陳 駿
(貴州水利實(shí)業(yè)有限公司,貴州 貴陽 550002)
遵義市冉渡灘水庫工程位于貴州省務(wù)川縣豐樂鎮(zhèn)境內(nèi)的洪渡河馬村壩河段,為洪渡河干流規(guī)劃水資源利用開發(fā)的第三級(jí),正常蓄水位738 m,正常蓄水位庫容4 490萬m3。水庫工程任務(wù)為:供水(含城鎮(zhèn)供水、工業(yè)園區(qū)供水、農(nóng)村人畜飲水)、灌溉,兼顧發(fā)電。
冉渡灘水庫大壩為碾壓混凝土重力壩,壩頂高程742.50 m,建基面高程673.50 m,最大壩高69 m,壩頂總長(zhǎng)181 m。壩體上游壩坡708 m 高程以上鉛直,708 m高程以下1∶0.20;下游壩坡734 m 高程以上鉛直,734 m 高程以下1∶0.80,壩底最大寬度62.30 m,大壩中部泄洪表孔位置設(shè)工作橋連接左右壩段。
此次工程主要有擋水建筑物、泄洪建筑物、取放水建筑物、發(fā)電引水建筑物、發(fā)電廠房及GIS樓及輸水建筑物等建筑物。
2.1.1 上游圍堰填筑
上游圍堰采用黏土心墻土石圍堰,圍堰軸線處河床覆蓋層厚度約0~5 m。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)10 年一遇全年洪水,設(shè)計(jì)堰前水位694.25 m,堰頂高程695.50 m,最大堰高13.50 m,堰頂寬5 m,堰頂長(zhǎng)73 m。圍堰上游迎水面坡比為1∶2、1∶2.50,下游背水面坡比為1∶1.80。圍堰堰體采用黏土心墻防滲,圍堰基礎(chǔ)采用控制灌漿防滲。上游圍堰軸線上游約15 m 處設(shè)截流戧堤,高8 m,頂寬3 m,上、下游坡度均為1∶1,頂部高程690 m;黏土心墻底寬10.20 m,頂寬2.40 m。上游填筑黏土鋪蓋保護(hù),截流戧堤形成后作為圍堰的一部分,上游圍堰體結(jié)構(gòu)及防滲體見圖1。
2.1.2 上游圍堰施工方案
上游圍堰施工方案共分為三個(gè)部分施工
第一部分:截流戧堤施工;上游圍堰截流戧堤左岸相對(duì)平緩,且有4#臨時(shí)道路至該位置,易于填筑材料的運(yùn)輸,所以龍口位置設(shè)在河床左岸,截流采用從左岸向右岸進(jìn)占的單戧立堵法;截流戧堤形成后作為圍堰的一部分。
第二部分:690 m以下堰體填筑;上游圍堰戧堤形成后,黏土心墻和土石碴混合料均用自卸汽車運(yùn)料,從戧堤頂依次卸料,推土機(jī)平料。堰體堆筑到水面以后,用振動(dòng)碾分層碾壓6~8 遍,碾壓厚度控制為0.60~1.00 m,振動(dòng)碾碾壓不到的部分用挖掘機(jī)夯實(shí)。由于河床為沖、洪積砂卵礫石及大塊石覆蓋層,河床基巖與覆蓋層分界線高程為676 m,且導(dǎo)流洞進(jìn)口處河床底面高程682 m,導(dǎo)流洞進(jìn)口底板高程687.80 m,水位高差高5.80 m,加上截流后上游圍堰前水位上升,選定當(dāng)圍堰體中心高程填筑至▽690 m 高程時(shí)作為平臺(tái)對(duì)其堰體下部進(jìn)行控制性水泥灌漿防滲處理,防滲軸線部位的灌漿平臺(tái)高程堰體上需挖一條2 m 寬、0.50 m 深的溝槽,并進(jìn)行回填C20 混凝土處理,以便進(jìn)行控制性帷幕鉆孔灌漿防滲的施工蓋重層(見圖1)。
第三部分:690 m高程以上堰體填筑;690 m高程以下水泥控制性灌漿施工完成后,進(jìn)行690 m 高程以上堰體填筑,采用土石渣及黏土心墻進(jìn)行上部填筑,圍堰在高程▽690 m以上采用黏土心墻防滲。填筑完成后堰體迎水面表層采用土工膜覆蓋,并進(jìn)行掛網(wǎng)噴C20混凝土,掛網(wǎng)間距為200 mm×200 mm,噴混凝土厚度為100 mm,作為690 m高程以上堰體表層防滲層。
2.2.1 下游圍堰填筑
下游圍堰為黏土心墻土石擋水圍堰,堰頂高程689 m,最大堰高9 m,堰頂寬6 m,堰頂長(zhǎng)約60 m。圍堰心墻設(shè)在堰體軸線處,墻頂高程689 m,墻頂寬2 m,墻底寬6.10 m,墻體上下游坡比均為1∶0.30。圍堰迎水面坡比為1∶2,背水面坡比為1∶1.80,堰體采用黏土心墻土石渣回填;下游圍堰軸線上游約14.50 m處設(shè)截流戧堤,高4 m,頂寬3 m,上、下游坡度均為1∶1、1∶1.20,頂部高程684 m。截流戧堤形成后作為圍堰的一部分,下游圍堰體結(jié)構(gòu)及防滲體如圖2所示。
圖2 下游圍堰結(jié)構(gòu)示意圖
2.2.2 下游圍堰施工方案
