(dǎo)流建筑全長(zhǎng)2338.1m，底寬250m，頂部開口寬度350～400m，兩岸開挖邊坡1∶3，進(jìn)出口底板高程分別39m和38m的導(dǎo)流明渠，為滿足小流量通航需求，明渠底部沿中心線擴(kuò)寬80m寬抽槽，抽槽進(jìn)出口高程分別為37m和36.8m，進(jìn)出口與上下游河道相接。工程采用左岸明渠(一期)、右岸泄水閘(二期)過(guò)流、全年圍堰擋水的導(dǎo)流方式。

1.1 水文氣象

根據(jù)碾盤山水利水電樞紐碾盤山水文站1950—2016年多年降水資料統(tǒng)計(jì)，壩址處多年平均降水量為950mm。壩址處降水主要集中在春夏兩季。

漢江洪水由暴雨產(chǎn)生。漢江流域暴雨多發(fā)生于7—9月，具有前后期暴雨的顯著特點(diǎn)。壩址水位-流量關(guān)系、壩址分月平均流量見表1～2。

表1 壩址水位-流量關(guān)系

表2 壩址分月平均流量 單位：m3/s

續(xù)表

1.2 地形、地質(zhì)條件

沿山頭壩址為右高左低的不對(duì)稱河谷，漢江在壩址處流向呈東西向，水面寬度560m左右，江心灘將河床分為左右河槽兩部分，左河槽最低高程31.6m，右河槽最低高程33.6m。漢江平水期水位41.5m左右，江心灘高程41.2m，汛期江心灘淹于水下，枯水期露出水面。左岸Ⅰ級(jí)階地臺(tái)面高程約47m。前沿往往形成4～5m的陡坎與河灘相接，在Ⅰ級(jí)階地上修建有漢江堤防，堤頂高程51～52m；右岸沿山頭一帶為崗地，崗頂高程58～65m，高出漢江水位16～23m，在壩址區(qū)域內(nèi)，沿山頭臨江形成近似直立的陡岸。沿山頭下游側(cè)沿江灘地地面高程為45～47m，寬度400～500m，灘地與Ⅰ級(jí)階地?zé)o明顯分界線。堤防內(nèi)側(cè)階地高程47～48m。

上游圍堰位于漢江河床，河床底部高程為36.79～45.66m。左岸為Ⅰ級(jí)階地前緣，右岸為崗地。上游圍堰地層結(jié)構(gòu)如下：粉細(xì)砂層厚7.90～16.30m，層底高程21.88～31.00m。砂礫石層厚4.80～12.50m，層底高程18.50～21.88m。黏土厚3.0～6.40m，層底高程36.70～39.26m。泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖揭示厚度為14.50～34.90m，層頂高程18.50～39.26m。

2 主要特點(diǎn)及難點(diǎn)

a.由于圍堰河床段上部覆蓋層為粉細(xì)砂，厚7.90～16.30m，層底高程21.88～31.00m；屬淤積型覆蓋層，覆蓋層受水流作用抗沖能力差，起動(dòng)流速僅為0.2～0.4m/s，河床束窄后，在截流流量、落差、龍口流速均較大時(shí)，如果保護(hù)措施不當(dāng)，會(huì)在截流過(guò)程中形成沖刷性破壞、滲漏管涌性破壞、護(hù)底體系的自身穩(wěn)定破壞等，造成戧堤多種形式的坍塌而危及施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全，延長(zhǎng)截流困難段時(shí)間，如備料不足或不滿足抗沖要求，甚至?xí)?dǎo)致截流失敗。淤積型覆蓋層截流，綜合施工技術(shù)難度大。

b.截流前導(dǎo)流明渠須具備通水通航條件，須拆除左岸進(jìn)場(chǎng)路與縱向圍堰側(cè)之間通行道路及進(jìn)口土埂，縱向圍堰側(cè)施工區(qū)陸上運(yùn)輸中斷，形成孤島，須提前備足戧堤左岸截流石料、機(jī)械設(shè)備及油料等。

