銅鑼壩水庫建設項目管理問題研究

摘要：云南省水富縣銅鑼壩水庫工程是一項綜合利用的水利工程，工程任務是以灌溉為主，兼顧農村人畜飲水。銅鑼壩水庫樞紐工程永久建筑物主要由砼防滲墻風化料大壩、溢洪道、輸水隧洞三大建筑物組成。溢洪道和輸水隧洞均布置于大壩左岸，溢洪道利用天然丫口布置，輸水隧洞采用與導流隧洞結合的龍抬頭型式方案。本文主要對銅鑼壩水庫建設工況進行闡釋，并在此基礎上對大壩基礎處理、砼防滲墻風化料壩施工建設項目管理問題進行分析，以供參考。

關鍵詞：銅鑼壩水庫；大壩基礎處理；砼防滲墻風化料壩施工；研究

1、 工況概述

銅鑼壩水庫是水富縣唯一中型水利工程，建成后可解決水富縣向家壩鎮、太平鄉以及綏江縣會儀鄉農田灌溉問題，對于改善灌區人民群眾的生產生活條件，促進當地經濟持續發展，具有非常重要的作用。銅鑼壩水庫地處金沙江流域二級支流中灘溪干流的上游，徑流面積10.3平方千米，多年平均徑流量1048萬立方米。銅鑼壩水庫工程區地震動峰值加速度為0.1g，相應地震基本烈度為Ⅶ度，工程按Ⅶ度設防。地層巖性：殘坡積黃灰色砂壤土含碎石粘土，分布于兩壩肩山坡一帶，稍濕，松散。地質構造：壩址區地層呈單斜構造，主要構造線方向和層面基本一致。碎石、角礫成份均為砂巖，沿斷層兩側影響帶寬2至5米，巖體呈強～弱風化，完整性較好。水文地質：泥巖含水性弱，砂巖含水性中等，壩址區巖性為砂巖、泥巖、粉砂質泥巖互層，整體含水性差。地下水類型為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水兩種類型，地下接受大氣降水補給并排泄于河流，地下水化學類型為碳酸鈣鎂型水，對砼無腐蝕性或腐蝕性弱。

2、 大壩基礎處理

（1）大壩基礎開挖

左岸坡為巖土混合邊坡，坡面第四系全新統殘坡積與洪積是淺黃色和暗紫紅色粘土，其厚度大約在2至4米，山頂位置的厚度可達9米。下伏基巖全風化底界最大埋深17.5米，巖層微傾向山外，為順向坡，自然狀態下比較穩定。壩基持力層為粉砂質泥巖、泥巖及長石石英砂巖互層，巖體全至強風化帶埋深較大，巖石抗壓強度低，抗風化、抗沖刷能力較差。大壩基礎開挖之前，應當注意邊坡排水、加強坡面的防滲作業，截水槽深為3米，開挖坡比為1：1，垂直方向最大開挖深度在9米左右。河床壩基巖體為彈塑性巖體互層，即粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、長石石英砂巖、泥巖不等厚互層。河床巖石風化較淺，清除沖洪積層即見弱風化巖石，故截水槽深2米，深入弱風化基巖，上、下游壩殼基礎平均開挖深度大約在2至4米左右。

（2）大壩防滲處理

首先，壩基防滲、固結處理。左岸地下水位比正常的蓄水位要低一些，最大埋深為35米。全至強風化巖體為中等透水帶，透水率差異性較大；弱透水帶埋深40至50米，壩基巖石透水性中等，相對隔水層頂板埋深35至48米，因此存在著壩基滲漏和庫水沿兩岸單薄山脊產生繞壩滲漏的可能性。壩基及壩肩兩岸單薄分水嶺防滲采用帷幕灌漿，兩岸帷幕灌漿終點為地下水位與水庫正常蓄水位相交點，帷幕灌漿軸線沿砼防滲墻軸線布置，兩岸分水嶺沿山脊布置，并穿過左岸導流隧洞封堵段和溢洪道控制段。帷幕灌漿孔設一排，孔距為1.5米，分三序孔進行灌漿，逐漸加密，帷幕深度灌至相對隔水層以下5米。灌漿檢查孔按照帷幕灌漿總孔數的十分之一計算，應當布置34個小孔，孔位在整個帷幕軸線上按比例布置，壓水試驗按相關規范進行。壩基開挖之后，壩基淺層的基巖可能會出現卸荷裂隙問題，因此應當對截水槽基礎實施固結灌漿作業。在壩基和砼蓋板間，應當實施接觸灌漿操作，以充填縫隙。