第一部分:截流戧堤施工;下游圍堰截流戧堤右岸相對(duì)平緩,且有2#臨時(shí)道路至該位置,易于填筑材料的運(yùn)輸,所以龍口位置設(shè)在河床左岸,截流采用從右岸向左岸進(jìn)占的單戧立堵法;截流戧堤形成后作為圍堰的一部分。
第二部分:684 m以下堰體填筑;下游圍堰戧堤形成后,黏土心墻和土石碴混合料均用自卸汽車運(yùn)料,從戧堤頂依次卸料,推土機(jī)平料。堰體堆筑到水面以后,用振動(dòng)碾分層碾壓6~8 遍,碾壓厚度控制為0.60~1.00 m,振動(dòng)碾碾壓不到的部分用挖掘機(jī)夯實(shí)。河床基巖與覆蓋層分界線高程為675 m,且導(dǎo)流洞出口處河床底面高程680 m,導(dǎo)流洞出口底板高程682 m,水位高差底2 m,加上截流后上游圍堰前水位上升,選定當(dāng)圍堰體中心高程填筑至▽684 m 高程時(shí)作為平臺(tái)對(duì)其堰體下部進(jìn)行控制性水泥灌漿防滲處理(見圖2)。
第三部分:684 m高程以上堰體填筑;684 m高程以下水泥控制性灌漿施工完成后,進(jìn)行684 m 高程以上堰體填筑,圍堰在高程▽684 m 以上采用黏土心墻防滲。填筑完成后堰體迎水面表層采用土工膜覆蓋,并進(jìn)行掛網(wǎng)噴C20 混凝土,掛網(wǎng)間距為200 mm×200 mm,噴混凝土厚度為100 mm,作為684 m高程以上堰體表層防滲層。
上、下游圍堰石渣料采用前期導(dǎo)流隧洞開挖可利用料,通過左岸臨時(shí)公路運(yùn)輸填筑,心墻黏土利用管理房基礎(chǔ)表層開挖,土料作圍堰心墻回填,黏土回填工程量約5 000 m3,經(jīng)測(cè)算管理房基礎(chǔ)表層開挖可利用土料約6 000 m3,滿足圍堰填筑需求;圍堰填筑料采用CAT320 挖掘機(jī)裝料,20 t 自卸汽車運(yùn)輸,T160推土機(jī)平料,水下直接用石渣料拋填,水上按照填壩工藝分層填筑,鋪層厚50 cm,18 t自行式振動(dòng)碾碾壓8遍(靜2動(dòng)6),局部振動(dòng)碾碾壓不到部位用挖掘機(jī)壓實(shí);心墻黏土根據(jù)規(guī)范規(guī)定壓實(shí)系數(shù)大于0.95,石渣料回填根據(jù)規(guī)范碾壓容重大于2.05 g/cm3;圍堰施工前,對(duì)心墻回填土和石渣料做碾壓試驗(yàn),保證碾壓質(zhì)量,選取最優(yōu)碾壓參數(shù),并按規(guī)范要求取樣檢測(cè),以滿足設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn),在堰體填筑過程中,由人工配合CAT320 挖掘機(jī)在堰體填筑面上隨堰體每升高0.80~1.00 m按設(shè)計(jì)坡比削坡。
兩岸接觸帶的處理:圍堰填筑前,需將兩岸表層松散層進(jìn)行清除,運(yùn)至棄渣場(chǎng);圍堰填筑至截流戧堤高程時(shí),堰體進(jìn)行水泥控制性灌漿施工,對(duì)兩岸接觸帶采用適當(dāng)加密灌漿孔進(jìn)行控制性灌漿處理方式,深入基巖4 m。
上下游圍堰采用黏土心墻結(jié)合防滲控制性水泥灌漿的防滲方式,下上游圍堰戧堤高程以下采用控制性水泥灌漿防滲,圍堰戧堤高程以上采用黏土心墻及迎水面表層處理防滲,施工平臺(tái)為堰頂高程,按照設(shè)計(jì)要求施工伸入基巖,防滲黏土結(jié)合高噴板防滲墻深入河床基礎(chǔ)巖基組成垂直防滲體系。
在上下游圍堰施工完畢后,進(jìn)行一下道工序大壩基礎(chǔ)開挖,在壩基進(jìn)行開挖時(shí)先對(duì)大壩上下游圍堰形成的河床基坑進(jìn)行施工排水,河床基坑開挖時(shí)在壩基開挖線上、下游邊線外設(shè)排水溝和集水坑,安裝水泵,分別向上、下游圍堰外排水,基坑開挖中,在低洼處形成簡(jiǎn)易集水坑,采用潛水泵、污水泵等及時(shí)抽排基坑水,保證開挖順利進(jìn)行。選擇基坑排水設(shè)備見表3。
表3 基坑排水設(shè)備配置表
基坑抽排水時(shí),如實(shí)際水量變化較大,排水設(shè)備根據(jù)基坑滲水量的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
綜上所述,近年來,圍堰施工因其特有的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于水利工程建設(shè)中。在進(jìn)行冉渡灘水庫上下游圍堰施工時(shí),要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工,提高冉渡灘水庫工程施工質(zhì)量。