c.2019年1月29日對(duì)龍口段區(qū)域四方聯(lián)測(cè)成果顯示，實(shí)際臨時(shí)航道未按設(shè)計(jì)要求布置抽槽，與設(shè)計(jì)航道中心線存在較大交角(16°)，航道抽槽疏浚清出的淤沙直接堆積于航道兩側(cè)，在龍口上游100m處形成一較大沙洲，水流被沙洲一分為二，水流方向與戧堤軸線夾角加大，在龍口上下游附近形成漩渦，致使該部位過(guò)水流態(tài)發(fā)生變化，左側(cè)堤頭附近河床覆蓋層沖刷嚴(yán)重，形成較深的沖坑，最低高程為26.28m，沖刷深度已達(dá)12m有余。地質(zhì)資料顯示，該部位已沖刷至砂礫石層。考慮到通航、左右岸交通條件及左岸備料情況，此處船拋?zhàn)o(hù)底施工難度大、強(qiáng)度高，另此處龍口截流合龍時(shí)，水深較大、拋投強(qiáng)度高、水力學(xué)指標(biāo)高，截流施工技術(shù)難度大。

d.一期截流的流量為1110m3/s，由導(dǎo)流明渠分流，河床底高程平均36m，由施工期每日水情預(yù)報(bào)表可知，截流前平均水面高程38.5m，明渠進(jìn)口底高程39m，且明渠進(jìn)口土埂坡腳存有大量原庫(kù)岸拋石護(hù)腳，明渠通水進(jìn)口土埂開挖時(shí)，原老拋石水下清除困難，導(dǎo)流明渠的分流條件差，一期截流難度大，必須充分準(zhǔn)備，配備足夠的施工設(shè)備及料物，才能保證截流成功。

3 截流設(shè)計(jì)

3.1 截流時(shí)間及相應(yīng)流量

綜合考慮施工進(jìn)度安排、水文氣象資料分析結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，截流時(shí)段安排在3月底進(jìn)行。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303—2017)的規(guī)定，截流標(biāo)準(zhǔn)可采用截流時(shí)段重現(xiàn)期5～10年的月平均流量，設(shè)計(jì)采用3月份P=20%的月平均流量Q20%=1110m3/s。

3.2 截流方式

本工程一期橫向圍堰布置在河道的右岸，左岸為導(dǎo)流明渠，兩者之間為縱向土石圍堰。

由于一期上游橫向圍堰預(yù)進(jìn)占時(shí)期，導(dǎo)流明渠還未過(guò)水，河水僅通過(guò)束窄的右岸河床過(guò)流，此時(shí)左岸交通可利用導(dǎo)流明渠進(jìn)口土埂或明渠內(nèi)道路經(jīng)裹頭圍堰到達(dá)截流戧堤左肩頭，到龍口合龍階段，明渠已經(jīng)過(guò)水，戧堤左岸縱向圍堰已成孤島，須利用事先準(zhǔn)備在縱向土石圍堰上游處的機(jī)械車輛及河道存渣場(chǎng)的截流備料進(jìn)行龍口段的拋填。

右岸有道路可以抵達(dá)圍堰肩頭，考慮實(shí)際施工進(jìn)度及防洪度汛基坑充水反壓要求等因素，本工程選擇上游左右岸雙向進(jìn)占單戧立堵的截流方式，戧堤預(yù)進(jìn)占階段主要從左岸進(jìn)占、右岸輔助。合龍階段以右岸為主、左岸輔助，分流建筑物為導(dǎo)流明渠。