其次，滲流計算。大壩基礎經固結及帷幕灌漿后，為了能夠有效簡化計算量，可將其近似地認為是不透水的地基，實踐中可采用不透水地基上的心墻土石壩工況計算，其結果、簡圖：

其中，浸潤線和心墻上游側交點的高度為34.019米，浸潤線與心墻下游側交點的高度為1.126米，滿足設計要求。

最后，邊坡的穩定計算。邊坡穩定分析采用土質邊坡穩定分析程序計算，采用有效應力法，計算參數取值，壩體最大橫剖面穩定分析成果見下表：

運行

條件

計算工況

計算

安全系數

允許最小

安全系數

編號

工況說明

正常

①

穩定滲流期下游壩坡

1.657

1.30

②

水位正常降落上游壩坡

1.665

非常Ⅰ

③

施工期上游壩坡

1.736

1.20

④

施工期下游壩坡

1.652

⑤

校核洪水位下游壩坡

1.649

非常Ⅱ

⑥

正常運用條件加地震下游壩坡

1.486

1.15

⑦

正常運用條件加地震上游壩坡

1.531

⑧

水位正常降落遇地震上游壩坡

1.512

從以上計算成果可知，上、下游壩坡在各種運行工況下均是穩定的，故初擬壩坡是合適的。

3、砼防滲墻風化料壩施工建設

砼防滲墻風化料壩施工技術要求比較高，施工質量、進度要求也非常的高，砼防滲墻風化料壩施工主要包括基礎開挖、基礎灌漿處理、風化料填筑、砼防滲墻填筑以及反濾料填筑和護坡施工等工序。

（1）基坑排水

實踐中可以看到，上游的圍堰閉氣后基坑中的積水比較少，多數河水從導流洞自流排至下游，少量的積水再由水泵抽排到下游河段。對于大壩基坑開挖期的基坑滲水及雨水的排除，采用在基坑上下游邊緣分別設直徑2米，深1.5米的集水井各兩個，由水泵抽排至上下游圍堰外。

（2）大壩基礎開挖與處理

大壩基礎開挖分兩期施工，截流前應先對兩岸的壩肩水上部進行開挖，河床部位的開挖在截流后進行。岸坡壩基開挖大部分為第四系坡積層及全、強風化砂巖，采用反鏟挖掘機直接開挖后裝自卸汽車出渣。壩基開挖均應預留40厘米厚的保護層厚度，在大壩填筑之前經人工清挖作業。沿大壩瀝青砼防滲心墻基礎進行固結灌漿及帷幕灌漿，沿心墻軸線設一排帷幕灌漿孔，帷幕灌漿深度大約在8至40米之間。在壩基與砼蓋板之間須進行接觸灌漿，以充填砼基座與壩基之間產生的縫隙。灌漿作業在心墻基礎砼蓋板澆筑完成后進行，先帷幕后固結，施工工序通常是：鉆孔、洗孔、水壓試驗、灌漿和質量檢查施工。

（3）壩體填筑

實踐中，壩體填筑工序通常是制料、運料、卸料、鋪料、灑水、壓實以及取樣試驗和下一循環。

粘土料填筑：砼墊層上接觸粘土施工過程中，接觸粘土選用大壩上游進場公路旁泥巖風化的黃粘土，其儲量足夠，質量能滿足要求，由人工鋪填后用蛙式打夯機夯實。粘土料采用岔路口綜合料場剝離的全風化的泥巖，嚴格控制土料含水量；利用5噸的自卸汽車運輸上壩，卸料后由推土機平料，鋪土的厚度大約在30厘米左右，震動碾靜碾壓6至8遍，碾壓參數應當由施工之前的碾壓實驗進行確定。

反濾料填筑：過渡料及反濾料采用人工沙石料制備摻和，人工沙石料由二溪灰巖料場購進，摻合料場設于大壩下游的棄渣場旁。用攤鋪法制備，即先鋪一層細料，再鋪一層粗料，依次交替，按重量的比例分別換算成體積厚度。過渡料與反濾料寬度僅為2米，采用每層鋪料厚度為30厘米，利用牽引式震動碾進行碾壓。

壩殼料填筑：壩殼料由大壩下游的岔路口綜合料場開采強至弱風化石英砂巖及泥巖，壩殼料的鋪填厚度為60厘米，采用混合法卸料，即先用稀密度的后退法卸料，然后再在其上采用進占法，以減少石料的分離和架空現象。在靠近岸坡附近及邊角部位采用小型振動碾薄層碾壓或人工夯壓密實；壩體每升高5米，對斜坡碾壓一次，坡面在經過人工修整以后由挖掘機牽引2噸的振動碾對斜坡進行碾壓。

干砌護坡塊石施工：壩體上下游坡面干砌塊石護坡的厚度為40厘米，由人工砌筑，在上游坡面碾壓及修整完后進行。

結語：銅鑼壩水庫工程是一項綜合利用的水利工程，同時也關系當地的農業經濟發展，因此應當加強銅鑼壩水庫建設項目管理，以保證該工程項目經濟效益與社會效益的實現。

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