3.3 截流戧堤布置

本工程截流戧堤與上游土石圍堰體型相結(jié)合[1]，布置在圍堰軸線的下游側(cè)，河床截流后，該戧堤結(jié)構(gòu)將成為上游土石圍堰堰體的一部分。本工程上游圍堰上部采用土工膜斜墻，下部為內(nèi)嵌混凝土防滲墻的土石圍堰。為防止截流時(shí)戧堤大粒徑拋投料流失進(jìn)入防滲墻槽孔部位導(dǎo)致防滲墻施工難度增加，避免形成集中滲流通道而影響圍堰安全運(yùn)行，截流戧堤布置于防滲墻下游側(cè)。截流戧堤中心線位于大壩上游圍堰軸線下游24.33m處、防滲墻下游50.32m處，呈直線布置。截流戧堤布置剖面如圖1所示。

3.4 戧堤斷面

本工程導(dǎo)流建筑物為4級(jí)，截流戧堤的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為12—4月P=20%，洪峰流量1530m3/s，經(jīng)計(jì)算，對(duì)應(yīng)的上游水位為42.76m，確定戧堤頂高程為43.5m。上游圍堰戧堤頂寬為12m，戧堤按梯形斷面設(shè)計(jì)，上下游坡比均為1∶2。截流戧堤填筑材料為石渣和塊石料，截流戧堤總長(zhǎng)726m。

圖1 截流戧堤布置剖面圖 (高程單位：m，尺寸單位：m)

為降低截流石料的拋投強(qiáng)度及增加戧堤進(jìn)占的工作面寬度，根據(jù)截流前近期壩址水文情況及截流模型試驗(yàn)成果，截流戧堤臨時(shí)堤頂高程控制在高于戧堤上游水位1.2m處，待戧堤合龍后再快速加高至設(shè)計(jì)高程43.5m。不同流量下戧堤合龍前戧堤臨時(shí)堤頂高程控制見表3。

表3 合龍前戧堤臨時(shí)堤頂高程控制

3.5 龍口位置及寬度

根據(jù)截流水力學(xué)計(jì)算及拋投強(qiáng)度分析，將龍口布置于河床靠右岸位置。經(jīng)過(guò)截流水力學(xué)計(jì)算，確定右岸向左岸預(yù)進(jìn)占113m，左岸向右岸預(yù)進(jìn)占353m，并做好裹頭保護(hù)，形成260m寬的龍口。上游橫向圍堰戧堤進(jìn)占布置及龍口位置見圖2。

3.6 截流水力學(xué)指標(biāo)的確定

碾盤山水利水電樞紐工程一期河床截流為淤積型覆蓋層河床截流，不僅存在覆蓋層沖刷帶來(lái)的截流風(fēng)險(xiǎn)，且存在施工期通航問(wèn)題。為確保安全經(jīng)濟(jì)截流，有效解決相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，采用1∶90截流整體模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

圖2 上游圍堰戧堤進(jìn)占布置圖

考慮到上游丹江口水庫(kù)的調(diào)蓄作用，截流時(shí)流量不一定達(dá)到1100m3/s。為實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)的截流目標(biāo)，試驗(yàn)緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在原地形、實(shí)測(cè)地形兩種地形邊界以及設(shè)計(jì)及實(shí)測(cè)兩種水位流量關(guān)系邊界條件下，對(duì)截流設(shè)計(jì)流量Q=1110m3/s及Q=650m3/s、Q=845m3/s、Q=1310m3/s等四級(jí)流量下截流進(jìn)占過(guò)程水力特性進(jìn)行了測(cè)試及分析[2-3]。截流設(shè)計(jì)流量對(duì)應(yīng)龍口水力指標(biāo)見表4，各工況戧堤龍口段特征水力參數(shù)對(duì)比見表5。

表4 龍口段進(jìn)占截流水力特性匯總(Q=1110m3/s)

表5 各工況戧堤龍口特征水力參數(shù)對(duì)比

在實(shí)測(cè)地形及實(shí)測(cè)水位流量關(guān)系邊界條件下，在截流設(shè)計(jì)流量Q=1110m3/s時(shí)，戧堤合龍后截流總落差為1.59m，戧堤落差為1.23m，戧堤上游平均水位為41.07m；堤頭及龍中線最大流速發(fā)生在龍口寬30～15m階段，堤頭最大流速為3.92m/s，龍中最大流速為4.00m/s；整個(gè)截流進(jìn)占可用中石完成截流，無(wú)流失。

在實(shí)測(cè)地形條件下，各級(jí)流量下的截流總落差及戧堤落差規(guī)律不明顯。主要是因?yàn)槊髑装甯叱虨?9.00m，介于幾級(jí)流量的下游控制水位之間，為敏感水位段，下游水位變化對(duì)明渠的分流能力影響較大。在實(shí)測(cè)地形條件下，各級(jí)流量下的左右堤頭及龍口流速有隨流量增大而增大趨勢(shì)。在Q=845～1310m3/s時(shí)，左右堤頭最大流速在3.45～4.08m/s間，龍口最大流速在3.28～4.00m/s間。

3.7 龍口分區(qū)及拋投物料

根據(jù)截流模型試驗(yàn)成果、設(shè)計(jì)及通航要求、龍口布置情況及截流強(qiáng)度等，上游橫向圍堰截流戧堤分為非龍口段及龍口段。非龍口段為左、右岸預(yù)進(jìn)占段，右岸向左岸預(yù)進(jìn)占113m，左岸向右岸預(yù)進(jìn)占353m，均在堤頭拋投大塊石裹頭保護(hù)。龍口段寬度260m，分為4個(gè)區(qū)，詳見圖3。

分區(qū)情況如下：

a.龍口Ⅰ區(qū)。龍口從右岸單向進(jìn)占，龍口寬度由260.0m進(jìn)占至90.0m，左岸暫不進(jìn)占，右岸進(jìn)占170m，龍口流速1.64～2.50m/s(左)。

b.龍口Ⅱ區(qū)。龍口從左右岸雙向進(jìn)占，龍口寬度由90.0m進(jìn)占至60.0m，左岸進(jìn)占10.0m，右岸進(jìn)占20.0m，龍口流速2.27～3.20m/s(右)。

圖3 龍口分區(qū)拋投石料剖面圖

c.龍口Ⅲ區(qū)。龍口從左右岸雙向進(jìn)占，龍口寬度由60.0m進(jìn)占至15.0m，左岸進(jìn)占20.0m，右岸進(jìn)占25.0m，合龍進(jìn)占進(jìn)入最困難段，龍口流速2.27～4.00m/s(中)。

d.龍口Ⅳ區(qū)。龍口從左右岸雙向進(jìn)占，龍口寬度由15m進(jìn)占至合龍，左岸進(jìn)占7.0m，右岸進(jìn)占8.0m，龍口流速4.00～0.00m/s。

根據(jù)截流工程的難易程度、截流模型試驗(yàn)成果及巖石特性，截流拋投料物分別選擇中塊石、大塊石及混凝土塊串體。龍口拋投材料粒徑按照伊茲巴什公式的計(jì)算結(jié)果，并參照國(guó)內(nèi)外水電工程截流的實(shí)際資料，綜合分析確定。當(dāng)量直徑0.7～0.9m為大石，當(dāng)量直徑0.4～0.7m為中石，當(dāng)量直徑大于0.9m為特大石，混凝土塊2m×0.5m×0.5m(導(dǎo)流明渠防護(hù)用鉸鏈排混凝土預(yù)制塊)，混凝土塊預(yù)埋DN32PVC管，采用6×37+FC、公稱直徑17.5mm的鋼絲繩，每6～8塊串聯(lián)并用U形卡扣相接組成混凝土塊串體。在龍口流速較小的拋投區(qū)，主要使用中塊石；在龍口流速大的拋頭區(qū)主要使用大塊石，局部部位和時(shí)段采用特大塊石及混凝土塊串體，以抵抗水流沖刷，保證戧堤穩(wěn)定。根據(jù)截流水力學(xué)計(jì)算成果，參照類似工程截流施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合截流模型試驗(yàn)成果，總結(jié)龍口不同分區(qū)的拋投材料數(shù)量，見表6。

表6 龍口分區(qū)及拋投材料數(shù)量

3.8 龍口護(hù)底

淤積型覆蓋層截流，覆蓋層多由泥質(zhì)粉細(xì)砂、泥質(zhì)砂礫石、淤泥質(zhì)黏土、淤泥以及中粗砂等組成，其抗沖能力極差，在截流流量、落差、龍口流速均較大時(shí)，如果保護(hù)措施不當(dāng)，會(huì)在截流過(guò)程中形成沖刷性破壞、滲漏管涌性破壞、護(hù)底體系的自身穩(wěn)定破壞等，造成戧堤多種形式的坍塌，危及施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全，延長(zhǎng)截流困難時(shí)間，如備料不足或不滿足抗沖要求，甚至?xí)?dǎo)致截流失敗。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于淤積型覆蓋層河床截流，須采取適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施及必要的基礎(chǔ)保沙措施和戧堤防滲措施。

根據(jù)截流模型試驗(yàn)成果、設(shè)計(jì)及通航要求等，于3月1—15日(平均流量653m3/s)上游圍堰戧堤截流前，對(duì)龍口樁號(hào)0+353～0+559進(jìn)行了平拋?zhàn)o(hù)底，護(hù)底石料為粒徑0.4～0.7m的中塊石，船拋石料共13394.21m3，其中戧堤樁號(hào)0+353～0+453水深2.5～12m，最大流速1.48m/s，護(hù)底均厚3.5m；戧堤樁號(hào)0+453～0+559平均水深2.5m，流速0.7～0.84m/s，護(hù)底均厚0.5m。

3.9 截流強(qiáng)度和施工設(shè)備

龍口拋投強(qiáng)度與戧堤前沿能同時(shí)布置的拋投點(diǎn)數(shù)成正比，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式及所選參數(shù)，考慮流失系數(shù)、龍口合龍總拋投量，龍口Ⅰ區(qū)長(zhǎng)度170m，龍口從右岸單向進(jìn)占，計(jì)劃耗時(shí)5天,拋投2.83萬(wàn)m3，拋投強(qiáng)度為340m3/h；龍口Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)長(zhǎng)度共90m，左右岸雙向進(jìn)占，計(jì)劃耗時(shí)2天，拋投強(qiáng)度為680m3/h，左右岸戧堤共布置4個(gè)卸料點(diǎn)同時(shí)卸料。

施工設(shè)備的配置和布置須滿足截流施工強(qiáng)度的要求，且考慮截流道路布置、設(shè)備完好率等。為滿足截流拋投強(qiáng)度的要求，須配備足夠的裝、挖、吊、運(yùn)設(shè)備，優(yōu)先選用大容量、高效率、機(jī)動(dòng)性好的設(shè)備，根據(jù)截流拋投強(qiáng)度680m3/h配置挖裝運(yùn)設(shè)備。截流選用的主要設(shè)備見表7。

表7 截流施工主要機(jī)械設(shè)備

3.10 截流水情預(yù)報(bào)

a.水情預(yù)報(bào)由已經(jīng)投入運(yùn)行的水情中心進(jìn)行中短期預(yù)報(bào)，每天預(yù)報(bào)。截流水文勘測(cè)委托長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局漢江水文水資源勘測(cè)局實(shí)施，及時(shí)將預(yù)報(bào)及勘測(cè)數(shù)據(jù)傳至截流領(lǐng)導(dǎo)小組和截流指揮部。

b.在已建3個(gè)水位站(壩上、壩下、取水口)的基礎(chǔ)上，新設(shè)4個(gè)比降觀測(cè)水尺斷面，分別在龍口寬度240m、200m、160m、120m、90m、60m、30m處各同步觀測(cè)一次。龍口左右岸戧堤堤頭上、中、下各布設(shè)一個(gè)水位觀測(cè)點(diǎn)，龍口寬度在230～90m每間隔4h、90～60m每間隔2h、60～30m每間隔1h、30～15m每間隔0.5h觀測(cè)一次。選擇岸坡較為穩(wěn)定的地段設(shè)立安裝水位自動(dòng)記錄儀器，設(shè)立搪瓷直立式水尺。在龍口附近隨著龍口寬度的縮窄，采用全站儀無(wú)棱鏡直接觀測(cè)法施測(cè)。

c.流速測(cè)驗(yàn)布設(shè)13條測(cè)速垂線，采用船載ADCP或三體船搭載ADCP定點(diǎn)測(cè)量、電波流速儀等方法施測(cè)。在明渠與河道的上游分流點(diǎn)以上河段布設(shè)1個(gè)流量測(cè)驗(yàn)斷面，在分流明渠及龍口，龍口上、下圍堰位置各布設(shè)1個(gè)流量測(cè)驗(yàn)斷面，采用橡皮快艇搭載走航式ADCP施測(cè)。

截流具有邊界條件多變，水力條件復(fù)雜的特點(diǎn)，為進(jìn)一步驗(yàn)證截流模型試驗(yàn)報(bào)告的可行性和合理性，必須在截流施工中進(jìn)行原型觀測(cè)，一方面指導(dǎo)截流施工進(jìn)展，另一方面及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便采取相應(yīng)有效措施。

4 截流施工

4.1 截流備料

按1110m3/s截流設(shè)計(jì)水力學(xué)指標(biāo)及拋投材料、截流模型試驗(yàn)及河床地形測(cè)量成果等進(jìn)行備料，為保證截流順利實(shí)施，參照類似工程的截流經(jīng)驗(yàn)，備料系數(shù)取1.3。截至龍口截流前，共備料6.93萬(wàn)m3,其中中塊石5.94萬(wàn)m3，大塊石0.99萬(wàn)m3，混凝土塊438塊，串聯(lián)混凝土塊的φ17.5鋼絲繩500m，U形卡扣150個(gè)。所有用于截流的材料均按規(guī)格分類在左右岸劃分好的備料場(chǎng)堆放，并立牌標(biāo)識(shí)，以便截流時(shí)統(tǒng)一指揮調(diào)度。

4.2 截流道路設(shè)計(jì)

根據(jù)截流雙向進(jìn)占的安排，截流道路及備料場(chǎng)分布在左岸和右岸，右岸料場(chǎng)布置在場(chǎng)內(nèi)R3道路坡腳梯田，距右岸堤頭0.7km，右岸料場(chǎng)道路根據(jù)場(chǎng)地情況修筑臨時(shí)R4道路，寬度不小于15m，坡比控制在8%以下，考慮到截流時(shí)右岸進(jìn)占為主，拋投強(qiáng)度大，將右岸截流道路布置成環(huán)形，重車從右岸料場(chǎng)經(jīng)R4道路下坡至戧堤，空車上坡經(jīng)R3道路返回料場(chǎng)。右岸料場(chǎng)布置在縱向圍堰平臺(tái)及上游橫向圍堰防滲墻施工平臺(tái)，距左岸堤頭0.5km，根據(jù)場(chǎng)地情況將左岸截流道路亦布置成環(huán)形，重車從左岸料場(chǎng)經(jīng)縱向圍堰平臺(tái)下坡至戧堤，空車上坡經(jīng)防滲墻石渣平臺(tái)返回料場(chǎng)。

4.3 截流施工策劃

為了保障截流順利實(shí)施，項(xiàng)目部組織編寫了《截流施工作業(yè)手冊(cè)》并發(fā)放至每一個(gè)參與人員手中，按照“一線五點(diǎn)法”對(duì)截流任務(wù)進(jìn)行分解，確保每一個(gè)小組、每一個(gè)參與人員都明確自己的崗位職責(zé)。同時(shí)組織了相關(guān)單位的導(dǎo)截流施工專家現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)，對(duì)突發(fā)情況現(xiàn)場(chǎng)解決，確保截流順利完成。

4.4 截流演習(xí)

2019年3月10日上午在右岸已完成預(yù)進(jìn)占段堤頭開展龍口截流演習(xí)，對(duì)截流實(shí)施過(guò)程中的拋投強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)料場(chǎng)、道路、堤頭指揮、人員設(shè)備等的工作銜接及配合進(jìn)行了暴露整改，演習(xí)拋投強(qiáng)度達(dá)到470.15m3/h，滿足截流設(shè)計(jì)拋投強(qiáng)度。演習(xí)主要檢驗(yàn)整個(gè)截流施工組織和資源配置是否存在漏洞，通過(guò)演習(xí)進(jìn)行資源優(yōu)化及補(bǔ)充，使截流各項(xiàng)工作銜接到位、指令通達(dá)及反應(yīng)迅速，截流過(guò)程中的實(shí)際拋投強(qiáng)度不小于理論計(jì)算強(qiáng)度，確保截流順利實(shí)施。

4.5 預(yù)進(jìn)占施工

2019年1月26日非龍口段預(yù)進(jìn)占完成，預(yù)進(jìn)占戧堤按頂高程39.5m和設(shè)計(jì)圖紙控制戧堤體型。

左岸戧堤預(yù)進(jìn)占353m，進(jìn)占物料以中石料為主，圍堰土方預(yù)進(jìn)占330m，左岸戧堤預(yù)進(jìn)占填筑石渣料方量6.03萬(wàn)m3；右岸戧堤預(yù)進(jìn)占113m，進(jìn)占物料以中石料為主，圍堰土方預(yù)進(jìn)占100m，右岸戧堤預(yù)進(jìn)占各類填筑料總計(jì)2.81萬(wàn)m3。

戧堤預(yù)進(jìn)占前對(duì)圍堰岸坡進(jìn)行修整，以保證施工質(zhì)量。戧堤預(yù)進(jìn)占施工時(shí)，戧堤落差和流速相對(duì)較小，中石石渣料即可穩(wěn)定，在戧堤前沿全線均勻拋投，使用中石石渣料全斷面拋投施工。填筑料采用自卸汽車運(yùn)輸，全斷面端進(jìn)法拋填，推土機(jī)配合施工。

預(yù)進(jìn)占完成后用大塊石對(duì)左、右岸堤頭進(jìn)行保護(hù)，大塊石采用20～25t自卸汽車運(yùn)至堤頭工作面，推土機(jī)直接沿堤頭坡面推趕，形成龍口裹頭保護(hù)，保護(hù)水位以下預(yù)進(jìn)占戧堤不被水流沖刷掏空。

考慮到淤積型覆蓋層截流的各類風(fēng)險(xiǎn)，須采取必要的戧堤防滲措施，為盡快提供圍堰防滲墻施工作業(yè)面，在戧堤進(jìn)占過(guò)程中同時(shí)跟進(jìn)填筑抗?jié)B性能較強(qiáng)的石渣、黏土等材料，以提高戧堤自身的抗?jié)B能力、自穩(wěn)能力及提供防滲墻工作面。

4.6 龍口段施工

根據(jù)水力學(xué)計(jì)算、模型試驗(yàn)成果、截流施工方案及河床地形測(cè)量成果等，龍口分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4區(qū)。龍口段施工主要采用全斷面推進(jìn)和凸出上游挑角兩種進(jìn)占方式，在施工中，大塊石以堤頭集料為主，中石以汽車直接拋投為主。為滿足拋投強(qiáng)度，視堤頭的穩(wěn)定情況，采用自卸汽車直接拋填，部分采用堤頭集料，大功率推土機(jī)趕料方式拋投。

龍口Ⅰ、Ⅱ區(qū)龍口流速不是很大，主要采用中塊石直接拋投，2～3個(gè)卸料點(diǎn)進(jìn)占，即自卸汽車運(yùn)料至堤頭后直接卸料入水中，少量塊石由推土機(jī)配合推入水中。龍口Ⅲ、Ⅳ區(qū)流速較大，截流最為困難，為避免拋投量大量流失，拋投大塊石、混凝土串體時(shí)，重點(diǎn)拋投上角及下游突出部位，先在上游側(cè)拋投大料，將水流分離戧體，再用大料拋投下游側(cè)，將落差分擔(dān)在上下游兩側(cè)，然后再用中石拋投中間，如此輪番交替進(jìn)占，經(jīng)過(guò)此階段后上游水位壅高較大，流速減小，此時(shí)加快拋投強(qiáng)度，使之盡快合龍。

上游圍堰戧堤合龍過(guò)程及完成后，及時(shí)在戧堤上游側(cè)填筑黏土料及碎石土，以減少圍堰的滲漏量，便于防滲墻進(jìn)場(chǎng)施工。下游圍堰施工在靜水中進(jìn)行，不再做戧堤，直接使用相應(yīng)的填筑料分區(qū)填筑。

2019年2月26日的河床實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，臨時(shí)航道疏浚形成的沙洲致使流態(tài)變化，導(dǎo)致左堤頭沖刷嚴(yán)重，考慮到平拋?zhàn)o(hù)底工程量加大，2019年3月10—14日對(duì)右岸戧堤樁號(hào)0+613～0+506進(jìn)行了再次預(yù)進(jìn)占，戧堤上下游落差基本為0，最大流速1.7m/s，最大流量666m3/s。2019年3月14日導(dǎo)流明渠分流，根據(jù)水情中心預(yù)報(bào)及明渠進(jìn)口沖渣需要，于2019年3月16日實(shí)施漢江截流。截流時(shí)段最大流量為730m3/s，實(shí)測(cè)最大龍口水深14.6m,實(shí)測(cè)龍口最大流速達(dá)4.2m/s，截流落差實(shí)測(cè)1.24m，戧堤頂高程41.5m。3月16日10時(shí)12分開始龍口合龍施工，實(shí)測(cè)分流流量及龍口水力學(xué)指標(biāo)見表8。

2019年3月19日18時(shí)10分龍口合龍，右岸進(jìn)占長(zhǎng)度223.94m，左岸進(jìn)占長(zhǎng)度36.06m，總進(jìn)占長(zhǎng)度260m，截流戧堤拋投總量126837.2m3，龍口拋投量55120.75m3，最大小時(shí)拋投強(qiáng)度達(dá)到767.93m3。

表8 碾盤山水利樞紐工程一期截流實(shí)測(cè)水力學(xué)指標(biāo)

5 結(jié) 語(yǔ)

a.加強(qiáng)水情預(yù)報(bào)，盡可能在小流量下截流，在截流方式確定后，截流難易取決于截流流量。加強(qiáng)截流施工原型觀測(cè)，指導(dǎo)截流施工，保障截流工程順利完成。

b.對(duì)于淤積型覆蓋層河床截流，采取適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施，可減小覆蓋層河床沖刷，降低后期龍口段進(jìn)占截流風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于通航河段截流，存在截流與施工期通航的矛盾問(wèn)題，臨時(shí)航道的疏浚清淤不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)水流態(tài)變化，進(jìn)而使河床覆蓋層沖刷嚴(yán)重，增加截流施工難度。

c.導(dǎo)流明渠的設(shè)計(jì)及施工過(guò)程須充分考慮河道沖淤的演變情況及影響明渠分流能力的可能因素，確保導(dǎo)流明渠正常發(fā)揮功能。

d.針對(duì)碾盤山水利樞紐工程實(shí)際，結(jié)合水工模型試驗(yàn)，對(duì)漢江一期截流前的施工技術(shù)方案、截流施工組織、截流備料、截流機(jī)械設(shè)備、截流道路和場(chǎng)地等方面進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)和充分的準(zhǔn)備，整個(gè)截流過(guò)程順利，截流取得了成功，為其他類似工程的截流施工提供了較好的借鑒。